CN116104683B - 一种斜坡滑动式波浪能发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜坡滑动式波浪能发电装置，涉及波浪能制电技术领域，解决了现有产品浸泡海水易损坏的问题，包括倾斜平台，倾斜平台安装于海岸，且倾斜平台的内侧设有内腔，还包括多组传气组件和多个主轴，本发明通过在倾斜平台的斜面设计多组传动组件，利用其活塞上下移动的方式，产生气流并配合传动组件产生机械能，没有复杂的齿轮等结构，不用担心齿轮附着杂物导致摩擦力增大的问题，同时在内腔内设计多组转动组件，能够通过内腔内水位的上下移动，带动主轴进行同向持续转动，再通过发电机将机械能转换成电能，同时转动组件位于内腔内，不存在杂物附着的现象发生，距离海面还有一定距离，不会被海水长期浸泡腐蚀。

Description

一种斜坡滑动式波浪能发电装置

技术领域

本发明涉及波浪能制电技术领域，具体为一种斜坡滑动式波浪能发电装置。

背景技术

波浪能是海洋能的一种具体形态，也是海洋能中最主要的能源之一，它的开发和利用对缓解能源危机和减少环境污染是非常重要的。汹涌的海浪运动产生巨大的、环保的能量。

现有技术中，常见的波浪能发电装置大部分都是安装于海底和海岸上的，海底的发电装置通过连接海岸上的浮标，通过浮标的上下抖动，来带动底部的磁柱在线圈内上下移动，从而产生电能，在海岸边发电装置则是通过波浪带动浮标的一个起伏摆动，再将浮标转动产生的力矩传递给主轴，通过与主轴对接的发电机进行发电，海底的发电装置，因为其安装位置(在海底，同时远离海岸)的原因，导致安装维修等成本较大，而海岸附近的发电装置，通过摆动产生机械能，需要齿轮、齿条等相互配合，由于齿轮齿条等处于露出状态，同时很容易被海水浸泡，表面易附着杂质，使得啮合摩擦力大，严重会对其造成腐蚀，降低使用寿命，为此，我们提出一种斜坡滑动式波浪能发电装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用寿命长的新型斜坡滑动式波浪能发电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种斜坡滑动式波浪能发电装置，包括倾斜平台，所述倾斜平台安装于海岸，且所述倾斜平台的内侧设有内腔，还包括多组传气组件和多个主轴，所述倾斜平台的斜面开有多个安装槽，且多组传气组件分别安装于多个安装槽内，所述倾斜平台的顶部安装有传动组件，且所述传气组件通过气管与所述传动组件对接，多个所述主轴等距转动安装于所述内腔内，所述主轴外侧安装有转动组件，且所述转动组件的底部安装有浮标板一，主轴的外端与发电装置对接。

优选的，所述传气组件包括安装于所述安装槽内的套管，所述套管内滑动插接有移动杆，且所述套管的尾端与气管连通，所述移动杆的底部安装有浮标板二，且所述移动杆位于所述套管内的一端固定有活塞套，所述倾斜平台的斜面端安装有用于调节所述套管位置的对接件，所述套管内安装有用于推送所述活塞套向外移动的挤压弹簧，通过传气组件实现排气和抽气，并通过传动组件将气流转换成机械能。

优选的，所述传动组件包括固定在所述倾斜平台上的传动管，所述传动管的一端与气管连通，且另一端转动安装有传动杆，所述传动杆外侧等角度固定有多个传动叶片，且所述传动叶片的横截面形状为上宽下窄的对称结构，所述传动管的尾端等角度开设有多个进气孔，所述传动杆的尾端与发电装置对接，设计的转动组件能够保持传动杆持续的同向转动，从而能够将传动杆的机械能转换成电能，所述传动杆的靠近气管的一端为圆锥结构，且外侧转动安装有与所述传动管内壁相固定的支撑板，圆锥结构使得能够对气体进行向外分流，使得更加直接的作用与传动叶片上。

优选的，所述传动杆的外侧固定有两个锥形壳，两个所述锥形壳对称分布在传动叶片外侧，设计的锥形壳能够对气流进行导向，使得其直接作用与传动叶片的外端，转动更加顺畅。

优选的，所述对接件包括固定在所述倾斜平台外侧的对接块，所述对接块上固定有螺纹杆，且所述螺纹杆的外侧螺纹套接有两个朝向相反的拧紧帽，所述螺纹杆的外侧套有与所述套管外壁相固定的对接板，且所述对接板位于两个拧紧帽之间，设计的对接件能够调节套管的位置，满足不同时期水位的高低。

