CN103016243B

CN103016243B - 三叉摆桨海浪发电装置

Info

Publication number: CN103016243B
Application number: CN201310029209.6A
Authority: CN
Inventors: 陈俞任
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2013-01-26
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2033-01-26
Also published as: CN103016243A

Abstract

本发明公开了一种海浪发电装置，采用三叉摆桨同时采集海浪上下波动能、海浪进退冲击能，不论海浪上下进退，始终给发电机提供正向动力，效率高、功率大、效益大。由三叉摆桨、传动轴、浮箱、电机浮箱、发电机、固定支架、抛锚装置组成，多桨联动，发电能力达万千瓦甚至几十万千瓦。三叉摆桨，将是海浪发电技术的里程碑。

Description

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，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，不论海浪上下进退，始终给发电机提供正向动力，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（侧截面）。

图2是三叉摆桨座示意图。

图3是三叉摆桨示意图(单桨正视，前摆桨翻转到后摆桨上)。

图4是多桨联动示意图。

图5是多桨联动及浮箱、电机、电机浮箱、固定支架结构示意图(俯视)。

图6是三叉摆桨海浪发电装置原理模型下海试验视频截图。

图7是下海试验成功的三摆桨海浪发电装置原理模型照片。

图中标注的部件分别是：A、A1、A2、A3：三叉摆桨座A、三叉摆桨座A1、三叉摆桨座A2、三叉摆桨座A3。B、B1、B2：前摆桨B、前摆桨B1、前摆桨B2。C、C1、C2：后摆桨C、后摆桨C1、后摆桨C2。D、D1、D2：竖摆桨D、竖摆桨D1、竖摆桨D2。E、E1、E2：传动轴E、轴E1、轴E2。F1、F2：紧固柱F1、紧固柱F2。G：套轴G。H1、H4：前桨套轴H1、前桨套轴H4。H2、H5：后桨套轴H2、后桨套轴H5。H3、H6：竖桨套轴H3、竖桨套轴H6。I1、I4：前桨柄I1、前桨柄I4。I2、I5：后桨柄I2、后桨柄I5。I3、I6：竖桨柄I3、竖桨柄I6。J1、J2、J3、J4、J5、J6：套轴齿轮J1、套轴齿轮J2、套轴齿轮J3、套轴齿轮J4、套轴齿轮J5、套轴齿轮J6，与对应套轴、桨柄、摆桨固定。K1、K2、K3、K4、K5、K6：超越离合器K1、超越离合器K2、超越离合器K3、超越离合器K4、超越离合器K5、超越离合器K6，顺时针带动轴E1、齿轮M顺时针转；逆时针空转。L1、L2、L3、L4、L5、L6：超越离合器L1、超越离合器L2、超越离合器L3、超越离合器L4、超越离合器L5、超越离合器L6，逆时针带动轴E2、齿轮N逆时针转，再带动齿轮M顺时针转；顺时针空转。M、N：齿轮M、齿轮N。O、P：增速齿轮O、增速齿轮P 。Q：套轴齿轮Q，与套轴G、传动轴E固定。R：润滑剂孔。S：摆桨座壳，与对应浮箱固定。T1、T2、T3：浮箱T1、浮箱T2、浮箱T3。U1、U2：固定支架U1、固定支架U2，通过将浮箱固定把整个装置固定在一起。V：发电机。W：电机浮箱，将发电机、传动轴与整个装置固定。另有未标注的抛锚设备，整个装置通过抛锚浮在海面上。

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）。三叉摆桨由摆桨座、竖摆桨、前摆桨、后摆桨、前桨柄、后桨柄、竖桨柄组成。前、后摆桨是密封空心内有塑料膜囊钢筋混凝土构件或其它材料部件，浮于海面，通过松紧环和摆桨柄与套轴固定。竖摆桨是上方有长方形空心浮体的造船钢板加支架构件或其它材料部件，刚好能竖浮于海面，通过摆桨柄与套轴固定。通过摆桨座的工作，不论前、后摆桨上下摆动，竖摆桨左右（前后）摆动，传动轴始终单向转动，给发电机提供连续的正向动力。不论海浪上下进退，始终给发电机提供正向动力。

