CN112302857A - 一种棘轮式波浪能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种棘轮式波浪能发电装置,包括电机、海洋能吸收层、转化层、传动层、内部稳定块和外部悬挂固定结构,所述电机固定安装在传动层的右侧,且电机内置电动机和蓄电装置,所述海洋能吸收层的下方依次固定连接有转化层、内部稳定块和外部悬挂固定结构,且转化层的右侧固定连接有传动层,所述海洋能吸收层外侧有一个外弧型承力体,且外弧型承力体下部设有拉伸弹簧。本发明结构新颖,组装方便,放置方便,岸式发电,稳定发电,抗风浪,供电方便,有助于提高对波浪能的开发和利用效率,能够在海岸利用外弧型承力体和棘轮双重切割磁感线进行发电,有助于提高对波浪能的开发和利用效率。
Description
技术领域
本发明涉及波浪发电技术领域,尤其涉及一种棘轮式波浪能发电装置。
背景技术
众所周知,在地球,海洋的面积约为71%,远大于陆地面积,而在以全世界波浪能的理论值为100kW量级,根据中国沿海海洋水文环境资料测算,中国沿海理地区的波浪年平均功率约为1.3×107kW,再者海岸边离需电地区距离近,便于人为管理,因而,发展岸式的波浪能发电装置具有更高的实用性。
然而现有的波浪能发电装置,部件组装较为复杂,且装置不便于放置,抗风浪能力较差,使得发电功率不稳定,从而降低了对波浪能的开发和利用效率,并且装置内部的发电结构较为单一。
针对上述问题,急需在原有波浪能发电装置的基础上进行创新设计。
发明内容
本发明的目的是为了提出一种有效可行的波浪发电方式,而提出的一种棘轮式波浪能发电装置。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种棘轮式波浪能发电装置,包括电机、海洋能吸收层、转化层、传动层、内部稳定块和外部悬挂固定结构,所述电机固定安装在传动层的右侧,且电机内置电动机和蓄电装置,所述海洋能吸收层的下方依次固定连接有转化层、内部稳定块和外部悬挂固定结构,且转化层的右侧固定连接有传动层,所述海洋能吸收层外侧有一个外弧型承力体,且外弧型承力体下部设有拉伸弹簧,所述转化层内侧上部设有传力杆、固定锁和齿杆,且转化层下部设有棘轮本体,所述传动层由链轮组、传动履带和轴承杆组成,所述内部稳定块内设有模块连接板、直角稳定杆、大隔水板和底座,所述外部悬挂固定结构设有外部保护层、中部保护层和装置固定套。
优选的,所述外弧型承力体、拉伸弹簧、传力杆、固定锁、齿杆和棘轮本体组成棘轮机构。
优选的,所述齿杆与棘轮本体构成传动关系,且齿杆通过固定锁与传力杆衔接,并且棘轮本体的边侧设置有2个棘轮爪,而且棘轮爪分别固定安装在直角稳定杆和承力杆上,同时直角稳定杆固定安装在承力杆侧壁上。
优选的,所述棘轮本体与齿杆的两侧啮合,且齿杆的上端与传力杆下端通过固定锁固定连接,并且传力杆贯穿海洋能吸收层和转化层,而且固定锁内部设置有锁杆。
优选的,所述棘轮本体上设有连通孔,且轴承杆穿过连通孔与棘轮本体嵌套固定。
优选的,所述轴承杆与棘轮本体配合,且轴承杆贯穿电动机、小隔水板和大隔水板设置,并且轴承杆固定连接在电动机的输出轴上,而且轴承杆与轴承本体活动连接,所述大隔水板与模块连接板固定连接,且模块连接板上固定安装有电机。
优选的,所述固定套环由轴承本体和固定杆组成,且轴承本体固定在固定杆上端,并且固定杆的底端固定安装在模块连接板的外壁上,而且模块连接板的顶部固定安装有小隔水板。
优选的,所述海洋能吸收层顶部的外弧型承力体朝向波浪一侧,且外弧型承力体下部与承力杆之间通过拉伸弹簧固定连接,并且拉伸弹簧设置在承力杆的内部,而且承力杆固定安装在底座上,同时底座固定安装在大隔水板的侧壁上。