优选的，所述转动组件包括固定在所述主轴上的两个棘轮，所述主轴外侧转动安装有两个转动齿轮，两个所述转动齿轮分别套在两个所述棘轮的外侧，且两个所述转动齿轮的内部均安装有多个与所述棘轮相卡接的棘爪，其中一个所述转动齿轮的外侧与之啮合的设有齿板一，且另一个所述转动齿轮的外侧啮合有凸台双齿轮，所述凸台双齿轮通过转轴与所述内腔内壁转动连接，且所述凸台双齿轮的小齿轮内侧啮合有齿板二，所述齿板一和所述齿板二与所述浮标板一顶部铰接，设计的转动组件能够对主轴进行同向持续转动，从而便于发电机的发电。

优选的，所述齿板一和所述齿板二的顶部均固定有对接台，且所述对接台内滑动插接有与所述内腔内壁相固定的连接杆，连接杆的设计使得齿板一和齿板二的上下移动更加稳定顺畅。

优选的，所述活塞套的外侧固定有与所述挤压弹簧相适配的凸台，使得挤压弹簧的伸缩更加稳定。

优选的，所述内腔内对应所述传动管位置处均固定连通有两个导气管，两个所述导气管的顶部与所述传动管的前端相对接，底部伸入所述内腔内，设计的导气管能够调节内腔内的气压，同时将气流传输至传动管内，使得对传动杆进行转动。

优选的，所述移动杆的外侧等距开有多个滑槽，且所述套管的外端固定有对接管，所述套管内侧开有与所述对接管相连通的环槽，且所述环槽内等角度开有多个出液孔，所述套管内固定有限位环，且所述限位环内滑动插接有连接柱，所述连接柱的底部固定有与所述滑槽相对接的凸起，另一端固定有限位片，所述倾斜平台上安装有储油桶，且所述储油桶的底部通过软管与所述对接管顶部连通，设计的滑槽和凸起相互对接，在移动杆移动过程中，会使得凸起上升，从而便于储油桶内润滑油的排出，便于移动杆的湿润，使得移动更滑顺畅。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在倾斜平台的斜面设计多组传动组件，利用其活塞上下移动的方式，产生气流并配合传动组件产生机械能，没有复杂的齿轮等结构，不用担心齿轮附着杂物导致摩擦力增大的问题，同时在内腔内设计多组转动组件，能够通过内腔内水位的上下移动，带动主轴进行同向持续转动，再通过发电机将机械能转换成电能，同时转动组件位于内腔内，不存在杂物附着的现象发生，距离海面还有一定距离，不会被海水长期浸泡腐蚀；

通过增设的导气管，使得内腔内的气压变化时，能够对传动管内进行排气和吸气，加速传动叶片的转动。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明另一角度局部剖视结构示意图；

图3为本发明单个传动组件和转动组件位置关系示意图；

图4为本发明局部剖视侧视图；

图5为本发明转动组件与浮标板一连接关系示意图；

图6为本发明夹棘爪与棘轮连接结构示意图；

图7为本发明传动组件局部剖视内部结构示意图；

图8为本发明储油桶与倾斜平台对接结构示意图；

图9为本发明移动杆上滑槽结构示意图；

图10为本发明对接管与套管结构示意图；

图11为本发明套管局部剖视后截面示意图。

图中：1-倾斜平台；2-内腔；3-传气组件；4-安装槽；5-传动组件；6-主轴；7-转动组件；8-浮标板一；9-套管；10-移动杆；11-浮标板二；12-活塞套；13-对接件；14-挤压弹簧；15-传动管；16-传动杆；17-传动叶片；18-进气孔；19-锥形壳；20-对接块；21-螺纹杆；22-拧紧帽；23-对接板；24-棘轮；25-转动齿轮；26-棘爪；27-齿板一；28-凸台双齿轮；29-齿板二；30-对接台；31-连接杆；32-凸台；33-支撑板；34-导气管；35-滑槽；36-对接管；37-环槽；38-出液孔；39-限位环；40-连接柱；41-凸起；42-储油桶。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图4，图示中的一种斜坡滑动式波浪能发电装置，包括倾斜平台1，所述倾斜平台1安装于海岸，且所述倾斜平台1的内侧设有内腔2，还包括多组传气组件3和多个主轴6，所述倾斜平台1的斜面开有多个安装槽4，且多组传气组件3分别安装于多个安装槽4内，所述倾斜平台1的顶部安装有传动组件5，且所述传气组件3通过气管与所述传动组件5对接，多个所述主轴6等距转动安装于所述内腔2内，所述主轴6外侧安装有转动组件7，且所述转动组件7的底部安装有浮标板一8，主轴6的外端与发电装置对接。

