CN109723600A - 一种链式传动的波浪发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链式传动的波浪发电装置，包括动力装置、发电装置，动力装置包括一号链轮、二号链轮、一号棘轮、二号棘轮、浮子以及固定装置，一号链轮设置在二号链轮上部并通过传动链连接，一号链轮、二号链轮内侧分别安装朝向相反的一号棘轮、二号棘轮，传动链上铰接有连接杆且连接杆的一端通过铰链连接在固定装置上，另一端与浮子相连接；发电装置包括发电机、传动齿轮、换向齿轮，发电机的转动轴与二号棘轮轴心固定连接，一号棘轮的轴心直线上固定安装有传动齿轮，传动齿轮与换向齿轮啮合连接，换向齿轮与发电机的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接。本发明具有结构简单、发电稳定的优点，主要利用海河湖的潮汐或波浪进行发电使用。

Description

一种链式传动的波浪发电装置

技术领域

本发明涉及波浪发电技术领域，具体的说是一种链式传动的波浪发电装置。

背景技术

传统的波浪发电装置网机构复杂，适用于大规模海浪发电中，往往造价高昂，一般不易进行民用化改造，在进行野外生存以及长期海上作业时，缺乏利用波浪动能发电的装置，因此有必要设计一种结构简单、发电稳定且适用于野外生存环境下使用的波浪发电装置。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种结构简单、发电稳定且适用于野外生存环境下使用的波浪发电装置。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种链式传动的波浪发电装置，包括动力装置、发电装置，其特征在于：所述动力装置与所述发电装置动力连接，所述动力装置包括一号链轮、二号链轮、一号棘轮、二号棘轮、浮子以及固定装置，所述一号链轮与二号链轮安装在海河湖的水面上或安装或固定在岛礁或船舶上，所述波浪发电装置不接触海水，所述一号链轮设置在二号链轮的上部，所述一号链轮、二号链轮通过传动链动力连接，所述一号链轮、二号链轮内侧的轴心位置分别安装有一号棘轮二号棘轮，所述一号棘轮与二号棘轮的朝向相反，所述一号链轮、二号链轮上均分别设置有与所述一号棘轮、二号棘轮相对应的一号棘爪、二号棘爪，所述传动链上铰接有连接杆，所述连接杆的一端通过铰链连接在所述固定装置上且另一端与所述浮子相连接；所述发电装置包括发电机、传动齿轮、换向齿轮，所述发电机的转动轴与所述二号棘轮轴心固定连接，所述一号棘轮的轴心直线上固定安装有所述传动齿轮，所述传动齿轮与所述换向齿轮啮合连接，所述换向齿轮与所述发电机的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接

所述发电装置中各设备的安装位置能够进行替换后实现工作效果，即所述发电机的转动轴与所述一号棘轮轴心固定连接，所述二号棘轮的轴心直线上固定安装有所述传动齿轮，所述传动齿轮与所述换向齿轮啮合连接，所述换向齿轮与所述发电机的转动轴动力连接。

所述换向齿轮与所述发电机的转动轴动力连接的具体方式为，所述换向齿轮的轴心处固定连接有一号转动齿轮，所述发电机的转动轴上固定安装有二号转动齿轮，所述一号转动齿轮与二号转动齿轮通过链条啮合连接。

所述换向齿轮与所述发电机的转动轴动力连接的具体方式为，所述换向齿轮的轴心处固定连接有一号带轮，所述发电机的转动轴上固定安装有二号带轮，所述一号带轮与二号带轮通过皮带连接。

所述动力装置沿一号链轮、二号链轮的轴心方向并排设置多组且多组所述的动力装置均与同一组发电装置动力连接。

当多组动力装置与一组发电装置动力连接时，各组所述的一号棘轮均固定安装在一号转轴上，所述二号棘轮均固定安装在二号转轴上，所述一号转轴与二号转轴的相同一侧分别与所述发电装置动力连接，即所述一号转轴上固定安装有所述传动齿轮且传动齿轮与所述换向齿轮啮合连接，所述换向齿轮与所述发电机的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接，所述二号转轴与所述发电机的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接。

当多组动力装置与一组发电装置动力连接时，所述发电装置中各设备的安装位置能够进行替换后实现工作效果，即所述二号转轴上固定安装有所述传动齿轮且传动齿轮与所述换向齿轮啮合连接，所述换向齿轮与所述发电机的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接，所述一号转轴与所述发电机的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接。

所述一号链轮、二号链轮为圆环状结构，所述一号棘轮、二号棘轮分别安装在所述一号链轮、二号链轮的内部圆形空间中。

所述动力装置、发电装置以及固定装置均安装在安装架上，所述安装架漂浮在在海河湖的水面上或安装在岛礁以及船体上，保证所述浮子漂浮在水面上，所述安装架底部固定安装有高度调节装置。

