CN102900595B - 改进的三叉摆桨海浪发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海浪发电装置，是本人的在先发明三叉摆桨海浪发电装置（专利号：2012102126753）的改进。增加了浮子、电机浮箱、三角横梁、固定支架、定位套环等部件，工艺更先进，结构更坚固，成品可整套出售。采用三叉摆桨同时采集海浪上下波动能、海浪进退冲击能，效率高、功率大、效益大。只要三角横梁、传动轴足够坚固，发电能力达万千瓦甚至几十万千瓦是完全可以的。三叉摆桨，将是海浪发电技术的里程碑。

Description

改进的三叉摆桨海浪发电装置

技术领域

本发明涉及一种利用海洋能的发电装置，是本人的在先发明三叉摆桨海浪发电装置的改进（专利号：2012102126753）。利用三叉摆桨同时采集海浪上下波动能、海浪进（拍岸）退冲击能，通过传动轴给发电机提动力发电，发电能力可达万千瓦甚至几十万千瓦。

背景技术

目前，世界各国有关海洋能源的研究和利用还处于初始阶段，因而海洋能属于有待开发利用的新能源。其中，对于潮汐能的开发技术比较成熟，已进入技术经济评价和工程规划阶段；波浪能的利用处于试验研究阶段；海洋热能的利用正在进行工程性研究；海流和盐度差能的利用，仅处于原理研究阶段。我国海洋能资源非常丰富，而且开发利用的前景十分广阔。目前，世界上已有几百台海浪发电装置投入运行，但它们的发电功率都比较小。本装置采取三叉摆桨同时采集海浪上下波动能、海浪进（拍岸）退冲击能，因此动力强大，发电能力可达万千瓦甚至几十万千瓦。日本地震导致核电危机，海洋能的开发利用就显得更加迫切，本装置的效益更加突出。

发明内容

为了克服现有海洋能利用设备效率低功率小的不足，本发明提供一种装置，该装置利用三叉摆桨同时采集海浪上下波动能、海浪进（拍岸）退冲击能，因此发电功率大。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：利用三叉摆桨来采集海浪能给发电机提供动力，通过竖摆桨前后摆动采集海浪进退运动的能量，通过前摆桨、后摆桨上下摆动采集海浪上下运动的能量。

本发明的有益效果是，采用三叉摆桨同时采集海浪上下波动能、海浪进（拍岸）退冲击能，海洋能的收集利用效率高、功率大、效益大，结构简单，借助现有技术设备就完全可以施工建造。