本方案中，水面在撞击倾斜平台1的斜面时，会带动传气组件3伸缩，对传动组件5内注入和吸收气体，从而将空气能转换成机械能，便于发电机的转换电能，同时内腔2因为在水面内，其内部的水不会向水面一样撞击，但是会随着水面撞击斜面出现上浮和对应的下浮，此时，会带动浮标板一8上下移动，带动转动组件7使得主轴6同向持续转动，将机械能转换成电能。

需要说明的是：倾斜平台1可以通过水泥等材质直接建设在水面上，斜面端的底部伸入水面内，使得内腔2内的底部填充水，也使得内腔2处于密封腔。

同时，请参阅图1-图3，图示中的传气组件3包括安装于所述安装槽4内的套管9，所述套管9内滑动插接有移动杆10，且所述套管9的尾端与气管连通，所述移动杆10的底部安装有浮标板二11，且所述移动杆10位于所述套管9内的一端固定有活塞套12，所述倾斜平台1的斜面端安装有用于调节所述套管9位置的对接件13，所述套管9内安装有用于推送所述活塞套12向外移动的挤压弹簧14。

需要说明的是：通过水面的波浪撞击倾斜平台1的斜面，此时会使得浮标板二11对应移动杆10进行上下抽送，从而使得活塞套12在套管9内伸缩，实现对传动组件5内推送气体和抽出气体；

值得注意的是：通过设计的挤压弹簧14能够使得活塞套12的复位更加方便，同时为了使得挤压弹簧14的伸缩更加稳定，在活塞套12的外侧固定有与所述挤压弹簧14相适配的凸台32。

另外，请参阅图4和图7，图示中的传动组件5包括固定在所述倾斜平台1上的传动管15，所述传动管15的一端与气管连通，且另一端转动安装有传动杆16，所述传动杆16外侧等角度固定有多个传动叶片17，且所述传动叶片17的横截面形状为上宽下窄的对称结构，所述传动管15的尾端等角度开设有多个进气孔18，所述传动杆16的尾端与发电装置对接；

需要说明的是：通过套管9内的气体排入和抽出，使得对传动管15内产生吹气和抽气两种状态，在吹气时，气体会作用于多个传动叶片17上，由于传动叶片17的外侧为倾斜状，会使得传动叶片17进行一个转动，在抽气时，传动叶片17另一端会有气流冲击，此时由于传动叶片17的横截面形状为上宽下窄的对称结构，使得不管正面吹气和另一面抽气，对传动叶片17的引导方向都是一致的，从而使得传动叶片17能够在吹气和抽气两种状态下持续同向转动。

值得注意的是：为了提高气流对传动叶片17的撞击，在传动杆16的外侧固定有两个锥形壳19，两个所述锥形壳19对称分布在传动叶片17外侧。

还需要说明的是：为了使得传动杆16的转动更加稳定，在传动杆16的外侧转动安装有与所述传动管15内壁相固定的支撑板33，同时，为了方便将气流分散，设计传动杆16靠近气管的一端为圆锥结构。

另外，请参阅图4-图6，图示中的转动组件7包括固定在所述主轴6上的两个棘轮24，所述主轴6外侧转动安装有两个转动齿轮25，两个所述转动齿轮25分别套在两个所述棘轮24的外侧，且两个所述转动齿轮25的内部均安装有多个与所述棘轮24相卡接的棘爪26，其中一个所述转动齿轮25的外侧与之啮合的设有齿板一27，且另一个所述转动齿轮25的外侧啮合有凸台双齿轮28，所述凸台双齿轮28通过转轴与所述内腔2内壁转动连接，且所述凸台双齿轮28的小齿轮内侧啮合有齿板二29，所述齿板一27和所述齿板二29与所述浮标板一8顶部铰接；

