CN1916393A - 新型海浪发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型海浪发电装置，属于机电技术领域。它解决了现有技术存在着转化效率较低、工作稳定性差以及设备成本较高的问题。本新型海浪发电装置包括支架、浮箱、传动机构、液压系统和发电机，支架固连在海底且其上部高于海面，浮箱设于支架中且与传动机构相连接，液压系统与发电机相连，所述的液压系统中有液压缸，液压缸的各个进油口和出油口中均装有单向阀，液压缸的缸体内装有活塞，活塞与上述的传动机构之间通过连杆相连接。本新型海浪发电装置将海浪能转化为机械能的效率较高，同时它的工作稳定性也较高。

Description

新型海浪发电装置

技术领域

本发明属于机电技术领域，涉及一种发电装置，特别是一种利用海浪发电的新型海浪发电装置。

背景技术

海浪拥有无穷的能量，人们一直在寻找如何利用这些能量的方法，并为解决目前能源短缺的问题提供一条途径。

于是，很多利用海浪发电的发明创造纷纷出现。例如中国专利申请号00228121.X提供的“一种波浪发电装置”，它由浮板、油箱、蓄能器、回转液压缸、液压马达和发电机组成。回转液压缸与液压马达之间通过油管连接，其中高压管上设有蓄能器，低压油管上设有油箱；回转液压缸设在浮板处。在海浪的作用下，利用浮板所产生的摆动来带动回转液压缸工作，液压缸内产生的高压油推动液压马达转动，从而带动发电机发电。

上述的发电装置中浮板的摆动弧度较小，使得海浪能转化为机械能的效率不高而导其发电量不大。同时，为了增加其使用稳定性，在浮板上设有配重室；为了增加浮板的转动力矩又在浮板上设置着挡流板。可以看出，这样使得浮板的结构过于复杂。同时，浮板上配重室内的重物是人工配置的，一旦重量不适当就会影响该发电装置正常工作。

另一个中国专利申请号02215909.6公开的“一种海浪落差发电装置”也是利用海浪发电的。它包括两个联体工作平台、在两个联体工作平台之间设有井架，井架内活动连接有浮箱，井架上设置有链轮和与链轮连接的链条。其中，链条与浮箱相连接。另外，在工作平台上还设有压缩机和与压缩机连接的高压舱。

该装置通过海浪的落差使浮箱在井架内上下移动，带动链轮转动，从而带动压缩机通过高压舱的控制使得发电机转速稳定，并最终达到发电的目的。虽然本装置解决了海浪能转化为机械能效率较低的问题，但其工作平台为两个，且在每个工作平台上均设有压缩机及高压舱。可以看出，这样使得该装置的成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术所存在的上述问题，提供一种新型海浪发电装置，使得它具有转化效率高、工作稳定性高的特点。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种新型海浪发电装置，包括支架、浮箱、传动机构、液压系统和发电机，支架固连在海底且其上部高于海面，浮箱设于支架中且与传动机构相连接，液压系统与发电机相连，其特征在于，所述的液压系统中有液压缸，液压缸的各个进油口和出油口中均装有单向阀，液压缸的缸体内装有活塞，活塞与上述的传动机构之间通过连杆相连接。

本新型海浪发电装置中，在海浪的作用下浮箱在支架内上下移动。由于传动机构与浮箱相连接，因此浮箱移动过程中就带动传动机构运动。传动机构运动过程中通过连杆推动活塞在液压缸内滑动，活塞在液压缸内滑动过程中就使得液压缸上的进油口达到进油或出油口达到出油的目的。也就是说通过液压缸输出具有较高油压液压油，由于液压系统又是与发电机相连的，这样就最终达到了使发电机发电的目的。

另外，在进油口或出油口处设置的单向阀使得进油口只能进油而出油口只能出油。

在上述的新型海浪发电装置中，所述的传动机构为设置在支架上的若干个传动轮及套接在各个传动轮上的一条传动链，传动链的两端连接在浮箱的两端，所述的传动轮与连杆之间设有使连杆运动的推动机构。

