CN111927691A - 一种基于海浪震荡的发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于海浪震荡的发电装置，涉及发电设备技术领域。本发明包括筒体；筒体上端连接有出风管；筒体上端面固定有固定板；筒体内壁滑动连接有浮板；浮板通过导杆连接有齿条；出风管内转动连接有扇叶轴；扇叶轴一端固定有主动轮；主动轮通过传动件连接有从动轮；从动轮通过转轴连接有动力轮；动力轮通过传动机构连接有发电机；固定板上连接有另一传动机构和发电机，且传动机构与齿条传动连接。本发明通过设置浮板减小波浪水平方向的流动，并利用浮板抬升压缩空气，解决了现有筒体内气体压缩效率低的问题；通过浮板连接齿条，通过齿条和传动机构带动另一发电机，有效的提高了波浪能的利用率。

Description

一种基于海浪震荡的发电装置
技术领域
本发明属于发电设备技术领域，特别是涉及一种基于海浪震荡的发电装置。
背景技术
海洋能储量巨大，并且种类繁多，主要包括潮汐能、温差能、波浪能、海流能和海风能等。现有的利用海浪产生的气流进行发电，主要依靠水柱大振幅上下运动，压缩气室内气体推动涡轮机转动进行发电。当波浪频率较低时，振荡水柱将发生“活塞”式共振模态，水柱发生大振幅上下运动，从而有较高产电效率。
但采用这种方式，海浪振动频率变化时，易在筒体内产生水平方向的流动，从而导致筒体内气体压缩的效率降低，影响发电效率。
因此，亟待对现有的海浪发电形式进行改进，易提高对海浪能的利用率，同时，提高发电的稳定性和发电效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于海浪震荡的发电装置，通过设置浮板减小波浪水平方向的流动，并利用浮板抬升压缩空气，解决了现有筒体内气体压缩效率低的问题；通过浮板连接齿条，通过齿条和传动机构带动另一发电机，有效的提高了波浪能的利用率。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于海浪震荡的发电装置，包括筒体；所述筒体上端侧壁连接有出风管；所述筒体底部侧壁开设有进流口；所述筒体上端面固定连接有固定板；所述筒体内壁滑动连接有浮板；所述浮板上表面固定连接有导杆；所述导杆一侧面固定连接有齿条；所述出风管内转动连接有扇叶轴；所述扇叶轴连接有若干扇叶；所述扇叶轴一端固定连接有主动轮；所述主动轮通过传动件连接有从动轮；所述从动轮通过转轴连接有动力轮；所述动力轮传动连接有传动机构；所述传动机构连接有发电机；所述传动机构和发电机均与固定板上表面连接；所述固定板上表面开设有用于导杆和齿条穿行的贯穿槽口；所述固定板上表面固定连接有另一传动机构和发电机，且传动机构与齿条传动连接。
进一步地，所述筒体上端为圆台状结构。
进一步地，所述筒体外壁滑动连接有挡板；所述挡板用于对进流口进行封堵；所述挡板侧面连接有伸缩装置；所述伸缩装置与筒体外壁固定连接。
进一步地，所述传动机构包括驱动轴和连接轴；所述驱动轴周侧面固定连接有驱动轮；所述驱动轴一端连接有第一单向齿轮，且另一端连接有第二单向齿轮；所述连接轴一端与发电机连接；所述连接轴周侧面连接有第一传动轮和第二传动轮；
所述第一传动轮与第一单向齿轮啮合；所述第二传动轮啮合有过渡轮；所述过渡轮与第二单向齿轮啮合；一所述传动机构的驱动轮与动力轮啮合，且另一所述传动机构的驱动轮与齿条啮合。
进一步地，所述浮板为中空板状结构；所述浮板连接有用于与筒体内壁密封的密封圈。
进一步地，所述浮板下表面固定连接有若干连接杆；所述连接杆下端面固定连接有平板。
进一步地，所述连接杆和平板均为内部中空结构。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过设置浮板，通过浮板可减小波浪水平方向的流动，使得波浪抬升更加平稳，并利用浮板抬升压缩筒体内的空气，有效的提高了筒体内气体压缩效率，使得扇叶轴能通过扇叶获得更大的动能，有效的提高了发电效率。
2、本发明通过浮板连接齿条，齿条通过传动机构带动另一发电机进行转动发电，从而有效的提高了对波浪能的利用率，使得发电效率得到提高。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种基于海浪震荡的发电装置的结构示意图；
图2为图1后视视角的结构示意图；
图3为图1的结构俯视图；
图4为图3中A-A处的剖视图；
图5为图4中B部的结构放大图；
图6为浮板的结构示意图；
