CN201016324Y - 一种海浪发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种海浪发电装置，属于机电技术领域。它解决了现有海浪发电装置所存在的使用寿命较短、稳定性较差的问题。本海浪发电装置，包括一个内部为空腔的封闭式浮筒，浮筒内设有支架和具有转轴的发电机，与发电机相接的导线穿出浮筒，支架上联接有可摆动的摆动块，所述的浮筒内还设有通过管路连通的液压缸和液压马达，液压缸与摆动块之间设有联动机构，液压马达与发电机的转轴之间设有传动机构。本海浪发电装置具有使用寿命较长、工作稳定性高的特点。

Description

一种海浪发电装置

技术领域

本实用新型属于机电技术领域，涉及一种利用海浪发电的发电装置。

背景技术

不断起伏的海浪蕴含着巨大的能量，而且这种能量是永不枯竭的。于是，人们设计出了各种各样的利用海浪发电的发电装置。

例如，中国专利号200420097626.0提供的“海浪发电装置”，它包括一个与海底固连的支架，支架上支撑着一个可摆动的船体，船体内悬挂着一个可摆动的发电机。发电机的转轴上设有齿轮，船体的内侧底部设有呈一定弧度的齿条，且齿轮与齿条相啮合。

船体随着海浪摆动时，齿条与齿轮之间的相对位置会改变，由于齿条与齿轮又是啮合在一起的，这样就使得齿轮转动，发电机的转轴随着转动，从而达到发电的目的。

可以看出，上述装置中船体在海浪的作用下摆动就能达到发电的目的。但是，由于发电机是由各个精密零件组成，将发电机悬挂着其使用稳定性可能会受到影响，严重时还会使发电机过早的损坏；同时，齿轮与齿条长时间相互动作会使其过早损坏。因此，该装置的使用寿命较短。

另外，由于会受到涨潮或落潮的影响，为了使上述装置适应上述情况，在船体上设有滑轮，在滑轮上连接有滑绳，通过拉动滑绳就可调整船体处于支架上的位置。由于滑绳分布杂乱，使得该装置结构复杂、成本较高，而且一旦滑绳断开，该装置就无法正常工作，其使用稳定性较差。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术所存在的上述问题，提供一种工作稳定性高、使用寿命较长的海浪发电装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种海浪发电装置，包括一个内部为空腔的封闭式浮筒，浮筒内设有支架和具有转轴的发电机，与发电机相接的导线穿出浮筒，支架上联接有可摆动的摆动块，其特征在于，所述的浮筒内还设有通过管路连通的液压缸和液压马达，液压缸与摆动块之间设有联动机构，液压马达与发电机的转轴之间设有传动机构。

本海浪发电装置放置在海面，浮筒通过绳索连接在置于海底的重物上，例如锚。这样使得它不会随着海浪而飘走。

海浪推动浮筒摆动过程中，浮筒内的摆动块随着摆动。摆动块摆动时通过联动机构使得液压缸内的液压介质流动，液压介质经管路进入液压马达内，使得液压马达运转；然后再通过传动机构最终使得发电机的转轴转动，从而达到发电的目的。

在上述的海浪发电装置中，所述的联动机构为液压缸内的活塞和活塞杆，活塞可在液压缸内滑动，活塞杆的内端与活塞固连，活塞杆的外端穿出液压缸且该外端对应于上述摆动块的摆动范围，所述的液压缸内还设有使活塞杆复位的复位弹簧。

摆动块摆动时就可推挤活塞杆的外端，也就是说推动活塞杆使活塞在液压缸内滑动，将液压缸内的液压介质通过管路输送至液压马达内。

一旦摆动块反向摆动并脱离活塞杆时，在复位弹簧的作用下活塞杆又会复位至原位，便于下一次摆动块推挤活塞杆。

在上述的海浪发电装置中，所述的传动机构为设在液压马达上的链轮一和设在转轴上的链轮二，且链轮一和链轮二套接有传动链一，所述的链轮二与转轴之间设有使转轴单向转动的单向装置。

液压缸内的液压介质经管路进入液压马达内，使得液压马达运转，液压马达上的链轮一转动过程中通过传动链一带动链轮二转动。通过链轮二处的单向装置，使得发电机的转轴只能沿一个方向转动。