在海浪的作用下通过浮箱带动传动机构运动，也就是说通过这样的结构使得与传动轮相连的推动机构能随着运动。显然，推动机构在运动过程中就可使连杆运动。连杆运动过程中就可推动活塞在液压缸内滑动。

在上述的新型海浪发电装置中，所述的推动机构为相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述的液压缸的活塞上固连有活塞杆，主动齿轮固连在其中一个传动轮的轮轴上，连杆的一端铰接在从动齿轮端部的非中心位置，连杆的另一端与活塞杆的外端相铰接。

传动轮转动过程中主动齿轮跟随着转动，从动齿轮也随着转动。从动齿轮转动过程中就通过连杆使活塞杆带动活塞左右移动，从而达到使液压油进入液压缸或将液压缸内的液压油排出的目的。另外，连杆的端部铰接在从动齿轮的非中心位置使得连杆随着从动齿轮运动过程中能够推动活塞杆并使活塞在液压缸内稳定的滑动。

在上述的新型海浪发电装置中，所述的支架上部设有两个传动轮，支架的下部设有另外两个传动轮，且在上下部的两个传动轮之间均设有一个张紧轮，张紧轮压于传动链上。设置张紧轮可使传动机构中传动轮的包角较大，从而不易发生打滑现象，使得传动稳定性较高。通常，张紧轮的位置是可调节的。

在上述的新型海浪发电装置中，所述的传动轮为链轮，所述的传动链为链条。采用链传动其传动准确、传动功率也较大。

在上述的新型海浪发电装置中，所述的液压系统还包括油罐、增压罐，上述的液压缸其中一个侧部的前后位置分别具有一个进油口，液压缸的另一侧与进油口位置对称的设置着两个出油口，且两个进油口均与油罐相接，两个出油口均与增压罐相接。活塞在液压缸内滑动过程中就使得油罐内的液压油经进油口处进入液压缸内，或者使液压缸内的液压油经出油口处进入增压罐内。当然，进入增压罐内的液压油其油压较高。

在上述的新型海浪发电装置中，所述的支架上设有导柱，所述的浮箱与导柱之间设有滑轮。通过这样的结构使得浮箱能够顺畅的沿着导柱在支架内垂直方向上下移动。

在上述的新型海浪发电装置中，所述的浮箱的上下部与导柱的连接处均设有支脚，上述的滑轮包括连接在支脚内的两个轮体，轮体的侧部具有环形凹入的凹槽，且导柱位于两个轮体的凹槽之间。浮箱移动过程中轮体的侧部与导柱接触，由于每个支脚内的两个轮体均可转动，因此在轮体的作用下使得浮箱能够顺畅的移动。另外，轮体侧部的环形凹槽使得轮体与导柱能够稳定的接触，并将导柱包围在两个轮体的凹槽内，从而使得滑轮不会与导柱脱离。

在上述的新型海浪发电装置中，所述的发电机包括液压马达和发电机体，所述的液压马达的进油口与上述的增压罐相接，所述的液压马达的出油口与上述的油罐相接，液压马达与发电机体的飞轮连接在一起。

增压罐内较高油压的液压油经液压马达的进油口进入液压马达后使液压马达转动，液压马达转动过程中带动发电机体的飞轮旋转，发电机体利用飞轮的旋转带动发电机体的转子转动，利用“电磁感应”原理就会产生感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。当然，液压马达内的液压油通过其上的出油口又可流回油罐内，使得液压油能够循环流动。

与现有技术相比，本新型海浪发电装置利用海浪使得浮箱在支架内上下移动时，传动机构通过液压缸使液压系统内的液压油流通，并使进入液压马达内的液压油的油压较高，从而通过转动的液压马达带动发电机体的飞轮旋转，最终达到发电的目的。可以看出，它能够有效的将海浪转化为电力来使用，其转换效率较高。同时，在传动机构中设置张紧轮以及在浮箱与支架的导柱之间设置滑轮，使得传动链不会打滑以及使浮箱能够顺畅的上下移动。显然，本装置工作稳定性还比较高。

