CN102817765A - 一种海上浮标晃动发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种海上浮标晃动发电装置，涉及到一种发电装置，它包括动力机构及发电机构，当浮标与海平面之间偏角≥15度时，本发明开始启动工作，海上浮标的晃动使摆锤轮产生偏角并左右滚动，摆锤轮的滚动通过摆杆带动中心轴转动，中心轴的转动带动增速齿轮、上条齿轮、定力矩离合器、飞轮及发条轴转动，当两个发条盒中发条所释放的总力矩值达到发电机静态启动力矩值时，通过发电齿轮和调速器带动发电机发电。本发明与已有技术相比,具有结构简单,维修方便、使用寿命长，不受时间、天气等因素影响。

Description

一种海上浮标晃动发电装置
技术领域
本发明涉及一种发电装置,更具体地说,本发明涉及一种海上浮标晃动发电装置。
背景技术
目前，海上浮标的发光一般由太阳能电池板吸收的太阳能给蓄电池充电，再由蓄电池放电完成。这种太阳能海上浮标不仅成本高，太阳能利用率低，夜间不能工作，受天气因素（如刮风下雨、日照不足）和鸟粪的影响太阳能电池板时常不能正常工作，而且现在使用的太阳能蓄电池体积和重量都很大，给工作人员海上换装蓄电池和维护时造成了很多的安全问题。
发明内容
为了克服已有技术中所存在的问题,本发明目的是提供一种海上浮标晃动发电装置, 它利用海浪的波动引起浮标晃动而产生的能量发电并供浮标发光。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种海上浮标晃动发电装置,包括动力机构及发电机构,所述动力机构及发电机构中的各个部件位于七层采用普通碳素钢制成的横隔板上,通过固定螺栓固定在一个圆柱形的不锈钢壳体内,所述动力机构包括摆锤轮、摆杆、中心转轴、增速齿轮、双上条齿轮、双上条齿轮轴、双定力矩离合器、双上弦飞轮、双止回飞轮；所述摆锤轮、摆杆位于第一层横隔板上，所述摆锤轮与所述摆杆之间通过摆锤轮前后轴承套连接,所述摆杆套在所述中心转轴顶部,采用螺母固定；所述增速齿轮轴与所述中心转轴采用轴承套固定于第一、二层横隔板之间,所述增速齿轮轴上的大小齿轮与所述中心转轴上的大小齿轮之间相互噬合完成增速；所述双上条齿轮位于第三层横隔板上并与所述增速齿轮轴上的输出齿轮相互噬合,所述双上条齿轮轴通过轴承套固定于第三层及第五层横隔板之间；所述双定力矩离合器、双上弦飞轮及双止回飞轮位于第四层横隔板上,通过平键与所述双上条齿轮轴同轴固定连接；所述发电机构包括双发条盒、双发电齿轮、过渡齿轮、发电轴齿轮、调速器及发电机,所述双发条盒、双发电齿轮、发电轴齿轮及过渡齿轮位于第五层横隔板上,所述过渡齿轮采用轴承套固定于第五层横隔板上,所述双发条盒与所述双上条齿轮轴同轴固定连接；所述调速器位于第六层横隔板上并固定于所述发电轴上,所述双发电齿轮、过渡齿轮与发电轴齿轮相互噬合,所述发电轴采用轴承套固定于第五层及第六层横隔板之间,所述发电轴与所述发电机连接,用于发电机发电。
所述摆锤轮可以是一个或多个。
所述增速齿轮增速级数为1-3级。
所述海上浮标与海平面之间的偏角不小于15度。