在上述的海浪发电装置中，所述的发电机的转轴上固连有飞轮。通过飞轮可使转轴连续转动。

作为另一种情况，在上述的海浪发电装置中，所述的传动机构还包括设在浮筒内的副支架，副支架上设有可转动的传动轴，传动轴上设有链轮三，链轮三与链轮一套接有传动链二，所述的链轮三与传动轴之间设有使传动轴单向转动的单向装置，所述的传动轴上还固连有链轮四，链轮四与链轮二套接有传动链三。

液压马达运转时链轮一转动，通过传动链二可带动链轮三转动，在单向装置的作用下链轮三只能带动传动轴单向转动，链轮三反向转动时传动轴无法转动。

传动轴转动时，通过链轮四、传动链三和链轮二带动发电机的转轴转动。转轴转动就使得发电机达到了发电的目的。

在上述的海浪发电装置中，所述的单向装置包括棘轮、棘爪和弹簧，棘轮与链轮三固连，棘爪和弹簧连接在传动轴或转轴上且在弹簧的弹力作用下棘爪嵌于上述的棘轮中。

当传动轴或转轴沿一个方向转动，嵌在棘轮内的棘爪使得传动轴或转轴会一同转动；当传动轴或转轴反向转动，棘爪在棘轮的齿背上滑过，故转轴不会随着棘轮一同转动。也就是说，通过这样的结构使得转轴只能沿一个方向转动。

在上述的海浪发电装置中，所述的传动轴上固连有飞轮。通过飞轮可使传动轴连续转动。

在上述的海浪发电装置中，所述的液压缸与液压马达之间还连接有一个储油罐，且在液压缸与储油罐、液压马达与储油罐和液压缸与液压马达之间的管路上分别设有一个单向阀。当液压缸动作时，在单向阀的作用下储油罐内的液压介质进入液压缸内，然后液压介质再由管路进入液压马达内，使得液压马达运转。与此同时，在另一个单向阀的作用下液压马达排出的液压介质进入储油罐内。

可以看出，这样的结构使得液压介质能在液压缸与液压马达内单向的循环流动，从而驱动液压马达运转。

在上述的海浪发电装置中，所述的摆动块通过绳索吊挂在支架上。

在上述的海浪发电装置中，所述的摆动块通过链条吊挂在支架上。

在上述的海浪发电装置中，所述的液压缸为1-4个，且液压缸均布在摆动块摆动范围的四周。可以看出，多个液压缸和液压马达使得输入转轴处的动力部分增多，也就是说使得转轴能够更快速、稳定的转动。

与现有技术相比，本海浪发电装置通过摆动块的摆动驱动液压缸动作，液压缸内的液压介质驱动液压马达运转，再通过传动机构带动发电机的转轴转动，最终实现发电。可以看出，通过液压传动使得发电装置内部传递至发电机处的力较平稳；而且液压传动其各个零件不易损坏，使用寿命较长。

同时，由于在摆动块的四周均设有液压缸和液压马达，摆动块任意方向摆动均会驱动液压缸动作。当然，由于液压缸较多，输入至液压马达内的液压介质量也相应较多，使液压马达能够更快速稳定的运转。因此，这样使得发电装置的工作稳定性较高且能持续稳定的发电。

附图说明

图1是本海浪发电装置的剖面结构示意图。

图2是本海浪发电装置中摆动块、液压缸的俯视结构示意图。

图3是本海浪发电装置中单向装置的结构示意图。

图4是实施例二中液压缸处的复位装置的结构示意图。

图5是实施例三中海浪发电装置的结构示意图。

图6是图5中单向装置的结构示意图。

图中，1、浮筒；2、支架；3、发电机；3a、转轴；4、导线；5、摆动块；6、管路；7、液压缸；7a、活塞；7b、活塞杆；8、液压马达；9、复位弹簧；10、链轮一；11、链轮二；12、链轮三；13、链轮四；14、传动链一；15、传动链二；16、传动链三；17、棘轮；18、棘爪；19、弹簧；20、飞轮；21、副支架；22、传动轴；23、储油罐；24、单向阀。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本海浪发电装置放置在海面上，它包括一个内部为空腔的封闭式浮筒1，浮筒1通过绳索连接在置于海底的锚上。

