CN110778445B - 一种实现双程发电的振荡浮子传动设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实现双程发电的振荡浮子传动设备，包括盒体，所述盒体的内部活动插接有连杆，所述连杆的顶部固定安装有浮子，所述盒体的内部滑动连接有活动板，所述活动板的底部固定连接有两个竖杆，所述竖杆上转动连接有锥形齿轮一，所述转轴的外侧固定套接有与锥形齿轮一对应的锥形齿轮二。通过在连杆上设置有换向块，使得连杆向上或向下移动时会带动活动板移动，进而使两组锥形齿轮一中的一个与锥形齿轮二接触，并带动转轴旋转，使发电机发电，由于两个锥形齿轮一的运动状态相反，因此转轴始终朝一个方向旋转，进而使得浮子在向上移动和向下移动的过程中，发电机都能正常发电，提高了发电效率。

Description

一种实现双程发电的振荡浮子传动设备
技术领域
本发明属于海洋能发电技术领域，尤其涉及一种实现双程发电的振荡浮子传动设备。
背景技术
近年来，由于能源危机的出现，人们开始研究可再生能源，其中包括利用海洋能发电投入到生产使用中，海洋能发电包括振荡浮子式波浪能发电，该方法采用的是波浪能转化为机械能，机械能再转化为电能的转换方式，其工作流程为，在海面上设置浮动的浮子，通过机械传动装置将浮子的上下往复运动转换为单向的旋转运动，最后，通过发电机将该单向旋转的机械能转化为电能。
目前应用的机械传动装置多为单程结构，即只是把浮子向下或向上的单程运动转化为旋转运动，浮子的另一种运动状态不产生旋转运动，这种方法白白浪费掉了浮子运动中的一半机械能，导致波浪能发电效率低。
例如公告号CN 107218170 A提出了一种振荡浮子波浪能发电的装置，通过直齿圆柱齿轮与反向安装的单向轴承的组合，实现浮子在上下运动过程中都能驱动发电机朝一个方向发电，但是该装置还存在一些问题，第一轴承和第二轴承均为单向轴承，其驱动方向相反，在工作过程中，两个轴承始终处于啮合的状态，只是在单向结构的限制下，其中一个轴承不能旋转而已，不能旋转的那个轴承实际上一直在抵消着浮子的运动能，导致浮子的运动能被大量消耗，降低了波浪能的转化效率，而且，由于两个轴承一直有一个处于被顶死不能旋转的状态，容易加剧轴承的疲劳度，降低轴承的使用寿命，导致发电装置维修更换的频率提高，不仅增加了使用成本，而且还会造成时间浪费，降低发电效率。
于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种实现双程发电的振荡浮子传动设备，以达到更具有实用价值性的目的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种实现双程发电的振荡浮子传动设备，以解决一般的振荡浮子发电装置只能单程发电，发电效率低，一些能够双程发电的装置能源消耗大，发电效率提升不理想的问题。
本发明一种实现双程发电的振荡浮子传动设备的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种实现双程发电的振荡浮子传动设备，包括盒体，所述盒体的内部活动插接有连杆，所述连杆的顶部固定安装有浮子，所述盒体的顶部且位于连杆的外侧固定连接有导向管，所述盒体的内部固定连接有隔板，所述隔板的顶部滑动连接有活动板，所述活动板的底部固定连接有两个竖杆，两个所述竖杆相对面的一侧均转动连接有锥形齿轮一，所述锥形齿轮一的外侧设置有齿条，所述盒体的内部且位于两个锥形齿轮一之间转动连接有转轴，所述转轴的外侧固定套接有与锥形齿轮一对应的锥形齿轮二，所述连杆的底部固定连接有底板，所述底板的底部固定连接有分别与两个锥形齿轮一对应的齿板，所述连杆的左侧和右侧均活动铰接有换向块。
进一步的，所述连杆上设置有限位板，避免浮子在巨大波浪的作用下产生较大的位移，导致连杆碰撞到盒体内部结构的现象，所述连杆的底部延伸至隔板的下方，所述隔板和活动板的内部均开设有与连杆对应的通孔，且活动板上的通孔尺寸与单侧换向块折叠后的状态相对应。
进一步的，两个所述锥形齿轮一之间的间距大于锥形齿轮二的外径，使得两个锥形齿轮一在左右移动的过程中，只有一个能与锥形齿轮二啮合接触。
进一步的，所述转轴的正面延伸至盒体的外侧，且转轴与发电机的转动轴固定连接，通过转轴的旋转带动发电机发电，所述转轴上设置有防水密封垫。
进一步的，所述齿板的正面开设有与齿条对应的齿槽，齿板在上下移动的过程中通过齿条和齿槽带动锥形齿轮一旋转。
进一步的，所述换向块为单向旋转结构，所述换向块的铰接轴上设置有复位扭簧，所述连杆的左侧和右侧均开设有与换向块对应的卡槽，使得左边的换向块只能向下翻转，右边的换向块只能向上翻转。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.通过在连杆上设置有换向块，使得连杆向上或向下移动时会带动活动板移动，进而使两组锥形齿轮一中的一个与锥形齿轮二接触，并带动转轴旋转，使发电机发电，由于两个锥形齿轮一的运动状态相反，因此转轴始终朝一个方向旋转，进而使得浮子在向上移动和向下移动的过程中，发电机都能正常发电，提高了发电效率。