所述浮子在所述连接杆上的位置为可调节状态，即所述浮子以相对滑动连接的方式安装在所述连接杆上，并通过固定螺栓进行固定；所述连接杆或设置为可伸缩杆，所述连接杆的伸缩程度用于控制所述浮子与固定装置之间的直线距离，以对浮子的摆动幅度进行控制。

本发明的有益效果：浮子带动传动链运动时需要通过连接杆传递动力，由于连接杆、固定装置、浮子构成杠杆机构，由于连接杆的长度可进行提前设置，故而可以根据不同海浪波高调节行程，在海浪变化不大的时间段内可以进行稳定发电；同时申请的结构原理简单且各工件设备均常用，便于对其进行选购，也降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明中动力装置的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为多组动力装置与一组发电装置结合时的结构示意图。

图中：1一号链轮、2二号链轮、3一号棘轮、4二号棘轮、5浮子、6固定装置、7传动链、8一号棘爪、9二号棘爪、10连接杆、11发电机、12传动齿轮、13换向齿轮、14一号转轴、15二号转轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3，一种链式传动的波浪发电装置，包括动力装置、发电装置，所述动力装置与所述发电装置动力连接，所述动力装置包括一号链轮1、二号链轮2、一号棘轮3、二号棘轮4、浮子5以及固定装置6，所述一号链轮1与二号链轮2安装在海河湖的水面上或安装或固定在岛礁或船舶上，所述波浪发电装置不接触海水，所述一号链轮1设置在二号链轮2的上部，所述一号链轮1、二号链轮2通过传动链7动力连接，所述一号链轮1、二号链轮2内侧的轴心位置分别安装有一号棘轮3二号棘轮4，所述一号棘轮3与二号棘轮4的朝向相反，所述一号链轮1、二号链轮2上均分别设置有与所述一号棘轮3、二号棘轮4相对应的一号棘爪8、二号棘爪9，所述传动链7上铰接有连接杆10，所述连接杆10的一端通过铰链连接在所述固定装置6上且另一端与所述浮子5相连接；所述发电装置包括发电机11、传动齿轮12、换向齿轮13，所述发电机11的转动轴与所述二号棘轮4轴心固定连接，所述一号棘轮3的轴心直线上固定安装有所述传动齿轮12，所述传动齿轮12与所述换向齿轮13啮合连接，所述换向齿轮13与所述发电机11的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接。

本发明中，发电装置中各设备的安装位置能够进行替换后实现工作效果，即发电机11的转动轴与一号棘轮3轴心固定连接，二号棘轮4的轴心直线上固定安装有传动齿轮12，传动齿轮12与换向齿轮13啮合连接，换向齿轮13与发电机11的转动轴动力连接；

换向齿轮13与发电机11的转动轴动力连接的具体方式为，换向齿轮13的轴心处固定连接有一号转动齿轮，发电机11的转动轴上固定安装有二号转动齿轮，一号转动齿轮与二号转动齿轮通过链条啮合连接，达到换向齿轮13与发电机11的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接的目的；

换向齿轮13与发电机11的转动轴动力连接的具体方式为，换向齿轮13的轴心处固定连接有一号带轮，发电机11的转动轴上固定安装有二号带轮，一号带轮与二号带轮通过皮带连接，达到换向齿轮13与发电机11的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接的目的；

动力装置沿一号链轮1、二号链轮2的轴心方向并排设置多组且多组动力装置均与同一组发电装置动力连接，将各组动力装置产生的动能均传递至同一组发电装置上，提高发电装置发电效率的同时节省设备成本；

当多组动力装置与一组发电装置动力连接时，各组一号棘轮3均固定安装在一号转轴14上，二号棘轮4均固定安装在二号转轴15上，一号转轴14与二号转轴15的相同一侧分别与发电装置动力连接，即一号转轴14上固定安装有传动齿轮12且传动齿轮12与换向齿轮13啮合连接，换向齿轮13与发电机11的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接，二号转轴15与发电机11的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接；

当多组动力装置与一组发电装置动力连接时，发电装置中各设备的安装位置能够进行替换后实现工作效果，即二号转轴15上固定安装有传动齿轮12且传动齿轮12与换向齿轮13啮合连接，换向齿轮13与发电机11的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接，一号转轴14与发电机11的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接；

