CN111336055A - 一种船舶波浪能发电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船舶波浪能发电设备，包括顶座、发电机、浮子组件以及高度调节器，所述顶座固定在高度调节器的调节端端部，所述高度调节器固定于底座上，所述底座设置于船舶中；所述发电机固定在顶座的上表面，且所述发电机由其输入端固定的皮带轮驱动进行转动发电，所述皮带轮采用绳索与浮子组件相连接，所述浮子组件放置于水面上且其能够随着水浪而进行上下垂荡，从而带动所述皮带轮进行转动，本装置中在浮子座中设置的齿轮与随动轮的传动结构能够利用波浪上下较大的垂荡冲击力，来弥补其上下垂荡的幅度较小的不足，提高了整体的发电效率。

Description

一种船舶波浪能发电设备
技术领域
本发明具体涉及波浪能发电技术领域，具体是一种船舶波浪能发电设备。
背景技术
随着海上运输越来越繁忙，船舶运输的重要性日益凸显，同时全球商业贸易的发展也促进了船舶运输的发展，船舶具有运输量大，成本低等优点，但是船舶运行时需要消耗大量燃油，大型船舶每小时的然后消耗量达1吨以上，柴油机排放的尾气含有大量氮氧化物和硫化物，这些气体对环境的危害很大，海上波浪能资源属于绿色资源，且资源丰富容易获取，需要使用到波浪能发电设备来进行发电以减少船舶尾气对环境的危害。
现有的船舶波浪能发电设备中常常采用浮子作为驱动件，然而目前的浮子结构往往很简单，只起到一个上下浮动的作用，不能够充分利用波浪进行垂荡，使得波浪能发电效率较低，另外，发电机的位置设置往往固定不变，在波浪上涨的过程中，容易对发电机造成影响，影响发电机的正常工作。
因此，有必要提供一种船舶波浪能发电设备，以解决上述问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船舶波浪能发电设备，包括顶座、发电机、浮子组件以及高度调节器，
所述顶座固定在高度调节器的调节端端部，所述高度调节器固定于底座上，所述底座设置于船舶中；
所述发电机固定在顶座的上表面，且所述发电机由其输入端固定的皮带轮驱动进行转动发电，所述皮带轮采用绳索与浮子组件相连接，所述浮子组件放置于水面上且其能够随着水浪而进行上下垂荡，从而带动所述皮带轮进行转动。
进一步，作为优选，所述顶座的右侧面固定延伸设置有位移机构，所述位移机构的上方采用支撑板一设置有滑轮一，所述滑轮一转动设置在支撑板一上；
所述高度调节器的右侧面固定有支撑平台，所述支撑平台上固定有支撑板三，所述支撑板三上转动设置有滑轮三，所述支撑平台的右侧面也固定延伸设置有一位移机构；
且位于下方的位移机构采用支撑板二设置有滑轮二，所述滑轮二转动设置在支撑板二上，所述绳索依次穿过皮带轮、滑轮一、浮子组件、滑轮二以及滑轮三，从而构成一个闭环。
进一步，作为优选，上下方的两个所述位移机构之间对称连接有两条固定链，且所述浮子组件能够沿着所述固定链上下垂荡，从而带动绳索进行移动。
进一步，作为优选，所述浮子组件包括浮子座、驱动齿轮、从动齿轮以及随动轮，其中所述浮子座的内部为空腔结构，且所述浮子座上下面的两端均开设有方形口，以便使得所述固定链对应滑动穿过其中，两条所述固定链相互靠近的一侧均传动连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮转动设置在浮子座中，且两个所述驱动齿轮相互靠近的一侧均啮合有一从动齿轮，所述从动齿轮转动设置在浮子座中，且每个所述从动齿轮上还同轴固定有随动轮；
所述浮子座上下面的中部均开设有圆孔，以便使得所述绳索滑动穿过其中。
进一步，作为优选，所述浮子座中靠近圆孔位置处分别转动设置有调节轮一和调节轮二，所述绳索依次穿过浮子座上方的圆孔、调节轮一、右侧的随动轮、左侧的随动轮以及调节轮二，穿出浮子座下方的圆孔；
所述调节轮一的左端点与调节轮二的右端点以及圆孔的中心竖轴线均在同一直线上，从而使得所述绳索能够以垂直于浮子座的角度进入到浮子座的空腔中，且能够以垂直于浮子座的角度穿出至空腔外部。
