CN105626361A - 波浪动能收集机 - Google Patents
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Abstract
一种波浪动能收集机，利用水的浮力，用浮箱为吸收装置，把分散在流动液体中的能量吸收到浮箱上面。利用立柱控制浮箱的水平移动，浮箱随着波浪的涌动而上下移动，从而获取动能。连接器一端与浮箱连接，另一端与链条的两个头连接形成环状，通过4个导向链轮和一个飞轮，以立柱和平台为支架组成链条传动装置。由浮箱获得的动能通过连接器推动和拉动环状链条移动，链条带动飞轮和传动轴旋转，把波浪能直接转换成机械能，带动发电机发电。
Description
技术领域
本发明涉及一种收集波浪能量的设备，利用浮箱和链条传动装置将波浪能直接转换成机械能，为发电提供动力，具体是一种波浪动能收集机。
背景技术
随着矿物能源对环境的破坏日益严重和世界矿物能源的逐步减少，人们必须寻找新的能源，可再生、清洁的海洋能源，是最理想的替代能源之一。海水的波浪运动产生十分巨大的能量，波浪能是海洋能中所占比重较最大的海洋能源，占全部海洋能量的90％以上。近200年来，世界各国投入大量的人力，进行了不懈的探索和研究。目前已经研究开发比较成熟的波浪发电装置基本上有三种类形。一是振荡水拄型，二是机械型，三是水流型，这三种类型各有优缺点，但有一个共同的问题是波浪能转换成电能的中间环节多，效率低，电力输出波动性大，是影响波浪发电大规模开发利用的主要原因之一，目前波浪发电由于投资大，发电量小，不能进入商业发电，处在研发阶段。把分散的、低密度的、不稳定的波浪能吸收起来，集中、经济、高效地转化为有用的电能。吸收装置及其构筑物能承受灾害性海洋气候的破坏，实现安全运行，是当今波浪能开发的难题和方向。
发明内容
波浪动能收集机由基础、立柱、平台(或者厂房)、浮箱、链条传动装置、惯性齿轮等组成，立柱为圆形或者方形，通过基础竖立在水面，立柱上面设置平台或者厂房，组成海上建筑物。立柱侧面设置4根与立柱等长的导向柱，立柱上面和下面各设置4个导向链轮，平台上面设置两个轴承支座固定传动轴，传动轴上面固定一个惯性齿轮与两个飞轮。
浮箱为长方体或者圆柱体，中间有一个孔洞，孔洞内穿插立柱，或者是浮箱套在立柱上面。浮箱内部分为两个舱，一个储货仓，一个储水仓。浮箱上面和下面各设置4个滑套，滑套套在导向柱上面，控制浮箱水平位移。
链条传动装置由链条、4个导向链轮、一个飞轮、传动轴、一个连接器组成，4个导向链轮固定在立柱上面，其中两个导向链轮固定在立柱的顶部，立柱左侧一个，右侧一个；另外两个导向链轮固定在立柱的底部，立柱左侧一个，右侧一个。飞轮与传动轴固定在一起，传动轴通过轴承固定在平台上面的轴承支座上。连接器一端与浮箱连接，另一端与链条的两个头连接形成环状，通过4个导向链轮和一个飞轮，以立柱和平台为支架组成链条传动装置。
链条传动装置有A、B两套，两套链条传动装置的飞轮A、飞轮B固定在一根传动轴上面，传动轴上面有一个惯性齿轮，飞轮A在传动轴的前面，飞轮B在传动轴的后面。A套链条传动装置上面的连接器A固定在立柱左侧的浮箱上面，B套链条传动装置上面的连接器B固定在立柱右侧的浮箱上面。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
根据水有浮力的特点，让浮箱漂浮在水面，在浮箱能够随着波浪上下移动的前提下，尽量把浮箱的体积做大，以获得较大的浮力。浮箱的储货仓内装海砂或者泥土，以获得较大的重量。浮箱的蓄水舱用来装水，通过向蓄水舱内部灌水或者排水控制浮箱的下沉或者上浮，便于设备的安装和维修。浮箱通过滑套与导向柱配合使用，控制浮箱不能水平移动，只能随着波浪上下移动。浮箱利用水的浮力，把分散在流动液体内的能量吸收(转移)到固体(浮箱)上面，浮箱随着波浪上下移动时获得动能。