优选的,所述外部悬挂固定结构分别由外部保护层,中部保护层和装置固定套三部分组成,且外部保护层的底部固定连接有底部支撑结构,并且外部保护层上固定安装有限位滑轨,而且限位滑轨与外弧型承力体构成卡合的滑动结构,同时外部保护层外壁上固定安装有最低限位杆。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明结构新颖,组装方便,放置方便,岸式发电,稳定发电,抗风浪,供电方便,有助于提高对波浪能的开发和利用效率,能够在海岸利用外弧型承力体和棘轮双重切割磁感线进行发电,有助于提高对波浪能的开发和利用效率;
1、外弧型承力体能够增强装置受到的波浪冲击力,从而增大外弧型承力体在限位滑轨上的运动幅度,外弧型承力体利用传力杆和固定锁带动齿杆转动;
2、齿杆与棘轮本体构成传动结构,使得齿杆能够带动棘轮本体转动,进而带动与棘轮本体嵌套固定的轴承杆转动,利用轴承杆带动电动机的内部结构做切割磁感线转动,从而产生电流。
附图说明
图1为本发明整体外部结构示意图;
图2为本发明右侧投影结构示意图;
图3为本发明剖视结构示意图;
图4为本发明棘轮机构安装结构示意图;
图5为本发明链轮组传动结构示意图;
图6为本发明传动轴安装结构示意图;
图7为本发明左侧剖视结构示意图;
图8为本发明俯视投影结构示意图;
图9为本发明海洋能吸收层安装结构示意图;
图10为本发明正面投影结构示意图;
图11为本发明整体结构示意图;
图12为本发明传力杆安装结构示意图;
图13为本发明链轮组安装结构示意图;
图14为本发明模块连接板外部结构示意图;
图15为本发明电机内部结构示意图;
图16为本发明外弧型承力体最低位置结构示意图;
图17为本发明外弧型承力体静止状态结构示意图;
图18为本发明外弧型承力体最高位置结构示意图;
图19为本发明电路接线结构示意图。
图中:1、外部保护层;2、中部保护层;3、装置固定套;4、底部支撑结构;5、限位滑轨;6、外弧型承力体;7、拉伸弹簧;8、最低限位杆;9、承力杆;10、传力杆;11、固定锁;1101、锁杆;12、齿杆;13、棘轮本体;1301、棘轮爪;1302、直角稳定杆;14、底座;15、大隔水板;16、轴承杆;17、链轮组;18、小隔水板;19、蓄电装置;20、电动机;21、传动履带;22、轴承本体;23、固定套环;24、固定杆;25、模块连接板;26、电机;27、海洋能吸收层;28、转化层;29、传动层;30、内部稳定块;31、外部悬挂固定结构。
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。
参照图1-19,一种棘轮式波浪能发电装置,包括电机26、海洋能吸收层27、转化层28、传动层29、内部稳定块30和外部悬挂固定结构31,电机26固定安装在传动层29的右侧,且电机26内置电动机20和蓄电装置19,海洋能吸收层27的下方依次固定连接有转化层28、内部稳定块30和外部悬挂固定结构31,且转化层28的右侧固定连接有传动层29,海洋能吸收层27外侧有一个外弧型承力体6,且外弧型承力体6下部设有拉伸弹簧7,转化层28内侧上部设有传力杆10、固定锁11和齿杆12,且转化层28下部设有棘轮本体13,传动层29由链轮组17、传动履带21和轴承杆16组成,内部稳定块30内设有模块连接板25、直角稳定杆1302、大隔水板15和底座14,外部悬挂固定结构31设有外部保护层1、中部保护层2和装置固定套3。
