CN110307113A - 一种摆动式波浪能发电系统及航行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摆动式波浪能发电系统及航行器，包括波浪能采集系统、转换系统和发电机部分。波浪能采集系统包括变桨装置、摆杆、球形铰接、球形抱箍和密封舱，能实现各个方向波浪能的采集；转换系统包括三种不同的转换机构，可将桨叶的左右摆动转换为滑块的上下往复运动到输出端的连续旋转运动及增速功能；发电机部分包括输出轴、联轴器和发电机，发电机通过连接轴与输出锥齿轮连接，从而实现机械能到电能的转化。它是一种摆动式波浪能发电系统，具有制造、安装、维护方便、不受波浪方向的影响、可捕捉水平面内微小的波浪运动并进行发电。

Description

一种摆动式波浪能发电系统及航行器

技术领域

本发明属于新型可再生能源技术和海洋装备领域，具体为一种摆动式波浪能发电系统及航行器。

背景技术

随着能源短缺和生态环境的日益恶化，世界各国普遍意识到了新能源发电技术的重要性，在风能、海洋能、太阳能等领域展开了大量研究开发工作。海洋能中的波浪能丰富，可用于新能源发电。但波浪是一种复杂的不规则波，能量分散、频率很低，不易收集，导致波浪能发电设备效率不高。所以设计出一种高效率的发电系统对波浪能的开发和利用具有重要的意义。

目前，世界上波浪能发电技术主要包括：振荡水柱技术、筏式技术、摆式技术、振荡浮子(点吸收)技术、鸭式技术等。发明人发现已有的波浪能发电装置不论是机械式的还是气动式或液压式的，其转换效率都较低。面对极低的海洋波浪频率和有限的航行器内部空间，水下航行器波浪能随体发电装置将受到更大的限制，故其发电量小，尚不能满足推进功率的需求。因此，充分吸收波浪能、简化能量转换过程、降低能量传递损失、提高波能装置的转换效率是波浪能利用的关键。而已有浮子式波浪能发电装置多是振荡式浮子收集装置，即对波浪垂直方向能量进行收集，忽略了水平方向上的波浪能，或是对水平单一方向上的能量进行采集，转换效率较低。

发明内容

本发明为克服已有波浪能发电系统中的波浪采集装置收集波浪能方向单一和发电装置中发电间断不连续的缺点，提出一种摆动式波浪能发电系统及航行器，可实现对各个方向波浪能的收集及利用，对未来海洋波浪能发电技术及水下航行器自主充电设备的发展具有重要意义。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

本发明的第一发明目的是提出第一种摆动式波浪能发电系统，包括波浪能采集系统、转换系统和发电机部分；

所述的波浪能采集系统能捕获来自海面各个方向的波浪能，并将其传递给转换系统；其包括浮子、摆杆、球形铰接和壳体；所述的浮子与摆杆顶部固定连接，所述的摆杆底部固定在球形铰接上，所述的球形铰接安装在所述的壳体上，可在水平方向实现全方位旋转捕捉波波浪能任意水平方向上的能量；

所述的转换系统将浮子的左右摆动和上下运动转换为滑块的上下往复运动到输出端的连续旋转运动；其包括曲柄滑块机构、齿条、直齿轮、齿轮轴、左锥齿轮、右锥齿轮、左单向离合器、右单向离合器、输出锥齿轮、齿轮轴支撑、圆形固定板、套筒和限位弹簧；所述的曲柄滑块机构与所述的球形铰接相连，所述齿条的一端固定在曲柄滑块机构的滑块上，另一端穿过所述的套筒与所述的限位弹簧相连，套筒固定在圆形固定板上，所述限位弹簧竖直固定在壳体上；所述的齿条与直齿轮啮合，所述的直齿轮连接一个水平设置的齿轮轴，所述齿轮轴上安装有左锥齿轮、右锥齿轮；所述的左锥齿轮、右锥齿轮与输出锥齿轮啮合，所述的输出锥齿轮连接一个输出轴；