需要说明的是：通过内腔2内的水平上下浮动，此时会带动浮标板一8上下浮动，从而使得齿板一27和齿板二29上下移动，在齿板一27上移时，带动转动齿轮25的转动，并使得内部棘爪26直接带动棘轮24转动，而齿板二29上移时，带动另一个转动齿轮25反向转动，棘爪26与棘轮24不卡接，从而无法对棘轮24造成转动，此时主轴6会随着齿板一27的上移而转动，在浮标板一8下移时，齿板一27和齿板二29下移，此时，齿板一27带动转动齿轮25转动无法带动棘轮24转动，相反，齿板二29则通过凸台双齿轮28的作用，带动转动齿轮25转动，使得对棘轮24进行转动，此时，会继续带动主轴6朝一个方向转动，从而使得浮标板一8在上下移动时，能够保持主轴6一个方向的转动。

值得注意的是：为了提高齿板一27和齿板二29的上下浮动稳定型，在齿板一27和所述齿板二29的顶部均固定有对接台30，且所述对接台30内滑动插接有与所述内腔2内壁相固定的连接杆31。

利用波浪能进行发电的方法：首先，倾斜平台1安装于海岸处，在水面出现波浪时，此时会使得倾斜平台1的斜面受到撞击，使得浮标板二11进行上下浮动，带动移动杆10在套管9内伸缩，将气流传输至传动组件5内，通过多个传动叶片17受到气流的吹动，使得带动传动杆16始终同向转动，并通过外接发电机进行发电；

在水面撞击倾斜平台1时，内腔2内的水会跟随的上下浮动，此时，会带动浮标板一8上下移动，从而带动齿板一27和齿板二29的上下移动，在转动组件7的作用下，使得主轴6持续同步转动，并通过外接发电机进行发电；

本装置通过斜面设计的多组传气组件3和转动组件7的共同配合，使得主轴6和传动杆16能够同向持续转动，并利用发电机将机械能转换成电能，其中传气组件3在外侧，通过活塞的抽动，就能将空气能转换成机械能，不需要齿轮等结构，而内部的转动组件7，虽然说有齿轮等结构，但是内腔2内杂质物少，且海水无法接触到，因此齿轮的转动不会出现摩擦力增大的现象。

实施例2

请参阅图3，本实施方式对于实施例1进一步说明，图示中的对接件13包括固定在所述倾斜平台1外侧的对接块20，所述对接块20上固定有螺纹杆21，且所述螺纹杆21的外侧螺纹套接有两个朝向相反的拧紧帽22，所述螺纹杆21的外侧套有与所述套管9外壁相固定的对接板23，且所述对接板23位于两个拧紧帽22之间。

需要说明的是：人员调节两个拧紧帽22在螺纹杆21上的位置，就能够带动对接板23的调节，从而能够实现对套管9的位置调节，满足在水面变化时，对套管9的位置进行对应调节，使得利用波浪能的效率更大。

其余结构均与实施例1相同。

实施例3

请参阅图7，本实施方式对于其它实施例进一步说明，图示中的内腔2内对应所述传动管15位置处均固定连通有两个导气管34，两个所述导气管34的顶部与所述传动管15的前端相对接，底部伸入所述内腔2内；

需要说明的是：在内腔2内水流上下浮动时，会使得内腔2内的气压增大和缩小，此时，通过导气管34能够将气流进行传出和吸入，使得对传动管15内进行吹气和吸气，辅助传动叶片17的转动，使得传动杆16的转动更快。

其余结构均与实施例2相同。

实施例4

请参阅图8-图11，本实施方式对于其它实施例进一步说明，图示中的移动杆10的外侧等距开有多个滑槽35，且套管9的外端固定有对接管36，套管9内侧开有与对接管36相连通的环槽37，且环槽37内等角度开有多个出液孔38，套管9内固定有限位环39，且限位环39内滑动插接有连接柱40，连接柱40的底部固定有与滑槽35相对接的凸起41，另一端固定有限位片，倾斜平台1上安装有储油桶42，且储油桶42的底部通过软管与对接管36顶部连通；

需要说明的是：通过移动杆10的随着波浪的上升，会使得滑槽35位移，使得凸起41在滑槽35移动，从而使得凸起41在移动至两个滑槽35之间时，会使得凸起41上升，使得限位片与限位环39分离，此时，储油桶42内的润滑液开始通过软管进入连接柱40内，并通过限位环39进入环槽37内，并通过多个出液孔38排出，对移动杆10进行润滑，从而能够减少摩擦力。

值得注意的是：储油桶42内部的润滑油可以通过人员手动添加，也可以通过连接输油管进行自动添加。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种斜坡滑动式波浪能发电装置，包括：

