CN103277237A - 一种波浪动力系统 - Google Patents

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Abstract

一种利用水域波浪涌动能量发电的动力系统。它是在水面布设的受能-发电阵列，阵列的每一单元均由波浪受能板、机电转换机构和增速机构构成。通过其波浪受能板接收波浪涌动能量，通过其机械传动、增速、变向结构将该能量转换为高速单向旋转机械能，通过其发电装置将该机械能转化成电能。

Description

一种波浪动力系统
技术领域
本发明涉及一种利用水域波浪涌动能量的发电动力系统。
背景技术
许多江、河、湖、海“无风三尺浪，有风浪滔天”，而其永无止境的波浪携载着不可数计的能量。这些能量不断地通过冲刷岸崖、滩涂而释放、消耗，同时造成永无止境的破坏作用。我国拥有宽广的江、河、湖面和辽阔的海域，其波浪的能量几乎得不到任何利用，没有任何受控衰减，日夜不停地破坏着岸边设施、耕地等，时常造成水力灾害。如果将这些能量加以利用，一方面使波浪能量衰减减小了破坏性，另一方面使波浪能量转化为方便使用的能量，如电能而增加了有益性。因此，尽可能多地利用波浪能量，具有深远历史意义和重大经济意义；研发一种利用水域波浪涌动能量发电的动力系统，具有很深的理论意义和很高的实用价值。
发明内容
为尽可能多地利用波浪能量，本发明提供一种利用水域波浪涌动能量发电的动力系统。它是在水面布设的受能-发电阵列，阵列的每一单元均由波浪受能板、机电转换机构和增速机构构成。通过其波浪受能板接收波浪涌动能量，通过其机械传动、增速、变向结构将该能量转换为高速单向旋转机械能，通过其发电装置将该机械能转化成电能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
在水面上布设受能-发电阵列，构成波浪动力系统。波浪动力系统阵列中的每一单元均由波浪受能板、传动杆、齿条结构、机电转换机构、柱轴体、增速机构、柱套体、横轴机构和柱座体构成。
波浪受能板通过其左、右传动杆与齿条结构联结成为一体结构，通过横轴机构与柱套体构成转动配合。机电转换机构内部装配有增速机构，整体安装在柱套体的上部；柱套体与柱轴体滑动配合。柱轴体固接在柱座体的顶端。
通过其波浪受能板接收波浪涌动能量，通过其机械传动、增速、变向结构将该能量转换为高速单向旋转机械能，通过其发电装置将该机械能转化成电能。
本发明的有益效果是：是一种江、河、湖、海普遍适用的能源转化动力系统。不仅用来稳定、持续地发电，而且同时具有岸堤防护等功能。仅就发电而言，可与风力发电、太阳能发电配合装配，构成风、光、浪综合发电动力系统。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例—波浪动力系统阵列示意图。
图2是波浪单元主体结构主视图。
图3是波浪单元主体结构半剖左视图。
图4是波浪单元主体结构A-A向（局部）视图。
图5是波浪单元主体结构B-B向（局部）视图。
图6是波浪单元主体结构C-C向（局部）剖视图。
图7是波浪单元主体结构D-D向（局部）剖视图。
在图1～7中：1.波浪受能板，2.传动杆，3.齿条结构，4.机电转换机构，5.柱轴体，6.增速机构，7.柱套体，8.横轴机构，9.柱座体。
在图2～7中：3.1.齿条主动齿。
在图3～7中：4.1.发电机，4.2.终轴，6.1.第一增速被动齿轮，8.1.横轴。
在图5：1.1.摆动孔。
在图6～7中：4.3.终从动齿轮，4.4.机壳，6.2.第二增速主动齿轮，6.3.第三增速主动齿轮，6.4.第四增速从动齿轮，6.5.第四增速主动齿轮，6.6.棘轮从动齿轮，6.7.棘轮结构，6.8.轮毂棘轮从动齿，6.9.轮毂终主动齿，6.10.飞轮结构。