图7为本发明具体实施方式的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-筒体，2-浮板，3-扇叶轴，4-传动机构，5-发电机，101-出风管，102-进流口，103-固定板，105-挡板，106-伸缩装置，201-导杆，202-齿条，203-连接杆，204-平板，301-扇叶，302-主动轮，303-从动轮，304-动力轮，401-驱动轴，402-连接轴，403-驱动轮，404-第一单向齿轮，405-第二单向齿轮，406-第一传动轮，407-第二传动轮，408-过渡轮。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-3所示，本发明为一种基于海浪震荡的发电装置，包括筒体1；筒体1上端侧壁连接有出风管101，出风管101与筒体1内部连通。筒体1底部侧壁开设有进流口102；筒体1底部固定在水底，进流口102的上部可高出水面。
如图6所示，筒体1上端面焊接有固定板103；筒体1内壁滑动连接有浮板2，筒体1内壁可轴向固定连接有滑轨，浮板2周侧面开设有与滑轨配合的滑槽，或在滑槽内固定连接与滑轨配合的滑块。浮板2上表面焊接有导杆201；导杆201一侧面螺栓连接有齿条202。
如图4和5所示，出风管101内通过轴承支架转动连接有扇叶轴3；扇叶轴3连接有若干扇叶301；扇叶轴3一端固定连接有主动轮302；出风管101内部气流流动，通过扇叶301带动扇叶轴3实现转动。
主动轮302通过传动件连接有从动轮303；从动轮303通过转轴连接有动力轮304；主动轮302和从动轮303可为带轮或链轮，出风管101和固定板103开设有用于皮带或链条穿行的贯通口，使得主动轮302和从动轮303间通过皮带或链条连接。
从动轮303通过转轴连接有动力轮304，转轴通过轴承支架支撑，并安装在固定板103上；从动轮303与动力轮304实现同步转动，动力轮304传动连接有传动机构4；传动机构4连接有发电机5；传动机构4和发电机5均与固定板103上表面连接；从而通过气流带动扇叶轴3转动，通过动力传递实现带动发电机5转动发电。
固定板103上表面开设有用于导杆201和齿条202穿行的贯穿槽口；固定板103上表面和/或表面可固定连接导向块，导向块开设与导杆201配合的滑槽口，导杆201的横截面可为T形或燕尾形，便于与导向块实现更好的滑动配合，有利于提高滑动的平稳性。
固定板103上表面固定连接有另一个传动机构4和另一个发电机5，且传动机构4与齿条202传动连接。
具体的，如图3-5所示，传动机构4包括驱动轴401和连接轴402，驱动轴401和连接轴402分别通过轴承支架安装在固定板103上。驱动轴401周侧面固定连接有驱动轮403；驱动轴401一端连接有第一单向齿轮404，且另一端连接有第二单向齿轮405；第一单向齿轮404和第二单向齿轮405的锁死方向相反。
连接轴402一端通过联轴器与发电机5连接；连接轴402周侧面连接有第一传动轮406和第二传动轮407。第一传动轮406与第一单向齿轮404啮合；第二传动轮407啮合有过渡轮408，过渡轮408同样通过轴承支架安装在固定板103上，过渡轮408与第二单向齿轮405啮合。
其中一个传动机构4的驱动轮403与动力轮304啮合，且另一个传动机构4的驱动轮403与齿条202啮合。
当波浪进入筒体1内部，实现对浮板2的抬升，浮板2抬升带动齿条202向上移动，同时浮板2压缩筒体1内部的空气，迫使空气由出风管101排出，从而通过气流和扇叶301的作用带动扇叶轴3转动。其中，筒体1上端为圆台状结构，使得筒体1内部的气流压缩到上部后产生聚集效果，提高由出风管101排出的速率，使得扇叶轴3能获得更大的动能。
齿条202朝上移动，带动其中一个传动机构4中的驱动轮403转动，如逆时针转动，即使得驱动轴401逆时针转动，第一单向齿轮404逆时针方向为为锁死状态，从而使得驱动轴401带动第一单向齿轮404转动，而第二单向齿轮405为活动状态。
第一单向齿轮404通过与第一传动轮406啮合，使得第一传动轮406顺时针转动，从而使得连接轴402，以及连接轴402上的第二传动轮407同步进行顺时针转动。即连接轴402进行顺时针转动，连接轴402通过联轴器带动其中一个发电机5转动，实现发电。而第二传动轮407此时带动与之啮合的过渡轮408进行逆时针转动，而过渡轮408与第二单向齿轮405啮合，使得第二单向齿轮405实现顺时针转动，而顺时针转动的第二单向齿轮405与逆时针转动的驱动轴401间为活动状态，因此，不会对驱动轴401产生阻力或干涉。齿条202上升的动力通过第一单向齿轮404和第一传动轮406实现传递。
当浮板2随波浪下降时，齿条202下降，带动驱动轮403顺时针转动，此时驱动轴401顺时针转动，使得第一单向齿轮404处于活动状态，而驱动轴401与第二单向齿轮405间为锁死状态，因此，带动第二单向齿轮405顺时针转动，第二单向齿轮405使得过渡轮408逆时针转动，而过渡轮408则带动第二传动轮407进行顺时针转动，即使得连接轴402进行顺时针转动。齿条202下降使得动力通过第二单向齿轮405、过渡轮408和第二传动轮407进行传递。
因此，浮板2带动齿条202上下移动时，均通过传动机构4实现发电机5的顺时针转动，使得发电机5始终位置一个方向的转动，使得发电状态更加稳定，且可减小对发电机5的冲击，有利于提高个部件的使用寿命。
