CN200978771Y - 浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器 - Google Patents

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Abstract

一种浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器，它是在与海底相连的两根桩的内侧各装一滑道，滑道内有滑槽；浮子置于二根桩之间，浮子两端各装有轴承或滚轮，分别置于滑槽内；浮子顶部向上连接挺杆；在挺杆的顶部装一方盘，方盘上垂直向上装有至少一对齿条，每对齿条斜对面相对而置；在每对齿条中间水平装有一根传动轴，传动轴上装至少一对飞轮，每对齿条分别与相应的飞轮相啮合；传动轴与发电机的输入轴相连接。本实用新型利用海浪带动浮子升降，再通过齿条飞轮传动带动发电机发电。结构简单，投资少，能量利用率高，无论风浪大或小，都可以发电，且不会造成环境污染。

Description

浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器
技术领域
本实用新型涉及一种以海浪为能源进行发电的装置，具体涉及一种利用海浪带动浮子升降，再通过齿条飞轮传动带动发电机发电的装置。
背景技术
当今世界的发展离不开能源，由于石油的储量日趋减少，使价格不断上涨，煤的储量也是有限的，而且这二种能源对大气均有污染。海浪是一种取之不尽、用之不竭的绿色能源，而且海水的密度大、能量大是风力所不能相比的。但是，海浪发电至今尚未有实际应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器，该海浪发电器结构简单，投资少，能量利用率高，无论风浪大或小，都可以发电，且不会造成环境污染，使永无止境的海浪产生的能量得以发电，造福人类。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器，它包括二根桩、二条滑道、一个浮子、一根或多根挺杆、二根横梁、一根传动轴、一对齿条和一对飞轮，或者多对齿条和多对飞轮；二根桩的底端分别和海底垂直固定连接，在二根桩的内侧的下半部分各装有一条滑道，滑道内开有滑槽，二个滑槽相对而置；浮子置于二根桩之间，浮子的两端各装有轴，轴上各装有轴承或滚轮，该轴承或滚轮分别置于滑道的滑槽内；浮子的顶部垂直向上固定连接一根或多根挺杆；在滑道顶端的桩的内侧水平装有上下两根横梁，横梁中间有孔，挺杆穿过该孔；在挺杆的顶部装有一个方盘，该方盘上垂直向上装有一对或多对齿条，该一对或多对齿条分别在挺杆中间的垂直平面的二侧，斜对面相对而置；在一对或多对齿条中间水平装有一根传动轴，该传动轴上装有一对或多对飞轮，一对或多对齿条分别与相应的飞轮相啮合；该传动轴与发电机的输入轴相连接。
本实用新型的有益效果是：
1、能实现海浪发电的实际应用
海浪的能量分为水平方向能量和垂直方向能量，本实用新型利用海浪的垂直能量带动浮子升降，将海浪的能量转换成垂直运动的机械能，再通过齿条飞轮的传动把它变成水平旋转的机械能，带动发电机，使之发电，从而实现海浪发电。
2、结构简单，易于施工
本实用新型海浪发电器的结构都是常用的机械零部件，没有专用设备和精密装置。其结构简单易行。
3、能源来源广泛，不污染环境
本实用新型的动力来源是海浪，地球上有辽阔的海洋，我国有漫长的海岸线，万里海疆有着无尽的海浪，与现有的能源相比，海浪永远也用不完，而且使用时不需燃烧，不会对环境造成污染。
4、应用形式灵活多样
本实用新型海浪发电器可根据需要，设立一台或多台，直至联网发电，也可设在船上形成活动的发电站。
附图说明
图1是本实用新型浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器的结构示意图
图2是图1中飞轮和齿条设置的右视示意图
图中，1.桩  2.滑道  3.浮子  4.挺杆  5.横梁  6.方盘  7.齿条I8.齿条II  9.飞轮I  10.飞轮II  11.发电机  12.变速箱  13.储能轮  14.传动轴
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1所示为本实用新型浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器的一个实施例，该海浪发电器设有二根桩1，二根桩1的底端分别与海底垂直固定。桩1可为钢结构桩或钢筋混凝土桩，用钢筋混凝土桩时要有埋铁，以便安装设备。在两根桩1的内侧的下半部分各装有一条滑道2，滑道2内开有滑槽，二个滑槽相对而置。浮子3置于两根桩1之间，浮子3可为浮筒或浮球。在浮子3两端各有一个支架，支架上各固定装有两根横轴和一根竖轴，组成一个开口的框形，在该三根轴上各装有一个轴承或滚轮，轴承或滚轮分别置于滑道2的滑槽内，轴承或滚轮与滑槽面相接触。滑道2可限制浮子3的自由运动，使其只能上下运动。在浮子3作上下运动时，浮子两端的轴固定不动，而是轴承或滚轮向上下滚动，以减少上下运动的阻力。本实施例中，在浮子3的顶部垂直向上焊接一根挺杆4。在滑道2顶端的桩的内侧水平装有上下二根横梁5，横梁5的中间有孔，挺杆4穿过孔垂直向上。在横梁5中间的孔内各固定装有一个由四根轴组成的方形框，每根轴上各装有一个轴承或滚轮，每个轴承或滚轮与穿过该孔的挺杆4接触，以减少挺杆4上下运动的阻力。当浮子3位于滑道的底端时，浮子顶面至横梁底面的距离为涨潮与落潮时海平面之差加上浪高，以保证浮子3永远与海浪接触。在挺杆4的顶部装有一个方盘6，本实施例中，在方盘6上垂直向上装有二根齿条，即齿条I7和齿条II8，该二根齿条分别在挺杆4中间的垂直平面的两侧，二根齿条斜对面相对而置。在两根齿条中间水平装有一传动轴14，传动轴14上装有两个飞轮，即飞轮I9和飞轮II10，二个飞轮分别与相应的齿条相啮合，如图2所示。传动轴14与发电机11的输入轴相连接。在飞轮的传动轴14上，飞轮的一侧装有一个储能轮13，该储能轮13为钢制轮，储能轮13用于储存能量，使传动平稳，不忽快忽慢。在传动轴14的输出端装有一齿轮变速箱12，该齿轮变速箱12的输出轴与发电机11的输入轴相连。
一般海浪高2-4米，周期9-10秒。当海浪冲向浮子3时，在4-5秒时间内把浮子3提高2-4米，然后在4-5秒内浮子3在重力的作用下回到原位。浮子3在上升时通过挺杆4带动齿条I7向上运动，齿条I7带动飞轮I9作旋转运动。当齿条I7升到最高点，浪峰过去，在重力的作用下，浮子3带动挺杆4、齿条I7向下运动。在齿条I7向下运动时，飞轮I9是滑轮，不影响飞轮II10带动传动轴14继续旋转。就像自行车的飞轮一样，当向后倒轮时，不影响自行车继续前行。因而另一根齿条II8带动另一个飞轮II10向下运动，给予飞轮II10旋转力。这样，在海浪的作用下，浮子3上下不停地运动。挺杆、齿条、飞轮带动传动轴旋转运动，再通过变速箱12提高转速，带动发电机11发电。为了维修方便，最好在两根横梁之间加两块半圆的闸片，维修时抱住挺杆，使之不能上下运动，松开之后还可以继续工作。
一台本实用新型海浪发电器发出电能的多少取决于海浪的大小和浮子的体积。假设浮子的体积为10立方米，则它的浮力可达10吨多。假设浮子、挺杆、齿条自重3吨。当海浪过来时，它的高达7吨的上升力作用在飞轮上，下降时有3吨重的力作用在飞轮上。
可在某一海域装上成百上千台本实用新型海浪发电器，通过调控设备进行联网，就可以形成海上的发电厂。如果是一个小岛或渔村，则用一台机组就可以，可选用一台硅整流发电机通过调节器向电池组充电通过逆变器，达到用电设备所能用的电。
如果在较深的海域，也可采用较大的双浮筒，在两个浮筒之间用钢架相连，用钢缆固定，在海底两个浮筒之上安装海浪发电器。也可在船舷两侧安装海浪发电器，形成海上活动的发电站，此时两根桩应与固定在船上的钢板相固定连接。
本实用新型中涉及的发电技术均为现有技术。