本发明有益效果是：一种海上浮标晃动发电装置,包括动力机构及发电机构, 当浮标与海平面之间偏角≥15度时，本发明开始启动工作，其工作要点是：海上浮标的晃动使摆锤轮产生偏角并左右滚动，摆锤轮的滚动通过摆杆带动中心轴转动，中心轴的转动带动增速齿轮、上条齿轮、定力矩离合器、飞轮及发条轴转动，当两个发条盒中发条所释放的总力矩值达到发电机静态启动力矩值时，通过发电齿轮和调速器带动发电机发电。本发明与已有技术相比,具有结构简单,维修方便、使用寿命长，不受时间、天气等因素影响。
附图说明
图1是本发明结构剖视图。
图2是本发明过渡齿轮完成变向的俯视图。
图中：1、摆锤轮，2、摆杆，3、中心转轴，4、增速齿轮轴，5、增速齿轮，6、左侧上条齿轮轴，6a、右侧上条齿轮轴，7、左侧上条齿轮，7a、右侧上条齿轮，8、左侧定力矩离合器，8a、右侧定力矩离合器，9、左侧上弦飞轮，9a、右侧上弦飞轮，10、左侧止回飞轮，10a、右侧止回飞轮，11、左侧发条盒，11a、右侧发条盒，12、左侧发电齿轮，12a、右侧发电齿轮，13、过渡齿轮，14、发电轴齿轮，15、发电轴，16、调速器，17、发电机，18、壳体。
具体实施方式
下面结合图1、2对本发明作进一步说明：一种海上浮标晃动发电装置,包括动力机构及发电机构,所述动力机构及发电机构中的各个部件位于七层采用普通碳素钢制成的横隔板上,通过固定螺栓固定在一个圆柱形的不锈钢壳体内。其中，摆锤轮1、摆杆2位于第一层横隔板，摆锤轮1与摆杆2之间通过摆锤轮1前后轴承套连接，摆杆2套在中心转轴3顶部，用螺母固定；增速齿轮轴4及中心转轴3采用轴承套固定于第二、三层横隔板之间，增速齿轮轴4上的大小齿轮和中心转轴3上的小大齿轮之间相互噬合完成增速；左侧上条齿轮7、右侧上条齿轮7a位于第三层横隔板并与增速齿轮轴4输出齿轮相互噬合，左侧上条齿轮轴6、右侧上条齿轮轴6a均通过轴承套固定于第三层及第五层横隔板之间；左侧定力矩离合器8、右侧定力矩离合器8a、左侧上弦飞轮9、右侧上弦飞轮9a、左侧止回飞轮10、右侧止回飞轮10a位于第四层横隔板并通过平键与左侧上条齿轮轴6、右侧上条齿轮轴6a同轴固定连接；左侧发条盒11、右侧发条盒11a、左侧发电齿轮12、右侧发电齿轮12a、过渡齿轮13、发电轴齿轮14位于第五层横隔板，过渡齿轮13采用轴承套固定于第五层横隔板，左侧发条盒11、右侧发条盒11a分别与左侧上条齿轮轴6、右侧上条齿轮轴6a同轴固定连接；调速器16位于第六层横隔板固定于发电轴15上，右侧发电齿轮12a、过渡齿轮13均与发电轴齿轮14相互噬合，发电轴15采用轴承套固定于第五层及第六层横隔板之间。发电轴15与发电机17相连，用于发电机17发电。具体工作过程如下：
当浮标与海平面之间的偏角≥15度时，摆锤轮1在浮标晃动力的作用下开始滚动，当摆锤轮1逆时针滚动时，通过摆杆2带动中心转轴3作逆时针转动，中心转轴3的转动带动增速齿轮5作顺时针转动，增速齿轮5经过3级增速后带动左侧上条齿轮7作逆时针转动，当左侧上条齿轮轴6所释放出来的力矩值低于左侧定力矩离合器8所设定的值1.95N·m时，左侧定力矩离合器8处于接合工作状态，当左侧上条齿轮轴6所释放出来的力矩值高于左侧定力矩离合器8所设定的值1.95N·m时，左侧定力矩离合器8处于空转打滑工作状态。左侧上条齿轮轴6转动所释放的力带动左侧上弦飞轮9旋转，此时右侧上弦飞轮9a逆时针旋转带动右侧发条盒11a中的发条逆时针旋转上弦，同时左侧上弦飞轮9在左侧止回飞轮10的制动下只做轴空转，不带动发条上弦工作。