所述的发电机部分与输出轴相连，将机械能转化为电能，实现波浪能到电能的转化。

本发明的第二发明目的是提出第二种摆动式波浪能发电系统，包括波浪能采集系统、转换系统和发电机部分；

所述的波浪能采集系统能捕获来自海面各个方向的波浪能，并将其传递给转换系统；其包括浮子、摆杆、球形铰接和壳体；所述的浮子与摆杆固定连接，所述的摆杆固定在球形铰接上，所述的球形铰接可在水平方向实现全方位旋转捕捉波浪能任意水平方向上的能量；

所述的转换系统将浮子的左右摆动和上下运动转换为滑块的上下往复运动到输出端的连续旋转运动；其包括曲柄滑块机构、左齿条、右齿条、左直齿轮、右直齿轮、齿轮轴、左单向离合器、右单向离合器、输出锥齿轮、齿轮轴支撑、圆形固定板、套筒和限位弹簧；所述左齿条、右齿条的一端固定在曲柄滑块机构上，另一端各自穿过一个套筒与一个限位弹簧相连，两个套筒固定在圆形固定板上；限位弹簧一端安装在所述左齿条或右齿条底端，另一端固定在下壳体上，对齿条的上下往复运动有限位作用；

所述的左齿条与左直齿轮啮合，所述的右齿条与右直齿轮啮合；

所述的左直齿轮连接一个水平设置的左齿轮轴，所述左齿轮轴与左输出轴相连；所述的右直齿轮连接一个水平设置的右齿轮轴，所述右齿轮轴与右输出轴相连；

所述的发电机部分与左输出轴、右输出轴相连，将机械能转化为电能，实现波浪能到电能的转化。

本发明的第三发明目的是提出第三种摆动式波浪能发电系统，包括波浪能采集系统、转换系统和发电机部分；

所述的波浪能采集系统能捕获来自海面各个方向的波浪能，并将其传递给转换系统；其包括浮子、摆杆、球形铰接和壳体；所述的浮子与摆杆固定连接，所述的摆杆固定在球形铰接上，所述的球形铰接可在水平方向实现全方位旋转捕捉波浪能任意水平方向上的能量；

所述的转换系统将浮子的左右摆动和上下运动转换为滑块的上下往复运动到输出端的连续旋转运动；其包括曲柄滑块机构、前蜗杆、前蜗轮、前单向离合器、后蜗杆、后蜗轮、后单向离合器和蜗轮轴；

所述前蜗杆、后蜗杆一端固定在曲柄滑块机构的滑块上，另一端各自穿过一个套筒与限位弹簧连接，所述套筒安装在圆形固定板上，圆形固定板固定在所述的壳体内；前蜗轮与前蜗杆啮合，后蜗轮与后蜗杆啮合；所述前蜗轮通过前单向离合器与蜗轮轴连接，所述后蜗轮通过后单向离合器与所述蜗轮轴连接；所述蜗轮轴通过一对蜗轮轴支撑固定在圆形固定板上；

所述的发电机部分与所述的蜗轮轴相连，将机械能转化为电能，实现波浪能到电能的转化。

作为进一步的技术方案，所述的壳体为空心圆柱，包括上壳体、下壳体、波纹软管、环形抱箍和密封圈；

所述波纹软管一端固定在摆杆上，一端固定在环形抱箍上，用于球形铰接的密封；所述环形抱箍安装在上壳体上并与所述球形铰接曲面接触；所述上壳体的内表面和下壳体的外表面滑动连接；所述下壳体固定在水下航行器上；所述密封圈用于上、下两壳体之间的密封。所述上壳体可随着波浪的上下运动而上下滑动，进而收集波浪垂直方向上的能量。

作为进一步的技术方案，所述的浮子为纵截面是椭圆并绕着其短轴旋转一周后所得的旋转体。其中，椭圆的短轴垂直于水平面。所述浮子可收集来自海面任意水平和垂直方向上的波浪能，并通过摆杆将水平(垂直)方向的波浪能采集传递于球形铰接(上壳体)至所述的转换系统。

