CN116498670A - 一种海洋波浪能发电的单向传动结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于波浪能发电相关技术领域，具体涉及一种海洋波浪能发电的单向传动结构，包括：驱动杆，用于和外部受能机构连接；外圈，所述外圈设置在所述驱动杆的底部，所述外圈上设置若干个缓冲结构；传动机构，所述传动机构安装在所述外圈内，用于将外圈和驱动杆转动时产生的弯矩传递到输出端。通过驱动杆连接外部受能机构来传递波浪能，驱动杆转动后会带动外圈同时进行转动，缓冲结构采用弧面封闭结构，承载力大，耐冲击，通过缓冲结构使得在无规则波浪冲击下可以防止传动机构与外部发电机之间产生冲突从而导致装置损坏，传动机构接收驱动杆传递的波浪能，最后通过传动机构将能量传递给外部发电机，且整体的结构简单。

Description

一种海洋波浪能发电的单向传动结构

技术领域

本发明属于波浪能发电相关技术领域，具体涉及一种海洋波浪能发电的单向传动结构。

背景技术

海洋波浪能发电装置主要基于以下几种原理，即利用物体在波浪作用下的振荡和摇摆运动；利用波浪压力的变化；利用波浪的沿岸爬升将波浪作用下的振荡和摇摆运动；利用波浪压力的变化；利用波浪的沿岸爬升将波浪转换成水的势能等；

目前关于海洋波浪能发电的单向传动结构装置普遍存在以下缺点：

(1)内部机械活动结构复杂；

(2)构件结构抗冲击能力较差，在无规律波浪冲击下，容易损坏。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种海洋波浪能发电的单向传动结构，以解决目前关于海洋波浪能发电的单向传动结构装置内部机械活动结构复杂，且构件结构抗冲击能力较差，在无规律波浪冲击下，容易损坏的问题。

本发明其中一个技术方案提供了一种海洋波浪能发电的单向传动结构，包括：

驱动杆，用于和外部受能机构连接；

外圈，所述外圈设置在所述驱动杆的底部，所述外圈上设置若干个缓冲结构；

传动机构，所述传动机构安装在所述外圈内，所述传动机构位于若干个所述缓冲结构之间，所述传动机构用于将外圈和驱动杆转动时产生的弯矩传递给外部发电设备；

其中，所述缓冲结构在传动机构转动时给予传动机构缓冲。

本发明的一种海洋波浪能发电的单向传动结构，通过驱动杆连接外部受能机构来传递波浪能，驱动杆转动后会带动外圈同时进行转动，缓冲结构采用弧面封闭结构，承载力大，耐冲击，通过缓冲结构使得在无规则波浪冲击下可以防止传动机构与外部发电机之间产生冲突从而导致装置损坏，传动机构接收驱动杆传递的波浪能，最后通过传动机构将能量传递给外部发电机，整体的结构简单，且可在无规则波浪冲击时保护装置。

本发明优选的技术方案，所述外圈的两侧对称设置有盖板，所述外圈内设置有隔板，所述隔板位于两个所述盖板之间；

通过隔板将外圈内形成有第一旋转空间和第二旋转空间。

本发明优选的技术方案，所述传动机构包括转盘和连接轴；

所述转盘以所述隔板的垂直中心轴对称设置在所述第一旋转空间和所述第二旋转空间内，其中一个所述转盘转动安装在所述第一旋转空间内，另一个所述转盘转动安装在所述第二旋转空间内；

