CN112628063A - 一种水面发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种水面发电装置，包括：主体部分、绳索部分、齿轮部分；主体部分的下半部放入水中，主体部分的上半部浮于水面，主体部分的上部和下部通过绳索部分连接；绳索部分有四个，绳索部分安装在主体部分的上半部的内部，因水涨落造成的高度差，通过绳索部分来转化为机械动能，来使主体部分发电；齿轮部分有四个，齿轮部分安装在主体部分上半部的内部，连接在主体部分和绳索部分的中间，齿轮部分可以把绳索部分的不规律的机械能转换为匀速的转动力，使主体部分发电；整体实现了发电的功能，具有方便安装维护的功能，有效的利用了水的潮汐能，增加了资源利用率，提高了工作效率，降低了能源成本。

Description

一种水面发电装置
技术领域
本发明涉及新能源领域，特别涉及一种水面发电装置。
背景技术
随着社会的发展，世界的不断进步，对于能源的需求不断提高，在新能源领域的需求不断增高，比如潮汐能，但是现有的潮汐能发电装置基本都是体积大，安装难度大，维修难度高，及制造成本很高；所以需要一种水面发电装置，需要具有安装简易，发电效率高，维修方便，制造成本低，资源利用率高的一种装置来满足现有的需求。
发明内容
针对上诉问题，本发明提供了一种水面发电装置，以解决现有的潮汐能发电装置体积大，安装难度大，维修难度高，及制造成本高的问题。
本发明所使用的技术方案是：一种水面发电装置，包括：主体部分、绳索部分、齿轮部分；主体部分的下半部放入水中，主体部分的上半部浮于水面，主体部分的上部和下部通过绳索部分连接；绳索部分有四个，绳索部分安装在主体部分的上半部的内部，因水涨落造成的高度差，通过绳索部分来转化为机械动能，来使主体部分发电；齿轮部分有四个，齿轮部分安装在主体部分上半部的内部，连接在主体部分和绳索部分的中间，齿轮部分可以把绳索部分的不规律的机械能转换为匀速的转动力，使主体部分发电；整体实现了发电的功能，具有方便安装维护的功能，有效的利用了水的潮汐能，增加了资源利用率，提高了工作效率，降低了能源成本。
进一步地，所述的主体部分包括：充气气囊、钢丝绳、重物块、外壳a、感应器、安全气囊、防水零件a、防水零件b、发电机、链轮a和链条；所述的充气气囊通过绳索部分与钢丝绳的上端活动连接；重物块固定安装在钢丝绳的下端，重物块是用密度大的材料制成，放置于水底；外壳a固定安装在充气气囊的内部；感应器固定安装在外壳a的上端；安全气囊有多个，安全气囊固定安装在外壳a的四周和底端；所述的防水零件a固定安装在充气气囊内部的出线口上；防水零件b有四个，防水零件b固定安装哎充气气囊的下端的四角；发电机固定安装在外壳a的内部；发电机的出线通过防水零件a接出；链轮a有两个，链轮a固定安装在发电机两侧的输入轴上；链条有两个，链条包覆于发电机一侧的链轮a和同一侧的两个齿轮部分的输出端上。
进一步地，所述的绳索部分包括：复合卷簧盘、转轴a、同步轮a、同步轮b、同步带、绞盘、绳子、绳索轮和钩子；所述的复合卷簧盘固定安装在外壳a的内部，复合卷簧盘为多个圆盘转动安装，每两层圆盘之间设有强力卷簧；转轴a的一端固定安装在复合卷簧盘的一侧圆孔内；同步轮a固定安装在转轴a的一端；同步轮b固定安装在绞盘的一端；同步带包覆于同步轮a和同步轮b上；绞盘固定安装在齿轮部分的输入端上；绳子一端固定安装在绞盘上，绳子缠绕在绞盘上，绳子通过在外壳a上转动安装在绳索轮通过防水零件b接出充气气囊；钩子的上端固定安装在绳子的接触端，钩子与钢丝绳活动连接。
进一步地，所述的齿轮部分包括：外壳b、链轮b、棘轮a、转轮、棘爪、转轴b、锥齿轮a、锥齿轮b、锥齿轮c、转轴c、棘轮b和棘轮c；所述的外壳b固定安装在外壳a的内部；链轮b转动安装在外壳b的左侧，链轮b是齿轮部分的输出端；链轮b上设有棘轮a；转轮固定安装在转轴b的左侧，转轮上设有五个棘爪，这五个棘爪与链轮b上设有的棘轮a契合；转轴b转动安装在外壳b左端的圆孔里；锥齿轮a转动安装在外壳b的内部靠转轴b的一端；锥齿轮b有五个，锥齿轮b转动安装在外壳b内部的圆柱上，锥齿轮b与锥齿轮a啮合；锥齿轮c转动安装在外壳b的内部靠右端，锥齿轮b与锥齿轮c啮合；转轴c固定安装在锥齿轮c的圆孔上，转轴c转动安装在外壳b的圆孔上，转轴c是齿轮部分的输入端；棘轮b固定安装在转轴b的中部，棘轮b与锥齿轮a上设有的五个棘爪保持统一平面并契合；棘轮c固定安装在转轴b的右端，棘轮c与锥齿轮c上设有的五个棘爪保持统一平面并契合。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：