作为进一步的技术方案，所述的曲柄滑块机构包括曲柄、连杆和滑块。所述的曲柄一端固定在球形铰接上，另一端与连杆连接，所述连杆与滑块连接，所述滑块固定在所述齿条的一端。

本发明的第四发明目的是提一种航行器，其包括前面所述的摆动式波浪能发电系统。

具体的工作过程是：

波浪的水平方向的运动带动浮子左右摆动，通过摆杆和球形铰接传递至转换系统中曲柄，曲柄的摆动带动连杆做复合运动，连杆带动滑块上下往复直线运动，从而带动齿条或者蜗杆做上下运动，进而对应的直齿轮和蜗轮转动。波浪的垂直方向的运动带动浮子上下运动，通过摆杆带动上、下壳体之间的滑动，从而带动滑块上下滑动，齿条或者蜗杆做上下往复运动，具体过程重复上述水平运动的过程。限位弹簧在这个过程中限制齿条或蜗杆的上下运动，防止波浪高度大时致使浮子大幅度的上下运动而导致上壳体滑离下壳体。所述的发电机部分包括发电机，从而实现波浪能到机械能再到电能的转化。

本发明具有如下优点：

1、结构上：本发明结构紧凑、轻巧便携，属于微型波浪能发电系统，可安装在水下航行器上用于其自主充电。

2、功能上：本发明的波浪能采集系统可实现对海洋波浪能在任意水平、垂直方向上的收集利用和发电机的连续不间断发电。

3、效率上：可捕获任意水平、垂直方向上的波浪能，提高波浪能的利用率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1实施例1中波浪能发电系统结构示意图；

图2实施例2中波浪能发电系统结构示意图；

图3实施例2中波浪能发电系统的D-D截面剖视图；

图4、图5和图6为实施例3的三视图；

其中：1浮子，2摆杆，3波纹软管，4球形铰接，5球形抱箍，6上壳体，7密封圈，8下壳体，9曲柄，10连杆，11滑块，12齿条，13直齿轮，14套筒，15圆形固定板，16齿轮轴，17左锥齿轮，18左离合器，19右离合器，20右锥齿轮，21支撑件，22输出锥齿轮，23输出轴，24联轴器，25发电机，26限位弹簧，27左齿条，28左直齿轮，29左齿轮轴，30左齿轮轴支撑，31左联轴器，32左套筒，33左限位弹簧，34右齿条，35右直齿轮，36右齿轮轴，37右齿轮轴支撑，38右套筒，39右限位弹簧，40右联轴器，41电机支撑，42左单向离合器，43右单向离合器，44蜗轮轴，45后单向离合器，46后蜗轮，47后蜗杆，48前蜗杆，49前蜗轮，50前单向离合器，51蜗轮轴支撑，52蜗杆固定螺母，53蜗杆支撑板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中的波浪能发电装置多局限于对波浪垂直方向上的能量采集，对水平方向上少有开发利用，而水下航行器在海上航行时一般会随着波浪的摆动而相应摆动，可以将此摆动加以充分利用，设计出一种摆动式的波浪能发电装置，可用于充分吸收波浪能，将其转换为电能供水下航行器自主充电；因此，本申请提出了一种集水平、垂直方向波浪能收集的摆动式波浪能发电系统。