具体实施方式
在图1所示的本发明实施例—波浪动力系统阵列示意图中：波浪动力系统阵列中的每一单元均由波浪受能板1、传动杆2、齿条结构3、机电转换机构4、柱轴体5、增速机构6、柱套体7、横轴机构8和柱座体9构成。
在图1所示的本发明实施例—波浪动力系统阵列示意图和图2、3所示的波浪单元主体结构视图中：波浪受能板1通过其左、右传动杆2与齿条结构3联结成为一体结构，通过横轴机构8与柱套体7构成转动配合。机电转换机构4内部装配有增速机构6，整体安装在柱套体7的上部；柱套体7与柱轴体5滑动配合。柱轴体5固接在柱座体9的顶端。
在图2～4、7所示的波浪单元主体结构视图中：在齿条结构3前、后侧体上面的外弧面，均铣有齿条主动齿3.1。
在图3、4、6、7所示的波浪单元主体结构剖视图中：波浪动力系统阵列中的每一单元主体为前后对称结构。机电转换机构4内部装配有两部发电机4.1；每部发电机4.1均通过其联结臂相对固结在柱套体7的上部，其转子轴各与两端的终轴4.2制成为一体。增速机构6的四部第一增速被动齿轮6.1按前、后、左、右侧分别与前、后侧齿条主动齿3.1的左、右侧对应啮合。波浪受能板1通过横轴机构8中的横轴8.1装配在柱套体7的下部，与柱套体7构成转轴配合。
在图4所示的波浪单元主体结构A-A向（局部）视图中：机电转换机构4为前后和左右对称结构。齿条结构3中间开有供左右摆动的摆动口，依摆动口前、后分为前、后侧体，依摆动口左、右分为左、右限位连筋。
在图5所示的波浪单元主体结构B-B向（局部）视图中：波浪受能板1为圆角矩形波浪板结构，前后为宽向，左右为长向；作为背浪侧的左半部长于作为迎浪侧的右半部；中心开有配合柱套体7的摆动孔1.1。摆动孔1.1的前、后侧壁与柱套体7的对应面滑动配合，左、右侧与柱套体7的对应侧留有摆动空间。
在图6所示的波浪单元主体结构C-C向（局部）剖视图中：
机壳4.4均制有以风雨罩跨接部连接的前、后两侧扁圆柱形左、右机构室，在前、后、左、右四个机构室中，均装配终轴4.2、终从动齿轮4.3、第二增速主动齿轮6.2、第三增速主动齿轮6.3、第四增速从动齿轮6.4、第四增速主动齿轮6.5、棘轮从动齿轮6.6、棘轮结构6.7、轮毂棘轮从动齿6.8、轮毂终主动齿6.9和飞轮6.10。
在每个机构室中，终轴4.2与终从动齿轮4.3同轴固结成为最终带动发动机转子的传动部件，第一增速被动齿轮6.1与第二增速主动齿轮6.2同轴固结成为最始递接齿条主动齿3.1的传动部件，第三增速主动齿轮6.3与其增速被动齿轮同轴固结成为第二传动增速部件，第四增速从动齿轮6.4与第四增速主动齿轮6.5同轴固结成为第三传动增速部件，棘轮从动齿轮6.6与棘轮结构6.7同轴固结成为单向主动增速部件，轮毂棘轮从动齿6.8和轮毂终主动齿6.9分别为飞轮6.10轮毂的内齿轮和外齿轮，构成为单向从动增速部件，飞轮6.10与单向主动增速部件通过轴承构成同轴滚滑动配合。第二增速主动齿轮6.2与第三增速主动齿轮6.3的增速被动齿轮啮合，第三增速主动齿轮6.3与第四增速从动齿轮6.4啮合，第四增速主动齿轮6.5与棘轮从动齿轮6.6啮合，棘轮结构6.7的棘齿与轮毂棘轮从动齿6.8单向啮合，轮毂终主动齿6.9与和终从动齿轮4.3啮合。
在图7所示的波浪单元主体结构D-D向（局部）剖视图中：在每个机构室中，终轴4.2穿过机构室靠发动机一侧壁即内侧壁，与发动机转子轴制成为一体；终轴4.2通过轴承与机壳4.4的内、外侧壁构成滚滑动配合。第一增速被动齿轮6.1穿过机构室内侧壁的齿轮孔，与齿条主动齿3.1啮合。

