CN104265553A - 一种海洋波浪发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋波浪发电装置，其包括有主架，主架上设有竖直支架和水平支架，水平支架上设有浮于水面的摆板，竖直支架上设有滚筒及位于滚筒下方的中间轮，摆板靠近竖直支架的一端固定有第一缆绳和第二缆绳，第一缆绳绕制于滚筒且该第一缆绳的端部固定连接于滚筒，第二缆绳绕过中间轮后，再绕制于滚筒且该第二缆绳的端部固定连接于滚筒，第一缆绳与第二缆绳在滚筒上的绕制方向相反，滚筒上设有一棘轮机构，主架上设有一发电机，棘轮机构用于将滚筒的正向扭力和反向扭力之一传输至发电机且驱动发电机的主轴按单一方向转动。该海洋波浪发电装置具有结构简单、轻便、成本低、易于实现、易于维护等优点。

Description

一种海洋波浪发电装置

技术领域

本发明涉及发电装置，尤其涉及一种海洋波浪发电装置。

背景技术

目前电力的主要来源为水力发电、火力发电、核能发电、热能发电、石油发电、风力发电、太阳能发电、生物质能源发电、海洋能发电、氢能发电等多种形式，但主要以前三者为主，后几种形式的发电量仅占总发电量很小的一部分。随着社会用电量的日益增加，开发利用其它形式的能源来发电显得十分必要，由于海洋蕴藏的能量巨大，充分利用海洋能发电越来越倍受人们关注。现有的海洋发电系统均采用大型设备，比如采用大型涡轮发电机的潮汐发电等，此类设备的体积笨重、成本较高、难于实现，并且发电机组设于海平面以下，因而难以维护。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种结构简单、轻便、成本低、易于实现、易于维护的海洋波浪发电装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种海洋波浪发电装置，其包括有主架，所述主架上设有竖直支架和水平支架，所述竖直支架与水平支架呈L形固定连接，所述水平支架上设有浮于水面的摆板，所述摆板远离竖直支架的一端转动连接于水平支架，所述竖直支架上设有滚筒及位于滚筒下方的中间轮，所述摆板靠近竖直支架的一端固定有第一缆绳和第二缆绳，所述第一缆绳绕制于滚筒且该第一缆绳的端部固定连接于滚筒，所述第二缆绳绕过中间轮后，再绕制于滚筒且该第二缆绳的端部固定连接于滚筒，所述第一缆绳与第二缆绳在滚筒上的绕制方向相反，所述滚筒上设有一棘轮机构，所述主架上设有一发电机，所述棘轮机构用于将滚筒的正向扭力和反向扭力之一传输至发电机且驱动发电机的主轴按单一方向转动。

优选地，所述棘轮机构与发电机之间设有一链条，所述棘轮机构通过链条而驱动发电机的主轴转动。

优选地，所述竖直支架沿竖直方向滑动连接于主架。

优选地，所述竖直支架与主架之间设有多个滑轮，所述竖直支架与主架之间通过滑轮而滑动连接。

优选地，所述水平支架上固定有托浮筒。

优选地，所述竖直支架上固定有定位浮筒，所述定位浮筒沿竖直方向延伸。

优选地，所述主架上设有一摆杆，所述摆杆的一端设有涨紧轮，所述涨紧轮与链条相抵，所述摆杆的另一端与主架转动连接，且所述摆杆的杆体与主架之间设有弹簧。

优选地，所述涨紧轮与链条的外侧相抵。

优选地，所述棘轮机构包括有同轴心设置的外轮和内轮，所述内轮为棘轮，所述外轮的内环侧设有至少一个向内轮的齿槽方向弹性偏转的棘爪，所述内轮与滚筒同轴心设置，且由滚筒驱动内轮转动，所述外轮输出的扭力传输至发电机的主轴。

优选地，所述棘爪的数量是两个，两个棘爪分别位于内轮径向的两侧。

本发明公开的海洋波浪发电装置中，主架固定于堤坝的侧壁上，摆板漂浮于水面，在海水的浪涌作用下，摆板随之上下摆动，由于第一缆绳和第二缆绳在滚筒上的绕制方向相反，因而，当摆板向下摆动时，拉紧第一缆绳且放松第二缆绳，滚筒随之转动，当摆板向上摆动时，拉紧第二缆绳且放松第一缆绳，滚筒随之以相反方向转动，在摆板的反复摆动下，驱动滚筒反复转动，在棘轮机构的作用下，将滚筒的正、反向扭力转换为单一方向的扭力，进而驱动发电机的主轴按单一方向转动，使得发电机持续发电，该海洋波浪发电装置的结构简单、重量较轻，其具有较低的产品成本，此外，该海洋波浪发电装置设置于岸边，因而易于实现，方便于开展安装、维护工作。