一号链轮1、二号链轮2为圆环状结构，一号棘轮3、二号棘轮4分别安装在一号链轮1、二号链轮2的内部圆形空间中；

所述动力装置、发电装置以及固定装置6均安装在安装架上，所述安装架漂浮在在海河湖的水面上或安装在岛礁以及船体上，保证所述浮子5漂浮在水面上，所述安装架底部固定安装有高度调节装置，保证动力装置与发电装置安装的稳定性；

所述浮子5在所述连接杆10上的位置为可调节状态，即所述浮子5以相对滑动连接的方式安装在所述连接杆10上，并通过固定螺栓进行固定；所述连接杆10或设置为可伸缩杆，所述连接杆10的伸缩程度用于控制所述浮子5与固定装置6之间的直线距离，以对浮子的摆动幅度进行控制。

实施例2

请参阅图1-3，本发明的工作原理是：使用时，当浮子5通过波浪涌动的浮力向上浮动时，通过传动链7带动一号链轮1以及二号链轮2顺时针转动，一号棘爪8伴随一号链轮1移动并带动一号棘轮3进行顺时针转动，由一号棘轮3带动传动齿轮12、换向齿轮13进行转动进而将扭矩传递发电机11的转动轴上并带动转动轴逆时针转动进行发电；

当浮子5随着波浪位置下沉时，通过传动链7带动二号链轮2以及一号链轮1逆时针转动，二号棘爪9伴随二号链轮2移动并带动二号棘轮4进行逆时针转动，由二号棘轮4转动进而将扭矩传递至发电机11的转动轴上并带动转动轴逆时针转动进行发电；

在浮子5下沉过程中带动一号链轮1、二号链轮2逆时针转动的过程中，一号棘爪8无法带动一号棘轮3进行逆时针转动，此时传动齿轮12、换向齿轮13处于停转状态，但二号棘爪9可带动二号棘轮4进行逆时针转动进而将扭矩传递至发电机11的转动轴进行发电；在浮子5上浮过程中带动一号链轮1、二号链轮2顺时针转动的过程中，二号棘爪9无法带动二号棘轮4进行顺时针转动，此时二号棘轮4处于停转转状态，但一号棘爪8可带动一号棘轮3进行顺时针转动进而由传动齿轮12、变相齿轮改变转动方向将扭矩传递至发电机11的转动轴进行发电；

在波浪不断起伏的过程可带动一号棘轮3、二号棘轮4进行步进式转动，进而带动发电机11进行发电。

实施例3

请参阅图1-3，当多组动力装置与一组发电装置动力连接时，各组一号棘轮3均固定安装在一号转轴14上，二号棘轮4均固定安装在二号转轴15上，一号转轴14与二号转轴15的相同一侧分别与发电装置动力连接，即一号转轴14上固定安装有传动齿轮12且传动齿轮12与换向齿轮13啮合连接，换向齿轮13与发电机11的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接，二号转轴15与发电机11的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接；

当浮子5通过波浪涌动的浮力向上浮动时，通过各组传动链7带动各组一号链轮1以及二号链轮2顺时针转动，各组一号棘爪8伴随一号链轮1移动并带动各组一号棘轮3进行顺时针转动，进而带动一号转轴14顺时针转动，由一号转轴14带动传动齿轮12、换向齿轮13进行转动进而将扭矩传递发电机11的转动轴上并带动转动轴逆时针转动进行发电；

当浮子5随着波浪位置下沉时，通过各组传动链7带动二号链轮2以及一号链轮1逆时针转动，各组二号棘爪9伴随二号链轮2移动并带动各组二号棘轮4进行逆时针转动，进而带动二号转动逆时针转动，由二号转轴15转动进而将扭矩传递至发电机11的转动轴上并带动转动轴逆时针转动进行发电。

实施例4

请参阅图1-3，通过设置传动齿轮12与换向齿轮13的齿数比对发电机11转动轴的转动速度进行调节，或者加装变速齿轮进行转速调节，提高转速能够提高发电机11的输入转速，但会降低机械传动效率；降低转速能够提高机械传动效率，但会降低发电机11的输入转速，工作人员可根据工作需求自行调控。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种链式传动的波浪发电装置，包括动力装置、发电装置，其特征在于：所述动力装置与所述发电装置动力连接，所述动力装置包括一号链轮（1）、二号链轮（2）、一号棘轮（3）、二号棘轮（4）、浮子（5）以及固定装置（6），所述一号链轮（1）与二号链轮（2）安装在海河湖的水面上或安装或固定在岛礁或船舶上，所述波浪发电装置不接触海水，所述一号链轮（1）设置在二号链轮（2）的上部，所述一号链轮（1）、二号链轮（2）通过传动链（7）动力连接，所述一号链轮（1）、二号链轮（2）内侧的轴心位置分别安装有一号棘轮（3）二号棘轮（4），所述一号棘轮（3）与二号棘轮（4）的朝向相反，所述一号链轮（1）、二号链轮（2）上均分别设置有与所述一号棘轮（3）、二号棘轮（4）相对应的一号棘爪（8）、二号棘爪（9），所述传动链（7）上铰接有连接杆（10），所述连接杆（10）的一端通过铰链连接在所述固定装置（6）上且另一端与所述浮子（5）相连接；所述发电装置包括发电机（11）、传动齿轮（12）、换向齿轮（13），所述发电机（11）的转动轴与所述二号棘轮（4）轴心固定连接，所述一号棘轮（3）的轴心直线上固定安装有所述传动齿轮（12），所述传动齿轮（12）与所述换向齿轮（13）啮合连接，所述换向齿轮（13）与所述发电机（11）的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接。

