CN103790759A - 一种多轴点吸收式波浪能发电装置 - Google Patents

一种多轴点吸收式波浪能发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多轴点吸收式波浪能发电装置。齿条嵌装在第一摇摆的一侧，装有齿轮的第一轴安装在第一摇摆的两侧，齿轮与齿条相啮合，浮体固接在齿条下端，第一轴经齿轮箱与第一发电机相连；第二摇摆套在第一摇摆外，方框形的第二摇摆套在第一摇摆外，第二轴与第二摇摆的一侧转动连接，第三轴与第二摇摆的另一侧转动连接，第二轴经第二齿轮箱与第二发电机相连；方框形的基座套在第二摇摆外，第四轴与基座的一侧转动连接，第五轴与基座的另一侧转动连接；第四轴经第三齿轮箱与第三发电机相连。本发明可实现多个来波方向上波浪能的同时捕获，使装置的一次能量捕获和系统转换效率得到较大提高，进而使得装置能量输出更加平稳，发电质量得到提高。

Description

一种多轴点吸收式波浪能发电装置
技术领域
本发明涉及波浪能发电装置，尤其涉及一种多轴点吸收式波浪能发电装置。 
背景技术
目前，点吸收式波浪能发电装置以其转换效率高、体积小、结构简单等特点，在波浪能利用领域有着广泛的应用；但是，受限于自身的几何形状，此类点吸收式波浪能发电装置往往只能吸收一个来波坐标方向上(如垂荡)的波浪能，而其他两个方向上(如纵荡和横荡)的波浪能却只能转换为以向后辐射、绕射、透射的波的形式而被白白消耗掉。以专利CN203251210U为例，公开了一种浮球式波浪能发电装置，拥有简单、高效、灵活等诸多优点，但是只能吸收垂荡方向上的波浪能，其他两个方向上的波浪能白白浪费了，大大减少了理论上每次来波过程中系统装置可捕获的波浪能总量，殊为可惜。 
发明内容
为了克服背景技术中的浮球式波浪能发电装置技术的缺陷不足，本发明的目的在于提供一种多轴点吸收式波浪能发电装置，它是一种一次波浪能量捕获量大、转换效率高、发电质量好的发电装置。 
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是： 
本发明包括基座，齿条，齿轮，五根轴，三个发电机，三个齿轮箱，两根摇摆和浮体。
齿条嵌装在方框形的第一摇摆的一侧，相对第一摇摆的一侧沿垂荡方向做上下运动；浮体固接在齿条下端，第一轴安装在与第一摇摆的一侧相邻的两侧，齿轮安装在第一轴上并与齿条相啮合，第一齿轮箱固定安装在第一摇摆外，第一轴经第一齿轮箱与第一发电机相连； 
方框形的第二摇摆套在第一摇摆外，第二轴穿过第二摇摆的一侧与第一摇摆一侧固接，第二轴与第二摇摆的一侧转动连接，第三轴穿过第二摇摆的另一侧与第一摇摆另一侧固接，第三轴与第二摇摆的另一侧转动连接；第二齿轮箱固定安装在第二摇摆外，第二轴经第二齿轮箱与第二发电机相连；
方框形的基座套在第二摇摆外，第四轴穿过基座的一侧与第二摇摆的一侧固接，第四轴与基座的一侧转动连接，第五轴穿过第二摇摆的另一侧与第二摇摆另一侧固接，第五轴与基座的另一侧转动连接；第三齿轮箱固定安装在基座外，第四轴经第三齿轮箱与第三发电机相连；
所述第一轴位于第二轴和第三轴上面，第二轴和第三轴与第四轴(14)和第五轴位于同一水平面上。
所述浮体为圆柱体型、球型、鹈鹕型或眼镜蛇型。 
所述浮体材料为UV树脂或工程塑料。 
本发明具有的有益效果是： 
相比背景技术中的浮球式波浪能发电装置，本发明的多轴点吸收式波浪能发电装置可以实现多个来波方向上波浪能的同时捕获，从而使装置的一次能量捕获和系统转换效率得到较大提高，进而使得装置能量输出更加平稳，发电质量得到较大提高。
附图说明
图1是本发明的结构与原理的示意图。 
图2是浮体在波浪力的作用下带动齿条沿垂直方向做上下往复的垂荡运动图。 
图中：1.基座，2.齿条，3.齿轮，4、11、14、16、17.轴，5、10、13.发电机，6、9、12.齿轮箱，7、8.摇摆，15.浮体。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。 
如图1所示，本发明包括基座1，齿条2，齿轮3，五根轴4、11、14、16、17，三个发电机5、10、13，三个齿轮箱6、9、12，两根摇摆7、8和浮体15； 
齿条2嵌装在方框形的第一摇摆7的一侧，相对第一摇摆7的一侧沿垂荡方向做上下运动；浮体15固接在齿条2下端，第一轴4安装在与第一摇摆7的一侧相邻的两侧，齿轮3安装在第一轴4上并与齿条2相啮合，第一齿轮箱6固定安装在第一摇摆7外，第一轴4经第一齿轮箱6与第一发电机5相连；
方框形的第二摇摆8套在第一摇摆7外，第二轴11穿过第二摇摆8的一侧与第一摇摆7一侧固接，第二轴11与第二摇摆8的一侧转动连接，第三轴16穿过第二摇摆8的另一侧与第一摇摆7另一侧固接，第三轴16与第二摇摆8的另一侧转动连接；第二齿轮箱9固定安装在第二摇摆8外，第二轴11经第二齿轮箱9与第二发电机10相连；第二轴11与第三轴16同轴安装，第二轴11和第三轴16与第一轴4相垂直。
方框形的基座1套在第二摇摆8外，第四轴14穿过基座1的一侧与第二摇摆8的一侧固接，第四轴14与基座1的一侧转动连接，第五轴17穿过第二摇摆8的另一侧与第二摇摆8另一侧固接，第五轴17与基座1的另一侧转动连接；第三齿轮箱12固定安装在基座1外，第四轴14经第三齿轮箱12与第三发电机13相连；第四轴14与第五轴17同轴安装，第四轴14和第五轴17与第二轴11和第三轴16相垂直。。 
所述第一轴4位于第二轴11和第三轴16上面，第二轴11和第三轴16与第四轴14和第五轴17位于同一水平面上。 
浮体15为圆柱体型、球型、鹈鹕型或眼镜蛇型。浮体15材料为UV树脂或工程塑料。 
本发明的工作原理是： 
所述的浮体15在波浪力的作用下可带动齿条2沿垂直方向做上下往复的垂荡运动，见图2所示，将波浪能转化为齿条2的机械能；齿条2的垂荡运动可带动与之啮合的齿轮3的转动，齿轮3带动第一轴4和与之相连的第一齿轮箱6的转动，第一齿轮箱6转动带动第一发电机5工作，将机械能转化为电能输出，从而实现垂荡方向上的波浪能到电能的转化。所述的第二轴11和第三轴16固定连接在第一摇摆7上并且随第一摇摆7一起运动，浮体15在波浪力的作用下可带动第一摇摆7沿纵荡方向做来回往复的横摇摆动，第一摇摆7的横摇摆动可带动第二轴11和第三轴16与之相连的第二齿轮箱9的转动，第二齿轮箱9转动带动第二发电机10工作，从而实现横摇方向上波浪能到电能的转化。所述的第四轴14和第五轴17固定连接在第二摇摆8上，并且随第二摇摆8一起运动，浮体15在波浪力的作用下可带动第二摇摆8沿横荡做来回往复的纵摇摆动，第二摇摆8的纵摇摆动可带动第四轴14和第五轴17与之相连的第三齿轮箱12的转动，第三齿轮箱12的转动带动第三发电机13工作，从而实现纵摇方向上波浪能到电能的转化。所述的浮体15在波浪力的作用下可同时沿垂向、纵荡和横荡三个方向分别做垂荡、横摇和纵摇运动，从而分别带动三个发电机同时工作，实现三个方向上波浪能的同时捕获发电。