实施例1：

结合图1可知，本发明的摆动式波浪能发电系统，包括波浪能采集系统、转换系统和发电机部分。

在本实施例中所述的波浪能采集系统包括：浮子1、摆杆2、球形铰接4和壳体。浮子1与摆杆2固定连接，摆杆2固定在球形铰接4上。

所述的壳体为空心圆柱形结构，包括上壳体6、下壳体8、波纹软管3、环形抱箍5和密封圈7。波纹软管3一端固定在摆杆2上，一端固定在环形抱箍5上，用于球形铰接4的密封，环形抱箍5安装在上壳体6上并与球形铰接5曲面接触；上壳体6的内表面和下壳体8的外表面滑动连接；下壳体8固定在水下航行器上；密封圈7用于上、下两壳体之间的密封。上壳体6可随着波浪的上下运动而上下滑动，进而收集波浪垂直方向上的能量。所述的浮子1是椭圆绕着其短轴旋转一周后所得的旋转体，椭圆的短轴垂直于水平面。所述浮子可收集来自海面任意水平和垂直方向上的波浪能，并通过摆杆2将水平(垂直)方向的波浪能采集传递于球形铰接4(上壳体)至所述的转换系统。

本实施例中的转换系统包括：曲柄滑块机构、齿条12、直齿轮13、齿轮轴16、左锥齿轮17、右锥齿轮20、左单向离合器18、右单向离合器19、输出锥齿轮22、一对齿轮轴支撑21、圆形固定板15、套筒14和限位弹簧26。

所述齿条12的一端固定在曲柄滑块机构的滑块上，另一端穿过套筒14与限位弹簧26相连，限位弹簧26竖直的固定在下壳体内，套筒14固定在圆形固定板15上，圆形固定板15安装在下壳体上；限位弹簧26一端安装在所述齿条底端，另一端固定在壳体上，对齿条的上下往复运动有限位作用；

齿条12与直齿轮13啮合，所述的直齿轮13连接一个水平设置的齿轮轴16，所述齿轮轴16上安装有左锥齿轮17、右锥齿轮20；所述的左锥齿轮17、右锥齿轮20与输出锥齿轮22啮合，所述的输出锥齿轮22连接一个输出轴23；

所述的曲柄滑块机构包括曲柄9、连杆10和滑块11。曲柄9一端固定在球形铰接4上，另一端与连杆10连接，连杆10与滑块11连接，滑块11固定在所述齿条12的一端。

上述的齿轮轴通过支撑件21支撑；支撑件21一端固定在所述的齿轮轴上，另外一端固定在所述的圆形固定板上，圆形固定板固定在下壳体内。

所述的发电机部分包括：输出轴23、联轴器24和发电机25，发电机25通过联轴器24与输出轴23相连，输出轴23与输出锥齿轮22连接，从而实现波浪能到机械能再到电能的转化，进行发电、蓄电。

具体的工作过程是：

波浪的水平方向运动带动浮子1左右摆动，通过摆杆2和球形铰接5传递至转换系统中曲柄9，曲柄9的摆动带动连杆10做复合运动，连杆10带动滑块11上下往复直线运动，从而带动齿条12上下运动，直齿轮13转动。直齿轮13带动齿轮轴16旋转，齿轮轴16通过一对齿轮轴支撑21连接在圆形固定板15上，齿轮轴16根据直齿轮13的转向不同分别通过左单向离合器18或右单向离合器19与左锥齿轮17或右锥齿轮20连接，左锥齿轮17或右锥齿轮20带动输出锥齿轮22旋转。

同理，波浪的垂直方向运动带动浮子1上下运动，通过摆杆2带动上、下壳体6和8之间的滑动，从而带动滑块11的上下滑动，齿条12做上下往复运动，继续重复上述水平运动的转换过程。限位弹簧26在这个过程中限制齿条12的上下运动，防止上壳体因大波高而滑离下壳体。

如此循环往复，即可实现发电机25的连续发电。

实施例2：

结合图2和3可知，本发明的摆动式波浪能发电系统的特征在于：包括波浪能采集系统、转换系统和发电机部分。

所述波浪能采集系统与实施例1相同，不同点在于转换系统的不同；

该实施例中的转换系统包括：曲柄滑块机构和一对齿条齿轮及其支撑件组成的传动机构。所述的曲柄滑块机构包括曲柄9、连杆10和滑块11。所述的一对传动机构包括：左齿条27、左直齿轮28、左单向离合器42、左齿轮轴29、一对左齿轮轴支撑30、左套筒32和左限位弹簧33；右齿条34、右直齿轮35、右单向离合器43、右齿轮轴36、一对右齿轮轴支撑37、右套筒38和右限位弹簧39。