2.根据权利要求1所述的一种链式传动的波浪发电装置，其特征在于：所述发电装置中各设备的安装位置能够进行替换后实现工作效果，即所述发电机（11）的转动轴与所述一号棘轮（3）轴心固定连接，所述二号棘轮（4）的轴心直线上固定安装有所述传动齿轮（12），所述传动齿轮（12）与所述换向齿轮（13）啮合连接，所述换向齿轮（13）与所述发电机（11）的转动轴动力连接。

3.根据权利要求1所述的一种链式传动的波浪发电装置，其特征在于：所述换向齿轮（13）与所述发电机（11）的转动轴动力连接的具体方式为，所述换向齿轮（13）的轴心处固定连接有一号转动齿轮，所述发电机（11）的转动轴上固定安装有二号转动齿轮，所述一号转动齿轮与二号转动齿轮通过链条啮合连接。

4.根据权利要求1所述的一种链式传动的波浪发电装置，其特征在于：所述换向齿轮（13）与所述发电机（11）的转动轴动力连接的具体方式为，所述换向齿轮（13）的轴心处固定连接有一号带轮，所述发电机（11）的转动轴上固定安装有二号带轮，所述一号带轮与二号带轮通过皮带连接。

5.根据权利要求1所述的一种链式传动的波浪发电装置，其特征在于：所述动力装置沿一号链轮（1）、二号链轮（2）的轴心方向并排设置多组且多组所述的动力装置均与同一组发电装置动力连接。

6.根据权利要求1所述的一种链式传动的波浪发电装置，其特征在于：当多组动力装置与一组发电装置动力连接时，各组所述的一号棘轮（3）均固定安装在一号转轴（14）上，所述二号棘轮（4）均固定安装在二号转轴（15）上，所述一号转轴（14）与二号转轴（15）的相同一侧分别与所述发电装置动力连接，即所述一号转轴（14）上固定安装有所述传动齿轮（12）且传动齿轮（12）与所述换向齿轮（13）啮合连接，所述换向齿轮（13）与所述发电机（11）的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接，所述二号转轴（15）与所述发电机（11）的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接。

7.根据权利要求6所述的一种链式传动的波浪发电装置，其特征在于：当多组动力装置与一组发电装置动力连接时，所述发电装置中各设备的安装位置能够进行替换后实现工作效果，即所述二号转轴（15）上固定安装有所述传动齿轮（12）且传动齿轮（12）与所述换向齿轮（13）啮合连接，所述换向齿轮（13）与所述发电机（11）的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接，所述一号转轴（14）与所述发电机（11）的转动轴以相同转向传递扭矩的方式动力连接。

8.根据权利要求1所述的一种链式传动的波浪发电装置，其特征在于：所述一号链轮（1）、二号链轮（2）为圆环状结构，所述一号棘轮（3）、二号棘轮（4）分别安装在所述一号链轮（1）、二号链轮（2）的内部圆形空间中。

9.根据权利要求1所述的一种链式传动的波浪发电装置，其特征在于：所述动力装置、发电装置以及固定装置（6）均安装在安装架上，所述安装架漂浮在在海河湖的水面上或安装在岛礁以及船体上，保证所述浮子（5）漂浮在水面上，所述安装架底部固定安装有高度调节装置。

10.根据权利要求1所述的一种链式传动的波浪发电装置，其特征在于：所述浮子（5）在所述连接杆（10）上的位置为可调节状态，即所述浮子（5）以相对滑动连接的方式安装在所述连接杆（10）上，并通过固定螺栓进行固定；所述连接杆（10）或设置为可伸缩杆，所述连接杆（10）的伸缩程度用于控制所述浮子（5）与固定装置（6）之间的直线距离，以对浮子的摆动幅度进行控制。