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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