浮筒1内设有支架2、发电机3、摆动块5、液压缸7和液压马达8。摆动块5通过绳索吊挂在支架2上，发电机3上具有转轴3a。液压缸7和液压马达8通过管路6连通，并且在液压缸7与摆动块5之间设有联动机构，在液压马达8与发电机3的转轴3a之间设有传动机构，该传动机构可使转轴3a能够连续的单向转动。

如图2所示，联动机构为活塞7a和活塞杆7b，活塞7a装在液压缸7内且可左右滑动，活塞杆7b的内端与活塞7a固连，活塞杆7b的外端穿出液压缸7。同时，活塞杆7b的外端对应于上述摆动块5的摆动弧度范围内。

液压缸7内还设有由复位装置，本实施例中，复位装置为装在液压缸7内的复位弹簧9，复位弹簧9位于活塞杆7b相反侧的活塞7a与液压缸7之间的腔体内，也就是说，复位弹簧9的两端分别作用在液压缸7和活塞7a上。

如图1所示，传动机构包括设在液压马达8上的链轮一10和设在发电机3转轴3a上的链轮二11，链轮一10和链轮二11上套接有传动链一14。在链轮二11与转轴3a之间设有单向装置，在该单向装置的作用下使得转轴3a只能够单向转动。如图3所示，单向装置包括棘轮17、棘爪18和弹簧19，棘轮17与链轮二11固连，棘爪18和弹簧19连接在转轴3a上且在弹簧19的弹力作用下棘爪18嵌于上述的棘轮17中。

本实施例中，在液压缸7与液压马达8之间还连接有一个储油罐23。当液压缸7在摆动块5的作用下动作时，储油罐23内的液压介质进入液压缸7内，然后液压介质再由管路6进入液压马达8内，使得液压马达8运转。与此同时，液压马达8排出的液压介质进入储油罐23内。为了使液压介质单向地在液压缸7与液压马达8之间流动，在液压缸7与储油罐23、液压马达8与储油罐23和液压缸7与液压马达8之间的管路6上分别设有一个单向阀24。

可以看出，这样的结构使得液压介质能在液压缸7与液压马达8内循环流动，从而驱动液压马达8运转。

另外，在发电机3的转轴3a上还固连有飞轮20。

海浪推动浮筒1摇摆时，摆动块5随着摆动。由于活塞杆7b的外端对应于摆动块5的摆动弧度范围内，这样就使得活塞杆7b移动，活塞7a跟随着在液压缸7内滑动。使得液压缸7内的液压介质经管路6进入液压马达8内，液压马达8在液压介质的作用下运转，从而带动其上的链轮一10转动。链轮一10转动过程中通过传动链一14带动转轴3a上的链轮二11转动，通过链轮二11与转轴3a之间设有单向装置使得转轴3a只能够单向转动。也就是说，当链轮一10带动传动链一14沿一个方向移动，传动链一14再带动链轮二11转动时，嵌在棘轮17内的棘爪18使得转轴3a会一同转动；相反，当链轮一10带动传动链一14反向移动，传动链一14再带动链轮二11反转时，棘爪18在棘轮17的齿背上滑过，故转轴3a不会随着棘轮17一同转动。最终实现链轮二11只有沿一个方向转动才会带动转轴3a转动，链轮二11反向转动无法带动转轴3a转动。

由于在转轴3a上设有飞轮20，这样就使得转轴3a连续的单向转动，最终使得发电机3持续稳定地发电。

当摆动块5摆动至远离液压缸7，即摆动块5脱离活塞杆7b的外端时，在复位弹簧9的作用下活塞杆7b会恢复至原来的初始位置，便于下一次摆动块5顶压活塞杆7b。

本实施例中，为了增加工作稳定性，液压缸7和液压马达8设有四组，通过相应的管路6将各个液压缸7和液压马达8连通，这样就使得有多组液压马达8运转，再通过链轮一10、传动链一14和链轮二11使得发电机3的转轴3a能够更加快速的转动。

当然，为了降低成本将本装置的液压缸7设为四个将液压马达8设为一个也是可行的。各个液压缸7均通过管路6与一个液压马达8接通，这样使得液压马达8能够更加快速的转动，传输至转轴3a处的动力较大，使得本发电装置能够连续、稳定的发电，见图2所示。