飞轮只能单向带动传动轴旋转，如果需要传动轴顺时针旋转，飞轮顺时针转动时，带动传动轴旋转，飞轮不动或者逆时针转动时，不影响传动轴顺时针旋转，其原理与自行车上面的飞轮相同。
链条传递装置有两套，A套链条传递装置的连接器A固定在立柱左侧的浮箱上面，B套链条传递装置的连接器B固定在立柱右侧的浮箱上面。浮箱向上移动时，连接器A推动链条A向上移动，链条A带动飞轮A做顺时针转动，飞轮A带动传动轴和惯性齿轮顺时针旋转。浮箱向上移动的同时，连接器B推动链条B向上移动，链条B带动飞轮B做逆时针旋转，飞轮B做逆时针旋转时，不影响传动轴顺时针旋转。浮箱向下移动时，连接器B拉动链条B向下移动，链条B带动飞轮B做顺时针转动，飞轮B带动传动轴顺时针旋转。浮箱向下移动的同时，连接器A拉动链条A向下移动，链条A带动飞轮A做逆时针旋转，飞轮A做逆时针旋转时，不影响传动轴顺时针旋转。浮箱随着波浪上下移动，在连接器A和B连接器交替作用下，带动传动轴和惯性齿轮顺时针旋转。只要浮箱有上下移动的距离，就能带动传动轴和惯性齿轮旋转，把浮箱吸收的动能直接转换成机械能，从而带动发电机发电。
惯性齿轮的作用：浮箱从向上移动改变成向下移动，或者向下移动改变成向上移动的瞬间都有一个停顿，链条在短时间内没有动力来源，不能带动飞轮和传动轴转动，惯性齿轮在惯性力作用下，能继续转动。波浪动能收集机通过浮箱可以得到很大的动能和扭矩，但是传动轴的转速较低，无法直接带动发电机发电，把惯性齿轮的直径做大，在与变速箱直径较小的齿轮啮合，以提高波浪动能收集机的转速输出，惯性齿轮有变速的功能，所以惯性齿轮的直径越大，输出的转速越高；惯性齿轮的重量越大，获得的惯性力越大，输出的转速越平稳。
本发明的有益效果是：
波浪动能收集机的浮箱能够较多的吸收分散在流动液体内的能量，浮箱随着波浪向上移动和向下移动都能够获得动能，通过链条传动装置把获得的动能直接能转换成机械能，波浪能转换成机械能的效率是现有波浪发电装置的十几倍或者数十倍。波浪动能收集机是一种造价低、结构简单、效率高的波浪动能转换设备，利用波浪能进行商业发电成为现实，为人类找到新的再生能源。
附图说明
图1为本发明链条传动装置示意图：
图2为本发明链条传动装置示意图的侧视图：
图3为本发明链条传动装置示意图的俯视图：
图中1.传动轴，2.飞轮A，3.惯性齿轮，4.导向链轮，5.链条A，6.连接器A，7.连接器B，8.飞轮B，9.链条B。
具体实施方式：
下面结合附图及实例详述本发明。
如图1－3所示，链条传动装置由链条、4个导向链轮(4)、一个飞轮、传动轴(1)、一个连接器组成，4个导向链轮(4)固定在立柱上面，其中两个导向链轮(4)固定在立柱的顶部，立柱左侧一个，右侧一个；另外两个导向链轮(4)固定在立柱的底部，立柱左侧一个，右侧一个。飞轮与传动轴(1)固定在一起，传动轴(1)通过轴承固定在平台上面的轴承支座上。连接器一端与浮箱连接，另一端与链条的两个头连接形成环状，通过4个导向链轮(4)和一个飞轮，以立柱和平台为支架组成链条传动装置。
链条传动装置有A、B两套，两套链条传动装置的飞轮A(2)和飞轮B(8)固定在一根传动轴(1)上面，传动轴(1)上面有一个惯性齿轮(3)，飞轮A(2)在惯性齿轮(3)的前面，飞轮B(8)在惯性齿轮(3)的后面。A套链条传动装置上面的连接器A(6)固定在立柱左侧的浮箱上面，B套链条传动装置上面的连接器B(7)固定在立柱右侧的浮箱上面。
本发明具体操作过程如下：
链条传递装置有两套，A套链条传递装置的连接器A(6)固定在立柱左侧的浮箱上面，B套链条传递装置的连接器B(7)固定在立柱右侧的浮箱上面。浮箱向上移动时，连接器A(6)推动链条A(5)向上移动，链条A(5)带动飞轮A(2)做顺时针转动，飞轮A(2)带动传动轴(1)和惯性齿轮(3)顺时针旋转。浮箱向上移动的同时，连接器B(7)推动链条B(9)向上移动，链条B(9)带动飞轮B(8)做逆时针旋转，飞轮B(8)做逆时针旋转时，不影响传动轴(1)顺时针旋转。浮箱向下移动时，连接器B(7)拉动链条B(9)向下移动，链条B(9)带动飞轮B(8)做顺时针转动，飞轮B(8)带动传动轴(1)顺时针旋转。浮箱向下移动的同时，连接器A(6)拉动链条A(5)向下移动，链条A(5)带动飞轮A(2)做逆时针旋转，飞轮A(2)做逆时针旋转时，不影响传动轴(1)顺时针旋转。浮箱随着波浪上下移动，在连接器A(6)和连接器B(7)交替作用下，带动传动轴(1)和惯性齿轮(3)顺时针旋转。只要浮箱有上下移动的距离，就能带动传动轴(1)和惯性齿轮(3)旋转，把浮箱吸收的动能直接转换成机械能，从而带动发电机发电。