附图说明

图1为本发明海洋波浪发电装置的侧向结构示意图。

图2为图1中A部分的局部放大图。

图3为本发明海洋波浪发电装置另一状态的侧向结构示意图。

图4为图3中B部分的局部放大图。

图5为本发明海洋波浪发电装置的俯视图。

图6为本发明海洋波浪发电装置的正视图。

图7为棘轮机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

本发明公开了一种海洋波浪发电装置，结合图1至图7所示，其包括有主架1，所述主架1上设有竖直支架2和水平支架3，所述竖直支架2与水平支架3呈L形固定连接，所述水平支架3上设有浮于水面的摆板4，所述摆板4远离竖直支架2的一端转动连接于水平支架3，所述竖直支架2上设有滚筒5及位于滚筒5下方的中间轮6，所述摆板4靠近竖直支架2的一端固定有第一缆绳7和第二缆绳8，所述第一缆绳7绕制于滚筒5且该第一缆绳7的端部固定连接于滚筒5，所述第二缆绳8绕过中间轮6后，再绕制于滚筒5且该第二缆绳8的端部固定连接于滚筒5，所述第一缆绳7与第二缆绳8在滚筒5上的绕制方向相反，所述滚筒5上设有一棘轮机构9，所述主架1上设有一发电机10，所述棘轮机构9用于将滚筒5的正向扭力和反向扭力之一传输至发电机10且驱动发电机10的主轴按单一方向转动。

上述海洋波浪发电装置中，主架1固定于堤坝100的侧壁上，摆板4漂浮于水面，在海水的浪涌作用下，摆板4随之上下摆动，由于第一缆绳7和第二缆绳8在滚筒5上的绕制方向相反，因而，当摆板4向下摆动时，拉紧第一缆绳7且放松第二缆绳8，滚筒5随之转动，当摆板4向上摆动时，拉紧第二缆绳8且放松第一缆绳7，滚筒随之以相反方向转动，在摆板4的反复摆动下，驱动滚筒5反复转动，在棘轮机构9的作用下，将滚筒5的正、反向扭力转换为单一方向的扭力，进而驱动发电机10的主轴按单一方向转动，使得发电机10持续发电，该海洋波浪发电装置的结构简单、重量较轻，其具有较低的产品成本，此外，该海洋波浪发电装置设置于岸边，因而易于实现，方便于开展安装、维护工作。

本实施例中，所述棘轮机构9与发电机10之间设有一链条11，所述棘轮机构9通过链条11而驱动发电机10的主轴转动。但是这仅是本发明的一个较佳的实施例，并不用于限制本发明，在本发明的其他实施例中，所述棘轮机构9还可以通过皮带而驱动发电机10的主轴转动。

基于海水涨潮、退潮等条件，所述竖直支架2沿竖直方向滑动连接于主架1。进一步地，所述竖直支架2与主架1之间设有多个滑轮12，所述竖直支架2与主架1之间通过滑轮12而滑动连接。在优选方式下，所述水平支架3上固定有托浮筒13，当海水涨、退潮时，托浮筒13可以带动水平支架3上下浮动，从而保持摆板4实时浮于水面。为了提高竖直支架2和水平支架3的稳定性，所述竖直支架2上固定有定位浮筒14，所述定位浮筒14沿竖直方向延伸，该定位浮筒14是竖直设置的，当定位浮筒14内充满海水后，在海水的推动下，增加了定位浮筒14向堤坝100靠近的趋势力，使得定位浮筒14贴紧于堤坝100，进而对竖直支架2和水平支架3起到定位作用。在实际应用中，所述定位浮筒14可以竖直放置于海水井中，进而将定位浮筒14限制在海水井内，以取得良好的定位作用。

作为一种优选方式，所述主架1上设有一摆杆15，所述摆杆15的一端设有涨紧轮16，所述涨紧轮16与链条11相抵，所述摆杆15的另一端与主架1转动连接，且所述摆杆15的杆体与主架1之间设有弹簧，优选地，所述涨紧轮16与链条11的外侧相抵。该涨紧轮16的一个作用是提高棘轮机构9与发电机10之间的力传导能力，其另一个作用是，当涨、退潮时，由于竖直支架2和水平支架3随之上、下浮动，棘轮机构9与发电机10之间的距离发生远、近变化，该涨紧轮16在摆杆15的弹性作用下，实时抵紧链条11，从而实现力的有效传导。