（1）主体部分：把重物块沉入水面，通过钢丝绳与绳索部分的接出端的钩子连接，使充气气囊浮在水面上；因潮水的涨潮退潮，使发电机发电；实现了利用潮水涨落自动发电的功能，大大提高了资源利用率，成本低，效率高。
（2）当出现突发情况，充气气囊损坏破掉，这时感应器检测到进水，感应器会激发控制安全气囊工作爆开，弹出气囊，使整体封闭，不会沉入水中，使机器损坏；实现了自动应急保护的功能，极大的增加了安全性，降低了机器损坏的几率，进一步的节省了成本。
（3）当机器需要维修时，只需扭动钩子上的开关打开钩子，使钩子与钢丝绳分开，这时就可以整体拿走维修；实现了可以方便维修的功能，方便高效，大大增加了工作效率。
（4）绳索部分：当充气气囊因潮水涨潮退潮，因钩子与钢丝绳连接，高度差就会使钢丝绳拉动钩子,钩子拉动绳子，绞盘带动转轴c转动；实现了使用潮水涨潮的时候的势能转换为机械能的功能，绿色高效，极大地提高了资源利用率，增加了工作效率。
（5）当潮水退潮时，复合卷簧盘就会因回弹使转轴a反向转动，转轴a带动同步带反向转动，同步带带动转轴c转动；同时收紧绳子；实现了当复位时，还可以用这个力来转化发电的功能，，绿色高效，极大地提高了资源利用率，增加了工作效率。
（6）因复合卷簧盘是多层结构，使得回弹力度匀称，同时使整体可以承受的水面高度差变大，使机器磨损变小；大大的增加了机器的使用寿命，提高了资源利用率，增加了工作效率。
（7）齿轮部分：当转轴c正向转动时，链轮b通过链条带动链轮a反向转动，使发电机发电；实现了通过齿轮部分的转换把潮汐能转化为电能的功能，通过齿轮部分的转化，使机械转动高效匀速，大大的增加了机器的使用寿命，提高了资源利用率，增加了工作效率。
（7）当转轴c反向转动时，链轮b通过链条依然带动链轮a反向转动，使发电机发电；实现了通过齿轮部分的转换把潮汐能转化为电能的功能，大大的增加了机器的使用寿命，提高了资源利用率，增加了工作效率。
（8）因四个齿轮部分一起带动发电机工作，因潮水涨落不规律，使得齿轮部分工作的前后顺序会不同，因转轮上设有的棘爪，齿轮部分可以正常工作；实现了机器可以整体发电高效，不会因水面高度差不同对机器造成额外的做功和磨损大大的增加了机器的使用寿命，提高了资源利用率，增加了工作效率。
附图说明
图1为本发明整体示意图。
图2为本发明主体部分上半部示意图。
图3、4为本发明内部示意图。
图5为本发明绳索部分示意图。
图6为本发明齿轮部分示意图。
图7、8、9、10为本发明齿轮部分内部结构示意图。
附图标号：1-主体部分；2-绳索部分；3-齿轮部分；101-充气气囊；102-钢丝绳；103-重物块；104-外壳a；105-感应器；106-安全气囊；107-防水零件a；108-防水零件b；109-发电机；110-链轮a；111-链条；201-复合卷簧盘；202-转轴a；203-同步轮a；204-同步轮b；205-同步带；206-绞盘；207-绳子；208-绳索轮；209-钩子；301-外壳b；302-链轮b；303-棘轮a；304-转轮；305-棘爪；306-转轴b；307-锥齿轮a；308-锥齿轮b；309-锥齿轮c；310-转轴c；311-棘轮b；312-棘轮c。
具体实施例
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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装置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。
实施例，如图1-10所示，一种水面发电装置，包括：主体部分1、绳索部分2、齿轮部分3；主体部分1的下半部放入水中，主体部分1的上半部浮于水面，主体部分1的上部和下部通过绳索部分2连接；绳索部分2有四个，绳索部分2安装在主体部分1的上半部的内部，因水涨落造成的高度差，通过绳索部分2来转化为机械动能，来使主体部分1发电；齿轮部分3有四个，齿轮部分3安装在主体部分1上半部的内部，连接在主体部分1和绳索部分2的中间，齿轮部分3可以把绳索部分2的不规律的机械能转换为匀速的转动力，使主体部分1发电；整体实现了发电的功能，具有方便安装维护的功能，有效的利用了水的潮汐能，增加了资源利用率，提高了工作效率，降低了能源成本。
