CN105201736B - 一种可伸缩变距潮汐发电驱动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可伸缩变距潮汐发电驱动机构，包括海浪动力推拉机构以及由海浪动力推拉机构带动往复运动的推杆机构，所述推杆机构驱动端经齿条和齿轮传动机构驱动发电机转轴转动，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、下端分别套设有与套筒滑动配合的上活动臂和下活动臂，所述上活动臂与所述齿条被驱动端相铰接，所述下活动臂与所述推杆机构驱动端相铰接。本发明将潮汐的往复间歇运动转化为连续旋转运动并带动发电机发电，不用筑坝建水库，条件要求简单，造价低，潮汐能利用率大，同时利用可伸缩杠杆实现可变距动力传动。
Description
技术领域
本发明涉及一种潮汐发电驱动机构。
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。
由于潮汐的运动是间歇往复的，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，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电，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。
由于海水的高度是不确定的，因此潮汐发电设备传动机构要能够随着海水高度变化进行调节，而目前常用的齿轮传动等传统传动方式都无法实现动力源位置可变化的动力传递。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种投资小，造价低的可伸缩变距潮汐发电驱动机构，可根据海水高度改变动力传动距离。
本发明采用以下方案实现：一种可伸缩变距潮汐发电驱动机构，包括海浪动力推拉机构以及由海浪动力推拉机构带动往复运动的推杆机构，所述推杆机构驱动端经齿条和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，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、下端分别套设有与套筒滑动配合的上活动臂和下活动臂，所述上活动臂与所述齿条被驱动端相铰接，所述下活动臂与所述推杆机构驱动端相铰接。
进一步的，所述海浪动力推拉机构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带动推杆机构作往复运动。
进一步的，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。
进一步的，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，所述齿轮C与所述发电机转轴传动连接。
进一步的，所述发电机转轴上安装有飞轮，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。
进一步的，所述百叶板组件上设置有增重块。
进一步的，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：该潮汐发电驱动机构能够将潮汐的往复间歇运动转化为连续旋转运动并带动发电机发电，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，同时考虑到海水的高度是多变的，本发明利用可伸缩杠杆实现可变距动力传动。
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是本发明实施例整体构造示意图；
图2是本发明实施例中动力轴与飞轮连接示意图；
图3是本发明实施例中动力轴与飞轮连接爆炸图；
图4是本发明实施例中齿轮传动机构一种转向的构造示意图；
图5是本发明实施例中齿轮传动机构另一种转向的构造示意图；
图6是本发明实施例中另一种齿轮传动机构构造示意图；
图7是本发明实施例中百叶板组件构造示意图；
图8是本发明实施例局部构造示意图；
图9是本发明实施例中弹簧安装示意图；
图中标号说明：1-推杆机构、2-齿条、3-发电机、4-升降机构、5-套筒、6-上活动臂、7-下活动臂、8-支架、9-百叶板组件、10-横向滑道、11-驱动缸、12-竖向滑道、13-齿轮A1、14-齿轮A2、15-单向齿轮B1、16-单向齿轮B2、17-齿轮C、18-飞轮、19-动力轴、20-单向轴承、21-增重块、22-弹簧、23-支撑滚轮、24-轴套、25-滑轮。
具体实施方式
如图1~5，图7~9示出本发明实施例1：一种可伸缩变距潮汐发电驱动机构，包括海浪动力推拉机构以及由海浪动力推拉机构带动往复运动的推杆机构1，所述推杆机构1驱动端经齿条2和输出端转向始终一致的齿轮传动机构驱动发电机3转轴转动，位于所述推杆机构1驱动端旁侧设置有升降机构4，所述升降机构可以采用升降台，位于升降机构4上端铰接有套筒5，所述套筒5上、下端分别套设有与套筒5滑动配合的上活动臂6和下活动臂7，所述上活动臂6与所述齿条2被驱动端相铰接，所述下活动臂7与所述推杆机构1驱动端相铰接，在百叶板组件9升降时，升降机构4同步升降，上活动臂6和下活动臂7能够通过伸缩自动调整长度，保证推杆机构1与齿条2之间的动力不间断传动。
在本实施例中，所述海浪动力推拉机构包括位于两侧的支架8，所述支架8安装于海滩上或海中平台上，两支架8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9，所述百叶板组件9驱动端带动推杆机构1作往复运动，当海浪进潮或退潮时，推动百叶板组件9往复移动，同时通过齿条2和齿轮传动机构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，所述支架8上设有用以百叶板组件9滑动导向的并可上下移动的横向滑道10，所述横向滑道10由支架上垂下的驱动缸11驱动升降；所述支架8上还设有用以横向滑道10上下移动导向的竖向滑道12，由于海水的高度是不确定的，需要通过调整百叶板组件9的高度，使其始终保持最佳工作水位。
在本实施例中，所述齿轮传动机构包括与所述齿条配合的齿轮A1（13）、与齿轮A1（13）相啮合的齿轮A2（14）、与齿轮A1（13）同轴的单向齿轮B1（15）以及与齿轮A2（14）同轴的单向齿轮B2（16），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（17）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，所述齿轮C与所述发电机转轴传动连接，由于由于海潮进退有间歇性，本发明通过海浪动力推拉机构采集海浪进退时产生的能量，并通过上诉齿轮传动机构将往复运动转化为连续的旋转运动并带动发电机工作。
齿条2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的连续转动并驱动发电机转轴转动。
在本实施例中，所述发电机3转轴上安装有飞轮18，所述发电机3转轴经轴套24与所述飞轮中孔卡紧配合；所述齿轮C经动力轴19与所述飞轮18传动连接，所述动力轴19与飞轮18之间通过单向轴承20旋转配合，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18具有较大转动惯量，它贮蓄能量，减少发动机转轴速度波动，使输出扭矩更均匀。
在本实施例中，所述百叶板组件上设置有增重块21，其中增重块21能够增加百叶板组件9重量，提高百叶板组件9的运动惯性和驱动力。
在本实施例中，所述横向滑道10两端设置有弹簧22，所述弹簧22能够降低百叶板组件9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22起到调节进退潮波长平衡作用。
在本实施例中，位于齿条2底部设置有用以托举齿条2使其保持与齿轮A1配合的支撑滚轮23。
如图6示出本发明另一实施例，本实施例中齿条2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。
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 (5)
1.一种可伸缩变距潮汐发电驱动机构，其特征在于：包括海浪动力推拉机构以及由海浪动力推拉机构带动往复运动的推杆机构，所述推杆机构驱动端经齿条和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，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、下端分别套设有与套筒滑动配合的上活动臂和下活动臂，所述上活动臂与所述齿条被驱动端相铰接，所述下活动臂与所述推杆机构驱动端相铰接；所述海浪动力推拉机构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带动推杆机构作往复运动；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。
2.根据权利要求1所述的可伸缩变距潮汐发电驱动机构，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，所述齿轮C与所述发电机转轴传动连接。
3.根据权利要求2所述的可伸缩变距潮汐发电驱动机构，其特征在于：所述发电机转轴上安装有飞轮，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。
4.根据权利要求3所述的可伸缩变距潮汐发电驱动机构，其特征在于：所述百叶板组件上设置有增重块。
5.根据权利要求4所述的可伸缩变距潮汐发电驱动机构，其特征在于：所述横向滑道两端设置有弹簧。
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