Claims (4)
1.一种波浪动能收集机，包括由基础、立柱、平台、浮箱、链条传动装置、惯性齿轮（3）等组成，其特征在于：所述立柱为圆形或者方形，通过基础竖立在水面，上面设置平台或者厂房组成海上建筑；立柱侧面设置4根与立柱等长的导向柱，立柱上面和下面各设置4个导向链轮（4）；平台上面设置两个轴承支座固定传动轴（1），传动轴（1）上面固定一个惯性齿轮（3）与飞轮A（2）和飞轮B（8）。
2.根据权利要求1所述的波浪动能收集机，其特征在于：所述浮箱为长方体或者为圆柱体，中间有一个孔洞，孔洞内穿插立柱，或者是浮箱套在立柱上面；浮箱内部分为两个舱，一个储货仓，一个蓄水舱；浮箱上面和下面各设置4个滑套，滑套套在导向柱上面，控制浮箱水平位移。
3.根据权利要求1所述的波浪动能收集机，其特征在于：所述链条传动装置由链条、4个导向链轮（4）、一个飞轮、传动轴（1）一个连接器组成；4个导向链轮（4）固定在立柱上面，其中两个导向链轮（4）固定在立柱的顶部，立柱左侧一个，右侧一个；另外两个导向链轮（4）固定在立柱的底部，立柱左侧一个，右侧一个；飞轮与传动轴（1）固定在一起，传动轴（1）通过轴承固定在平台上面的轴承支座上；连接器一端与浮箱连接，另一端与链条的两个头连接形成环状，通过4个导向链轮（4）和一个飞轮，以立柱和平台为支架组成链条传动装置。
4.根据权利要求1所述的波浪动能收集机，其特征在于：所述链条传动装置有A、B两套，两套链条传动装置的飞轮A（2）和飞轮B（8）固定在一根传动轴（1）上面，传动轴（1）上面有一个惯性齿轮（3），飞轮A（2）在惯性齿轮（3）的前面，飞轮B（8）在惯性齿轮（3）的后面；A套链条传动装置上面的连接器A（6）固定在立柱左侧的浮箱上面，B套链条传动装置上面的连接器B（7）固定在立柱右侧的浮箱上面。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107178464A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-09-19 | 贵州宝文电机科技有限公司 | 利用海浪发电的发电装置 |
| CN110230568A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-13 | 上海电力学院 | 一种仿船式双效波能发电装置 |
| CN114352466A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-04-15 | 高中建 | 海水浮动动力发电装置 |
| CN115977879A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-04-18 | 中国海洋大学 | 一种发电系统 |
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2014
- 2014-11-07 CN CN201410623361.1A patent/CN105626361A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160601 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |