CN105201735B - 一种利用海浪涌动力发电的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用海浪涌动力发电的方法，包括设于海中平台或岸边的发电机及其驱动机构，所述驱动机构主动齿轮由一往复运动的齿条带动旋转，所述齿条由海浪往复推动装置及其中间传递机构带动作往复运动。同时本发明还提供一种利用海浪涌动力发电的装置，包括位于两侧的支架，两支架之间水平设置有至少一排在海浪作用下可相对支架长度方向作往复滑动的百叶板组件，所述百叶板组件驱动端经推杆机构带动齿条作往复运动，所述齿条经齿轮传动机构驱动设于海中平台或岸边的发电机转轴转动。本发明利用海浪涌动力发电的装置不用筑坝建水库，条件要求简单，只要是有潮汐的海面就可以，投资小，造价低，潮汐能利用率高。

Description

一种利用海浪涌动力发电的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种利用海浪涌动力发电的装置。
背景技术
潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源。
目前的潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝，形成水库，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。而且必须具备两个物理条件：首先潮汐的幅度必须大，至少要有几米；第二海岸地形必须能储蓄大量海水，并可进行土建工程。它投资大，潮汐能利用率小，而且只有在涨潮或落潮时可发电，在水库内外水位相同的平潮时是不能发电的。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种造价低，潮汐能利用率高的利用海浪涌动力发电的方法及其装置。
本发明采用以下方案实现：一种利用海浪涌动力发电的方法，包括设于海中平台或岸边的发电机及其驱动机构，所述驱动机构主动齿轮由一往复运动的齿条带动旋转，所述驱动机构输出端转向始终一致，所述齿条由海浪往复推动装置及其中间传递机构带动作往复运动。
本发明采用以下方案实现：一种利用海浪涌动力发电的装置，包括位于两侧的支架，两支架之间水平设置有至少一排在海浪作用下可相对支架长度方向作往复滑动的百叶板组件，所述百叶板组件驱动端经推杆机构带动齿条作往复运动，所述齿条经输出端转向始终一致的齿轮传动机构驱动发电机转轴转动。
优选的，所述齿轮传动机构包括与所述齿条配合的齿轮A1、与齿轮A1相啮合的齿轮A2、与齿轮A1同轴的单向齿轮B1以及与齿轮A2同轴的单向齿轮B2，所述单向齿轮B1和单向齿轮B2之间留有间隔并与同一齿轮C相啮合以实现交替驱动齿轮C，单向齿轮B1和单向齿轮B2分别驱动齿轮C转动时，单向齿轮B1和单向齿轮B2转向相同且单向齿轮B1和单向齿轮B2分别被齿轮A1和齿轮A2驱动；所述发电机转轴上安装有飞轮。
优选的，所述支架上设有用以百叶板组件滑动导向的并可上下移动的横向滑道，所述横向滑道由支架上垂下的驱动缸驱动升降；所述支架上还设有用以横向滑道上下移动导向的竖向滑道。
优选的，所述齿条固连于所述推杆机构驱动端，位于齿条旁侧设置有升降机构，所述齿轮传动机构设于所述升降机构上。
优选的，所述齿轮传动机构的齿轮C经链条传动机构与所述飞轮传动连接，所述链条传动机构包括至少两个铰接成链状的链壳；每个链壳两端内部均安装有链轮，每个链壳内均设置有连接两端链轮的链条，位于两相邻链壳铰接部的两链轮同轴传动连接；位于第一个链壳首端的链轮经动力轴与所述飞轮传动连接，所述动力轴与飞轮之间通过单向轴承旋转配合，位于最后一个链壳尾端的链轮与所述齿轮C同轴连接并由齿轮C驱动转动。
优选的，所述齿轮C经动力轴与所述飞轮传动连接，所述动力轴与飞轮之间通过单向轴承旋转配合；位于所述推杆机构前端旁侧设置有升降机构，位于升降机构上端铰接有套筒，所述套筒上、下端分别套设有可相对套筒上下滑动的上活动臂和下活动臂，所述上活动臂与所述齿条相铰接，所述下活动臂与所述推杆机构驱动端相铰接。
优选的，所述百叶板组件上设置有增重块。
优选的，所述横向滑道两端设置有弹簧。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明利用海浪涌动力发电的装置不用筑坝建水库，条件要求简单，只要是有潮汐的海面就可以，投资小，造价低，潮汐能利用率大，安装简单，使用方便。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例1整体构造示意图；
