CN106401849B - 自升降式波浪能发电装置 - Google Patents

Abstract

一种自升降式波浪能发电装置。它包括机架，其特征机架由左升降支撑、左升降支撑外侧壁上端部处左平台、右升降支撑及右升降支撑外侧壁上端部处右平台构成，左升降支撑上端端部处设一横向左传动轴孔，中部处设一带左旋转轴承的横向左旋转轴孔，右升降支撑上端端部处设一横向右传动轴孔，中部处设一带右旋转轴承的横向右旋转轴孔，左平台上设控制器、左蓄电池、左转换器及左发电机，左发电机输出轴处设带左小齿轮的左短轴，右平台上设右发电机、右转换器及右蓄电池，右发电机输出轴处设带右小齿轮的右短轴，左升降支撑与右升降支撑之间上端部处设一摇摆机构，下端部处设左、右升降结构件。本发明的自升降式波浪能发电装置可适宜于海洋沿岸应用。

Description

自升降式波浪能发电装置

技术领域

本发明涉及一种波浪能发电装置，特别是涉及一种自升降式波浪能发电装置。

背景技术

火力发电所需求的能耗是众所周知，尤其是当今世界都存在能源的危境。于是水力发电及风力发电应用而生，由于受地理环境限制只能因地制宜，为火力发电的补充。由此也引发人们对波浪能的利用，波浪能发电装置在我国还只是处于探索阶段，但可作为沿海近岸一种小电量的电力需要的补充。虽然波浪能发电装置已出现，可是受地理环境限制，这就需要不同种的波浪能发电装置以适应不同的地理环境。使波浪能充分利用起来，降低能源的总体消耗。