本发明实施例的一个可选的实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，所述的主体部分1包括：充气气囊101、钢丝绳102、重物块103、外壳a104、感应器105、安全气囊106、防水零件a107、防水零件b108、发电机109、链轮a110和链条111；所述的充气气囊101通过绳索部分2与钢丝绳102的上端活动连接；重物块103固定安装在钢丝绳102的下端，重物块103是用密度大的材料制成，放置于水底；外壳a104固定安装在充气气囊101的内部；感应器105固定安装在外壳a104的上端；安全气囊106有多个，安全气囊106固定安装在外壳a104的四周和底端；所述的防水零件a107固定安装在充气气囊101内部的出线口上；防水零件b108有四个，防水零件b108固定安装哎充气气囊101的下端的四角；发电机109固定安装在外壳a104的内部；发电机109的出线通过防水零件a107接出；链轮a110有两个，链轮a110固定安装在发电机109两侧的输入轴上；链条111有两个，链条111包覆于发电机109一侧的链轮a110和同一侧的两个齿轮部分3的输出端上。
本发明实施例的一个可选的实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，所述的绳索部分2包括：复合卷簧盘201、转轴a202、同步轮a203、同步轮b204、同步带205、绞盘206、绳子207、绳索轮208和钩子209；所述的复合卷簧盘201固定安装在外壳a104的内部，复合卷簧盘201为多个圆盘转动安装，每两层圆盘之间设有强力卷簧；转轴a202的一端固定安装在复合卷簧盘201的一侧圆孔内；同步轮a203固定安装在转轴a202的一端；同步轮b204固定安装在绞盘206的一端；同步带205包覆于同步轮a203和同步轮b204上；绞盘206固定安装在齿轮部分3的输入端上；绳子207一端固定安装在绞盘206上，绳子207缠绕在绞盘206上，绳子207通过在外壳a104上转动安装在绳索轮208通过防水零件b108接出充气气囊101；钩子209的上端固定安装在绳子207的接触端，钩子209与钢丝绳102活动连接。
本发明实施例的一个可选的实施方式中，除与上一个实施例相同的零件外，所述的齿轮部分3包括：外壳b301、链轮b302、棘轮a303、转轮304、棘爪305、转轴b306、锥齿轮a307、锥齿轮b308、锥齿轮c309、转轴c310、棘轮b311和棘轮c312；所述的外壳b301固定安装在外壳a104的内部；链轮b302转动安装在外壳b301的左侧，链轮b302是齿轮部分3的输出端；链轮b302上设有棘轮a303；转轮304固定安装在转轴b306的左侧，转轮304上设有五个棘爪305，这五个棘爪305与链轮b302上设有的棘轮a303契合；转轴b306转动安装在外壳b301左端的圆孔里；锥齿轮a307转动安装在外壳b301的内部靠转轴b306的一端；锥齿轮b308有五个，锥齿轮b308转动安装在外壳b301内部的圆柱上，锥齿轮b308与锥齿轮a307啮合；锥齿轮c309转动安装在外壳b301的内部靠右端，锥齿轮b308与锥齿轮c309啮合；转轴c310固定安装在锥齿轮c309的圆孔上，转轴c310转动安装在外壳b301的圆孔上，转轴c310是齿轮部分3的输入端；棘轮b311固定安装在转轴b306的中部，棘轮b311与锥齿轮a307上设有的五个棘爪305保持统一平面并契合；棘轮c312固定安装在转轴b306的右端，棘轮c312与锥齿轮c309上设有的五个棘爪305保持统一平面并契合。
工作原理：
主体部分1的工作原理是：把重物块103沉入水面，通过钢丝绳102与绳索部分2的接出端的钩子209连接，使充气气囊101浮在水面上；因潮水的涨潮退潮，使水面高度不断的变化，即充气气囊101与重物块103的距离就会不断变化，用这个高度的变化通过绳索部分2和齿轮部分3的配合使链条111带动链轮a110转动，使发电机109发电；实现了利用潮水涨落自动发电的功能，大大提高了资源利用率，成本低，效率高。
