CN108626064A - 一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置 - Google Patents

一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置，包括浮子(1)、传动装置和电力采集装置，其中：浮子(1)，放置于预设位置的波浪中，用于随着波浪上下运动，将波浪能转换为在上下运动的机械能，然后传递给传动装置；传动装置，与浮子(1)相连接，用于将浮子(1)传来的机械能传递给电力采集装置；电力采集装置，与传动装置相连接，用于将所述传动装置传来的机械能转换为电能。本发明公开的一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置，其可以充分地利用波浪在上下运动和向下运动时的动能和势能，及时将波浪能转换为电能，发电效率高，更好地满足用户的发电要求，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。

Description

一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置
技术领域
本发明涉及发电技术领域，特别是涉及一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置。
背景技术
目前，波浪能发电装置作为一种利用可再生波浪能的装置，在人们的生产生活中得到了广大的应用，尤其是在沿海地区应用广泛。
对于波浪能发电装置，其基本工作原理为：通过波浪的运动，来带动发电装置内部发电机的发电，从而将海洋中波浪的动能和势能(即波浪能)转变为电能。
但是，目前的波浪能发电装置，其通常只是在波浪向上运动(如涨潮)的情况下才能发电，发电效率较低，无法充分地利用波浪能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置，其可以充分地利用波浪在上下运动和向下运动时的动能和势能，及时将波浪能转换为电能，发电效率高，更好地满足用户的发电要求，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。
为此，本发明提供了一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置，包括浮子、传动装置和电力采集装置，其中：
浮子，放置于预设位置的波浪中，用于随着波浪上下运动，将波浪能转换为在上下运动的机械能，然后传递给传动装置；
传动装置，与浮子相连接，用于将浮子传来的机械能传递给电力采集装置；
电力采集装置，与传动装置相连接，用于将所述传动装置传来的机械能转换为电能。
其中，所述浮子为开启式的填装浮子；
所述浮子为中空的结构，所述浮子的顶部开有填料口，该填料口上盖有一个开启塞。
其中，所述浮子的顶部中心位置设置有两个连接卡，所述两个连接卡左右对称设置；
所述连接卡上开有螺丝孔。
其中，所述浮子为楔体的浮子。
其中，所述浮子的底面为平面，所述浮子的四周侧面是倾斜的平面且与水平面的夹角为锐角。
其中，所述传动装置包括第一主动齿轮、第二主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第一单向轴承、第二单向轴承、传动齿轮和齿条，其中：
所述齿条为垂直设置，所述齿条的下部与所述浮子顶部相连接；
所述齿条的上部左右两侧分别与第二主动齿轮和第一主动齿轮相啮合；
所述第二主动齿轮的中心通过第二连接轴与第二单向轴承的内圈固定连接；
所述第一主动齿轮的中心通过第一连接轴与第一单向轴承的内圈固定连接；
所述第二单向轴承的外圈套有第二从动齿轮；
所述第一单向轴承的外圈套有第一从动齿轮；
所述第二从动齿轮和第一从动齿轮之间的位置设置有传动齿轮，所述传动齿轮的左右两侧分别与第二从动齿轮和第一从动齿轮相啮合。
其中，所述第二连接轴的前后两端与外部支撑平台相枢接；
所述第一主动齿轮的前后两端与外部支撑平台相枢接。
其中，所述传动齿轮的中心与电力采集装置正面设置的发电驱动轴的前端相连接。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置，其可以充分地利用波浪在上下运动和向下运动时的动能和势能，及时将波浪能转换为电能，发电效率高，更好地满足用户的发电要求，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置的立体结构示意图；
图2为本发明提供的一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置在浮子向上运动时的正视图；