发明内容

本发明的目的是要提供一种自升降式波浪能发电装置，它不但能充分利用海洋波浪能实现发电，而且结构合理，运行稳定，波浪能吸收效率高。

为了达到上述的目的本发明是这样实现的: 本发明的自升降式波浪能发电装置包括一机架，所述机架由左升降支撑、左升降支撑外侧壁上端部处的左平台、右升降支撑及右升降支撑外侧壁上端部处的右平台所构成，所述左升降支撑上端端部处设有一横向左传动轴孔，中部处设有一带左旋转轴承的横向左旋转轴孔，所述右升降支撑上端端部处设有一横向右传动轴孔，中部处设有一带右旋转轴承的横向右旋转轴孔，所述左平台上设有控制器、左蓄电池、左转换器及带左发电机座的左发电机，所述左发电机输出轴通过左联轴器联接有一带左小齿轮的左短轴，所述左发电机的电源输出电缆的另一端与左转换器的输入端电连接，左转换器的输出端与左蓄电池上相应的接线端由左电缆Ⅰ电连接，所述控制器上的电源输入端与左蓄电池上相应的接线端由左电缆Ⅱ电连接，所述右平台上设有带右发电机座的右发电机、右转换器及右蓄电池，所述右发电机输出轴通过右联轴器联接有一带右小齿轮的右短轴， 所述右发电机的电源输出电缆的另一端与右转换器的输入端电连接，右转换器的输出端与右蓄电池上相应的接线端由右电缆电连接，所述左升降支撑上端端部处所设的横向左传动轴孔处与所述右升降支撑上端端部处所设的横向右传动轴孔处之间设有一传动轴，所述传动轴上由左向右依次布有齿轮A、左轴承、齿轮B、滑轮、齿轮C、右轴承及齿轮D，所述传动轴上的左轴承外圈与所述左升降支撑上端端部处所设的横向左传动轴孔处固联，所述传动轴上的右轴承外圈与所述右升降支撑上端端部处所设的横向右传动轴孔处固联，所述传动轴上的齿轮A与左短轴上的左小齿轮啮合，所述传动轴上的齿轮D与右短轴上的右小齿轮啮合，所述左升降支撑与右升降支撑之间的上端部处设有一摇摆机构，所述摇摆机构由摇摆浮体、左齿条、传动轴滑轨座、传动轴滑轨及右齿条所构成，所述摇摆浮体呈“T”字形状，所述呈“T”字形状的摇摆浮体上端面上的中部处固定有一横向旋转轴，所述左齿条呈半环形状，所述传动轴滑轨座呈半圆形状，所述传动轴滑轨呈半环形状，所述右齿条呈半环形状，所述横向旋转轴的两端端部处分别和所述左升降支撑中部处所设的左旋转轴承内圈与所述右升降支撑中部处所设的右旋转轴承内圈形成固定联接，所述左齿条、传动轴滑轨座及右齿条由左向右依次排列在所述呈“T”字形状的摇摆浮体上端面上并形成固定连接，所述左齿条与所述齿轮B啮合，所述右齿条与所述齿轮C啮合，所述传动轴滑轨安置在所述传动轴滑轨座之上并存有一定的间隔，且其两端与所述呈“T”字形状的摇摆浮体上端面上形成固定连接，所述传动轴上的滑轮且处于所述传动轴滑轨与所述传动轴滑轨座之间，并彼此形成配合滑动联接，所述左、右升降支撑外侧壁的下端端部处分别设有相对的左、右升降结构件，所述左升降结构件由左螺杆座、左螺杆、左螺母、左螺母座、左水深传感器及左电动机所构成，所述左螺杆座呈竖向凹槽形状且凹槽口向内，所述左螺杆座上端壁内端面处设有一带左上轴承的孔，下端壁内端面处上设有一带左下轴承的盲孔，所述左螺母座呈横向“T”字形状，所述呈横向“T”字形状的左螺母座右端部处上设有一竖向左螺母孔，所述竖向左螺母孔处与左螺母形成固联，所述左螺母与左螺杆螺纹联接，所述左螺杆下端端部处与所述左下轴承内圈固联，上端端部处与左上轴承内圈固联，且还伸出左上轴承内圈外，并与固定在左螺杆座上端壁的外端面上的左电动机的输出轴通过联轴器形成固定联接，所述左水深传感器固定在所述左螺杆座上，所述呈横向“T”字形状的左螺母座的左端部处与所述左升降支撑外侧壁的下端端部处固联，所述左水深传感器的接线端与控制器上的左电信号输入端由左信号电缆电连接，所述左电动机的电源输入电缆的另一端与控制器上的左电源输出接线端电连接，所述右升降结构件由右螺杆座、右螺杆、右螺母、右螺母座、右水深传感器及右电动机所构成，所述右螺杆座呈竖向凹槽形状且凹槽口向内，所述右螺杆座上端壁内端面处设有一带右上轴承的孔，下端壁内端面处上设有一带右下轴承的盲孔，所述右螺母座呈横向“T”字形状，所述呈横向“T”字形状的右螺母座右端部处上设有一竖向右螺母孔，所述竖向右螺母孔处与右螺母形成固联，所述右螺母与右螺杆螺纹联接，所述右螺杆下端端部处与所述右下轴承内圈固联，上端端部处与右上轴承内圈固联，且还伸出右上轴承内圈外，并与固定在右螺杆座上端壁的外端面上的右电动机的输出轴通过联轴器形成固定联接，所述右水深传感器固定在所述右螺杆座上，所述呈横向“T”字形状的右螺母座的左端部处与所述右升降支撑外侧壁的下端端部处固联，所述右水深传感器的接线端与控制器上的右电信号输入端由右信号电缆电连接，所述右电动机的电源输入电缆的另一端与控制器上的右电源输出接线端电连接。

本发明的自升降式波浪能发电装置的工作状况：事先将自升降式波浪能发电装置的左升降结构件的左螺杆座及右升降结构件的右螺杆座固定在沿海近岸处。当风起浪涌之时，利用波浪的上下起伏使得摇摆浮体能够绕着旋转轴进行来回的摇摆，同时通过摇摆浮体上端面上的左齿条及右齿条带动传动轴上的齿轮B与齿轮C来回转动，且使传动轴来回转动，与此同时，传动轴上的齿轮A与齿轮D也来回转动，传动轴上的齿轮A与左短轴上的左小齿轮啮合，由此启动左发电机来回转动并将波浪能产生电能，另外，传动轴上的齿轮D与右短轴上的右小齿轮啮合，如此也启动右发电机来回转动且将波浪能产生电能。

