CN111535982A - 门扇导流式波浪能发电装置 - Google Patents

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    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

本发明公开了门扇导流式波浪能发电装置,用于海洋波浪能发电;它主要包括门扇、棘轮、中空立柱、导流板、浮箱、扭转弹簧;其工作原理是:海浪冲击左右两片门扇,左右两片门扇各自转动并带动左右两根竖轴转动,左右两根竖轴带动各自的棘轮转动,棘轮上的棘爪推动齿轮转动,齿轮带动变速箱的轮齿转动,变速箱带动发电机组的转子轴转动,当海浪消失后,左右两片门扇失去了海浪的冲击力,左右两根中空立柱内的扭转弹簧弹性回缩并带动左右两片门扇复位,同时左右两根竖轴及棘轮回转,齿轮及联轴不会回转,转子轴由于惯性作用继续转动发电,当海浪再次冲击左右两片门扇后,左右两片门扇按上述工作原理继续带动发电机组的转子轴转动发出稳定的电量。

Description

门扇导流式波浪能发电装置
技术领域
本发明主要用于海洋波浪能发电。
背景技术
目前已使用的或者已经申请的海洋波浪能发电装置仅仅适用于小型发电设备,不能用于大规模发电。
发明内容
本发明可以大规模发电且发出的电量平稳,可以直接与国家电网并网;它主要包括门扇(1)、横轴(2)、棘轮(3)、竖轴(4)、棘爪(5)、中空立柱(6)、联轴(7)、弧形橡胶条(8)、转子轴(9)、齿轮(10)、发电机组(11)、浮箱(12)、变速箱(13)、扭转弹簧(14)、导流板(15);左右两片门扇(1)分别与左右两根横轴(2)固定,左右两根横轴(2)分别与左右两根竖轴(4)固定,左右两根竖轴(4)套在左右两根中空立柱(6)内并绕其转动,左右两根中空立柱(6)内均安装有扭转弹簧(14),扭转弹簧(14)的一端与中空立柱(6)固定,扭转弹簧(14)的另一端与竖轴(4)固定,左右两根中空立柱(6)的下端与浮箱(12)固定,左右两根竖轴(4)的下端各自固定有棘轮(3),棘轮(3)的圆周固定有多个棘爪(5),齿轮(10)与棘轮(3)匹配,齿轮(10)的轮齿与多个棘爪(5)相互对应,齿轮(10)的下端与变速箱(13)的联轴(7)的上端固定,浮箱(12)通过锚链固定在海平面上,左右对称布置的棘轮(3)、齿轮(10)、联轴(7)、发电机组(11)、变速箱(13)均安装在浮箱(12)内,左右两片门扇(1)的下端及左右两端均固定有弧形橡胶条(8),左右两根中空立柱(6)的左右两侧各固定一块导流板(15),每块导流板(15)均向迎浪方向倾斜;所述波浪能发电装置的工作原理是:海浪正面冲击左右两块导流板(15)及左右两片门扇(1),左右两块导流板(15)引导处于左右两块导流板(15)位置的海浪向左右两片门扇(1)方向冲击,左右两片门扇(1)各自转动90度,此时由于左右两块导流板(15)的背面形成湍流区(16),减小了左右两片门扇(1)各自转动的海浪阻力,同时左右两根竖轴(4)各自转动90度,左右两根竖轴(4)带动各自的棘轮(3)转动90度,棘轮(3)上的多个棘爪(5)推动齿轮(10)反向转动90度,齿轮(10)通过联轴(7)带动变速箱(13)的轮齿转动,变速箱(13)通过联动机构带动发电机组(11)的转子轴(9)转动,此时左右两根中空立柱(6)内的扭转弹簧(14)弹性伸长;当海浪消失后,左右两片门扇(1)失去了海浪的冲击力,左右两根中空立柱(6)内的扭转弹簧(14)弹性回缩并带动左右两片门扇(1)复位,同时左右两根竖轴(4)及棘轮(3)回转90度,此时由于棘轮(3)的多个棘爪(5)的作用,齿轮(10)及联轴(7)不会回转,齿轮(10)、联轴(7)、变速箱(13)、转子轴(9)由于惯性作用继续转动发电,当海浪再次冲击左右两片门扇(1)后,左右两片门扇(1)按上述工作原理继续带动发电机组(11)的转子轴(9)转动发出稳定的电量。
附图说明
附图标记说明:1-门扇,2-横轴,3-棘轮,4-竖轴,5-棘爪,6-中空立柱,7-联轴,8-弧形橡胶条,9-转子轴,10-齿轮,11-发电机组,12-浮箱,13-变速箱,14-扭转弹簧,15-导流板,16-湍流区。
图1是本发明的正立面示意图。
图2是左右两片门扇1被海水冲开的立面示意图。
图3是左右两片门扇1处于关闭状态的立面示意图。
图4是棘轮3与齿轮10配合的大样图。
图5是图1的A-A剖面图。
图6是本发明的俯视图。
具体实施方式
参见图1、2、3、4、5、6,海浪正面冲击左右两块导流板15及左右两片门扇1,左右两块导流板15引导处于左右两块导流板15位置的海浪向左右两片门扇1方向冲击,左右两片门扇1各自转动90度,此时由于左右两块导流板15的背面形成湍流区16,减小了左右两片门扇1各自转动的海浪阻力,同时左右两根竖轴4各自转动90度,左右两根竖轴4带动各自的棘轮3转动90度,棘轮3上的多个棘爪5推动齿轮10反向转动90度,齿轮10通过联轴7带动变速箱13的轮齿转动,变速箱13通过联动机构带动发电机组11的转子轴9转动,此时左右两根中空立柱6内的扭转弹簧14弹性伸长;当海浪消失后,左右两片门扇1失去了海浪的冲击力,左右两根中空立柱6内的扭转弹簧14弹性回缩并带动左右两片门扇1复位,同时左右两根竖轴4及棘轮3回转90度,此时由于棘轮3的多个棘爪5的作用,齿轮10及联轴7不会回转,齿轮10、联轴7、变速箱13、转子轴9由于惯性作用继续转动发电,当海浪再次冲击左右两片门扇1后,左右两片门扇1按上述工作原理继续带动发电机组11的转子轴9转动发出稳定的电量。
需说明:参见图1、图3,当左右两扇门扇1处于关闭状态时,左右两根中空立柱6及左右两扇门扇1形成一面竖向墙,弧形橡胶条8可以防止海水从左右两扇门扇1之间、门扇与中空立柱之间、左右两扇门扇1的下端与浮箱12的上表面之间的空隙泄露,最大化利用海水的冲击力,弧形橡胶条8的另一作用是减小左右两扇门扇1的下端对浮箱12的上表面的磨损;参见图6,左右两块导流板15可以最大限度地收集海浪。