图3为本发明提供的一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置中浮子的立体结构示意图；
图4为本发明提供的一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置中齿条的正视图；
图中：1为浮子2为齿条，3为第一主动齿轮，4为第二主动齿轮，5为第一从动齿轮，6为第二从动齿轮，7为第一单向轴承，8为第二单向轴承，9为传动齿轮，10为电力采集装置，11为开启塞，12为固定螺丝；
100为第一连接轴，200为第二连接轴，300为发电驱动轴；
101为连接卡，102为螺丝孔。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1至图4，本发明提供了一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置，包括浮子1、传动装置和电力采集装置，其中：
浮子1，放置于预设位置的波浪中(具体的位置，根据用户的需要来选择)，用于随着波浪上下运动，将波浪能转换为在上下运动的机械能，然后传递给传动装置；
传动装置，与浮子1相连接，用于将浮子1传来的机械能传递给电力采集装置；
电力采集装置，与传动装置相连接，用于将所述传动装置传来的机械能转换为电能。
在本发明中，具体实现上，所述浮子1为开启式的填装浮子。
具体实现上，所述浮子1为中空的结构，所述浮子1的顶部开有填料口，该填料口上盖有一个开启塞11。因此，通过填料口，本发明可以方便地向浮子1倒入细沙或者其他的填料，从而调整浮子1的重量，使得其满足用户的要求，以及满足在不同深度的海域的海浪发电需要。
在本发明中，具体实现上，所述浮子1的顶部中心位置设置有两个连接卡101，所述两个连接卡101左右对称设置；
所述连接卡101上开有螺丝孔102。
在本发明中，具体实现上，所述浮子1为楔体的浮子。
在本发明中，具体实现上，所述浮子1的底面为平面，所述浮子1的四周侧面是倾斜的平面且与水平面的夹角为锐角。
具体实现上，所述锐角可以为60～75°。
在本发明中，具体实现上，所述传动装置包括第一主动齿轮3、第二主动齿轮4、第一从动齿轮5、第二从动齿轮6、第一单向轴承7、第二单向轴承8、传动齿轮9和齿条2，其中：
所述齿条2为垂直设置，所述齿条2的下部与所述浮子1顶部相连接；
所述齿条2的上部左右两侧分别与第二主动齿轮4和第一主动齿轮3相啮合；
所述第二主动齿轮4的中心通过第二连接轴200与第二单向轴承8的内圈固定连接；
所述第一主动齿轮3的中心通过第一连接轴100与第一单向轴承7的内圈固定连接；
所述第二单向轴承8的外圈套有第二从动齿轮6；
所述第一单向轴承7的外圈套有第一从动齿轮5；
所述第二从动齿轮6和第一从动齿轮5之间的位置设置有传动齿轮9，所述传动齿轮9的左右两侧分别与第二从动齿轮6和第一从动齿轮5相啮合。
具体实现上，所述第二连接轴200的前后两端与外部支撑平台(例如固定支架、支撑壳体等)相枢接；
所述第一主动齿轮3的前后两端与外部支撑平台(例如固定支架、支撑壳体等)相枢接。
具体实现上，所述传动齿轮9的中心与电力采集装置10正面设置的发电驱动轴300的前端相连接。
具体实现上，所述齿条2的下部也具有螺丝孔102，所述连接卡101上的螺丝孔102和所述齿条2下部的螺丝孔102通过固定螺丝12相连接。因此，本发明可以方便地对浮子进行拆卸。
在本发明中，具体实现上，所述电力采集装置10可以为现有的任意一种能利用机械能发电的发动机。例如，所述电力采集装置可以采用无锡风腾新能源科技发展有限公司生产的型号为FT-400的永磁直线发电机，当然，还可以是其他型号的发电机。
需要说明的是，对于本发明，在波浪的作用下，浮子1上下运动，从而带动传动装置中的齿条2上下移动，齿条2的上下运动带动传动装置中的其他各个齿轮转动，齿轮的转动可实现电力采集装置的转动。
为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面就本发明的具体运行过程进行说明。
在波浪的作用下，浮子1向上运动时，齿条2也向上运动，齿条2带动第一主动齿轮3顺时针转动，第一主动齿轮3通过第一连接轴100来向第一单向轴承7传递动能，由于第一单向轴承7为顺时针单向轴承，故顺时针单向轴承带动第一从动齿轮5产生顺时针的转动，第一从动齿轮5带动传动齿轮9转动，传动齿轮9的转动方向为逆时针；同时在齿条2向上运动时，齿条2带动第二主动齿轮4逆时针转动，第二单向轴承8为顺时针单向轴承，故第二单向轴承8不能带动第二从动齿轮6转动，第二从动齿轮6在传动齿轮9带动下进行顺时针转动。