附图说明

为了更好地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是三叉摆桨示意图（侧面）。

图2是三叉摆桨示意图（俯视，不含竖摆桨）。

图3是三叉摆桨示意图（正视，不含前、后摆桨）。

图4是摆桨座结构示意图。

图5是三角横梁示意图（部分）。

图6是三角横梁、传动轴、三叉摆桨组合示意图（部分正视图）。

图7是三角横梁、传动轴、三叉摆桨、浮子组合示意图（部分正视图）。

图8是传动轴、三叉摆桨、浮子、电机浮箱、海底桩柱组合示意图（部分俯视图）。

图9是三角横梁、电机浮箱、海底桩柱、定位套环组合示意图（部分俯视图）。

图10是海底桩柱示意图。

图11是三角横梁、传动轴、三叉摆桨、传动轮、电机浮箱、发电机组合示意图（部分正视图）。

图中标注的部件分别是：A、A1、A2：摆桨座、摆桨座A1、摆桨座A2；B：竖摆桨；C：前摆桨；D：后摆桨；E、E1、E2：竖摆桨柄、竖摆桨柄E1、竖摆桨柄E2；F、F1、F2：前摆桨柄、前摆桨柄F1、前摆桨柄F2；G、G1、G2：后摆桨柄、后摆桨柄G1、后摆桨柄G2；H：三角横梁；I1、I2：传动齿轮I1、传动齿轮I2；J1、J2、J3、J4：固定支架J1、固定支架J2、固定支架J3、固定支架J4；K：传动轴；L1、L2、L3：浮子L1、浮子L2、浮子L3；M1、M2、M3、M4：海底桩柱M1、海底桩柱M2、海底桩柱M3、海底桩柱M4；N、N1、N2、N3：定位套环N、定位套环N1、定位套环N2、定位套环N3；O：电机浮箱；P：传动轮P；Q：齿轴Q；R：发电机；S1、S2、S3：固定支架S1、固定支架S2、固定支架S3；T：固定支架T；U1、U2、U3：滑轮U1、滑轮U2、滑轮U3；1：齿轮1；2：变速齿轮2；3：变速飞轮3；4：齿轮4；5：变速齿轮5；6：齿轮6；7：变速飞轮7；8：齿轮8；9：传动轮9；10：齿轮10；11：变速齿轮11；12：变速飞轮12；13：齿轮13；14：齿轮14；15：变速齿轮15；16：齿轮16；17：变速飞轮17；18：齿轮18；19：轴19；20：轴20；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是三叉摆桨示意图（侧面）。三叉摆桨由竖摆桨（B）、竖摆桨柄（E）、前摆桨（C）、前摆桨柄（F）、后摆桨（D）、后摆桨柄（G）、摆桨座（A）组成，竖摆桨是能沉入海水中的一块板，随海浪前后运动，前摆桨、后摆桨都是空心几何体，能浮于海水中且大部份露出水面，随海浪上下运动。

图2是三叉摆桨示意图（俯视，不含竖摆桨）。前摆桨、后摆桨各通过摆桨柄与两个摆桨座相连。

图3是三叉摆桨示意图（正视，不含前、后摆桨）。竖摆桨通过摆桨柄与两个摆桨座相连。

图4是摆桨座结构示意图。摆桨座结构是，竖摆桨柄（E）向前带动绕轴19（19）自由转动的齿轮1（1）正转、带动变速齿轮2（2）逆转、变速飞轮3（3）正转、齿轮4（4）逆转、轴20（20）带动传动轮9（9）逆转；变速齿轮5（5）逆转、齿轮6（6）正转、变速飞轮7（7）空转不传动；竖摆桨柄（E）向后带动绕轴19（19）自由转动的齿轮1（1）逆转、带动变速齿轮5（5）正转、齿轮6（6）逆转、变速飞轮7（7）正转、齿轮8（8）逆转、轴20（20）带动传动轮9（9）逆转；带动变速齿轮2（2）正转、变速飞轮3（3）空转不传动；前摆桨柄（F）向上时带动绕轴19（19）自由转动的齿轮10（10）正转、带动变速齿轮11（11）逆转、变速飞轮12（12）正转、齿轮13（13）逆转、轴20（20）带动传动轮9（9）逆转；前摆桨柄（F）向下时带动绕轴19（19）自由转动的齿轮10（10）逆转、带动变速齿轮11（11）正转、变速飞轮12（12）空转不传动、前摆桨自由复位；后摆桨柄（G）向上时带动连接绕轴19（19）自由转动的齿轮14（14）逆转、带动变速齿轮15（15）正转、齿轮16（16）逆转、变速飞轮17（17）正转、齿轮18（18）逆转、轴20（20）带动传动轮9（9）逆转；后摆桨柄（G）向下时带动绕轴19（19）自由转动的齿轮14（14）正转、带动变速齿轮15（15）逆转、齿轮16（16）正转、变速飞轮17（17）空转不传动、后摆桨自由复位；因此，不论竖摆桨前后运动，前、后摆桨上下运动，传动轮9（9）始终逆转向外传递动力。

图5是三角横梁示意图（部分）。三角横梁具有较强的稳定性，角向下不会影响前、后摆桨的上下运动。

图6是三角横梁、传动轴、三叉摆桨组合示意图（部分正视图）。三叉摆桨通过固定支架J1、固定支架J2、固定支架J3、固定支架J4与三角横梁（H）、传动轴（K）固定在一起，三叉摆桨把动力传递给传动齿轮I1、传动齿轮I2，带动传动轴（K）转动。传动轴（K）采用圆筒、多节组合结构，增强改善传动能力。