左升降结构件的左螺杆座及右升降结构件的右螺杆座上各配备有一左、一右水深传感器，它们能够根据不同的水深将电信号传输给左平台上所设的控制器，再由控制器触发左、右电动机运转带动左、右螺杆旋转，然后通过左、右螺母带动分别与左、右升降支撑固联的左、右螺母座上、下升降，最终使左升降支撑与右升降支撑之间的上端部处所设的摇摆机构能够上浮和下沉以确保整体装置迎风破浪的正常运行。

本发明的自升降式波浪能发电装置具有如下优点：

1、本发明的自升降式波浪能发电装置采用了由摇摆浮体、左齿条、传动轴滑轨座、传动轴滑轨及右齿条所构成的摇摆机构，其不但能使波浪能吸收效率高，而且还能使波浪能转换成动力效率也高，且使发电机来回转动连续不断产生电能。本发明的自升降式波浪能发电装置中的左、右发电机都为正反转直流发电机。

2、本发明的自升降式波浪能发电装置的左、右升降支撑外侧壁的下端端部处分别设有相对的左、右升降结构件。左升降结构件由左螺杆座、左螺杆、左螺母、左螺母座、左水深传感器及左电动机所构成，右升降结构件由右螺杆座、右螺杆、右螺母、右螺母座、右水深传感器及右电动机所构成。左、右水深传感器的接线端与控制器上的左、右电信号输入端分别由左、右信号电缆电连接，左、右电动机的电源输入电缆的另一端与控制器上的左、右电源输出接线端分别电连接。

同时在左、右升降结构件的左、右螺杆座上配备的左、右水深传感器能够根据不同的水深将电信号传输给控制器通过处理即触发左、右螺杆座上的电动机运转带动升降机构，使得左、右升降支撑间的摇摆机构能够随波浪的起伏而上浮或下沉以确保摇摆浮体能够绕着旋转轴进行来回的摇摆，充分吸收波浪能，进行完善的发电运行。

3、本发明的自升降式波浪能发电装置且将摇摆机构与左、右升降结构件结合成一体，不但能够根据海水的深度进行自动升降，始终保持设备的正常运行，并且运行稳定，波浪能转化效率高，传输到岸边，可被广泛应用。

本发明的自升降式波浪能发电装置可适宜于海洋沿岸应用。

附图说明

本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图１是本发明的自升降式波浪能发电装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的自升降式波浪能发电装置作进一步的详细描述。

参见图1，该发明的自升降式波浪能发电装置包含一机架。

所述机架由左升降支撑1、左升降支撑1外侧壁上端部处的左平台11、右升降支撑2及右升降支撑2外侧壁上端部处的右平台21所构成。

所述左升降支撑1上端端部处设有一横向左传动轴孔12，中部处设有一带左旋转轴承13的横向左旋转轴孔14，所述右升降支撑2上端端部处设有一横向右传动轴孔22，中部处设有一带右旋转轴承23的横向右旋转轴孔24。

所述左平台11上设有控制器111、左蓄电池112、左转换器113及带左发电机座114的左发电机115，所述左发电机115输出轴通过左联轴器联接有一带左小齿轮116的左短轴，所述左发电机115的电源输出电缆1151的另一端与左转换器113的输入端电连接，左转换器113的输出端与左蓄电池112上相应的接线端由左电缆Ⅰ1121电连接，所述控制器111上的电源输入端与左蓄电池112上相应的接线端由左电缆Ⅱ1122电连接。