外弧型承力体6、拉伸弹簧7、传力杆10、固定锁11、齿杆12和棘轮本体13组成棘轮机构,齿杆12与棘轮本体13构成传动关系,且齿杆12通过固定锁11与传力杆10衔接,并且棘轮本体13的边侧设置有2个棘轮爪1301,而且棘轮爪1301分别固定安装在直角稳定杆1302和承力杆9上,同时直角稳定杆1302固定安装在承力杆9侧壁上,使齿杆12带动2个棘轮本体13同向转动。
棘轮本体13与齿杆12的两侧啮合,且齿杆12的上端与传力杆10下端通过固定锁11固定连接,并且传力杆10贯穿海洋能吸收层27和转化层28,而且固定锁11内部设置有锁杆1101,使传力杆10带动齿杆12移动。
棘轮本体13上设有连通孔,且轴承杆16穿过连通孔与棘轮本体13嵌套固定,使棘轮本体13带动轴承杆16转动。
轴承杆16与棘轮本体13配合,且轴承杆16贯穿电动机20、小隔水板18和大隔水板15设置,并且轴承杆16固定连接在电动机20的输出轴上,而且轴承杆16与轴承本体22活动连接,大隔水板15与模块连接板25固定连接,且模块连接板25上固定安装有电机26,使轴承杆16带动电动机20转动。
固定套环23由轴承本体22和固定杆24组成,且轴承本体22固定在固定杆24上端,并且固定杆24的底端固定安装在模块连接板25的外壁上,而且模块连接板25的顶部固定安装有小隔水板18,使轴承杆16能够转动。
海洋能吸收层27顶部的外弧型承力体6朝向波浪一侧,且外弧型承力体6下部与承力杆9之间通过拉伸弹簧7固定连接,并且拉伸弹簧7设置在承力杆9的内部,而且承力杆9固定安装在底座14上,同时底座14固定安装在大隔水板15的侧壁上,使外弧型承力体6能够在限位滑轨5上移动。
外部悬挂固定结构31分别由外部保护层1,中部保护层2和装置固定套3三部分组成,且外部保护层1的底部固定连接有底部支撑结构4,并且外部保护层1上固定安装有限位滑轨5,而且限位滑轨5与外弧型承力体6构成卡合的滑动结构,同时外部保护层1外壁上固定安装有最低限位杆8,构成装置的保护结构。
工作原理:在使用该棘轮式波浪能发电装置时,参阅图1-19,海洋能吸收层27的外弧型承力体6,能够增大装置与海浪的受力面积,有利于捕获更强的波浪能,从而带动外弧型承力体6以更快的频率上下运动,此时承力杆9中的拉伸弹簧7会产生相应的形变,而外弧型承力体6带动传力杆10同步移动,传力杆10利用固定锁11带动齿杆12上下运动,利用齿杆12的上下运动,对齿杆12两侧的棘轮本体13施加推力,使得棘轮本体13开始旋转产生动能,轴承杆16接收棘轮本体13传递的转动能,带动链轮组17转动,当传力杆10沿垂直方向做往复运动时,由于直角稳定杆1302和承力杆9上的棘轮爪1301始终与棘轮本体13构成限位结构,且棘轮本体13上的齿块能够进行转动,齿杆12向下移动时,带动左侧的棘轮本体13转动,而右侧的棘轮本体13被棘轮爪1301限位,齿杆12在的压力作用下,棘轮本体13上的齿块产生相应的转动,当齿杆12向上移动时,带动右侧的棘轮本体13转动,而左侧的棘轮本体13被棘轮爪1301限位,使得棘轮本体13通过轴承杆16带动链轮组17稳定单方向转动,而链轮组17会使与电动机20连接的轴承杆16不断转动,此时电动机20内部结构旋转切割磁感线,从而产生交变电流,生成的电流通过输电管线输送到蓄电装置19中。
以上所述,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 (9)