进一步，作为优选，所述驱动齿轮与从动齿轮的规格设置能够构成一定的传动比，从而使得所述从动齿轮做加速运动，所述随动轮的直径为从动齿轮的齿顶圆直径的1.5～2.5倍。
进一步，作为优选，所述浮子组件还包括内浮囊和外浮囊，两个所述内浮囊对称固定在浮子座的空腔两端，四个所述外浮囊对称固定在浮子座的上下面。
进一步，作为优选，所述位移机构包括固定滑框、导向滑杆以及滑块，其中所述导向滑杆固定在固定滑框的滑槽中，所述导向滑杆上滑动设置有滑块，且所述导向滑杆的外圆周套设有弹簧，所述弹簧的一端与滑块相抵靠，其另一端与滑槽的槽壁相抵靠，上方的位移机构中的滑块与支撑板一固定相连，下方的位移机构中的滑块与支撑板二固定相连。
进一步，作为优选，所述高度调节器能够进行两级调节，其中一级调节能够驱动顶座进行上下移动，二级调节能够驱动支撑平台以及顶座同时进行上下移动。
进一步，作为优选，所述顶座设置在水下舱室中，且使得所述高度调节器的下半部嵌于水下舱室中，其上半部穿出水下舱室设置于水体中，所述顶座为远高于水面设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本装置中绳索能够以垂直于浮子座的角度进入到浮子座的空腔中，且能够以垂直于浮子座的角度穿出至空腔外部，提高了浮子上下运动的稳定性；
2.本装置中设置的绳索依次穿过右侧的随动轮和左侧的随动轮，从而保证两个随动轮的转动速度一致，因此在浮子座有倾斜的倾向的时候，其内部设置的齿轮、绳索等结构能够将其保持水平状态；
3.本装置中在浮子座中设置的齿轮与随动轮的传动结构能够利用波浪上下较大的垂荡冲击力，来弥补其上下垂荡的幅度较小的不足，提高了整体的发电效率；
4.在进行调节顶座的高度的过程中，第一滑轮和第二滑轮会自动调节到合适的位置上，确保绳索上的牵引力正常，从而确保浮子组件进行正常工作。
附图说明
图1为一种船舶波浪能发电设备的立体结构示意图；
图2为一种船舶波浪能发电设备的实施效果示意图；
图3为一种船舶波浪能发电设备的平面结构示意图；
图4为图3的A处放大结构示意图；
图5为一种船舶波浪能发电设备中位移机构的结构示意图；
图中：1、顶座；2、发电机；3、皮带轮；4、绳索；5、滑轮一；6、支撑板一；7、浮子组件；8、滑轮二；9、支撑板二；10、高度调节器；11、移位机构；111、固定滑框；112、导向滑杆；113、弹簧；114、滑块；12、滑轮三；13、支撑板三；14、底座；15、支撑平台；16、浮子座；17、内浮囊；18、外浮囊；19、固定链；20、驱动齿轮；21、从动齿轮；22、随动轮；23、调节轮一；24、调节轮二。
具体实施方式
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种船舶波浪能发电设备，包括顶座1、发电机2、浮子组件7以及高度调节器10，
所述顶座1固定在高度调节器10的调节端端部，所述高度调节器10固定于底座14上，所述底座14设置于船舶中；
所述发电机2固定在顶座1的上表面，且所述发电机2由其输入端固定的皮带轮3驱动进行转动发电，所述皮带轮3采用绳索4与浮子组件7相连接，所述浮子组件7放置于水面上且其能够随着水浪而进行上下垂荡，从而带动所述皮带轮3进行转动。
本实施例中，所述顶座1的右侧面固定延伸设置有位移机构11，所述位移机构11的上方采用支撑板一6设置有滑轮一5，所述滑轮一5转动设置在支撑板一6上；
所述高度调节器10的右侧面固定有支撑平台15，所述支撑平台15上固定有支撑板三13，所述支撑板三13上转动设置有滑轮三12，所述支撑平台15的右侧面也固定延伸设置有一位移机构11；
且位于下方的位移机构11采用支撑板二9设置有滑轮二8，所述滑轮二8转动设置在支撑板二9上，所述绳索4依次穿过皮带轮3、滑轮一5、浮子组件7、滑轮二8以及滑轮三12，从而构成一个闭环，从而使得整体的运动传递更加稳固。