当出现突发情况，充气气囊101损坏破掉，这时感应器105检测到进水，感应器105会激发控制安全气囊106工作爆开，弹出气囊，使整体封闭，不会沉入水中，使机器损坏；实现了自动应急保护的功能，极大的增加了安全性，降低了机器损坏的几率，进一步的节省了成本。
当机器需要维修时，只需扭动钩子209上的开关打开钩子209，使钩子209与钢丝绳102分开，这时就可以整体拿走维修；实现了可以方便维修的功能，方便高效，大大增加了工作效率。
绳索部分2的工作原理是：当充气气囊101因潮水涨潮退潮，因钩子209与钢丝绳102连接，高度差就会使钢丝绳102拉动钩子209,钩子209拉动绳子207，绳子207带动绞盘206转动，绞盘206带动同步带205转动，绞盘206带动转轴c310转动；实现了使用潮水涨潮的时候的势能转换为机械能的功能，绿色高效，极大地提高了资源利用率，增加了工作效率。
同时绞盘206带动同步轮b204转动，同步轮b204通过同步带205带动同步轮a203转动，同步轮a203带动转轴a202克服复合卷簧盘201卷簧产生的弹力转动，当潮水退潮时，复合卷簧盘201就会因回弹使转轴a202反向转动，转轴a202带动同步带205反向转动，同步带205带动转轴c310转动；同时收紧绳子207；实现了当复位时，还可以用这个力来转化发电的功能，，绿色高效，极大地提高了资源利用率，增加了工作效率。
因复合卷簧盘201是多层结构，使得回弹力度匀称，同时使整体可以承受的水面高度差变大，使机器磨损变小；大大的增加了机器的使用寿命，提高了资源利用率，增加了工作效率。
齿轮部分3的工作原理是：当转轴c310正向转动时，转轴c310带动锥齿轮c309正向转动，锥齿轮c309上的棘爪305不与棘轮c312卡死，锥齿轮c309通过锥齿轮b308带动锥齿轮a307反向转动，锥齿轮a307上的棘爪305与棘轮b311卡死，锥齿轮a307带动棘轮b311反向转动，棘轮b311带动转轴b306反向转动，转轴b306带动转轮304反向转动，转轮304通过棘爪305与棘轮a303卡死，从而带动链轮b302反向转动，链轮b302通过链条111带动链轮a110反向转动，使发电机109发电；实现了通过齿轮部分3的转换把潮汐能转化为电能的功能，通过齿轮部分3的转化，使机械转动高效匀速，大大的增加了机器的使用寿命，提高了资源利用率，增加了工作效率。
当转轴c310反向转动时，转轴c310带动锥齿轮c309反向转动，锥齿轮c309上的棘爪305与棘轮c312卡死，锥齿轮c309带动棘轮c312反向转动，棘轮c312带动转轴b306反向转动，同时，棘轮b311不与锥齿轮a307上的棘爪305卡死，使得锥齿轮c309通过锥齿轮b308带动的锥齿轮a307正向转动不会影响到棘轮b311；转轴b306带动转轮304反向转动，转轮304通过棘爪305与棘轮a303卡死，从而带动链轮b302反向转动，链轮b302通过链条111带动链轮a110反向转动，使发电机109发电；实现了通过齿轮部分3的转换把潮汐能转化为电能的功能，通过齿轮部分3的转化，使机械转动高效匀速，大大的增加了机器的使用寿命，提高了资源利用率，增加了工作效率。
因四个齿轮部分3一起带动发电机109工作，因潮水涨落不规律，使得齿轮部分3工作的前后顺序会不同，因转轮304上设有的棘爪305，所以当转轮304通过转动使得棘爪305与棘轮a303卡死，使链轮b302可以转动，但当链轮b302反向转动时，棘轮a303不会与棘爪305卡死，使得链轮b302转动时不会影响到转轮304，使齿轮部分3可以正常工作；实现了机器可以整体发电高效，不会因水面高度差不同对机器造成额外的做功和磨损大大的增加了机器的使用寿命，提高了资源利用率，增加了工作效率。

Claims (4)

1.一种水面发电装置，其特征在于，包括：主体部分(1)、绳索部分(2)、齿轮部分(3)；主体部分(1)的下半部放入水中，主体部分(1)的上半部浮于水面，主体部分(1)的上部和下部通过绳索部分(2)连接；绳索部分(2)有四个，绳索部分(2)安装在主体部分(1)的上半部的内部，因水涨落造成的高度差，通过绳索部分(2)来转化为机械动能，来使主体部分(1)发电；齿轮部分(3)有四个，齿轮部分(3)安装在主体部分(1)上半部的内部，连接在主体部分(1)和绳索部分(2)的中间，齿轮部分(3)可以把绳索部分(2)的不规律的机械能转换为匀速的转动力，使主体部分(1)发电；整体实现了发电的功能，具有方便安装维护的功能，有效的利用了水的潮汐能，增加了资源利用率，提高了工作效率，降低了能源成本。