图2是本发明实施例1中动力轴与飞轮连接示意图；
图3是本发明实施例1中动力轴与飞轮连接爆炸图；
图4是本发明实施例1中一种状态齿轮传动机构构造示意图；
图5是本发明实施例1中另一状态齿轮传动机构构造示意图；
图6是本发明实施例1中两个链壳的链条传动机构构造示意图；
图7是本发明实施例1中三个链壳的链条传动机构构造示意图；
图8是本发明实施例中另一种齿轮传动机构构造示意图；
图9是本发明实施例2中百叶板组件构造示意图；
图10是本发明实施例2局部构造示意图；
图11是本发明实施例中弹簧安装示意图；
图中标号说明：1-支架、2-百叶板组件、3-推杆机构、4-齿条、5-发电机、6-齿轮A1、7-齿轮A2、8-单向齿轮B1、9-单向齿轮B2、10-齿轮C、11-飞轮、12-横向滑道、13-驱动缸、14-竖向滑道、15-升降机构、16-链壳、17-链轮、18-链条、19-动力轴、20-单向轴承、21-套筒、22-上活动臂、23-下活动臂、24-齿轮传动机构、25-链条传动机构、26-支撑滚轮、27-轴套、28-滑轮、29-增重块、30-弹簧。
具体实施方式
一种利用海浪涌动力发电的方法，包括设于海中平台或岸边的发电机5及其驱动机构，所述驱动机构主动齿轮由一往复运动的齿条4带动旋转，所述驱动机构输出端转向始终一致，所述齿条4由海浪往复推动装置及其中间传递机构带动作往复运动。
如图1~7示出本发明实施例1：一种利用海浪涌动力发电的装置，该装置用以实现上述利用海浪涌动力发电的方法，包括位于两侧的支架支架1，所述支架1安装于海滩上或者海中平台上，两支架1之间水平设置有至少一排在海浪作用下可相对支架1长度方向作往复滑动的百叶板组件2，所述百叶板组件2驱动端经推杆机构3带动齿条4作往复运动，所述齿条4经输出端转向始终一致的齿轮传动机构24驱动设于海中平台或岸边的发电机5转轴转动，当海浪进潮或退潮时，推动百叶板组件2往复移动，同时通过齿条4和齿轮传动机构24将往复运动转化为旋转运动并带动发电机工作。
在本实施例中，所述齿轮传动机构24包括与所述齿条4配合的齿轮A1（6）、与齿轮A1（6）相啮合的齿轮A2（7）、与齿轮A1（6）同轴的单向齿轮B1（8）以及与齿轮A2（7）同轴的单向齿轮B2（9），所述单向齿轮B1和单向齿轮B2之间留有间隔并与同一齿轮C（10）相啮合以实现交替驱动齿轮C，单向齿轮B1和单向齿轮B2分别驱动齿轮C转动时，单向齿轮B1和单向齿轮B2转向相同且单向齿轮B1和单向齿轮B2分别被齿轮A1和齿轮A2驱动。
在本实施例中，所述发电机5转轴上安装有飞轮11，所述发电机5转轴经轴套27与所述飞轮中孔卡紧配合；由于海潮进退有间歇性，百叶板组件工作同样具有间歇性，而发电机发电是需要一个匀速稳定的动力来发电的，安装飞轮11具有较大转动惯量，它贮蓄能量，减少发电机转轴速度波动，使输出扭矩更均匀。
齿条4向前运动时带动齿轮A1正向转动，齿轮A2反向转动使得单向齿轮B2自由转动，齿轮B1由齿轮A1带动正向转动并单独驱动齿轮C反向转动；齿条4向后运动时带动齿轮A1反向转动使得单向齿轮B1自由转动，齿轮A1带动齿轮A2正向转动，同时单向齿轮B2由齿轮A2带动正向转动并单独驱动齿轮C反向转动；齿条往复运动过程中，通过单向齿轮B1和单向齿轮B2交替驱动齿轮C转动，进而实现齿轮C的连续转动。
在本实施例中，所述支架1上设有用以百叶板组件2滑动导向的并可上下移动的横向滑道12，所述横向滑道12由支架1上垂下的驱动缸13驱动升降；所述支架1上还设有用以横向滑道12升降导向的竖向滑道14，通过调整百叶板组件2的高度，使其始终保持最佳工作水位。
在本实施例中，所述齿条4固连于所述推杆机构驱动端，位于齿条4旁侧设置有升降机构15，所述升降机构可以采用升降台，所述齿轮传动机构设于所述升降机构15上，位于齿条4底部设置有用以托举齿条4使其保持与齿轮A1配合的支撑滚轮26，在百叶板组件2升降时，齿轮传动机构通过升降机构1也实现同步升降，保证与齿条始终保持配合状态。
