CN102767463B - 漂浮串连式海浪发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源和能量转换设备领域，目的是提供一种利用海浪的能量较充分的海浪发电机。一种漂浮串连式海浪发电机，包括前浮箱和主浮箱；主浮箱包括主箱体、两个一端设有连轴的竖连杆、一端与竖连杆的另一端铰接的两个横连杆、一端设有两个摆轴的摆杆、四套设有单向转动器的传动装置、总轴和发电机；两个连轴和两个摆轴分别与主箱体的前端铰接，摆杆的另一端和两个横连杆的另一端分别与前浮箱的后端万向铰接；两个连轴的一端分别与两套传动装置的输入端固定连接，两个摆轴的一端分别与另两套传动装置的输入端固定连接，四套传动装置的输出端分别与总轴传动连接；发电机的输入轴与总轴传动连接；该漂浮串连式海浪发电机利用海浪的能量较充分。

Description

漂浮串连式海浪发电机

技术领域

本发明涉及新能源领域和能量转换设备领域，尤其是一种利用海浪的能量较充分的海浪发电机。

背景技术

海浪具有能量，利用浮体在海浪中的升降和摆动可以发电；中国专利公告号CN101598102的发明公开了一种海浪发电机，它是在海上做一个井架，井架的上端用钢缆拉紧，井架的下端固定在海底上，井架的中间作一个浮床，浮床上安装一组发电机，发电机的前面安装一个齿轮，齿轮连接一根丁字型齿条，齿条从浮床的中间通过，齿条的下端安装一个浮筒。该海浪发电机利用潮涨、潮落时浮床的自动升降发电，也有的海浪发电机利用浮体在海浪中的摆动发电，这些海浪发电机存在利用海浪的能量不够充分的不足；因此，设计一种利用海浪的能量较充分的海浪发电机，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前的海浪发电机利用海浪的能量不够充分，提供一种利用海浪的能量较充分的漂浮串连式海浪发电机。

本发明的具体技术方案是：

一种漂浮串连式海浪发电机，其特征是，包括前浮箱和主浮箱；所述的主浮箱包括主箱体、两个一端设有连轴的竖连杆、一端与竖连杆的另一端铰接的两个横连杆、一端设有两个摆轴的摆杆、四套设有单向转动器的传动装置、总轴和发电机；所述的两个竖连杆分别位于主箱体的相对两侧外，摆杆的另一端和两个横连杆的另一端分别与前浮箱的后端万向铰接；所述的两个摆轴位于两个连轴之间，两个连轴和两个摆轴分别与主箱体的前端铰接；所述的两个连轴的一端分别与两套传动装置的输入端固定连接，两个摆轴的一端分别与另两套传动装置的输入端固定连接，四套传动装置的输出端分别与总轴固定连接；发电机的输入轴与总轴传动连接。该漂浮串连式海浪发电机的前浮箱和主浮箱在海浪中升降，高度位置相对变化时，摆杆使摆轴转动，或在海浪中摆动与水平方向的角度变化时，竖连杆经横连杆使连轴转动，通过四套分别与两个连轴和两个摆轴固定连接的传动装置的传动，带动总轴并共同驱动发电机转动发电。由于传动装置设有单向转动器，因此，无论连轴和摆轴顺转或逆转，四套传动装置都能带动总轴单向转动并驱动发电机转动发电。实现了能量的叠加；所述的主浮箱还可以有若干个，后一个主浮箱的摆杆的另一端和两个横连杆的另一端分别与前一个主浮箱的后端万向铰接，实现了持续利用海浪的能量。该漂浮串连式海浪发电机利用海浪的能量较充分。

作为优选，所述的摆杆的一端设有两个支杆，每个支杆与一个摆轴的中部固定连接。两个摆轴只能上下摆动且同步转动，前浮箱和主浮箱或前后两个主浮箱之间不能横向转动，只能在前浮箱与摆杆的万向铰接点作角度变化，以适应波浪的不规律特性；当前浮箱因波浪的不规律性对两个横连杆的作用力不同时，两个连轴的转动不同步。因为发电机作功产生的反作用力对于转动不同步的两个连轴是不同的,那么两个横连杆经竖连杆不同的反作用力会减缓两个浮箱不规则变化的幅度。