所述右平台21上设有带右发电机座211的右发电机212、右转换器213及右蓄电池214，所述右发电机212输出轴通过右联轴器联接有一带右小齿轮215的右短轴， 所述右发电机212的电源输出电缆2121的另一端与右转换器213的输入端电连接，右转换器213的输出端与右蓄电池214上相应的接线端由右电缆2141电连接。

所述左升降支撑1上端端部处所设的横向左传动轴孔12处与所述右升降支撑2上端端部处所设的横向右传动轴孔22处之间设有一传动轴3，所述传动轴3上由左向右依次布有齿轮A31、左轴承32、齿轮B33、滑轮34、齿轮C35、右轴承36及齿轮D37，所述传动轴3上的左轴承32外圈与所述左升降支撑1上端端部处所设的横向左传动轴孔12处固联，所述传动轴3上的右轴承36外圈与所述右升降支撑2上端端部处所设的横向右传动轴孔22处固联，所述传动轴3上的齿轮A31与左短轴上的左小齿轮116啮合，所述传动轴3上的齿轮D37与右短轴上的右小齿轮215啮合。

所述左升降支撑1与右升降支撑2之间的上端部处设有一摇摆机构。所述摇摆机构由摇摆浮体41、左齿条42、传动轴滑轨座43、传动轴滑轨44及右齿条45所构成。所述摇摆浮体41呈“T”字形状，所述呈“T”字形状的摇摆浮体41上端面上的中部处固定有一横向旋转轴411，所述左齿条42呈半环形状，所述传动轴滑轨座43呈半圆形状，所述传动轴滑轨44呈半环形状，所述右齿条45呈半环形状，所述横向旋转轴411的两端端部处分别和所述左升降支撑1中部处所设的左旋转轴承13内圈与所述右升降支撑2中部处所设的右旋转轴承23内圈形成固定联接，所述左齿条42、传动轴滑轨座43及右齿条45由左向右依次排列在所述呈“T”字形状的摇摆浮体41上端面上并形成固定连接，所述左齿条42与所述齿轮B33啮合，所述右齿条45与所述齿轮C35啮合，所述传动轴滑轨44安置在所述传动轴滑轨座43之上并存有一定的间隔，且其两端与所述呈“T”字形状的摇摆浮体41上端面上形成固定连接，所述传动轴3上的滑轮34且处于所述传动轴滑轨44与所述传动轴滑轨座43之间，并彼此形成配合滑动联接。

所述左、右升降支撑1、2外侧壁的下端端部处分别设有相对的左、右升降结构件。

所述左升降结构件由左螺杆座51、左螺杆52、左螺母53、左螺母座54、左水深传感器55及左电动机56所构成，所述左螺杆座51呈竖向凹槽形状且凹槽口向内，所述左螺杆座51上端壁内端面处设有一带左上轴承511的孔，下端壁内端面处上设有一带左下轴承512的盲孔，所述左螺母座54呈横向“T”字形状，所述呈横向“T”字形状的左螺母座54右端部处上设有一竖向左螺母孔541，所述竖向左螺母孔541处与左螺母53形成固联，所述左螺母53与左螺杆52螺纹联接，所述左螺杆52下端端部处与所述左下轴承512内圈固联，上端端部处与左上轴承511内圈固联，且还伸出左上轴承511内圈外，并与固定在左螺杆座51上端壁的外端面上的左电动机56的输出轴通过联轴器形成固定联接，所述左水深传感器55固定在所述左螺杆座51上，所述呈横向“T”字形状的左螺母座54的左端部处与所述左升降支撑1外侧壁的下端端部处固联，所述左水深传感器55的接线端与控制器111上的左电信号输入端由左信号电缆551电连接，所述左电动机56的电源输入电缆561的另一端与控制器111上的左电源输出接线端电连接。