倾斜平台（1），所述倾斜平台（1）安装于海岸，且所述倾斜平台（1）的内侧设有内腔（2）；

其特征在于，还包括：

多组传气组件（3），所述倾斜平台（1）的斜面开有多个安装槽（4），且多组传气组件（3）分别安装于多个安装槽（4）内，所述倾斜平台（1）的顶部安装有传动组件（5），且所述传气组件（3）通过气管与所述传动组件（5）对接；

多个主轴（6），多个所述主轴（6）等距转动安装于所述内腔（2）内，所述主轴（6）外侧安装有转动组件（7），且所述转动组件（7）的底部安装有浮标板一（8），主轴（6）的外端与发电装置对接；

所述传动组件（5）包括固定在所述倾斜平台（1）上的传动管（15），所述传动管（15）的一端与气管连通，且另一端转动安装有传动杆（16），所述传动杆（16）外侧等角度固定有多个传动叶片（17），且所述传动叶片（17）的横截面形状为上宽下窄的对称结构，所述传动管（15）的尾端等角度开设有多个进气孔（18），所述传动杆（16）的尾端与发电装置对接,所述传动杆（16）的靠近气管的一端为圆锥结构，且外侧转动安装有与所述传动管（15）内壁相固定的支撑板（33）；

所述转动组件（7）包括固定在所述主轴（6）上的两个棘轮（24），所述主轴（6）外侧转动安装有两个转动齿轮（25），两个所述转动齿轮（25）分别套在两个所述棘轮（24）的外侧，且两个所述转动齿轮（25）的内部均安装有多个与所述棘轮（24）相卡接的棘爪（26），其中一个所述转动齿轮（25）的外侧与之啮合的设有齿板一（27），且另一个所述转动齿轮（25）的外侧啮合有凸台双齿轮（28），所述凸台双齿轮（28）通过转轴与所述内腔（2）内壁转动连接，且所述凸台双齿轮（28）的小齿轮内侧啮合有齿板二（29），所述齿板一（27）和所述齿板二（29）与所述浮标板一（8）顶部铰接；

所述内腔（2）内对应所述传动管（15）位置处均固定连通有两个导气管（34），两个所述导气管（34）的顶部与所述传动管（15）的前端相对接，底部伸入所述内腔（2）内；

所述传气组件（3）包括安装于所述安装槽（4）内的套管（9），所述套管（9）内滑动插接有移动杆（10），且所述套管（9）的尾端与气管连通，所述移动杆（10）的底部安装有浮标板二（11），且所述移动杆（10）位于所述套管（9）内的一端固定有活塞套（12），所述倾斜平台（1）的斜面端安装有用于调节所述套管（9）位置的对接件（13），所述套管（9）内安装有用于推送所述活塞套（12）向外移动的挤压弹簧（14）。

2.根据权利要求1所述的一种斜坡滑动式波浪能发电装置，其特征在于：所述传动杆（16）的外侧固定有两个锥形壳（19），两个所述锥形壳（19）对称分布在传动叶片（17）外侧。

3.根据权利要求2所述的一种斜坡滑动式波浪能发电装置，其特征在于：所述对接件（13）包括固定在所述倾斜平台（1）外侧的对接块（20），所述对接块（20）上固定有螺纹杆（21），且所述螺纹杆（21）的外侧螺纹套接有两个朝向相反的拧紧帽（22），所述螺纹杆（21）的外侧套有与所述套管（9）外壁相固定的对接板（23），且所述对接板（23）位于两个拧紧帽（22）之间。

4.根据权利要求3所述的一种斜坡滑动式波浪能发电装置，其特征在于：所述齿板一（27）和所述齿板二（29）的顶部均固定有对接台（30），且所述对接台（30）内滑动插接有与所述内腔（2）内壁相固定的连接杆（31）。

5.根据权利要求4所述的一种斜坡滑动式波浪能发电装置，其特征在于：所述活塞套（12）的外侧固定有与所述挤压弹簧（14）相适配的凸台（32）。

6.根据权利要求5所述的一种斜坡滑动式波浪能发电装置，其特征在于：所述移动杆（10）的外侧等距开有多个滑槽（35），且所述套管（9）的外端固定有对接管（36），所述套管（9）内侧开有与所述对接管（36）相连通的环槽（37），且所述环槽（37）内等角度开有多个出液孔（38），所述套管（9）内固定有限位环（39），且所述限位环（39）内滑动插接有连接柱（40），所述连接柱（40）的底部固定有与所述滑槽（35）相对接的凸起（41），另一端固定有限位片，所述倾斜平台（1）上安装有储油桶（42），且所述储油桶（42）的底部通过软管与所述对接管（36）顶部连通。