附图说明

图1是本新型海浪发电装置中支架处的结构示意图。

图2是本新型海浪发电装置中推动机构处的俯视结构示意图。

图3是本新型海浪发电装置中推动机构处主视结构示意图。

图4是沿图1的A-A剖面结构示意图。

图5是本新型海浪发电装置的俯视结构示意图。

图中，1、支架；1a、导柱；2、浮箱；2a、支脚；3、液压缸；3a、进油口；3b、出油口；3c、活塞；4、单向阀；5a、连杆；5b、活塞杆；6、传动轮；6a、轮轴；7、传动链；8、主动齿轮；9、从动齿轮；10、张紧轮；11、油罐；12、增压罐；13、滑轮；13a、轮体；13b、凹槽；14、液压马达；14a、进油口；14b、出油口；15、发电机体；15a、飞轮。

具体实施方式

如图1所示，本新型海浪发电装置可利用海浪进行发电，它由支架1、浮箱2、传动机构、液压系统和发电机等组成。

如图1和图4所示，支架1的底部固连在海底，支架1的上部高于海面，支架1上设有导柱1a。浮箱2的上下部均设有支脚2a，支脚2a与导柱1a之间设有滑轮13，滑轮13为连接在支脚2a内的两个轮体13a，轮体13a的侧部具有环形凹入的凹槽13b，上述的导柱1a就位于该两个轮体13a的环形凹槽13b之间。通过这样的结构使得滑轮13能够与导柱1a稳定的接触，并且使得滑轮13不会从导柱1a处脱离。

如图1所示，传动机构为连接在支架1上的传动轮6及套接在传动轮6上的传动链7，浮箱2的上下部与传动链7的两端相固连。支架1的上部设有两个传动轮6，支架1的下部设有两个传动轮6。本实施例中，为了增加传动稳定性，在支架1上部的两个传动轮6之间和下部的两个传动轮6之间分别设有一个张紧轮10，张紧轮10紧压在传动链7上。本实施例中，传动轮6为链轮，传动链7为链条，这样的传动方式其传动准确、传动功率大。

液压系统包括有液压缸3、油罐11和增压罐12，液压缸3具有两个进油口3a和两个出油口3b，液压缸3的内部具有一个可左右滑动的活塞3c。两个进油3a分别通过一根液压管路与油罐11相连接，两个出油口3b分别通过一根液压管路与增压罐12连接在一起。并且在每个进油口3a和每个出油口3b处均设有单向阀4，通过这样的结构防止液压油倒流而影响液压系统正常工作。

如图2和图3所示，液压缸3的活塞3c与传动机构之间设有连杆5a。传动机构中位于支架1上部的其中一个传动轮6的端部固连有能推动连杆5a运动的推动机构。推动机构为主动齿轮8和从动齿轮9，主动齿轮8固连在传动轮6的轮轴6a上，从动齿轮9与主动齿轮8啮合。上述的液压缸3内的活塞3c上固连有一根活塞杆5b，连杆5a的前端铰接在从动齿轮9端部的非中心位置，活塞杆5b的后端与液压缸3内的活塞3c固连在一起，且连杆5a的后端与活塞杆5b的前端相铰接。

如图1所示，发电机包括有液压马达14和发电机体15，液压马达14的进油口14a通过液压管路与液压系统中的增压罐12相连接。为了使液压油能够循环流动，在液压马达14的出油口14b与油罐11之间还设置了一根将两者连通的液压管路。液压马达14与发电机体15的飞轮15a连接在一起。

如图1和图2和图3所示，本新型海浪发电装置在工作过程中，在海浪的作用下浮箱2在支架1内沿垂直方向上下移动，从而带动传动机构运动。传动机构运动过程中通过主动齿轮8、从动齿轮9带动连杆5a运动，并使活塞杆5b随着移动。活塞杆5b移动过程中就使活塞3c在液压缸3内左右滑动，从而使油罐11内的液压油经进油口3a进入液压缸3内或者使液压缸3内的液压油经其上的出油口3b处进入增压罐12内。增压罐12内较高油压的液压油进入液压马达14内使液压马达14转动，通过液压马达14带动发电机体15的飞轮15a旋转，飞轮15a旋转过程中就使得发电机体15发电。