所述右升降结构件由右螺杆座61、右螺杆62、右螺母63、右螺母座64、右水深传感器65及右电动机66所构成。所述右螺杆座61呈竖向凹槽形状且凹槽口向内，所述右螺杆座61上端壁内端面处设有一带右上轴承611的孔，下端壁内端面处上设有一带右下轴承612的盲孔，所述右螺母座64呈横向“T”字形状，所述呈横向“T”字形状的右螺母座64右端部处上设有一竖向右螺母孔641，所述竖向右螺母孔641处与右螺母63形成固联，所述右螺母63与右螺杆62螺纹联接，所述右螺杆62下端端部处与所述右下轴承612内圈固联，上端端部处与右上轴承611内圈固联，且还伸出右上轴承611内圈外，并与固定在右螺杆座61上端壁的外端面上的右电动机66的输出轴通过联轴器形成固定联接，所述右水深传感器65固定在所述右螺杆座61上，所述呈横向“T”字形状的右螺母座64的左端部处与所述右升降支撑2外侧壁的下端端部处固联，所述右水深传感器65的接线端与控制器111上的右电信号输入端由右信号电缆651电连接，所述右电动机66的电源输入电缆661的另一端与控制器111上的右电源输出接线端电连接。

Claims (1)

1.一种自升降式波浪能发电装置，它包括一机架，其特征在于所述机架由左升降支撑（1）、左升降支撑（1）外侧壁上端部处的左平台（11）、右升降支撑（2）及右升降支撑（2）外侧壁上端部处的右平台（21）所构成，所述左升降支撑（1）上端端部处设有一横向左传动轴孔（12），中部处设有一带左旋转轴承（13）的横向左旋转轴孔（14），所述右升降支撑（2）上端端部处设有一横向右传动轴孔（22），中部处设有一带右旋转轴承（23）的横向右旋转轴孔（24），所述左平台（11）上设有控制器（111）、左蓄电池（112）、左转换器（113）及带左发电机座（114）的左发电机（115），所述左发电机（115）输出轴通过左联轴器联接有一带左小齿轮（116）的左短轴，所述左发电机（115）的电源输出电缆（1151）的另一端与左转换器（113）的输入端电连接，左转换器（113）的输出端与左蓄电池（112）上相应的接线端由左电缆Ⅰ（1121）电连接，所述控制器（111）上的电源输入端与左蓄电池（112）上相应的接线端由左电缆Ⅱ（1122）电连接，所述右平台（21）上设有带右发电机座（211）的右发电机（212）、右转换器（213）及右蓄电池（214），所述右发电机（212）输出轴通过右联轴器联接有一带右小齿轮（215）的右短轴， 所述右发电机（212）的电源输出电缆（2121）的另一端与右转换器（213）的输入端电连接，右转换器（213）的输出端与右蓄电池（214）上相应的接线端由右电缆（2141）电连接，所述左升降支撑（1）上端端部处所设的横向左传动轴孔（12）处与所述右升降支撑（2）上端端部处所设的横向右传动轴孔（22）处之间设有一传动轴（3），所述传动轴（3）上由左向右依次布有齿轮A（31）、左轴承（32）、齿轮B（33）、滑轮（34）、齿轮C（35）、右轴承（36）及齿轮D（37），所述传动轴（3）上的左轴承（32）外圈与所述左升降支撑（1）上端端部处所设的横向左传动轴孔（12）处固联，所述传动轴（3）上的右轴承（36）外圈与所述右升降支撑（2）上端端部处所设的横向右传动轴孔（22）处固联，所述传动轴（3）上的齿轮A（31）与左短轴上的左小齿轮（116）啮合，所述传动轴（3）上的齿轮D（37）与右短轴上的右小齿轮（215）啮合，所述左升降支撑（1）与右升降支撑（2）之间的上端部处设有一摇摆机构，所述摇摆机构由摇摆浮体（41）、左齿条（42）、传动轴滑轨座（43）、传动轴滑轨（44）及右齿条（45）所构成，所述摇摆浮体（41）呈“T