作为优选，所述的主箱体设有两个凸耳、凹槽和两个与凹槽的底面固定连接的竖凸条；所述的两个凸耳分别与主箱体的相对两外侧的前端固定连接；所述的每个连轴的一端穿过主箱体的一侧端伸入主箱体内，每个连轴分别与一个凸耳和主箱体的一侧端铰接；所述的每个摆轴的一端穿过凹槽的一侧端伸入主箱体内，每个摆轴分别与一个竖凸条和凹槽的一侧端铰接。所述的两个摆轴位于两个连轴之间，摆轴与连轴同轴。连轴和摆轴与主箱体连接稳固转动灵活。

作为优选，所述的传动装置包括正转齿轮、反转轴、与正转齿轮啮合并与反转轴一端固定连接的反转齿轮、两个前主动齿轮、单向轴、与两个前主动齿轮啮合并与单向轴一端固定连接的前从动齿轮、与单向轴另一端固定连接的中主动齿轮、与中主动齿轮啮合并与总轴固定连接的中从动齿轮、两个设为同方向转动的单向转动器；所述的正转齿轮与连轴或摆轴固定连接，连轴或摆轴的一端通过一个单向转动器与一个前主动齿轮枢接，反转轴的另一端通过另一个单向转动器与另一个前主动齿轮枢接。连轴或摆轴的一端通过一个单向转动器带动一个前主动齿轮转动，正转齿轮经反转齿轮和反转轴通过另一个单向转动器带动另一个前主动齿轮同向转动，两个前主动齿轮经前从动齿轮、中主动齿轮和中从动齿轮啮合带动总轴转动。由于传动装置设有单向转动器，因此，无论连轴和摆轴顺转或逆转，传动装置的输出端都单向转动。传动装置由多级齿轮副和单向转动器构成,简单实用。

作为优选，所述的漂浮串连式海浪发电机还包括与总轴固定连接的后主动齿轮和与后主动齿轮啮合并与发电机的输入轴固定连接的后从动齿轮；所述的后主动齿轮的节圆直径大于后从动齿轮的节圆直径。能提高发电机的转速。

作为优选，所述的四套传动装置中的八个单向转动器按相同方向设置，使四套传动装置能输出相同方向的旋转力；所述的单向转动器为单向轴承或棘轮机构，为通用件。本发明以棘轮为例，所述的棘轮机构包括前主动齿轮设有的内棘齿和设有至少一个棘爪和用于使棘爪伸入两个相邻内棘齿间的弹性片的转盘；所述的转盘与连轴或摆轴或反转轴的一端固定连接。单向转动器为棘轮机构结构简单。

作为优选，所述的前浮箱和主浮箱的底端沿前后方向均设有导向条。导向条使前浮箱和主浮箱的前后方向与海浪的运动方向趋于一致，充分利用海浪的能量。

作为优选，所述的前浮箱内设有逆变器和蓄电池。漂浮串连式海浪发电机可以输出交流电或直流电并能储存电能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一．该漂浮串连式海浪发电机利用海浪的能量较充分。二．摆杆有两个支杆使主浮箱不能横向转动，只能在摆杆与前浮箱的万向铰接点做角度变化，两套横连杆与竖连杆的铰接装置能减缓两个浮箱因海浪的不规律性产生的不规则变化的幅度。三．连轴和摆轴与主箱体连接稳固转动灵活。四.传动装置由多级齿轮副和单向转动器构成简单实用，使双向转动整合为单向转动，四套传动装置分别能带动总轴单向转动并驱动发电机转动发电，实现了能量的叠加。五.后主动齿轮的节圆直径大于后从动齿轮的节圆直径，提高发电机的转速。六. 四套传动装置中的八个单向转动器按相同方向设置，使四套传动装置能能输出相同方向的旋转力；单向转动器单向轴承或棘轮机构为通用件，棘轮机构结构简单。七. 导向条使前浮箱和主浮箱的前后方向与海浪的运动方向趋于一致，充分利用海浪的能量。八. 前浮箱内的逆变器和蓄电池使漂浮串连式海浪发电机可以输出交流电或直流电并能储存电能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是图1的C向视图。

图中：总轴-1、发电机-2、前浮箱-3、逆变器-31、蓄电池-32、主浮箱-4、主箱体-41、竖连杆-42、连轴-421、横连杆-43、摆杆-44、摆轴-441、支杆-442、凸耳-45、凹槽-46、竖凸条-47、单向转动器-5、内棘齿-51、转盘-52、棘爪-521、弹性片-522、导向条-6、正转齿轮-7、反转轴-8、反转齿轮-9、前主动齿轮-10、前从动齿轮-11、中主动齿轮-12、中从动齿轮-13、单向轴-14、后主动齿轮-15、后从动齿轮-16。