其中，左齿条27和右齿条34的一端均固定在滑块11上，另一端各自穿过一个左套筒32和右套筒38后与左限位弹簧33和右限位弹簧39相连，两限位弹簧固定在下壳体8的内表面；左齿条27与左直齿轮28啮合，右齿条34与右直齿轮35啮合；左直齿轮28安装在左齿轮轴29上，右直齿轮35安装在右齿轮轴36上；

左齿轮轴29、右齿轮轴36分别通过左单向离合器42和右单向离合器43与左直齿轮28和右直齿轮35连接，并由左齿轮轴支撑29和右齿轮轴支撑36支撑，左、右齿轮轴支撑安装在圆形固定板15上；圆形固定板15固定在下壳体内；

发电机部分包括：一对左联轴器31和右联轴器40、发电机25和发电机支撑41。发电机支撑41一端固定发电机25，另一端安装在圆形固定板15上；左联轴器31连接左齿轮轴29与发电机25；右联轴器36连接右齿轮轴36与发电机25。

具体工作过程如下：波浪能采集系统将收集到的水平摆动和垂直运动通过曲柄滑块机构转化为滑块11的上下往复运动。当滑块11向下运动时，齿条向下运动，左单向离合器42处于锁止状态，右单向离合器43处于解脱状态，左直齿轮28通过左单向离合器42带动左齿轮轴29转动，左齿轮轴29通过左联轴器31与发电机25左输入轴连接，进而带动发电机25转动发电；当滑块11向上运动时，齿条向上运动，右单向离合器43处于锁止状态，左单向离合器42处于解脱状态，右直齿轮35通过右单向离合器43带动右齿轮轴36转动，右齿轮轴36通过右联轴器40与发电机25右输入轴连接，进而带动发电机25转动发电；如此循环往复实现即可实现发电机25的连续发电、蓄电。

实施例3

结合图4、5和6可知，本发明的摆动式波浪能发电系统的特征在于：包括波浪能采集系统、转换系统和发电机部分。

所述波浪能采集系统与实施例1相同。

所述转换系统包括：曲柄滑块机构和一对蜗轮蜗杆传动系统及其支撑件组成的传动机构。所述的曲柄滑块机构包括曲柄9、连杆10和滑块11。所述的一对传动机构包括：前蜗杆48、前蜗轮49、前单向离合器50、后蜗杆47、后蜗轮46、后单向离合器45和蜗轮轴44。

所述前蜗杆48、后蜗杆47各自设置一个，前蜗杆48和后蜗杆47的一端通过一对蜗杆固定螺母52固定在滑块11上，并通过蜗杆支撑板53支撑，另一端分别各自穿过套筒32和38与限位弹簧33和限位弹簧39连接，即一个蜗杆对应的设置一个套筒和一个弹簧，一共是两个蜗杆、两个套筒和两个限位弹簧；所述套筒对蜗杆有着支撑作用，安装在圆形固定板15上，前蜗轮49与前蜗杆48啮合；后蜗轮46与后蜗杆47啮合；

所述前蜗轮49和后蜗轮46通过前单向离合器50和后单向离合器45与蜗轮轴44连接，所述蜗轮轴44通过一对蜗轮轴支撑51固定在圆形固定板15上。

所述发电机部分包括：发电机25、联轴器24和发电机支撑41。发电机支撑41一端固定发电机25，另一端安装在圆形固定板15上。所述联轴器24连接蜗轮轴44和发电机25的输出轴。