如图5所示，为了达到减低设备成本并同时增加发电量的目的，所述的支架1为八个，它们环绕着连接在一起。支架1上的浮箱2、传动系统和液压缸3也均为八个，而油罐11、增压罐12、液压马达14和发电机体15为一个。每个液压缸3的进油口3a均连接在同一个油罐11上，而每个出油口3b均连接在同一个增压罐12上。通过这样的结构，使得进入增压罐12内的液压油的油量和油压较大，当然进入液压马达14内的液压油的油量和油压也较大，从而使得发电机体15的飞轮15a能够更快速的旋转，从而达到其发电量较大的目的。

Claims (9)

1、一种新型海浪发电装置，包括支架(1)、浮箱(2)、传动机构、液压系统和发电机，支架(1)固连在海底且其上部高于海面，浮箱(2)设于支架(1)中且与传动机构相连接，液压系统与发电机相连，其特征在于，所述的液压系统中有液压缸(3)，液压缸(3)的各个进油口(3a)和出油口(3b)中均装有单向阀(4)，液压缸(3)的缸体内装有活塞(3c)，活塞(3c)与上述的传动机构之间通过连杆(5a)相连接。

2、根据权利要求1所述的新型海浪发电装置，其特征在于，所述的传动机构为设置在支架(1)上的若干个传动轮(6)及套接在各个传动轮(6)上的一条传动链(7)，传动链(7)的两端连接在浮箱(2)的两端，所述的传动轮(6)与连杆(5a)之间设有使连杆(5a)运动的推动机构。

3、根据权利要求2所述的新型海浪发电装置，其特征在于，所述的推动机构为相互啮合的主动齿轮(8)和从动齿轮(9)，所述的液压缸(3)的活塞(3c)上固连有活塞杆(5b)，主动齿轮(8)固连在其中一个传动轮(6)的轮轴(6a)上，连杆(5a)的一端铰接在从动齿轮(9)端部的非中心位置，连杆(5a)的另一端与活塞杆(5b)的外端相铰接。

4、根据权利要求2所述的新型海浪发电装置，其特征在于，所述的支架(1)上部设有两个传动轮(6)，支架(1)的下部设有另外两个传动轮(6)，且在上下部的两个传动轮(6)之间均设有一个张紧轮(10)，张紧轮(10)压于传动链(7)上。

5、根据权利要求4所述的新型海浪发电装置，其特征在于，所述的传动轮(6)为链轮，所述的传动链(7)为链条。

6、根据权利要求1或2或3或4或5所述的新型海浪发电装置，其特征在于，所述的液压系统还包括油罐(11)、增压罐(12)，上述的液压缸(3)其中一个侧部的前后位置分别具有一个进油口(3a)，液压缸(3)的另一侧与进油口(3a)位置对称的设置着两个出油口(3b)，且两个进油口(3a)均与油罐(11)相接，两个出油口(3b)均与增压罐(12)相接。

7、根据权利要求1或2或3或4或5所述的新型海浪发电装置，其特征在于，所述的支架(1)上设有导柱(1a)，所述的浮箱(2)与导柱(1a)之间设有滑轮(13)。

8、根据权利要求7所述的新型海浪发电装置，其特征在于，所述的浮箱(2)的上下部与导柱(1a)的连接处均设有支脚(2a)，上述的滑轮(13)包括连接在支脚(2a)内的两个轮体(13a)，轮体(13a)的侧部具有环形凹入的凹槽(13b)，且导柱(1a)位于两个轮体(13a)的凹槽(13b)之间。

9、根据权利要求6所述的新型海浪发电装置，其特征在于，所述的发电机包括液压马达(14)和发电机体(15)，所述的液压马达(14)的进油口(14a)与上述的增压罐(12)相接，所述的液压马达(14)的出油口(14b)与上述的油罐(11)相接，液压马达(14)与发电机体(15)的飞轮(15a)连接在一起。

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