Claims (4)

1.一种多轴点吸收式波浪能发电装置，其特征在于：包括基座(1)，齿条(2)，齿轮(3)，五根轴(4、11、14、16、17)，三个发电机(5、10、13)，三个齿轮箱(6、9、12)，两根摇摆(7、8)和浮体(15)；
齿条(2)嵌装在方框形的第一摇摆(7)的一侧，相对第一摇摆(7)的一侧沿垂荡方向做上下运动；浮体(15)固接在齿条(2)下端，第一轴(4)安装在与第一摇摆(7)的一侧相邻的两侧，齿轮(3)安装在第一轴(4)上并与齿条(2)相啮合，第一齿轮箱(6)固定安装在第一摇摆(7)外，第一轴(4)经第一齿轮箱(6)与第一发电机(5)相连；
方框形的第二摇摆(8)套在第一摇摆(7)外，第二轴(11)穿过第二摇摆(8)的一侧与第一摇摆(7)一侧固接，第二轴(11)与第二摇摆(8)的一侧转动连接，第三轴(16)穿过第二摇摆(8)的另一侧与第一摇摆(7)另一侧固接，第三轴(16)与第二摇摆(8)的另一侧转动连接；第二齿轮箱(9)固定安装在第二摇摆(8)外，第二轴(11)经第二齿轮箱(9)与第二发电机(10)相连；
方框形的基座(1)套在第二摇摆(8)外，第四轴(14)穿过基座(1)的一侧与第二摇摆(8)的一侧固接，第四轴(14)与基座(1)的一侧转动连接，第五轴(17)穿过第二摇摆(8)的另一侧与第二摇摆(8)另一侧固接，第五轴(17)与基座(1)的另一侧转动连接；第三齿轮箱(12)固定安装在基座(1)外，第四轴(14)经第三齿轮箱(12)与第三发电机(13)相连。
2.根据权利要求1所述的一种多轴点吸收式波浪能发电装置，其特征在于：所述第一轴(4)位于第二轴(11)和第三轴(16)上面，第二轴(11)和第三轴(16)与第四轴(14)和第五轴(17)位于同一水平面上。
3.根据权利要求1所述的一种多轴点吸收式波浪能发电装置，其特征在于：所述浮体(15)为圆柱体型、球型、鹈鹕型或眼镜蛇型。
4.根据权利要求1所述的一种多轴点吸收式波浪能发电装置，其特征在于：所述浮体(15)材料为UV树脂或工程塑料。
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