2.通过设置两组锥形齿轮一与锥形齿轮二相啮合，在浮子向上或向下运动的过程中，只有一个锥形齿轮一与锥形齿轮二接触，另一个锥形齿轮一处于不受拘束放空的状态，因此也就不会产生机械能抵消的情况，使得机械能的利用率更高，进而提高了发电效率和设备的使用寿命。
附图说明
图1是本发明结构正面剖视图；
图2是本发明结构左视剖视图；
图3是本发明齿板与锥形齿轮连接结构正面示意图；
图4是本发明浮子下移状态连杆与活动板连接结构正面剖视图；
图5是本发明浮子上移状态连杆与活动板连接结构正面剖视图。
图中：1-盒体，2-连杆，3-浮子，4-导向管，5-隔板，6-活动板，7-竖杆，8-锥形齿轮一，9-齿条，10-转轴，11-锥形齿轮二，12-底板，13-齿板，14-换向块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例：
如附图1至附图5所示：
本发明提供一种实现双程发电的振荡浮子传动设备，包括盒体1，盒体1的内部活动插接有连杆2，连杆2的顶部固定安装有浮子3，盒体1的顶部且位于连杆2的外侧固定连接有导向管4，盒体1的内部固定连接有隔板5，隔板5的顶部滑动连接有活动板6，活动板6的底部固定连接有两个竖杆7，两个竖杆7相对面的一侧均转动连接有锥形齿轮一8，锥形齿轮一8的外侧设置有齿条9，盒体1的内部且位于两个锥形齿轮一8之间转动连接有转轴10，转轴10的外侧固定套接有与锥形齿轮一8对应的锥形齿轮二11，连杆2的底部固定连接有底板12，底板12的底部固定连接有分别与两个锥形齿轮一8对应的齿板13，连杆2的左侧和右侧均活动铰接有换向块14。
其中，连杆1上设置有限位板，避免浮子3在巨大波浪的作用下产生较大的位移，导致连杆碰撞到盒体1内部结构的现象，连杆2的底部延伸至隔板5的下方，隔板5和活动板6的内部均开设有与连杆2对应的通孔，且活动板6上的通孔尺寸与单侧换向块14折叠后的状态相对应。
其中，两个锥形齿轮一8之间的间距大于锥形齿轮二11的外径，使得两个锥形齿轮一8在左右移动的过程中，只有一个能与锥形齿轮二11啮合接触。
其中，转轴10的正面延伸至盒体1的外侧，且转轴10与发电机的转动轴固定连接，通过转轴10的旋转带动发电机发电，转轴10上设置有防水密封垫。
其中，齿板13的正面开设有与齿条9对应的齿槽，齿板13在上下移动的过程中通过齿条9和齿槽带动锥形齿轮一8旋转。
其中，换向块14为单向旋转结构，换向块14的铰接轴上设置有复位扭簧，连杆2的左侧和右侧均开设有与换向块14对应的卡槽，使得左边的换向块14只能向下翻转，右边的换向块14只能向上翻转。
本实施例的具体使用方式与作用：
本发明中，浮子3在海洋波浪中带动连杆2作上下往复运动，转轴10与发电机相连，当浮子3和连杆2处于向下运动的状态时，连杆2右侧的换向块14被挤压向上折叠收缩，连杆2左侧的换向块14推动活动板6向左移动，如图4所示，因此，左边的锥形齿轮一8远离锥形齿轮二11，右边的锥形齿轮一8与锥形齿轮二啮合连接，连杆2在下移的过程中，通过齿板13带动锥形齿轮一8向内旋转，右边的锥形齿轮一8通过锥形齿轮二11带动转轴10顺时针旋转，旋转的转轴10带动发电机发电；
当浮子3和连杆2处于向上运动的状态时，连杆2左侧的换向块14被挤压向下折叠收缩，连杆2右侧的换向块14推动活动板6向右移动，如图5所示，因此，右边的锥形齿轮一8远离锥形齿轮二11，左边的锥形齿轮一8与锥形齿轮二啮合连接，连杆2在上移的过程中，通过齿板13带动锥形齿轮一8向外旋转，左边的锥形齿轮一8通过锥形齿轮二11带动转轴10顺时针旋转，旋转的转轴10带动发电机发电，因此，无论浮子3是上升还是下移，转轴10始终处于顺时针旋转的状态，因此，该装置可以更好地利用波浪能双程发电，发电效率高。
利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种实现双程发电的振荡浮子传动设备，其特征在于：该实现双程发电的振荡浮子传动设备，包括盒体(1)，所述盒体(1)的内部活动插接有连杆(2)，所述连杆(2)的顶部固定安装有浮子(3)，所述盒体(1)的内部固定连接有隔板(5)，所述隔板(5)的顶部滑动连接有活动板(6)，所述活动板(6)的底部固定连接有两个竖杆(7)，所述竖杆(7)上转动连接有锥形齿轮一(8)，所述锥形齿轮一(8)的外侧设置有齿条(9)，所述盒体(1)的内部转动连接有转轴(10)，所述转轴(10)的外侧固定套接有锥形齿轮二(11)，所述连杆(2)的底部固定连接有底板(12)，所述底板(12)的底部固定连接有齿板(13)，所述连杆(2)的左侧和右侧均活动铰接有换向块(14)；
所述转轴(10)的正面延伸至盒体(1)的外侧，且转轴(10)与发电机的转动轴固定连接，通过转轴(10)的旋转带动发电机发电，所述转轴(10)上设置有防水密封垫；
所述连杆(2)上设置有限位板，所述齿板(13)的正面开设有与齿条(9)对应的齿槽；
所述换向块(14)为单向旋转结构，所述换向块(14)的铰接轴上设置有复位扭簧，所述连杆(2)的左侧和右侧均开设有与换向块(14)对应的卡槽。
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