2.根据权利要求1所述的一种水面发电装置，其特征在于，所述的主体部分(1)包括：充气气囊(101)、钢丝绳(102)、重物块(103)、外壳a(104)、感应器(105)、安全气囊(106)、防水零件a(107)、防水零件b(108)、发电机(109)、链轮a(110)和链条(111)；所述的充气气囊(101)通过绳索部分(2)与钢丝绳(102)的上端活动连接；重物块(103)固定安装在钢丝绳(102)的下端，重物块(103)是用密度大的材料制成，放置于水底；外壳a(104)固定安装在充气气囊(101)的内部；感应器(105)固定安装在外壳a(104)的上端；安全气囊(106)有多个，安全气囊(106)固定安装在外壳a(104)的四周和底端；所述的防水零件a(107)固定安装在充气气囊(101)内部的出线口上；防水零件b(108)有四个，防水零件b(108)固定安装哎充气气囊(101)的下端的四角；发电机(109)固定安装在外壳a(104)的内部；发电机(109)的出线通过防水零件a(107)接出；链轮a(110)有两个，链轮a(110)固定安装在发电机(109)两侧的输入轴上；链条(111)有两个，链条(111)包覆于发电机(109)一侧的链轮a(110)和同一侧的两个齿轮部分(3)的输出端上。
3.根据权利要求1所述的一种水面发电装置，其特征在于，所述的绳索部分(2)包括：复合卷簧盘(201)、转轴a(202)、同步轮a(203)、同步轮b(204)、同步带(205)、绞盘(206)、绳子(207)、绳索轮(208)和钩子(209)；所述的复合卷簧盘(201)固定安装在外壳a(104)的内部，复合卷簧盘(201)为多个圆盘转动安装，每两层圆盘之间设有强力卷簧；转轴a(202)的一端固定安装在复合卷簧盘(201)的一侧圆孔内；同步轮a(203)固定安装在转轴a(202)的一端；同步轮b(204)固定安装在绞盘(206)的一端；同步带(205)包覆于同步轮a(203)和同步轮b(204)上；绞盘(206)固定安装在齿轮部分(3)的输入端上；绳子(207)一端固定安装在绞盘(206)上，绳子(207)缠绕在绞盘(206)上，绳子(207)通过在外壳a(104)上转动安装在绳索轮(208)通过防水零件b(108)接出充气气囊(101)；钩子(209)的上端固定安装在绳子(207)的接触端，钩子(209)与钢丝绳(102)活动连接。
4.根据权利要求1所述的一种水面发电装置，其特征在于，所述的齿轮部分(3)包括：外壳b(301)、链轮b(302)、棘轮a(303)、转轮(304)、棘爪(305)、转轴b(306)、锥齿轮a(307)、锥齿轮b(308)、锥齿轮c(309)、转轴c(310)、棘轮b(311)和棘轮c(312)；所述的外壳b(301)固定安装在外壳a(104)的内部；链轮b(302)转动安装在外壳b(301)的左侧，链轮b(302)是齿轮部分(3)的输出端；链轮b(302)上设有棘轮a(303)；转轮(304)固定安装在转轴b(306)的左侧，转轮(304)上设有五个棘爪(305)，这五个棘爪(305)与链轮b(302)上设有的棘轮a(303)契合；转轴b(306)转动安装在外壳b(301)左端的圆孔里；锥齿轮a(307)转动安装在外壳b(301)的内部靠转轴b(306)的一端；锥齿轮b(308)有五个，锥齿轮b(308)转动安装在外壳b(301)内部的圆柱上，锥齿轮b(308)与锥齿轮a(307)啮合；锥齿轮c(309)转动安装在外壳b(301)的内部靠右端，锥齿轮b(308)与锥齿轮c(309)啮合；转轴c(310)固定安装在锥齿轮c(309)的圆孔上，转轴c(310)转动安装在外壳b(301)的圆孔上，转轴c(310)是齿轮部分(3)的输入端；棘轮b(311)固定安装在转轴b(306)的中部，棘轮b(311)与锥齿轮a(307)上设有的五个棘爪(305)保持统一平面并契合；棘轮c(312)固定安装在转轴b(306)的右端，棘轮c(312)与锥齿轮c(309)上设有的五个棘爪(305)保持统一平面并契合。
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