Claims (1)

1.门扇导流式波浪能发电装置,其特征是:它主要包括门扇(1)、横轴(2)、棘轮(3)、竖轴(4)、棘爪(5)、中空立柱(6)、联轴(7)、弧形橡胶条(8)、转子轴(9)、齿轮(10)、发电机组(11)、浮箱(12)、变速箱(13)、扭转弹簧(14)、导流板(15);左右两片门扇(1)分别与左右两根横轴(2)固定,左右两根横轴(2)分别与左右两根竖轴(4)固定,左右两根竖轴(4)套在左右两根中空立柱(6)内并绕其转动,左右两根中空立柱(6)内均安装有扭转弹簧(14),扭转弹簧(14)的一端与中空立柱(6)固定,扭转弹簧(14)的另一端与竖轴(4)固定,左右两根中空立柱(6)的下端与浮箱(12)固定,左右两根竖轴(4)的下端各自固定有棘轮(3),棘轮(3)的圆周固定有多个棘爪(5),齿轮(10)与棘轮(3)匹配,齿轮(10)的轮齿与多个棘爪(5)相互对应,齿轮(10)的下端与变速箱(13)的联轴(7)的上端固定,浮箱(12)通过锚链固定在海平面上,左右对称布置的棘轮(3)、齿轮(10)、联轴(7)、发电机组(11)、变速箱(13)均安装在浮箱(12)内,左右两片门扇(1)的下端及左右两端均固定有弧形橡胶条(8),左右两根中空立柱(6)的左右两侧各固定一块导流板(15),每块导流板(15)均向迎浪方向倾斜;所述波浪能发电装置的工作原理是:海浪正面冲击左右两块导流板(15)及左右两片门扇(1),左右两块导流板(15)引导处于左右两块导流板(15)位置的海浪向左右两片门扇(1)方向冲击,左右两片门扇(1)各自转动90度,此时由于左右两块导流板(15)的背面形成湍流区(16),减小了左右两片门扇(1)各自转动的海浪阻力,同时左右两根竖轴(4)各自转动90度,左右两根竖轴(4)带动各自的棘轮(3)转动90度,棘轮(3)上的多个棘爪(5)推动齿轮(10)反向转动90度,齿轮(10)通过联轴(7)带动变速箱(13)的轮齿转动,变速箱(13)通过联动机构带动发电机组(11)的转子轴(9)转动,此时左右两根中空立柱(6)内的扭转弹簧(14)弹性伸长;当海浪消失后,左右两片门扇(1)失去了海浪的冲击力,左右两根中空立柱(6)内的扭转弹簧(14)弹性回缩并带动左右两片门扇(1)复位,同时左右两根竖轴(4)及棘轮(3)回转90度,此时由于棘轮(3)的多个棘爪(5)的作用,齿轮(10)及联轴(7)不会回转,齿轮(10)、联轴(7)、变速箱(13)、转子轴(9)由于惯性作用继续转动发电,当海浪再次冲击左右两片门扇(1)后,左右两片门扇(1)按上述工作原理继续带动发电机组(11)的转子轴(9)转动发出稳定的电量。
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