Claims (8)

1、一种浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器，其特征在于：它包括二根桩、二条滑道、一个浮子、一根或多根挺杆、二根横梁、一根传动轴、一对齿条和一对飞轮，或者多对齿条和多对飞轮；二根桩的底端分别和海底垂直固定连接，在二根桩的内侧的下半部分各装有一条滑道，滑道内开有滑槽，二个滑槽相对而置；浮子置于二根桩之间，浮子的两端各装有轴，轴上各装有轴承或滚轮，该轴承或滚轮分别置于滑道的滑槽内；浮子的顶部垂直向上固定连接一根或多根挺杆；在滑道顶端的桩的内侧水平装有上下两根横梁，横梁中间有孔，挺杆穿过该孔；在挺杆的顶部装有一个方盘，该方盘上垂直向上装有一对或多对齿条，该一对或多对齿条分别在挺杆中间的垂直平面的二侧，斜对面相对而置；在一对或多对齿条中间水平装有一根传动轴，该传动轴上装有一对或多对飞轮，一对或多对齿条分别与相应的飞轮相啮合；该传动轴与发电机的输入轴相连接。
2、根据权利要求1所述的浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器，其特征在于：所述的浮子为浮筒或浮球。
3、根据权利要求1或2所述的浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器，其特征在于：在所述的浮子的两端各固定装有两根横轴和一根竖轴，组成一个开口的框形，在该三根轴上各装有一个轴承或滚轮，轴承或滚轮分别置于滑道的滑槽内，轴承或滚轮与滑槽面相接触。
4、根据权利要求1所述的浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器，其特征在于：在每一个横梁中间各开有一个孔，孔内各固定装有一个由四根轴组成的方形框，每根轴上各装有一个轴承或滚轮，每个轴承或滚轮与穿过该孔的挺杆接触。
5、根据权利要求1所述的浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器，其特征在于：所述的桩为钢结构桩或钢筋混凝土桩，用钢筋混凝土桩时要有埋铁。
6、根据权利要求1所述的浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器，其特征在于：在飞轮的传动轴上，飞轮的一侧装有一个储能轮，该储能轮为钢制轮。
7、根据权利要求1所述的浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器，其特征在于：在传动轴的输出端装有一齿轮变速箱，该齿轮变速箱的输出轴与发电机的输入轴相连。
8、根据权利要求1所述的浮子升降式齿条飞轮传动海浪发电器，其特征在于：当浮子位于滑道的底端时，浮子顶面至横梁底面的距离为涨潮与落潮时海平面之差加上浪高。
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