如图3，上下方的两个所述位移机构11之间对称连接有两条固定链19，且所述浮子组件7能够沿着所述固定链19上下垂荡，从而带动绳索4进行移动。
如图4，所述浮子组件7包括浮子座16、驱动齿轮20、从动齿轮21以及随动轮22，其中所述浮子座16的内部为空腔结构，且所述浮子座16上下面的两端均开设有方形口，以便使得所述固定链19对应滑动穿过其中，两条所述固定链19相互靠近的一侧均传动连接有驱动齿轮20，所述驱动齿轮20转动设置在浮子座16中，且两个所述驱动齿轮20相互靠近的一侧均啮合有一从动齿轮21，所述从动齿轮21转动设置在浮子座16中，且每个所述从动齿轮21上还同轴固定有随动轮22；
所述浮子座16上下面的中部均开设有圆孔，以便使得所述绳索4滑动穿过其中。
作为较佳的实施例，所述浮子座16中靠近圆孔位置处分别转动设置有调节轮一23和调节轮二24，所述绳索4依次穿过浮子座16上方的圆孔、调节轮一23、右侧的随动轮22、左侧的随动轮22以及调节轮二24，穿出浮子座16下方的圆孔；
所述调节轮一23的左端点与调节轮二24的右端点以及圆孔的中心竖轴线均在同一直线上，从而使得所述绳索4能够以垂直于浮子座16的角度进入到浮子座16的空腔中，且能够以垂直于浮子座16的角度穿出至空腔外部，提高了浮子上下运动的稳定性，另外设置的两条固定链19能够分别驱动相应的驱动齿轮20转动，而绳索4是依次穿过右侧的随动轮以及左侧的随动轮的，因此绳索4能够保证两个随动轮的转动速度一致，也就是说，在浮子座16有倾斜的倾向时，其内部设置的齿轮、绳索等结构能够将其保持水平状态。
本实施例中，所述驱动齿轮20与从动齿轮21的规格设置能够构成一定的传动比，从而使得所述从动齿轮21做加速运动，所述随动轮22的直径为从动齿轮21的齿顶圆直径的1.5～2.5倍，从而提高了绳索4的移动长度，也就是提高了发电机的发电效率，需要注意的是，波浪的上下垂荡冲击力较大，然而有时其上下垂荡的幅度却较小，本装置中在浮子座中设置的齿轮与随动轮的传动结构能够利用波浪上下较大的垂荡冲击力，来弥补其上下垂荡的幅度较小的不足，提高了整体的发电效率。
本实施例中，所述浮子组件还包括内浮囊17和外浮囊18，两个所述内浮囊17对称固定在浮子座16的空腔两端，四个所述外浮囊18对称固定在浮子座16的上下面，从而进一步保证浮子座的浮力。
如图5，所述位移机构11包括固定滑框111、导向滑杆112以及滑块114，其中所述导向滑杆112固定在固定滑框111的滑槽中，所述导向滑杆112上滑动设置有滑块114，且所述导向滑杆112的外圆周套设有弹簧113，所述弹簧113的一端与滑块114相抵靠，其另一端与滑槽的槽壁相抵靠，上方的位移机构中的滑块114与支撑板一6固定相连，下方的位移机构中的滑块与支撑板二9固定相连，在仅进行调节顶座1的高度的过程中，第一滑轮5和第二滑轮8会自动调节到合适的位置上，确保绳索4的牵引力保持正常，从而确保浮子组件7进行正常工作。
本实施例中，所述高度调节器10能够进行两级调节，其中一级调节能够驱动顶座1进行上下移动，二级调节能够驱动支撑平台15以及顶座1同时进行上下移动，从而改变发电机的位置，在波浪较大的时候，也能进一步减少发电机与波浪发生接触，确保发电机的正常使用。
本实施例中，所述顶座1设置在水下舱室中，且使得所述高度调节器10的下半部嵌于水下舱室中，其上半部穿出水下舱室设置于水体中，所述顶座1为远高于水面设置。
本装置中将浮子组件7放置于水面上使其能够随着水浪而进行上下垂荡，从而带动发电机上的皮带轮3进行转动，实现发电，另外本装置中设置的绳索依次穿过右侧的随动轮和左侧的随动轮，从而保证两个随动轮的转动速度一致，因此在浮子座有倾斜的倾向的时候，其内部设置的齿轮、绳索等结构能够将其保持水平状态；并且本装置中在浮子座中设置的齿轮与随动轮的传动结构能够利用波浪上下较大的垂荡冲击力，来弥补其上下垂荡的幅度较小的不足，提高了整体的发电效率。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶波浪能发电设备，包括顶座、发电机、浮子组件以及高度调节器，其特征在于，