所述连接轴贯穿所述隔板并固定设置在两个所述转盘相互靠近一侧表面的中心点之间，通过连接轴将两个所述转盘固定。

本发明优选的技术方案，位于所述第一旋转空间的所述转盘与所述第一旋转空间形成有若干个第一传动空间；

位于所述第二旋转空间的所述转盘与所述第二旋转空间形成有若干个第二传动空间。

本发明优选的技术方案，所述传动机构还包括若干个滚珠；

每一个所述第一传动空间和所述第二传动空间内均卡设有一个滚珠，每一个所述滚珠均位于所述缓冲结构内。

本发明优选的技术方案，所述缓冲结构为弧面结构；

所述第一旋转空间和所述第二旋转空间的内壁上均设置有与所述滚珠适配的若干个所述弧面结构；

若干个所述弧面结构呈环形阵列设置在所述第一旋转空间和所述第二旋转空间的内壁上；

所述转盘的外围设置有若干个与滚珠适配的弧形凸起。

本发明优选的技术方案，所述第一传动空间与所述第二传动空间相同，且所述第一传动空间和所述第二传动空间均包括带动端和移动端，所述带动端的宽度到移动端的宽度由大至小。

本发明优选的技术方案，所述滚珠的直径和球形弧面结构的曲率半径相同。

本发明优选的技术方案，所述滚珠的直径和弧形凸起的曲率半径相同。

本发明优选的技术方案，其中一个所述转盘的一侧固定设置有输出轴；

所述输出轴贯穿于所述转盘对应的盖板并延伸出所述盖板外。

以上实施例所提供的一种海洋波浪能发电的单向传动结构具有以下有益效果：

波浪有时候会断断续续，能量密度时大时小，可以认为是无规律的无周期性的波浪运动，在有波浪接入的情况下传递能量到输出轴，在无波浪提供动力时驱动杆停止旋转也不会与外部负载电机产生冲突，滚珠通过弧面结构形成随动传动结构，通过弧面结构避免过大冲击，通过滚珠推动弧形凸起带动转盘转动相当于离心机构，一般传动装置输出端是带载荷运动的，波浪能装置重量均是数吨级的，一是造成立马停车，造成能量损失，其次这种停车的冲击非常大，非常容易发生损坏，通过滚珠推动弧形凸起转盘转动形成的离心机构承载力大，可以避免在无规律波浪冲击下导致装置容易损坏，且相对于现有的传动装置整体结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的部分剖视结构示意图；

图3为本发明正视剖视结构示意图；

图4为本发明后视剖视结构示意图；

图5为本发明的侧视剖视结构示意图；

图6为本发明的第一旋转空间和第二旋转空间的结构示意图。

图中：1、驱动杆；2、外圈；201、缓冲结构；2011、弧面结构；3、传动机构；301、转盘；3011、弧形凸起；302、连接轴；303、滚珠；4、盖板；5、隔板；6、第一旋转空间；7、第二旋转空间；8、第一传动空间；9、第二传动空间；10、输出轴。

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1-6所示，本发明其中一个实施例提供了一种海洋波浪能发电的单向传动结构，包括：

驱动杆1，用于和外部受能机构连接；

外圈2，所述外圈2设置在所述驱动杆1的底部，所述外圈2上设置若干个缓冲结构201；

传动机构3，所述传动机构3安装在所述外圈2内，所述传动机构3位于若干个所述缓冲结构201之间，所述传动机构用于将外圈2和驱动杆1转动时产生的弯矩传递给外部发电设备；

其中，所述缓冲结构201在传动机构3转动时给予传动机构3缓冲。

本发明的一种海洋波浪能发电的单向传动结构，通过驱动杆1连接外部受能机构来传递波浪能，驱动杆1转动后会带动外圈2同时进行转动，缓冲结构201采用弧面封闭结构，承载力大，耐冲击，通过缓冲结构201使得在无规则波浪冲击下可以防止传动机构3与外部发电机之间产生冲突从而导致装置损坏，传动机构3接收驱动杆1传递的波浪能，最后通过传动机构3将能量传递给外部发电机，整体的结构简单，且可在无规则波浪冲击时保护装置。

在其中一个实施例中，所述外圈2的两侧对称设置有盖板4，所述外圈2内设置有隔板5，所述隔板5位于两个所述盖板4之间；

通过隔板5将外圈2内形成有第一旋转空间6和第二旋转空间7。

具体的，盖板4用来对外圈2进行密封，隔板5将外圈2内部隔开有第一旋转空间6和第二旋转空间7，第一旋转空间6和第二旋转空间7用来放置传动机构3，若干个所述缓冲结构201分别设置在所述第一旋转空间6和所述第二旋转空间7的内壁上并呈圆形阵列排布。