具体实施方式

下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。

如附图1、附图2、附图3、附图4所示：一种漂浮串连式海浪发电机，包括前浮箱3和主浮箱4；所述的主浮箱4包括主箱体41、两个一端具有连轴421的竖连杆42、一端与竖连杆42的另一端铰接的两个横连杆43、一端具有两个摆轴441的摆杆44、四套具有单向转动器5的传动装置、总轴1和发电机2；所述的两个竖连杆42分别位于主箱体41的相对两侧外，摆杆44的另一端和两个横连杆43的另一端分别与前浮箱3的后端万向铰接；所述的摆轴441位于两个连轴421之间，两个连轴421和摆轴441分别与主箱体41的前端铰接；所述的两个连轴421的一端分别与两套传动装置的输入端固定连接，两个摆轴441的一端分别与另两套传动装置的输入端固定连接，四套传动装置的输出端分别与总轴1键连接；发电机2的输入轴与总轴1传动连接；所述的主浮箱4还可以有若干个，后一个主浮箱4的摆杆44的另一端和两个横连杆43的另一端分别与前一个主浮箱4的后端万向铰接；本实施例中，所述的主浮箱4共有两个；本实施例中，所述的万向铰接为球铰；本实施例中，所述的横连杆43和竖连杆42在连轴上端。

所述的摆杆44的一端具有两个支杆442，每个支杆442与一个摆轴441的中部焊接。

本实施例中，所述的主箱体41具有两个凸耳45、凹槽46和两个与凹槽46的底面焊接的竖凸条47；所述的两个凸耳45分别与主箱体41的相对两外侧的前端焊接；所述的每个连轴421的一端穿过主箱体41的一侧端伸入主箱体41内，每个连轴421分别与一个凸耳45和主箱体41的一侧端通过轴承铰接；所述的每个摆轴441的一端穿过凹槽46的一侧端伸入主箱体41内，每个摆轴441分别与一个竖凸条47和凹槽46的一侧端通过轴承铰接。

本实施例中，所述的传动装置包括正转齿轮7、反转轴8、与正转齿轮7啮合并与反转轴8一端键连接的反转齿轮9、两个前主动齿轮10、单向轴14、与两个前主动齿轮10啮合并与单向轴14一端键连接的前从动齿轮11、与单向轴14另一端键连接的中主动齿轮12、与中主动齿轮啮12合并与总轴1固定连接的中从动齿轮13、两个设为同方向转动的单向转动器5；所述的正转齿轮7与连轴421或摆轴441键连接，连轴421或摆轴441的一端通过一个单向转动器5与一个前主动齿轮10枢接，反转轴8的另一端通过另一个单向转动器5与另一个前主动齿轮10枢接。

所述的漂浮串连式海浪发电机还包括与总轴1键连接的后主动齿轮15和与后主动齿轮15啮合并与发电机2的输入轴键连接的后从动齿轮16；所述的后主动齿轮15的节圆直径大于后从动齿轮16的节圆直径。

所述的四套传动装置中的单向转动器5按相同方向设置；本实施例中，所述的四套传动装置中的八个单向转动器5按相同方向设置；所述的单向转动器5为单向轴承或棘轮机构；本实施例中，所述的单向转动器5为棘轮机构；所述的棘轮机构包括前主动齿轮10具有的内棘齿51和具有两个棘爪521和用于使棘爪521伸入两个相邻内棘齿51间的两个弹性片522的转盘52；所述的棘爪521的一端与转盘52通过销轴铰接，弹性片522压住棘爪521并与转盘52螺钉连接；所述的转盘52与连轴421或摆轴441或反转轴8的一端键连接。

所述的前浮箱3和主浮箱4的底端沿前后方向均具有导向条6。

所述的前浮箱3内具有逆变器31和蓄电池32。

本实施例中，所述的反转轴8、单向轴14和总轴1分别与主箱体41通过轴承铰接，发电机2与主箱体41螺钉连接。

当一个海浪的能量从前浮箱3的前端到达主浮箱4的后端时，前浮箱3和主浮箱4产生四种作功状态；前浮箱3和主浮箱4先是水平角度变化而摆动时，横连杆43推动竖连杆42使连轴421转动；再是当前浮箱3和主浮箱4在海浪中的相对高度变化而使摆杆44带动摆轴441转动；再接着是前浮箱3和主浮箱4水平角度反向变化时，横连杆43拉动竖连杆42使连轴421反向转动，然后是当前浮箱3和主浮箱4在海浪中的相对高度反向变化摆杆44使摆轴441反向转动；当后面每一个海浪到达时同样产生这四种作功状态，周而复始。