作为棘轮机构9的一种优选实施方式，所述棘轮机构9包括有同轴心设置的外轮90和内轮91，所述内轮91为棘轮，所述外轮90的内环侧设有至少一个向内轮91的齿槽方向弹性偏转的棘爪92，所述内轮91与滚筒5同轴心设置，且由滚筒5驱动内轮91转动，所述外轮90输出的扭力传输至发电机10的主轴，进而实现了将滚筒5的正向扭力和反向扭力之一传输至发电机10，以驱动发电机10的主轴按单一方向转动。所述棘爪92的数量优选是两个，两个棘爪92分别位于内轮91径向的两侧。此处应当说明的是，上述结构的棘轮机构9仅是本发明的一种应用举例，在本发明的其他实施例中，还可以根据实际需要而替换为其他具有同等功能的机构，因而，在此所产生的替换方案，均属于本发明的保护范围之内。

本发明公开的海洋波浪发电装置，在海水的浪涌作用下，带动摆板4反复摆动，进而驱动滚筒5反复转动，再通过棘轮机构9将滚筒5的正、反向扭力转换为单一方向的扭力，以驱动发电机10的主轴按单一方向转动，使得发电机10持续发电，使得该海洋波浪发电装置具有结构简单、轻便、成本低、易于实现、易于维护等优点。此外，利用可上下滑动的竖直支架2与托浮筒13的配合，使得摆板4能够实时浮于水面，再利用定位浮筒14将竖直支架2和水平支架3定位在堤坝100的侧壁，使得设备整体上更加稳定。通过以上几点可以看出，本发明公开的海洋波浪发电装置在新能源、动力发电领域取得了实质性的进步，适合在上述领域内推广应用，并具有较好的市场前景。

以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种海洋波浪发电装置，其特征在于，包括有主架，所述主架上设有竖直支架和水平支架，所述竖直支架与水平支架呈L形固定连接，所述水平支架上设有浮于水面的摆板，所述摆板远离竖直支架的一端转动连接于水平支架，所述竖直支架上设有滚筒及位于滚筒下方的中间轮，所述摆板靠近竖直支架的一端固定有第一缆绳和第二缆绳，所述第一缆绳绕制于滚筒且该第一缆绳的端部固定连接于滚筒，所述第二缆绳绕过中间轮后，再绕制于滚筒且该第二缆绳的端部固定连接于滚筒，所述第一缆绳与第二缆绳在滚筒上的绕制方向相反，所述滚筒上设有一棘轮机构，所述主架上设有一发电机，所述棘轮机构用于将滚筒的正向扭力和反向扭力之一传输至发电机且驱动发电机的主轴按单一方向转动。

2.如权利要求1所述的海洋波浪发电装置，其特征在于，所述棘轮机构与发电机之间设有一链条，所述棘轮机构通过链条而驱动发电机的主轴转动。

3.如权利要求1所述的海洋波浪发电装置，其特征在于，所述竖直支架沿竖直方向滑动连接于主架。

4.如权利要求1所述的海洋波浪发电装置，其特征在于，所述竖直支架与主架之间设有多个滑轮，所述竖直支架与主架之间通过滑轮而滑动连接。

5.如权利要求3所述的海洋波浪发电装置，其特征在于，所述水平支架上固定有托浮筒。

6.如权利要求3所述的海洋波浪发电装置，其特征在于，所述竖直支架上固定有定位浮筒，所述定位浮筒沿竖直方向延伸。

7.如权利要求2所述的海洋波浪发电装置，其特征在于，所述主架上设有一摆杆，所述摆杆的一端设有涨紧轮，所述涨紧轮与链条相抵，所述摆杆的另一端与主架转动连接，且所述摆杆的杆体与主架之间设有弹簧。

8.如权利要求7所述的海洋波浪发电装置，其特征在于，所述涨紧轮与链条的外侧相抵。

9.如权利要求1所述的海洋波浪发电装置，其特征在于，所述棘轮机构包括有同轴心设置的外轮和内轮，所述内轮为棘轮，所述外轮的内环侧设有至少一个向内轮的齿槽方向弹性偏转的棘爪，所述内轮与滚筒同轴心设置，且由滚筒驱动内轮转动，所述外轮输出的扭力传输至发电机的主轴。

10.如权利要求9所述的海洋波浪发电装置，其特征在于，所述棘爪的数量是两个，两个棘爪分别位于内轮径向的两侧。