”字形状，所述呈“T”字形状的摇摆浮体（41）上端面上的中部处固定有一横向旋转轴（411），所述左齿条（42）呈半环形状，所述传动轴滑轨座（43）呈半圆形状，所述传动轴滑轨（44）呈半环形状，所述右齿条（45）呈半环形状，所述横向旋转轴（411）的两端端部处分别和所述左升降支撑（1）中部处所设的左旋转轴承（13）内圈与所述右升降支撑（2）中部处所设的右旋转轴承（23）内圈形成固定联接，所述左齿条（42）、传动轴滑轨座（43）及右齿条（45）由左向右依次排列在所述呈“T”字形状的摇摆浮体（41）上端面上并形成固定连接，所述左齿条（42）与所述齿轮B（33）啮合，所述右齿条（45）与所述齿轮C（35）啮合，所述传动轴滑轨（44）安置在所述传动轴滑轨座（43）之上并存有一定的间隔，且其两端与所述呈“T”字形状的摇摆浮体（41）上端面上形成固定连接，所述传动轴（3）上的滑轮（34）且处于所述传动轴滑轨（44）与所述传动轴滑轨座（43）之间，并彼此形成配合滑动联接，所述左、右升降支撑（1、2）外侧壁的下端端部处分别设有相对的左、右升降结构件，所述左升降结构件由左螺杆座（51）、左螺杆（52）、左螺母（53）、左螺母座（54）、左水深传感器（55）及左电动机（56）所构成，所述左螺杆座（51）呈竖向凹槽形状且凹槽口向内，所述左螺杆座（51）上端壁内端面处设有一带左上轴承（511）的孔，下端壁内端面处上设有一带左下轴承（512）的盲孔，所述左螺母座（54）呈横向“T”字形状，所述呈横向“T”字形状的左螺母座（54）右端部处上设有一竖向左螺母孔（541），所述竖向左螺母孔（541）处与左螺母（53）形成固联，所述左螺母（53）与左螺杆（52）螺纹联接，所述左螺杆（52）下端端部处与所述左下轴承（512）内圈固联，上端端部处与左上轴承（511）内圈固联，且还伸出左上轴承（511）内圈外，并与固定在左螺杆座（51）上端壁的外端面上的左电动机（56）的输出轴通过联轴器形成固定联接，所述左水深传感器（55）固定在所述左螺杆座（51）上，所述呈横向“T”字形状的左螺母座（54）的左端部处与所述左升降支撑（1）外侧壁的下端端部处固联，所述左水深传感器（55）的接线端与控制器（111）上的左电信号输入端由左信号电缆（551）电连接，所述左电动机（56）的电源输入电缆（561）的另一端与控制器（111）上的左电源输出接线端电连接，所述右升降结构件由右螺杆座（61）、右螺杆（62）、右螺母（63）、右螺母座（64）、右水深传感器（65）及右电动机（66）所构成，所述右螺杆座（61）呈竖向凹槽形状且凹槽口向内，所述右螺杆座（61）上端壁内端面处设有一带右上轴承（611）的孔，下端壁内端面处上设有一带右下轴承（612）的盲孔，所述右螺母座（64）呈横向“T”字形状，所述呈横向“T”字形状的右螺母座（64）右端部处上设有一竖向右螺母孔（641），所述竖向右螺母孔（641）处与右螺母（63）形成固联，所述右螺母（63）与右螺杆（62）螺纹联接，所述右螺杆（62）下端端部处与所述右下轴承（612）内圈固联，上端端部处与右上轴承（611）内圈固联，且还伸出右上轴承（611）内圈外，并与固定在右螺杆座（61）上端壁的外端面上的右电动机（66）的输出轴通过联轴器形成固定联接，所述右水深传感器（65）固定在所述右螺杆座（61）上，所述呈横向“T”字形状的右螺母座（64）的左端部处与所述右升降支撑（2）外侧壁的下端端部处固联，所述右水深传感器（65）的接线端与控制器（111）上的右电信号输入端由右信号电缆（651）电连接，所述右电动机（66）的电源输入电缆（661）的另一端与控制器（111）上的右电源输出接线端电连接。