CN106593755B - 一种万向摆型浪能转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种万向摆型浪能转换装置，包括浮子、万向轴承、第一万向联轴节、直线发电机、第二万向联轴节、第一基座以及第二基座；所述浮子的下端与万向轴承的轴颈的一端固定连接；所述万向轴承外壁套设有一轴承套；所述轴承套外壁与第一基座球接；万向轴承的轴颈的另一端与第一万向联轴节的一端固定连接；第一万向联轴节的另一端与直线发电机的动子固定连接；所述直线发电机的定子与第二万向联轴节的一端固定连接；所述第二万向联轴节的另一端与第二基座固定连接；所述第二基座平行于第一基座，第二基座通过若干根竖杆与第一基座固定连接。

Description

一种万向摆型浪能转换装置
技术领域
本发明涉及一种万向摆型浪能转换装置，属于海洋能发电设备领域。
背景技术
当前波浪能发电装置按照结构形式主要有摆式、振荡浮子式、点头鸭式、振荡水柱式，其中摆式和点头鸭式发电装置的能量捕获效率受波浪浪向影响较大，适合近海岸发电；振荡浮子式和振荡水柱式发电装置只能吸收波浪的势能(波高)，无法吸收波浪的动能；
经检索，公告号为CN201794709U的中国实用新型专利公开了“一种新型的发电装置”，该装置具体公开了一种新型的发电装置,它涉及一种利用不倒翁的特性产生电能的装置，它是由不倒翁锥体、万向球支点、伸缩轴、支架、发电装置、方形浮板组成；不倒翁锥体设置在万向球支点的上方，万向球支点设置在支架的顶端外侧，发电装置与伸缩轴连接，支架固定在方形浮板上；利用各种波浪涌动或由不定向的风造成左右摇摆时产生电能,具有很好的发电效果，结构简单，成本低。但是该装置需要沿着周向布置多个电机或者油缸，结构复杂，成本高；
公告号为CN 204704065U的中国实用新型公开了“漂浮式波浪万向发电装置”，该装置具体公开了本实用新型涉及波动构件和另一构件之间的相对运动领域，尤其是一种漂浮式波浪万向发电装置。包括外壳、获能发电装置和固定装置，所述外壳包括上壳体和下壳体，上壳体与下壳体组成一个密闭的空间，所述获能发电装置包括旋转重锤、旋转轴和发电机总成，旋转重锤的中心与旋转轴的中间位置键连接，旋转轴一端通过角接触轴承总成和上轴承端盖安装于固定装置，另一端通过径向轴承和下轴承端盖安装于固定装置，且旋转轴的该端通过增速传动装置与发电机总成连接，旋转重锤由三个位于同一平面且呈120°均匀分布的重锤连接组成。该装置结构简单，使用方便，使用寿命长，任意方向的波浪都能激起波浪发电装置的工作，获能发电效率高，但是该发电装置机械结构较为复杂、能量转换效率低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种万向摆型浪能转换装置，机械结构简单、能够同时捕获波浪势能和动能、捕获效率不受浪向影响的波浪能转换装置，能量转换效率高。
本发明的技术方案如下：
一种万向摆型浪能转换装置，包括浮子、万向轴承、第一万向联轴节、直线发电机、第二万向联轴节、第一基座以及第二基座；所述浮子的下端与万向轴承的轴颈的一端固定连接；所述万向轴承外壁套设有一轴承套；所述轴承套外壁与第一基座球接；万向轴承的轴颈的另一端与第一万向联轴节的一端固定连接；第一万向联轴节的另一端与直线发电机的动子固定连接；所述直线发电机的定子与第二万向联轴节的一端固定连接；所述第二万向联轴节的另一端与第二基座固定连接；所述第二基座平行于第一基座，第二基座通过若干根竖杆与第一基座固定连接。
其中，所述浮子由上部的圆柱体与下部的锥体组成；所述圆柱体内部开有同心的环形槽；所述环形槽下部开有一环形的出水口。
其中，所述万向轴承由上部的第一轴承与下部的第二轴承组成；所述第二轴承套可滑动套设于第一轴承外壁；所述第二轴承的外壁套设有弹簧；所述弹簧的上端固定于第一轴承的下端，下端与第二轴承下部外壁固定连接。
其中，所述第一轴承的下部内壁设置有第一卡环；所述第二轴承的上部外壁设置有第二卡环；所述第一卡环与第二卡环配合设置。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明一种万向摆型浪能转换装置，机械结构简单、能够同时捕获波浪势能和动能，捕获效率不受浪向影响，能量转换效率高。
2、本发明一种万向摆型浪能转换装置，由于浮子下部设计倒锥形以及上部圆柱体的环形槽加大了浮子的摆幅，进而提高了发电效率。
3、本发明一种万向摆型浪能转换装置，通过第一轴承、第二轴承以及弹簧，有效的将浮子竖直时对直线发电机多余的压力转化为弹性势能储存，在浮子摆幅时释放出来，进而增大直线发电机的动子与定子之间的相对运动距离，提高了发电效率，同时减少了能量的浪费。
4、本发明一种万向摆型浪能转换装置，通过浮子以及万向轴承，将波浪势能和动能转化为机械能，再通过直线发电机将机械能转化为电能，有效的提高了发电量。