Claims (8)

1.一种波浪动力系统，其特征是：在水面上布设受能-发电阵列，构成波浪动力系统；波浪动力系统阵列中的每一单元均由波浪受能板、传动杆、齿条结构、机电转换机构、柱轴体、增速机构、柱套体、横轴机构和柱座体构成；
波浪受能板通过其左、右传动杆与齿条结构联结成为一体结构，通过横轴机构与柱套体构成转动配合；机电转换机构内部装配有增速机构，整体安装在柱套体的上部；柱套体与柱轴体滑动配合；柱轴体固接在柱座体的顶端；
通过其波浪受能板接收波浪涌动能量，通过其机械传动、增速、变向结构将该能量转换为高速单向旋转机械能，通过其发、变电装置将该机械能转化、变换成直流电能输送到阵列配变站，以集中逆变、配电、上网。
2.根据权利要求1所述的波浪动力系统，其特征是：在齿条结构（3）前、后侧体上面的外弧面，均铣有齿条主动齿（3.1）。
3.根据权利要求1所述的波浪动力系统，其特征是：波浪动力系统阵列中的每一单元主体为前后对称结构；机电转换机构（4）内部装配有两部发电机（4.1）；每部发电机（4.1）均通过其联结臂相对固结在柱套体（7）的上部，其转子轴各与两端的终轴（4.2）制成为一体；增速机构（6）的四部第一增速被动齿轮（6.1）按前、后、左、右侧分别与前、后侧齿条主动齿（3.1）的左、右侧对应啮合；波浪受能板（1）通过横轴机构（8）中的横轴（8.1）装配在柱套体（7）的下部，与柱套体（7）构成转轴配合。
4.根据权利要求1所述的波浪动力系统，其特征是：机电转换机构（4）为前后和左右对称结构；齿条结构（3）中间开有供左右摆动的摆动口，依摆动口前、后分为前、后侧体，依摆动口左、右分为左、右限位连筋。
5.根据权利要求1所述的波浪动力系统，其特征是：波浪受能板（1）为圆角矩形波浪板结构，前后为宽向，左右为长向；作为背浪侧的左半部长于作为迎浪侧的右半部；中心开有配合柱套体（7）的摆动孔（1.1）；摆动孔（1.1）的前、后侧壁与柱套体（7）的对应面滑动配合，左、右侧与柱套体（7）的对应侧留有摆动空间。
6.根据权利要求1所述的波浪动力系统，其特征是：波浪动力系统阵列每一单元主体的机壳（4.4）均制有以风雨罩跨接部连接的前、后两侧扁圆柱形左、右机构室，在前、后、左、右四个机构室中，均装配终轴（4.2）、终从动齿轮（4.3）、第二增速主动齿轮（6.2）、第三增速主动齿轮（6.3）、第四增速从动齿轮（6.4）、第四增速主动齿轮（6.5）、棘轮从动齿轮（6.6）、棘轮结构（6.7）、轮毂棘轮从动齿（6.8）、轮毂终主动齿（6.9）和飞轮（6.10）。
7.根据权利要求1所述的波浪动力系统，其特征是：在每个机构室中，终轴（4.2）与终从动齿轮（4.3）同轴固结成为最终带动发动机转子的传动部件，第一增速被动齿轮（6.1）与第二增速主动齿轮（6.2）同轴固结成为最始递接齿条主动齿（3.1）的传动部件，第三增速主动齿轮（6.3）与其增速被动齿轮同轴固结成为第二传动增速部件，第四增速从动齿轮（6.4）与第四增速主动齿轮（6.5）同轴固结成为第三传动增速部件，棘轮从动齿轮（6.6）与棘轮结构（6.7）同轴固结成为单向主动增速部件，轮毂棘轮从动齿（6.8）和轮毂终主动齿（6.9）分别为飞轮（6.10）轮毂的内齿轮和外齿轮，构成为单向从动增速部件，飞轮（6.10）与单向主动增速部件通过轴承构成同轴滚滑动配合；第二增速主动齿轮（6.2）与第三增速主动齿轮（6.3）的增速被动齿轮啮合，第三增速主动齿轮（6.3）与第四增速从动齿轮（6.4）啮合，第四增速主动齿轮（6.5）与棘轮从动齿轮（6.6）啮合，棘轮结构（6.7）的棘齿与轮毂棘轮从动齿（6.8）单向啮合，轮毂终主动齿（6.9）与和终从动齿轮（4.3）啮合。
8.根据权利要求1所述的波浪动力系统，其特征是：在每个机构室中，终轴（4.2）穿过机构室靠发动机一侧壁即内侧壁，与发动机转子轴制成为一体；终轴（4.2）通过轴承与机壳（4.4）的内、外侧壁构成滚滑动配合；第一增速被动齿轮（6.1）穿过机构室内侧壁的齿轮孔，与齿条主动齿（3.1）啮合。
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