在其中一个实施例中，所述传动机构3包括转盘301和连接轴302；

所述转盘301以所述隔板5的垂直中心轴对称设置在所述第一旋转空间6和所述第二旋转空间7内，其中一个所述转盘301转动安装在所述第一旋转空间6内，另一个所述转盘301转动安装在所述第二旋转空间7内；

所述连接轴302贯穿所述隔板5并固定设置在两个所述转盘301相互靠近一侧表面的中心点之间，通过连接轴302将两个所述转盘301固定。

具体的，其中一个转盘301转动后通过连接轴302带动另一个转盘301同步转动。

在其中一个实施例中，位于所述第一旋转空间6的所述转盘301与所述第一旋转空间6形成有若干个第一传动空间8；

位于所述第二旋转空间7的所述转盘301与所述第二旋转空间7形成有若干个第二传动空间9；

所述传动机构3还包括若干个滚珠303；

每一个所述第一传动空间8和所述第二传动空间9内均卡设有一个滚珠303，每一个所述滚珠303均位于所述缓冲结构201内。

具体的，滚珠303主要作用是滚动传递力，滚珠303在外圈2转动时同时被带动，通过转盘301转动从而同时带动滚珠303活动，滚珠303受到第一传动空间8和第二传动空间9的挤压从而活动，滚珠303活动时是沿着若干个缓冲结构201不断的滚动，通过每个滚珠303滚动从而带动转盘301旋转，最终将能量传递至输出轴10。

在其中一个实施例中，所述缓冲结构201为弧面结构2011；

所述第一旋转空间6和所述第二旋转空间7的内壁上均设置有与所述滚珠303适配的若干个所述弧面结构2011；

若干个所述弧面结构2011呈环形阵列设置在所述第一旋转空间6和所述第二旋转空间7的内壁上；

所述转盘301的外围设置有若干个与滚珠303适配的弧形凸起3011。

具体的，通过滚珠303带动推动弧形凸起3011使得转盘301在惯性下继续转动，使得转盘301转速大于外圈2的转速，此时滚珠303的活动空间变大了，滚珠303会倾向于弧形凸起3011，这样也就实现了甩掉负载的目的，避免在失去动力情况下带载荷运动，造成能量损失。

在其中一个实施例中，所述第一传动空间8与所述第二传动空间9相同，且所述第一传动空间8和所述第二传动空间9均包括带动端和移动端，所述带动端的宽度到移动端的宽度由大至小。