在浮板2上下移动时，使得气流通过出风管101进出，从而使得扇叶301会带动扇叶轴3实现逆时针转动或顺时针转动，而扇叶轴3通过动力轮304、从动轮303和动力轮304将动力传递到另一传动机构4中的驱动轮403上，其通过传动机构4带动另一发电机5转动的过程与上述齿条202的动力传递过程一致。因此，出风管101气流的进出，使得扇叶轴3逆时针转动或顺时针转动时，最终均会使得与之连接的发电机5仍朝一个方向转动。
作为另一优选方案，如图7所示，筒体1外壁通过导轨滑块滑动连接有挡板105，挡板105与筒体1的外壁贴合；挡板105用于对进流口102进行封堵；挡板105侧面连接有伸缩装置106，伸缩装置106可为电动推杆或液压杆等。伸缩装置106与筒体1外壁固定连接。当波浪较大，易导致发电机5超速，或易导致内部部件损坏时，可通过伸缩装置106放下挡板105，利用挡板105将进流口102进行封堵或减小进流口102的开口大小，从而避免对台风或大风时，波浪较大而对装置造成损坏的情况发生。
同时，如图6所示，浮板2为中空板状结构，有利于提高浮板2的浮力，以及降低浮板2的重量。浮板2连接有用于与筒体1内壁密封的密封圈，使得浮板2提高对筒体1内部空气的压缩效果，提高气流被扇叶301转化成扇叶轴3转动动力的效率。
并且，浮板2下表面焊接有若干连接杆203；连接杆203下端面焊接有平板204。连接杆203和平板204均为内部中空结构。通过连接平板204使得，波浪在下降的过程过，会通过平板204对浮板2产生下拉的作用力，从而使得浮板2随波浪快速下降，从而有利于提高齿条202的下拉力，以及出风管101的进气速率，从而产生更大的动力，提高发电机5的发电效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种基于海浪震荡的发电装置，包括筒体(1)；所述筒体(1)上端侧壁连接有出风管(101)；所述筒体(1)底部侧壁开设有进流口(102)；其特征在于：
所述筒体(1)上端面固定连接有固定板(103)；所述筒体(1)内壁滑动连接有浮板(2)；所述浮板(2)上表面固定连接有导杆(201)；所述导杆(201)一侧面固定连接有齿条(202)；
所述出风管(101)内转动连接有扇叶轴(3)；所述扇叶轴(3)连接有若干扇叶(301)；所述扇叶轴(3)一端固定连接有主动轮(302)；
所述主动轮(302)通过传动件连接有从动轮(303)；所述从动轮(303)通过转轴连接有动力轮(304)；所述动力轮(304)传动连接有传动机构(4)；所述传动机构(4)连接有发电机(5)；所述传动机构(4)和发电机(5)均与固定板(103)上表面连接；
所述固定板(103)上表面开设有用于导杆(201)和齿条(202)穿行的贯穿槽口；所述固定板(103)上表面固定连接有另一传动机构(4)和发电机(5)，且传动机构(4)与齿条(202)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于海浪震荡的发电装置，其特征在于，所述筒体(1)上端为圆台状结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于海浪震荡的发电装置，其特征在于，所述筒体(1)外壁滑动连接有挡板(105)；所述挡板(105)用于对进流口(102)进行封堵；所述挡板(105)侧面连接有伸缩装置(106)；所述伸缩装置(106)与筒体(1)外壁固定连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于海浪震荡的发电装置，其特征在于，所述传动机构(4)包括驱动轴(401)和连接轴(402)；所述驱动轴(401)周侧面固定连接有驱动轮(403)；所述驱动轴(401)一端连接有第一单向齿轮(404)，且另一端连接有第二单向齿轮(405)；
所述连接轴(402)一端与发电机(5)连接；所述连接轴(402)周侧面连接有第一传动轮(406)和第二传动轮(407)；
所述第一传动轮(406)与第一单向齿轮(404)啮合；所述第二传动轮(407)啮合有过渡轮(408)；所述过渡轮(408)与第二单向齿轮(405)啮合；
一所述传动机构(4)的驱动轮(403)与动力轮(304)啮合，且另一所述传动机构(4)的驱动轮(403)与齿条(202)啮合。
5.根据权利要求4所述的一种基于海浪震荡的发电装置，其特征在于，所述浮板(2)为中空板状结构；所述浮板(2)连接有用于与筒体(1)内壁密封的密封圈。
6.根据权利要求1或2或3或5所述的一种基于海浪震荡的发电装置，其特征在于，所述浮板(2)下表面固定连接有若干连接杆(203)；所述连接杆(203)下端面固定连接有平板(204)。
7.根据权利要求6所述的一种基于海浪震荡的发电装置，其特征在于，所述连接杆(203)和平板(204)均为内部中空结构。
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