该漂浮串连式海浪发电机2的前浮箱3和主浮箱4在海浪中升降，高度位置相对变化时，摆杆44使摆轴441转动，或在海浪中摆动与水平方向的角度变化时，竖连杆42经横连杆43使连轴421转动，连轴421或摆轴441的一端通过一个单向转动器5带动一个前主动齿轮10转动，正转齿轮7经反转齿轮9和反转轴8通过另一个单向转动器5带动另一个前主动齿轮10同向转动，两个前主动齿轮10经前从动齿轮11、中主动齿轮12和中从动齿轮13啮合带动总轴1转动，总轴1通过后主动齿轮15和后从动齿轮16驱动发电机2转动发电；由于传动装置设有单向转动器5，因此，无论连轴421和摆轴441顺转或逆转，四套传动装置都能带动总轴1单向转动并驱动发电机2转动发电。

本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。

Claims (7)

1.一种漂浮串连式海浪发电机，其特征是，包括前浮箱和主浮箱；所述的主浮箱包括主箱体、两个一端设有连轴的竖连杆、一端与竖连杆的另一端铰接的两个横连杆、一端设有两个摆轴的摆杆、四套设有单向转动器的传动装置、总轴和发电机；所述的两个竖连杆分别位于主箱体的相对两侧外，摆杆的另一端和两个横连杆的另一端分别与前浮箱的后端万向铰接；所述的两个摆轴位于两个连轴之间，两个连轴和两个摆轴分别与主箱体的前端铰接；所述的两个连轴的一端分别与两套传动装置的输入端固定连接，两个摆轴的一端分别与另两套传动装置的输入端固定连接，四套传动装置的输出端分别与总轴固定连接；发电机的输入轴与总轴传动连接；所述的主浮箱有若干个，后一个主浮箱的摆杆的另一端和两个横连杆的另一端分别与前一个主浮箱的后端万向铰接；所述的传动装置包括正转齿轮、反转轴、与正转齿轮啮合并与反转轴一端固定连接的反转齿轮、两个前主动齿轮、单向轴、分别与两个前主动齿轮啮合并与单向轴一端固定连接的前从动齿轮、与单向轴另一端固定连接的中主动齿轮、与中主动齿轮啮合并与总轴固定连接的中从动齿轮、两个设为同方向转动的单向转动器；所述的正转齿轮与连轴或摆轴固定连接，连轴或摆轴的一端通过一个单向转动器与一个前主动齿轮枢接，反转轴的另一端通过另一个单向转动器与另一个前主动齿轮枢接。

2.根据权利要求1所述的漂浮串连式海浪发电机，其特征是：所述的摆杆的一端设有两个支杆，每个支杆与一个摆轴的中部固定连接。

3.根据权利要求2所述的漂浮串连式海浪发电机，其特征是：所述的主箱体设有两个凸耳、凹槽和两个与凹槽的底面固定连接的竖凸条；所述的两个凸耳分别与主箱体的相对两外侧的前端固定连接；所述的每个连轴的一端穿过主箱体的一侧端伸入主箱体内，每个连轴分别与一个凸耳和主箱体的一侧端铰接；所述的每个摆轴的一端穿过凹槽的一侧端伸入主箱体内，每个摆轴分别与一个竖凸条和凹槽的一侧端铰接。

4.根据权利要求1或2或3所述的漂浮串连式海浪发电机，其特征是：所述的漂浮串连式海浪发电机还包括与总轴固定连接的后主动齿轮和与后主动齿轮啮合并与发电机的输入轴固定连接的后从动齿轮；所述的后主动齿轮的节圆直径大于后从动齿轮的节圆直径。

5.根据权利要求1或2或3所述的漂浮串连式海浪发电机，其特征是：所述的四套传动装置中的八个单向转动器按相同方向设置；所述的单向转动器为单向轴承或棘轮机构。

6.根据权利要求1或2或3所述的漂浮串连式海浪发电机，其特征是：所述的前浮箱和主浮箱的底端沿前后方向均设有导向条。

7.根据权利要求1或2或3所述的漂浮串连式海浪发电机，其特征是：所述的前浮箱内设有逆变器和蓄电池。