所述顶座固定在高度调节器的调节端端部，所述高度调节器固定于底座上，所述底座设置于船舶中；
所述发电机固定在顶座的上表面，且所述发电机由其输入端固定的皮带轮驱动进行转动发电，所述皮带轮采用绳索与浮子组件相连接，所述浮子组件放置于水面上且其能够随着水浪而进行上下垂荡，从而带动所述皮带轮进行转动。
2.根据权利要求1所述一种船舶波浪能发电设备，其特征在于，所述顶座的右侧面固定延伸设置有位移机构，所述位移机构的上方采用支撑板一设置有滑轮一，所述滑轮一转动设置在支撑板一上；
所述高度调节器的右侧面固定有支撑平台，所述支撑平台上固定有支撑板三，所述支撑板三上转动设置有滑轮三，所述支撑平台的右侧面也固定延伸设置有一位移机构；
且位于下方的位移机构采用支撑板二设置有滑轮二，所述滑轮二转动设置在支撑板二上，所述绳索依次穿过皮带轮、滑轮一、浮子组件、滑轮二以及滑轮三，从而构成一个闭环。
3.根据权利要求2所述一种船舶波浪能发电设备，其特征在于，上下方的两个所述位移机构之间对称连接有两条固定链，且所述浮子组件能够沿着所述固定链上下垂荡，从而带动绳索进行移动。
4.根据权利要求3所述一种船舶波浪能发电设备，其特征在于，所述浮子组件包括浮子座、驱动齿轮、从动齿轮以及随动轮，其中所述浮子座的内部为空腔结构，且所述浮子座上下面的两端均开设有方形口，以便使得所述固定链对应滑动穿过其中，两条所述固定链相互靠近的一侧均传动连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮转动设置在浮子座中，且两个所述驱动齿轮相互靠近的一侧均啮合有一从动齿轮，所述从动齿轮转动设置在浮子座中，且每个所述从动齿轮上还同轴固定有随动轮；
所述浮子座上下面的中部均开设有圆孔，以便使得所述绳索滑动穿过其中。
5.根据权利要求4所述一种船舶波浪能发电设备，其特征在于，所述浮子座中靠近圆孔位置处分别转动设置有调节轮一和调节轮二，所述绳索依次穿过浮子座上方的圆孔、调节轮一、右侧的随动轮、左侧的随动轮以及调节轮二，穿出浮子座下方的圆孔；
所述调节轮一的左端点与调节轮二的右端点以及圆孔的中心竖轴线均在同一直线上，从而使得所述绳索能够以垂直于浮子座的角度进入到浮子座的空腔中，且能够以垂直于浮子座的角度穿出至空腔外部。
6.根据权利要求4所述一种船舶波浪能发电设备，其特征在于，所述驱动齿轮与从动齿轮的规格设置能够构成一定的传动比，从而使得所述从动齿轮做加速运动，所述随动轮的直径为从动齿轮的齿顶圆直径的1.5～2.5倍。
7.根据权利要求4所述一种船舶波浪能发电设备，其特征在于，所述浮子组件还包括内浮囊和外浮囊，两个所述内浮囊对称固定在浮子座的空腔两端，四个所述外浮囊对称固定在浮子座的上下面。
8.根据权利要求2所述一种船舶波浪能发电设备，其特征在于，所述位移机构包括固定滑框、导向滑杆以及滑块，其中所述导向滑杆固定在固定滑框的滑槽中，所述导向滑杆上滑动设置有滑块，且所述导向滑杆的外圆周套设有弹簧，所述弹簧的一端与滑块相抵靠，其另一端与滑槽的槽壁相抵靠，上方的位移机构中的滑块与支撑板一固定相连，下方的位移机构中的滑块与支撑板二固定相连。
9.根据权利要求1所述一种船舶波浪能发电设备，其特征在于，所述高度调节器能够进行两级调节，其中一级调节能够驱动顶座进行上下移动，二级调节能够驱动支撑平台以及顶座同时进行上下移动。
10.根据权利要求1所述一种船舶波浪能发电设备，其特征在于，所述顶座设置在水下舱室中，且使得所述高度调节器的下半部嵌于水下舱室中，其上半部穿出水下舱室设置于水体中，所述顶座为远高于水面设置。
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