1.一种棘轮式波浪能发电装置,包括电机(26)、海洋能吸收层(27)、转化层(28)、传动层(29)、内部稳定块(30)和外部悬挂固定结构(31),其特征在于:所述电机(26)固定安装在传动层(29)的右侧,且电机(26)内置电动机(20)和蓄电装置(19),所述海洋能吸收层(27)的下方依次固定连接有转化层(28)、内部稳定块(30)和外部悬挂固定结构(31),且转化层(28)的右侧固定连接有传动层(29),所述海洋能吸收层(27)外侧有一个外弧型承力体(6),且外弧型承力体(6)下部设有拉伸弹簧(7),所述转化层(28)内侧上部设有传力杆(10)、固定锁(11)和齿杆(12),且转化层(28)下部设有棘轮本体(13),所述传动层(29)由链轮组(17)、传动履带(21)和轴承杆(16)组成,所述内部稳定块(30)内设有模块连接板(25)、直角稳定杆(1302)、大隔水板(15)和底座(14),所述外部悬挂固定结构(31)设有外部保护层(1)、中部保护层(2)和装置固定套(3)。
2.根据权利要求1所述的一种棘轮式波浪能发电装置,其特征在于:所述外弧型承力体(6)、拉伸弹簧(7)、传力杆(10)、固定锁(11)、齿杆(12)和棘轮本体(13)组成棘轮机构。
3.根据权利要求1所述的一种棘轮式波浪能发电装置,其特征在于:所述齿杆(12)与棘轮本体(13)构成传动关系,且齿杆(12)通过固定锁(11)与传力杆(10)衔接,并且棘轮本体(13)的边侧设置有2个棘轮爪(1301),而且棘轮爪(1301)分别固定安装在直角稳定杆(1302)和承力杆(9)上,同时直角稳定杆(1302)固定安装在承力杆(9)侧壁上。
4.根据权利要求1所述的一种棘轮式波浪能发电装置,其特征在于:所述棘轮本体(13)与齿杆(12)的两侧啮合,且齿杆(12)的上端与传力杆(10)下端通过固定锁(11)固定连接,并且传力杆(10)贯穿海洋能吸收层(27)和转化层(28),而且固定锁(11)内部设置有锁杆(1101)。
5.根据权利要求1所述的一种棘轮式波浪能发电装置,其特征在于:所述棘轮本体(13)上设有连通孔,且轴承杆(16)穿过连通孔与棘轮本体(13)嵌套固定。
6.根据权利要求1所述的一种棘轮式波浪能发电装置,其特征在于:所述轴承杆(16)与棘轮本体(13)配合,且轴承杆(16)贯穿电动机(20)、小隔水板(18)和大隔水板(15)设置,并且轴承杆(16)固定连接在电动机(20)的输出轴上,而且轴承杆(16)与轴承本体(22)活动连接,所述大隔水板(15)与模块连接板(25)固定连接,且模块连接板(25)上固定安装有电机(26)。
7.根据权利要求1所述的一种棘轮式波浪能发电装置,其特征在于:所述固定套环(23)由轴承本体(22)和固定杆(24)组成,且轴承本体(22)固定在固定杆(24)上端,并且固定杆(24)的底端固定安装在模块连接板(25)的外壁上,而且模块连接板(25)的顶部固定安装有小隔水板(18)。
8.根据权利要求1所述的一种棘轮式波浪能发电装置,其特征在于:所述海洋能吸收层(27)顶部的外弧型承力体(6)朝向波浪一侧,且外弧型承力体(6)下部与承力杆(9)之间通过拉伸弹簧(7)固定连接,并且拉伸弹簧(7)设置在承力杆(9)的内部,而且承力杆(9)固定安装在底座(14)上,同时底座(14)固定安装在大隔水板(15)的侧壁上。
9.根据权利要求1所述的一种棘轮式波浪能发电装置,其特征在于:所述外部悬挂固定结构(31)分别由外部保护层(1),中部保护层(2)和装置固定套(3)三部分组成,且外部保护层(1)的底部固定连接有底部支撑结构(4),并且外部保护层(1)上固定安装有限位滑轨(5),而且限位滑轨(5)与外弧型承力体(6)构成卡合的滑动结构,同时外部保护层(1)外壁上固定安装有最低限位杆(8)。
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