具体工作过程如下：波浪能采集系统将收集到的水平摆动和垂直运动通过曲柄滑块机构转化为滑块11的上下往复运动。当滑块11向下运动时，前蜗杆48向下运动，带动前蜗轮49转动，前单向离合器50处于锁止状态，后单向离合器45处于解脱状态，前蜗轮49通过前单向离合器50带动蜗轮轴44转动，蜗轮轴44通过联轴器24与发电机25输入轴连接，进而带动发电机25转动发电；当滑块11向上运动时，后蜗杆47向上运动，带动后蜗轮46转动，后单向离合器45处于锁止状态，前单向离合器50处于解脱状态，后蜗轮46通过后单向离合器45带动蜗轮轴44转动，蜗轮轴44通过联轴器24与发电机25输入轴连接，进而带动发电机25转动发电；如此循环往复实现即可实现发电机25的连续发电、蓄电。

上述实施例1-3任一所述的摆动式波浪能发电系统均可以应用在现有的航行器中。

最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改和等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围。

Claims (10)

1.一种摆动式波浪能发电系统，其特征在于，包括波浪能采集系统、转换系统和发电机部分；

所述的波浪能采集系统能捕获来自海面各个方向的波浪能，并将其传递给转换系统；其包括浮子、摆杆、球形铰接和壳体；所述的浮子与摆杆顶部固定连接，所述的摆杆底部固定在球形铰接上，所述的球形铰接安装在所述的壳体上，可在水平方向实现全方位旋转捕捉波波浪能任意水平方向上的能量；

所述的转换系统将浮子的左右摆动和上下运动转换为滑块的上下往复运动到输出端的连续旋转运动；其包括曲柄滑块机构、齿条、直齿轮、齿轮轴、左锥齿轮、右锥齿轮、左单向离合器、右单向离合器、输出锥齿轮、齿轮轴支撑、圆形固定板、套筒和限位弹簧；所述的曲柄滑块机构与所述的球形铰接相连，所述齿条的一端固定在曲柄滑块机构的滑块上，另一端穿过所述的套筒与所述的限位弹簧相连，套筒固定在圆形固定板上，所述限位弹簧竖直固定在壳体上；所述的齿条与直齿轮啮合，所述的直齿轮连接一个水平设置的齿轮轴，所述齿轮轴上安装有左锥齿轮、右锥齿轮；所述的左锥齿轮、右锥齿轮与输出锥齿轮啮合，所述的输出锥齿轮连接一个输出轴；

所述的发电机部分与输出轴相连，将机械能转化为电能，实现波浪能到电能的转化。

2.如权利要求1所述的摆动式波浪能发电系统，其特征在于，所述的壳体为空心圆柱形结构，包括上壳体、下壳体、波纹软管、环形抱箍和密封圈；

所述波纹软管一端固定在摆杆上，一端固定在环形抱箍上，用于球形铰接的密封；环形抱箍安装在上壳体上并与球形铰接曲面接触；

上壳体的内表面和下壳体的外表面滑动连接；下壳体固定在水下航行器上；密封圈用于上、下两壳体之间的密封；上壳体可随着波浪的上下运动而上下滑动，进而收集波浪垂直方向上的能量。

3.如权利要求1所述的摆动式波浪能发电系统，其特征在于，所述的浮子是椭圆绕着其短轴旋转一周后所得的旋转体，椭圆的短轴垂直于水平面。

4.一种摆动式波浪能发电系统，其特征在于，包括波浪能采集系统、转换系统和发电机部分；

所述的波浪能采集系统能捕获来自海面各个方向的波浪能，并将其传递给转换系统；其包括浮子、摆杆、球形铰接和壳体；所述的浮子与摆杆固定连接，所述的摆杆固定在球形铰接上，所述的球形铰接可在水平方向实现全方位旋转捕捉波波浪能任意水平方向上的能量；