实施例二

如图4所示，本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方是复位弹簧9是套在活塞杆7b上的，且复位弹簧9的两端分别固连在活塞7a和液压缸7上，见图3所示。可以看出，通过复位弹簧9的拉力就使得活塞杆7b有向外移动的趋势，摆动块5脱离活塞杆7b时，活塞杆7b能够自动复位。

实施例三

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方是上述的传动机构还包括设在浮筒1内的副支架21，副支架21上设有可转动的传动轴22，传动轴22上设有链轮三12，链轮三12与链轮一10套接有传动链二11，所述的链轮三12与传动轴22之间设有使传动轴22单向转动的单向装置，传动轴22上还固连有链轮四13，链轮四13与链轮二11套接有传动链三16，如图5和图6所示。

液压马达8运转时链轮一10转动，通过传动链二15可带动链轮三12转动，在单向装置的作用下链轮三12只能带动传动轴22单向转动，链轮三12反向转动时传动轴22无法转动。

传动轴22单向转动时，通过链轮四13、传动链三16和链轮二11带动发电机3的转轴3a转动。转轴3a转动就使得发电机3达到了发电的目的。

Claims (10)

1.一种海浪发电装置，包括一个内部为空腔的封闭式浮筒(1)，浮筒(1)内设有支架(2)和具有转轴(3a)的发电机(3)，与发电机(3)相接的导线(4)穿出浮筒(1)，支架(2)上联接有可摆动的摆动块(5)，其特征在于，所述的浮筒(1)内还设有通过管路(6)连通的液压缸(7)和液压马达(8)，液压缸(7)与摆动块(5)之间设有联动机构，液压马达(8)与发电机(3)的转轴(3a)之间设有传动机构。

2.根据权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于，所述的联动机构为液压缸(7)内的活塞(7a)和活塞杆(7b)，活塞(7a)可在液压缸(7)内滑动，活塞杆(7b)的内端与活塞(7a)固连，活塞杆(7b)的外端穿出液压缸(7)且该外端对应于上述摆动块(5)的摆动范围，所述的液压缸(7)内还设有使活塞杆(7)复位的复位弹簧(9)。

3.根据权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于，所述的传动机构为设在液压马达(8)上的链轮一(10)和设在转轴(3a)上的链轮二(11)，且链轮一(10)和链轮二(11)套接有传动链一(14)，所述的链轮二(11)与转轴(3a)之间设有使转轴(3a)单向转动的单向装置。

4.根据权利要求3所述的海浪发电装置，其特征在于，所述的发电机(3)的转轴上固连有飞轮(20)。

5.根据权利要求3所述的海浪发电装置，其特征在于，所述的传动机构还包括设在浮筒(1)内的副支架(21)，副支架(21)上设有可转动的传动轴(22)，传动轴(22)上设有链轮三(12)，链轮三(12)与链轮一(10)套接有传动链二(15)，所述的链轮三(12)与传动轴(22)之间设有使传动轴(22)单向转动的单向装置，所述的传动轴(22)上还固连有链轮四(13)，链轮四(13)与链轮二(11)套接有传动链三(12)。

6.根据权利要求3或4或5所述的海浪发电装置，其特征在于，所述的单向装置包括棘轮(17)、棘爪(18)和弹簧(19)，棘轮(17)与链轮三(12)固连，棘爪(18)和弹簧(19)连接在传动轴(22)或转轴(3a)上且在弹簧(19)的弹力作用下棘爪(18)嵌于上述的棘轮(17)中。

7.根据权利要求6所述的海浪发电装置，其特征在于，所述的传动轴(22)上固连有飞轮(20)。

8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的海浪发电装置，其特征在于，所述的液压缸(7)与液压马达(8)之间还连接有一个储油罐(23)，且在液压缸(7)与储油罐(23)、液压马达(8)与储油罐(23)和液压缸(7)与液压马达(8)之间的管路(6)上分别设有一个单向阀(24)。

9.根据权利要求1至5任一项所述的海浪发电装置，其特征在于，所述的摆动块(5)通过链条吊挂在支架(2)上。

10.根据权利要求8所述的海浪发电装置，其特征在于，所述的液压缸(7)为1-4个，且液压缸(7)均布在摆动块(5)摆动范围的四周。

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