具体的，在外圈2旋转时，通过第一传动空间8和第二传动空间9不断的对滚珠303挤压从而带动滚珠303运动。

在其中一个实施例中，所述滚珠303的直径和球形弧面结构2011的曲率半径相同；

所述滚珠303的直径和弧形凸起3011的曲率半径相同。

具体的，因为曲率半径的相同，在滚珠303滚动的时候不会使得装置卡死。

在其中一个实施例中，其中一个所述转盘301的一侧固定设置有输出轴10；

所述输出轴10贯穿于所述转盘301对应的盖板4并延伸出所述盖板4外。

具体的，通过滚珠303成为传力介质，进而将外圈2扭矩传递给转盘301，最终通过转盘301传递至输出轴10上。

本发明的工作原理：

驱动杆1来连接外部受能机构，驱动杆1受到弯矩作用，同步带动外圈2逆时针旋转，在外圈2逆时针旋转的时候，外圈2逆时针转动，转盘301是滞后转动的，因为外圈2先转动，那么相对的滚珠303位置位于第一传动空间8和第二传动空间9远离弧形凸起3011的一侧，滚珠303的活动空间受到压缩，最终滚珠303成为传力介质，进而将外圈2扭矩传递给转盘301，最终通过转盘301传递至输出轴10上；当外圈2因为外部原因突然受力不足或者失去动力情况下，为了避免输出端仪器运动载荷出现快到慢切换的顿挫感，造成部件磨损失效，通过滚珠303带动推动弧形凸起3011使得转盘301在惯性下继续转动，使得转盘301转速大于外圈2的转速，此时滚珠303的活动空间变大了，滚珠303会倾向于弧形凸起3011，实现了甩掉负载的目的，避免在失去动力情况下带载荷运动，造成能量损失，滚珠303通过弧面结构2011形成随动传动结构，通过弧面结构2011避免过大冲击，通过滚珠303推动弧形凸起3011带动转盘301转动相当于离心机构，一般传动装置输出端是带载荷运动的，波浪能装置重量均是数吨级的，一是造成立马停车，造成能量损失，其次这种停车的冲击非常大，非常容易发生损坏，通过滚珠303推动弧形凸起3011转盘301转动形成的离心机构承载力大，可以避免在无规律波浪冲击下导致装置容易损坏。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种海洋波浪能发电的单向传动结构，其特征在于，包括：

驱动杆，用于和外部受能机构连接；

外圈，所述外圈设置在所述驱动杆的底部，所述外圈上设置若干个缓冲结构；

传动机构，所述传动机构安装在所述外圈内，所述传动机构位于若干个所述缓冲结构之间，所述传动机构用于将外圈和驱动杆转动时产生的弯矩传递给外部发电设备；

其中，所述缓冲结构在传动机构转动时给予传动机构缓冲。

2.如权利要求1所述的一种海洋波浪能发电的单向传动结构，其特征在于，

所述外圈的两侧对称设置有盖板，所述外圈内设置有隔板，所述隔板位于两个所述盖板之间；

通过隔板将外圈内形成有第一旋转空间和第二旋转空间。

3.如权利要求2所述的一种海洋波浪能发电的单向传动结构，其特征在于，

所述传动机构包括转盘和连接轴；

所述转盘以所述隔板的垂直中心轴对称设置在所述第一旋转空间和所述第二旋转空间内，其中一个所述转盘转动安装在所述第一旋转空间内，另一个所述转盘转动安装在所述第二旋转空间内；

所述连接轴贯穿所述隔板并固定设置在两个所述转盘相互靠近一侧表面的中心点之间，通过连接轴将两个所述转盘固定。

4.如权利要求3所述的一种海洋波浪能发电的单向传动结构，其特征在于，

位于所述第一旋转空间的所述转盘与所述第一旋转空间形成有若干个第一传动空间；

位于所述第二旋转空间的所述转盘与所述第二旋转空间形成有若干个第二传动空间。

5.如权利要求4所述的一种海洋波浪能发电的单向传动结构，其特征在于，

所述传动机构还包括若干个滚珠；

每一个所述第一传动空间和所述第二传动空间内均卡设有一个滚珠，每一个所述滚珠均位于所述缓冲结构内。

6.如权利要求5所述的一种海洋波浪能发电的单向传动结构，其特征在于，

所述缓冲结构为弧面结构；

所述第一旋转空间和所述第二旋转空间的内壁上均设置有与所述滚珠适配的若干个所述弧面结构；

若干个所述弧面结构呈环形阵列设置在所述第一旋转空间和所述第二旋转空间的内壁上；

所述转盘的外围设置有若干个与滚珠适配的弧形凸起。

7.如权利要求5所述的一种海洋波浪能发电的单向传动结构，其特征在于，

所述第一传动空间与所述第二传动空间相同，且所述第一传动空间和所述第二传动空间均包括带动端和移动端，所述带动端的宽度到移动端的宽度由大至小。

8.如权利要求6所述的一种海洋波浪能发电的单向传动结构，其特征在于，所述滚珠的直径和球形弧面结构的曲率半径相同。

9.如权利要求6所述的一种海洋波浪能发电的单向传动结构，其特征在于，

所述滚珠的直径和弧形凸起的曲率半径相同。

10.如权利要求3所述的一种海洋波浪能发电的单向传动结构，其特征在于，

其中一个所述转盘的一侧固定设置有输出轴；

所述输出轴贯穿于所述转盘对应的盖板并延伸出所述盖板外。