图2是三叉摆桨座示意图。三叉摆桨座由传动轴E、轴E1、轴E2；紧固柱F1、紧固柱F2；套轴G；前桨套轴H1、前桨套轴H4；后桨套轴H2、后桨套轴H5；竖桨套轴H3、竖桨套轴H6；前桨柄I1、前桨柄I4；后桨柄I2、后桨柄I5；竖桨柄I3、竖桨柄I6；套轴齿轮J1、套轴齿轮J2、套轴齿轮J3、套轴齿轮J4、套轴齿轮J5、套轴齿轮J6，与对应套轴、桨柄、摆桨固定；超越离合器K1、超越离合器K2、超越离合器K3、超越离合器K4、超越离合器K5、超越离合器K6，顺时针带动轴E1、齿轮M顺时针转；逆时针空转；超越离合器L1、超越离合器L2、超越离合器L3、超越离合器L4、超越离合器L5、超越离合器L6，逆时针带动轴E2、齿轮N逆时针转，再带动齿轮M顺时针转；顺时针空转；齿轮M、齿轮N；增速齿轮O、增速齿轮P ；套轴齿轮Q，与套轴G、传动轴E固定；润滑剂孔；摆桨座壳组成。对应的摆桨、摆桨柄、摆桨套轴、套轴齿轮各自固定在一起。各摆桨的工作原理相同，下面只以一个摆桨柄的摆动来说明其工作原理，其它的不再赘述。前桨柄I1顺时针转、前桨套轴H1顺时针转、套轴齿轮J1顺时针转、超越离合器K1逆时针转空转，超越离合器L1逆时针转带动轴E2、齿轮N逆时针转、齿轮M顺时针转、增速齿轮O逆时针转、增速齿轮P顺时针转、套轴齿轮Q逆时针转、套轴G逆时针转、传动轴E逆时针转；前桨柄I1逆时针转、前桨套轴H1逆时针转、套轴齿轮J1逆时针转、超越离合器L1顺时针空转，超越离合器K1顺时针转带动轴E1、齿轮M顺时针转、增速齿轮O逆时针转、增速齿轮P顺时针转、套轴齿轮Q逆时针转、套轴G逆时针转、传动轴E逆时针转。因此，不论前、后摆桨向上摆动还是向下摆动，竖摆桨向左（前）摆动还是向右(后)摆动，传动轴E始终逆时针转，给发电机提供正（单）向动力。

图3是三叉摆桨示意图(单桨正视，前摆桨翻转到后摆桨上)。单桨使用时，左摆桨座去掉左边相应的桨柄、套轴、套轴齿轮、超越离合器；右摆桨座去掉右边相应的桨柄、套轴、套轴齿轮、超越离合器。将前摆桨与左、右摆桨座的前桨柄固定；后摆桨与左、右摆桨座的后桨柄固定；竖摆桨与左、右摆桨座的竖桨柄固定。不论前、后摆桨向上摆动还是向下摆动，竖摆桨向左（前）摆动还是向右(后)摆动，传动轴始终单向转动，给发电机提供正（单）向动力。

图4是多桨联动示意图。前摆桨与相邻的两个摆桨座的前桨柄固定；后摆桨与相邻的两个摆桨座的后桨柄固定；竖摆桨与相邻的两个摆桨座的竖桨柄固定。不论任何一个前、后摆桨向上摆动还是向下摆动，任何一个竖摆桨向左（前）摆动还是向右(后)摆动，传动轴始终单向转动，给发电机提供正（单）向动力。

图5是多桨联动及浮箱、电机、电机浮箱、固定支架结构示意图(俯视)。固定支架把摆桨座、浮箱、电机、电机浮箱固定在一起，通过抛锚浮在海面上。电机浮箱一端锚定，另一端随浪，不与风浪对抗，强台风就不会把设备打坏。单桨装置则去掉多余的设备并将摆桨座改为单桨摆桨座。

本装置的所有部件的形状不是一定要采用附图的形状，特别是前、后摆桨，只要能大部分浮于海面上，任何形状都行；竖摆桨只要能刚好竖浮于海面，任何形状都行。

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

1.一种三叉摆桨海浪发电装置，其特征在于，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，不论海浪上下进退，始终给发电机提供正向动力；包括：三叉摆桨、传动轴、浮箱、电机浮箱、发电机、固定支架、抛锚装置；三叉摆桨由摆桨座、竖摆桨、前摆桨、后摆桨、前桨柄、后桨柄、竖桨柄组成；固定支架把摆桨座、浮箱、发电机、电机浮箱固定在一起，通过抛锚装置浮在海面上；电机浮箱一端锚定，另一端随浪运动；前、后摆桨是密封空心内有塑料膜囊的钢筋混凝土构件，浮于海面，通过松紧环和前、后桨柄与套轴固定；竖摆桨是上方有长方形空心浮体的造船钢板加支架构件，刚好能竖浮于海面，通过竖桨柄与套轴固定。