附图说明
图1为本发明一种万向摆型浪能转换装置的立体图；
图2为本发明一种万向摆型浪能转换装置的浮子的结构示意图；
图3为本发明一种万向摆型浪能转换装置的无波浪时的万向轴承的结构示意图；
图4为本发明一种万向摆型浪能转换装置的有波浪时的万向轴承的结构示意图。
图中附图标记表示为：
1-浮子、11-圆柱体、12-锥体、13-环形槽、14-出水口、2-万向轴承、21-轴承套、22-第一轴承、23-第二轴承、24-第一卡环、25- 第二卡环、26-弹簧、3-第一万向联轴节、4-直线发电机、41-动子、 42-定子、5-第二万向联轴节、6-第一基座、7-第二基座、71-竖杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
参见图1，一种万向摆型浪能转换装置，包括浮子1、万向轴承 2、第一万向联轴节3、直线发电机4、第二万向联轴节5、第一基座6以及第二基座7；所述浮子1的下端与万向轴承2的轴颈的一端固定连接；所述万向轴承2外壁套设有一轴承套21；所述轴承套21与第一基座6球接；万向轴承2的轴颈的另一端与第一万向联轴节3的一端固定连接；第一万向联轴节3的另一端与直线发电机4的动子 41固定连接；所述直线发电机4的定子42与第二万向联轴节5的一端固定连接；所述第二万向联轴节5的另一端与第二基座7固定连接；所述第二基座7平行于第一基座6，第二基座7通过若干根竖杆71 与第一基座6固定连接，组成万向摆型浪能转换装置的基座，安装时基座固定在发电平台或者海底上，所述直线发电机4还可以用液压油缸代替，先将机械能转换为液压能，再通过液压系统将液压能转换为电能。
参见图2，所述浮子1包括上部的圆柱体11与下部的锥体12；所述圆柱体11内部开有同心的环形槽13；所述环形槽13下部开有一环形的出水口14。
参见图3，所述万向轴承2包括上部的第一轴承22与下部的第二轴承23；所述第二轴承23可滑动套设于第一轴承22；所述第二轴承23的外套设有弹簧26；所述弹簧26的上端固定于第一轴承22的下端，下端与第二轴承23下部外壁固定连接，所述第一轴承22在第二轴承23外部运动时，弹簧26被挤压，进而形成弹性势能。
其中，所述第一轴承22下部内壁设置有内凸的环形的第一卡环 24；所述第二轴承23的上部外壁设置有外凸的环形的第二卡环25；所述第一卡环24与第二卡环25配合设置，防止第一轴承22相对第二轴承23运动时脱落。
本发明的工作原理：
在没有波浪的情况下，万向轴承2处于竖直状态，动子41相对定子42处于最下端，此时弹簧26处于压缩状态，弹簧26此时的形变应确保动子41的位置位于向下行程的最远端；海浪拍打浮子1，浮子1摆动带动万向轴承2偏移，并拉动动子41上移，弹簧26与动子41形成夹角，弹簧26回复力得到释放，进一步扩大这一夹角，使动子41上拉的幅度进一步加大，提高了动子41上移的行程。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种万向摆型浪能转换装置，其特征在于：包括浮子(1)、万向轴承(2)、第一万向联轴节(3)、直线发电机(4)、第二万向联轴节(5)、第一基座(6)以及第二基座(7)；所述浮子(1)的下端与万向轴承(2)的轴颈的一端固定连接；所述万向轴承(2)外套设有一轴承套(21)；所述轴承套(21)与第一基座(6)球接；万向轴承(2)的轴颈的另一端与第一万向联轴节(3)的一端固定连接；第一万向联轴节(3)的另一端与直线发电机(4)的动子(41)固定连接；所述直线发电机(4)的定子(42)与第二万向联轴节(5)的一端固定连接；所述第二万向联轴节(5)的另一端与第二基座(7)固定连接；所述第二基座(7)平行于第一基座(6)，第二基座(7)通过若干根竖杆(71)与第一基座(6)固定连接。
2.如权利要求1所述的一种万向摆型浪能转换装置，其特征在于：所述浮子(1)包括上部的圆柱体(11)与下部的锥体(12)；所述圆柱体(11)内部开有同心的环形槽(13)；所述环形槽(13)下部开有一环形的出水口(14)。
3.如权利要求1所述的一种万向摆型浪能转换装置，其特征在于：所述万向轴承(2)包括上部的第一轴承(22)与下部的第二轴承(23)；所述第二轴承(23)可滑动套设于第一轴承(22)内；所述第二轴承(23)的外套设有弹簧(26)；所述弹簧(26)的上端固定于第一轴承(22)的下端，下端与第二轴承(23)下部外壁固定连接。
4.如权利要求3所述的一种万向摆型浪能转换装置，其特征在于：所述第一轴承(22)的下部内壁设置有第一卡环(24)；所述第二轴承(23)的上部外壁设置有第二卡环(25)；所述第一卡环(24)与第二卡环(25)配合设置。
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