图7是三角横梁、传动轴、三叉摆桨、浮子组合示意图（部分正视图）。浮子L1、浮子L2、浮子L3分别通过固定支架S1、固定支架S2、固定支架S3与三角横梁（H）固定，三叉摆桨、浮子、与浮子连接的固定支架的数量可多达几百上千个。浮子产生的浮力将整个装置浮于海面。

图8是传动轴、三叉摆桨、浮子、电机浮箱、海底桩柱组合示意图（部分俯视图）。海底桩柱不与浮子、电机浮箱直接连接，本图只是说明它们的相应位置。

图9是三角横梁、电机浮箱、海底桩柱、定位套环组合示意图（部分俯视图）。定位套环是装有三到六个滑轮的带柄圆环，能顺利地沿海底桩柱上下移动。定位套环把海底桩柱与三角横梁、电机浮箱套在一起，每个与浮子相连的固定支架的下端都有一个定位套环与海底桩柱套在一起，每根海底桩柱都套有上、下两个定位套环，整套装置只能随海浪上下，但不能随海浪漂移。能否抵挡强台风，就靠海底桩柱、定位套环。

图10是海底桩柱示意图。在浅水区域，海底桩柱可以是圆柱体，但在深水区域，应采用上端圆柱体，下端长方体结构以增加强度。

图11是三角横梁、传动轴、三叉摆桨、传动轮、电机浮箱、发电机组合示意图（部分正视图）。三角横梁(H)、传动轴(K)、三叉摆桨、电机浮箱（O），通过固定支架T(T)连接起来，整套装置浮于海面，三叉摆桨采集的动力传给传动轴（K）、传动轮P（P）、齿轴Q（Q），给发电机（R）提供动力发电。三角横梁两端各接一电机浮箱和发电机，只要三角横梁、传动轴足够坚固，发电能力达万千瓦甚至几十万千瓦是完全可以的。三叉摆桨，将是海浪发电技术的里程碑。

本装置能同时采集波浪上下波动能、波浪进退冲击能。据测试，海浪对海岸的冲击力每平方米达20～30吨，最大甚至可达60吨。我国的黄海、东海的年平均波高1.5米，南海的平均波高一米，年平均波周期为六秒（www.cndtcm.com）。多桨联动发电能力可达万千瓦甚至几十万千瓦。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种三叉摆桨海浪发电装置，其特征在于，三叉摆桨的摆桨座结构是，竖摆桨柄（E）向前带动绕轴19（19）自由转动的齿轮1（1）正转、带动变速齿轮2（2）逆转、变速飞轮3（3）正转、齿轮4（4）逆转、轴20（20）带动传动轮9（9）逆转；变速齿轮5（5）逆转、齿轮6（6）正转、变速飞轮7（7）空转不传动；竖摆桨柄（E）向后带动绕轴19（19）自由转动的齿轮1（1）逆转、带动变速齿轮5（5）正转、齿轮6（6）逆转、变速飞轮7（7）正转、齿轮8（8）逆转、轴20（20）带动传动轮9（9）逆转；带动变速齿轮2（2）正转、变速飞轮3（3）空转不传动；前摆桨柄（F）向上时带动绕轴19（19）自由转动的齿轮10（10）正转、带动变速齿轮11（11）逆转、变速飞轮12（12）正转、齿轮13（13）逆转、轴20（20）带动传动轮9（9）逆转；前摆桨柄（F）向下时带动绕轴19（19）自由转动的齿轮10（10）逆转、带动变速齿轮11（11）正转、变速飞轮12（12）空转不传动、前摆桨自由复位；后摆桨柄（G）向上时带动连接绕轴19（19）自由转动的齿轮14（14）逆转、带动变速齿轮15（15）正转、齿轮16（16）逆转、变速飞轮17（17）正转、齿轮18（18）逆转、轴20（20）带动传动轮9（9）逆转；后摆桨柄（G）向下时带动绕轴19（19）自由转动的齿轮14（14）正转、带动变速齿轮15（15）逆转、齿轮16（16）正转、变速飞轮17（17）空转不传动、后摆桨自由复位；因此，不论竖摆桨前后运动，前、后摆桨上下运动，传动轮9（9）始终逆转向外传递动力。