当摆锤轮1顺时针滚动时，通过摆杆2带动中心转轴3作顺时针转动，中心转轴3的转动带动增速齿轮5作逆时针转动，增速齿轮5经过3级增速后带动右侧上条齿轮7a作顺时针转动，当右侧上条齿轮轴6a所释放出来的力矩值低于右侧定力矩离合器8a所设定的值1.95N·m时，右侧定力矩离合器8a处于接合工作状态，当右侧上条齿轮轴6a所释放出来的力矩值高于右侧定力矩离合器8a所设定的值1.95N·m时，右侧定力矩离合器8a处于空转打滑工作状态。右侧上条齿轮轴6a转动所释放的力带动右侧上弦飞轮9a旋转，此时左侧上弦飞轮9顺时针旋转带动左侧发条盒11中的发条顺时针旋转上弦，同时右侧上弦飞轮9a在右侧止回飞轮10a的制动下只做轴空转，不带动发条上弦工作，2个发条盒中发条所能储存的最大力矩值均为Tmas=2N·m。当2个发条盒中的发条储存的总力矩值大于发电机静态启动力矩T静=3N·m时，右侧发条盒11a中的发条推动右侧发电齿轮12a顺时针旋转，左侧发条盒11中发条推动左侧发电齿轮12逆时针旋转，左侧发电齿轮12与过渡齿轮13相互噬合转动，过渡齿轮13此时的转向为顺时针，此时，发电轴齿轮14在右侧发电齿轮12a和过渡齿轮13带动逆时针转动，带动低速永磁直流发电机17发电。当发电轴15的轴转速R≥85r/min时，调速器16开始启动工作，降低发电轴15的转速直至不大于85r/min。当2个发条盒中发条释放的总力矩值T≤0.97N·m时，发电机17停止工作。

Claims (4)

1.一种海上浮标晃动发电装置,包括动力机构及发电机构,所述动力机构及发电机构中的各个部件位于七层采用普通碳素钢制成的横隔板上,通过固定螺栓固定在一个圆柱形的不锈钢壳体内,其特征在于：所述动力机构包括摆锤轮、摆杆、中心转轴、增速齿轮、双上条齿轮轴,双上条齿轮、双定力矩离合器、双上弦飞轮、双止回飞轮；所述摆锤轮、摆杆位于第一层横隔板上，所述摆锤轮与所述摆杆之间通过摆锤轮前后轴承套连接,所述摆杆套在所述中心转轴顶部,采用螺母固定；所述增速齿轮轴与所述中心转轴采用轴承套固定于第一、二层横隔板之间,所述增速齿轮轴上的大小齿轮与所述中心转轴上的大小齿轮之间相互噬合完成增速；所述双上条齿轮位于第三层横隔板上并与所述增速齿轮轴上的输出齿轮相互噬合,所述双上条齿轮轴通过轴承套固定于第三层及第五层横隔板之间；所述双定力矩离合器、双上弦飞轮及双止回飞轮位于第四层横隔板上,通过平键与所述双上条齿轮轴同轴固定连接；所述发电机构包括双发条盒、双发电齿轮、过渡齿轮、发电轴齿轮、调速器及发电机,所述双发条盒、双发电齿轮、发电轴齿轮及过渡齿轮位于第五层横隔板上,所述过渡齿轮采用轴承套固定于第五层横隔板上,所述双发条盒与所述双上条齿轮轴同轴固定连接；所述调速器位于第六层横隔板上并固定于所述发电轴上,所述双发电齿轮、过渡齿轮与发电轴齿轮相互噬合,所述发电轴采用轴承套固定于第五层及第六层横隔板之间,所述发电轴与所述发电机连接,用于发电机发电。
2.根据权利要求1所述一种海上浮标晃动发电装置,其特征在于：所述摆锤轮可以是一个或多个。
3.根据权利要求1所述一种海上浮标晃动发电装置,其特征在于：所述增速齿轮增速级数为1-3级。
4.根据权利要求1所述一种海上浮标晃动发电装置,其特征在于：所述海上浮标与海平面之间的偏角不小于15度。
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