而在波浪的作用下，浮子1向下运动时，齿条2向下运动，齿条2带动第二主动齿轮4顺时针转动，第二主动齿轮4通过第二连接轴20来向第二单向轴承8传递动能，由于第二单向轴承8为顺时针单向轴承，故第二单向轴承8带动第二从动齿轮6顺时针转动，第二从动齿轮6带动传动齿轮9转动，传动齿轮9转动方向为逆时针；同时，齿条2向下运动时，齿条2带动第一主动齿轮3逆时针转动，第一单向轴承7为顺时针单向轴承，故第一单向轴承7不能带动第一从动齿轮5转动，第一从动齿轮5在传动齿轮9带动下顺时针转动。
综上，在浮子1上下运动过程中，传动齿轮9均为顺时针方向转动，因此，通过发电驱动轴300的联动连接，可以将机械能传递给电力采集装置10，实现对电力采集装置输送的驱动力的转动方向不变，该电力采集装置10可以为单向转动的力采集装置。
与现有技术相比，本发明具有以下的技术效果：
1、本发明采用的传动装置，可将开启式的填装浮子的上下运动转化为发电机的单向转动，能够实现对电力采集装置输送的驱动力的转动方向不变；
2、本发明采用的传动装置具有的部件简单高效，便于组装，有利于装置的广泛应用；
3、在本发明中，浮子采用楔体设计，浮子外形具有创新性，这种浮子的外形设计，能够实现相同浮子体积下，浮子所受垂直方向力最大。
4、在本发明中，浮子为开启式的填装浮子，通过在中空的浮子1顶部开有填料口，并在该填料口上盖有开启塞11的结构设计，能够实现浮子重量的可调节性。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置，其可以充分地利用波浪在上下运动和向下运动时的动能和势能，及时将波浪能转换为电能，发电效率高，更好地满足用户的发电要求，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有开启式填装浮子的波浪发电装置，其特征在于，包括浮子(1)、传动装置和电力采集装置，其中：
浮子(1)，放置于预设位置的波浪中，用于随着波浪上下运动，将波浪能转换为在上下运动的机械能，然后传递给传动装置；
传动装置，与浮子(1)相连接，用于将浮子(1)传来的机械能传递给电力采集装置；
电力采集装置，与传动装置相连接，用于将所述传动装置传来的机械能转换为电能。
2.如权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于，所述浮子(1)为开启式的填装浮子；
所述浮子(1)为中空的结构，所述浮子(1)的顶部开有填料口，该填料口上盖有一个开启塞(11)。
3.如权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于，所述浮子(1)的顶部中心位置设置有两个连接卡(101)，所述两个连接卡(101)左右对称设置；
所述连接卡(101)上开有螺丝孔(102)。
4.如权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于，所述浮子(1)为楔体的浮子。
5.如权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于，所述浮子(1)的底面为平面，所述浮子(1)的四周侧面是倾斜的平面且与水平面的夹角为锐角。
6.如权利要求1至5中任一项所述的波浪发电装置，其特征在于，所述传动装置包括第一主动齿轮(3)、第二主动齿轮(4)、第一从动齿轮(5)、第二从动齿轮(6)、第一单向轴承(7)、第二单向轴承(8)、传动齿轮(9)和齿条(2)，其中：
所述齿条(2)为垂直设置，所述齿条(2)的下部与所述浮子(1)顶部相连接；
所述齿条(2)的上部左右两侧分别与第二主动齿轮(4)和第一主动齿轮(3)相啮合；
所述第二主动齿轮(4)的中心通过第二连接轴(200)与第二单向轴承(8)的内圈固定连接；
所述第一主动齿轮(3)的中心通过第一连接轴(100)与第一单向轴承(7)的内圈固定连接；
所述第二单向轴承(8)的外圈套有第二从动齿轮(6)；
所述第一单向轴承(7)的外圈套有第一从动齿轮(5)；
所述第二从动齿轮(6)和第一从动齿轮(5)之间的位置设置有传动齿轮(9)，所述传动齿轮(9)的左右两侧分别与第二从动齿轮(6)和第一从动齿轮(5)相啮合。
7.如权利要求6所述的波浪发电装置，其特征在于，所述第二连接轴(200)的前后两端与外部支撑平台相枢接；
所述第一主动齿轮(3)的前后两端与外部支撑平台相枢接。
8.如权利要求6所述的波浪发电装置，其特征在于，所述传动齿轮(9)的中心与电力采集装置(10)正面设置的发电驱动轴(300)的前端相连接。
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