在本实施例中，所述齿轮传动机构的齿轮C经链条传动机构25与所述飞轮11传动连接，所述链条传动机构25包括至少两个铰接成链状的链壳16；每个链壳16两端内部均安装有链轮17，每个链壳16内均设置有连接两端链轮17的链条18，位于两相邻链壳16铰接部的两链轮同轴传动连接；位于第一个链壳首端的链轮经动力轴19与所述飞轮11传动连接，所述动力轴19与飞轮11之间通过单向轴承20旋转配合，所述单向轴承20安装于所述轴套27中孔内并与轴套27中孔紧配；位于最后一个链壳尾端的链轮与所述齿轮C同轴连接并由齿轮C驱动转动。
在本实施例中，如图11所示，所述百叶板组件2上设置有增重块29，其中增重块29能够增加百叶板组件2重量，提高百叶板组件2的运动惯性和驱动力。
在本实施例中，所述横向滑道12两端设置有弹簧30，所述弹簧30能够降低百叶板组件2对横向滑道的冲击，因为海水涨潮时和退潮时的进退波长是不一样的，弹簧30起到调节进退潮波长平衡作用。
如图8示出本发明另一实施例，本实施例中齿条4具有双面齿，而齿轮A1和齿轮A2不啮合，而是分别与齿条4的上、下齿面相配合。
如图9~10示出本发明实施例2，本实施例与实施例1的区别在于推杆机构与齿条之间以及齿条与飞轮之间的传动结构不同，在本实施例中，所述齿轮C经动力轴19与所述飞轮11传动连接，所述动力轴19与飞轮之间通过单向轴承20旋转配合，所述单向轴承20安装于所述轴套27中孔内并与轴套27中孔紧配。
在本实施例中，位于所述推杆机构驱动端旁侧设置有升降机构15，位于升降机构15上端铰接有套筒21，所述套筒21上、下端分别套设有可相对套筒21上下滑动的上活动臂22和下活动臂23，所述上活动臂22与所述齿条4相铰接，所述下活动臂23与所述推杆机构3驱动端相铰接，推杆机构3往复运动通过套筒21摆动而带动齿条4往复运动，在百叶板组件2升降时，升降机构15同步升降，上活动臂22和下活动臂23能够通过伸缩自动调整长度，保证推杆机构3与齿条4之间的动力不间断传动。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用海浪涌动力发电的装置，其特征在于：包括位于两侧的支架，两支架之间水平设置有至少一排在海浪作用下可相对支架长度方向作往复滑动的百叶板组件，所述百叶板组件驱动端经推杆机构带动齿条作往复运动，所述齿条经输出端转向始终一致的齿轮传动机构驱动设于海中平台或岸边的发电机转轴转动；所述支架上设有用以百叶板组件滑动导向的并可上下移动的横向滑道，所述横向滑道由支架上垂下的驱动缸驱动升降；所述支架上还设有用以横向滑道上下移动导向的竖向滑道；所述齿条固连于所述推杆机构前端，位于齿条旁侧设置有升降机构，所述齿轮传动机构设于所述升降机构上。
2.根据权利要求1所述的利用海浪涌动力发电的装置，其特征在于：所述齿轮传动机构包括与所述齿条配合的齿轮A1、与齿轮A1相啮合的齿轮A2、与齿轮A1同轴的单向齿轮B1以及与齿轮A2同轴的单向齿轮B2，所述单向齿轮B1和单向齿轮B2之间留有间隔并与同一齿轮C相啮合以实现交替驱动齿轮C，单向齿轮B1和单向齿轮B2分别驱动齿轮C转动时，单向齿轮B1和单向齿轮B2转向相同且单向齿轮B1和单向齿轮B2分别被齿轮A1和齿轮A2驱动。
3.根据权利要求1所述的利用海浪涌动力发电的装置，其特征在于：所述发电机转轴上安装有飞轮。
4.根据权利要求3所述的利用海浪涌动力发电的装置，其特征在于：所述齿轮传动机构的齿轮C经链条传动机构与所述飞轮传动连接，所述链条传动机构包括至少两个铰接成链状的链壳；每个链壳两端内部均安装有链轮，每个链壳内均设置有连接两端链轮的链条，位于两相邻链壳铰接部的两链轮同轴传动连接；位于第一个链壳首端的链轮经动力轴与所述飞轮传动连接，所述动力轴与飞轮之间通过单向轴承旋转配合，位于最后一个链壳尾端的链轮与所述齿轮C同轴连接并由齿轮C驱动转动。
5.根据权利要求4所述的利用海浪涌动力发电的装置，其特征在于：所述齿轮C经动力轴与所述飞轮传动连接，所述动力轴与飞轮之间通过单向轴承旋转配合；位于所述推杆机构驱动端旁侧设置有升降机构，位于升降机构上端铰接有套筒，所述套筒上、下端分别套设有可相对套筒上下滑动的上活动臂和下活动臂，所述上活动臂与所述齿条相铰接，所述下活动臂与所述推杆机构驱动端相铰接。
6.根据权利要求1所述的利用海浪涌动力发电的装置，其特征在于：所述百叶板组件上设置有增重块。
7.根据权利要求1所述的利用海浪涌动力发电的装置，其特征在于：所述横向滑道两端设置有弹簧。
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