所述的转换系统将浮子的左右摆动和上下运动转换为滑块的上下往复运动到输出端的连续旋转运动；其包括曲柄滑块机构、左齿条、右齿条、左直齿轮、右直齿轮、齿轮轴、左单向离合器、右单向离合器、输出锥齿轮、齿轮轴支撑、圆形固定板、套筒和限位弹簧；所述左齿条、右齿条的一端固定在曲柄滑块机构上，另一端各自穿过一个套筒与一个限位弹簧相连，两个套筒固定在圆形固定板上；限位弹簧一端安装在所述左齿条或右齿条底端，另一端固定在下壳体上，对齿条的上下往复运动有限位作用；

所述的左齿条与左直齿轮啮合，所述的右齿条与右直齿轮啮合；

所述的左直齿轮连接一个水平设置的左齿轮轴，所述左齿轮轴与左输出轴相连；所述的右直齿轮连接一个水平设置的右齿轮轴，所述右齿轮轴与右输出轴相连；

所述的发电机部分与左输出轴、右输出轴相连，将机械能转化为电能，实现波浪能到电能的转化。

5.如权利要求4所述的摆动式波浪能发电系统，其特征在于，所述的壳体为空心圆柱形结构，包括上壳体、下壳体、波纹软管、环形抱箍和密封圈；

所述波纹软管一端固定在摆杆上，一端固定在环形抱箍上，用于球形铰接的密封；环形抱箍安装在上壳体上并与球形铰接曲面接触；

上壳体的内表面和下壳体的外表面滑动连接；下壳体固定在水下航行器上；密封圈用于上、下两壳体之间的密封；上壳体可随着波浪的上下运动而上下滑动，进而收集波浪垂直方向上的能量。

6.如权利要求4所述的摆动式波浪能发电系统，其特征在于，所述的浮子是椭圆绕着其短轴旋转一周后所得的旋转体，椭圆的短轴垂直于水平面。

7.一种摆动式波浪能发电系统，其特征在于，包括波浪能采集系统、转换系统和发电机部分；

所述的波浪能采集系统能捕获来自海面各个方向的波浪能，并将其传递给转换系统；其包括浮子、摆杆、球形铰接和壳体；所述的浮子与摆杆固定连接，所述的摆杆固定在球形铰接上，所述的球形铰接可在水平方向实现全方位旋转捕捉波波浪能任意水平方向上的能量；

所述的转换系统将浮子的左右摆动和上下运动转换为滑块的上下往复运动到输出端的连续旋转运动；其包括曲柄滑块机构、前蜗杆、前蜗轮、前单向离合器、后蜗杆、后蜗轮、后单向离合器和蜗轮轴；

所述前蜗杆、后蜗杆一端固定在曲柄滑块机构的滑块上，另一端各自穿过一个套筒后与限位弹簧连接，所述套筒安装在圆形固定板上，圆形固定板固定在所述的壳体内；所述的前蜗轮与前蜗杆啮合，后蜗轮与后蜗杆啮合；所述前蜗轮通过前单向离合器与蜗轮轴连接，所述后蜗轮通过后单向离合器与所述蜗轮轴连接；所述蜗轮轴通过一对蜗轮轴支撑固定在圆形固定板上；

所述的发电机部分与所述的蜗轮轴相连，将机械能转化为电能，实现波浪能到电能的转化。

8.如权利要求7所述的摆动式波浪能发电系统，其特征在于，所述的壳体为空心圆柱形结构，包括上壳体、下壳体、波纹软管、环形抱箍和密封圈；

所述波纹软管一端固定在摆杆上，一端固定在环形抱箍上，用于球形铰接的密封；环形抱箍安装在上壳体上并与球形铰接曲面接触；

上壳体的内表面和下壳体的外表面滑动连接；下壳体固定在水下航行器上；密封圈用于上、下两壳体之间的密封；上壳体可随着波浪的上下运动而上下滑动，进而收集波浪垂直方向上的能量。

9.如权利要求7所述的摆动式波浪能发电系统，其特征在于，所述的浮子是椭圆绕着其短轴旋转一周后所得的旋转体，椭圆的短轴垂直于水平面。

10.一种航行器，其特征在于，其包括权利要求1-9任一所述的摆动式波浪能发电系统。