CN201092929Y - 波动式发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种固定在船体中央的波动式发电装置，上摆轴安装在支架上，中间安装摆框，下摆轴安装在摆框下部，与上摆轴异面垂直平分，中间安装摆锤。转换器由齿轮摆头、改向齿轮、飞轮、惯性齿轮和链条组成，齿轮摆头与轴同心固定在上下摆轴的端头，一侧与一个飞轮齿轮连接，另一侧通过改向齿轮连接另一个飞轮，飞轮与惯性齿轮之间通过链条连接，发电机连接在惯性齿轮上。本实用新型可以将复杂的波浪运动转换为匀速圆周运动，以驱动发电机发电。

Description

波动式发电装置
技术领域
本实用新型涉及一种利用波浪为动力，以驱动发电机进行发电的装置。本实用新型的发电装置可以将极不稳定的波浪运动转换为匀速的圆周运动。
背景技术
水能是重要的能源之一，我国含有丰富的水能资源，积极开发和利用水能对于节约煤炭和石油资源，保护生态环境具有重要意义。目前水能的利用主要是利用蓄水能提供动力，如水库蓄水发电已经十分普通。然而水能的利用并不局限于蓄水能，波浪中也蕴含着巨大的能量，水面上的波浪，特别是占地球表面积70％的海洋的波浪能，是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。
目前，研究开发波浪能的主要装置有飘浮式、固定式和半飘浮半固定式三类，如日本的浮标式波浪发电机、波浪空气涡轮发电机已在运行，美国加州圣地亚哥海洋资源研究所设计的波浪能发电机，功率可达50千瓦。但这些发电装置大多都具有建设费用高、发电效率低等不足之处，如日本开发的船型飘浮式波浪能装置发电效率仅为12％。究其原因，主要是波浪运动非常复杂，导致现有装置无法有效平稳地利用波浪。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种波动式发电装置，本实用新型的发电装置可以将波浪的不规则强大冲击力转变为平稳的发电机驱动力，以持续地稳定发电。
本实用新型的波动式发电装置由支架、上摆轴、下摆轴、摆框、摆锤、转换器和发电机组成，固定在船体的中央。上摆轴固定安装在支架上，中间安装有摆框，下摆轴横向安装在摆框的下部，与上摆轴异面垂直平分，下摆轴的中间安装有摆锤。转换器分别安装在上摆轴和下摆轴的端头，并与发电机连接。
其中，所述的转换器是由齿轮摆头、改向齿轮、飞轮、惯性齿轮和链条组成的，齿轮摆头与轴同心固定在上摆轴和下摆轴的端头，其一侧与一个飞轮齿轮连接，另一侧通过改向齿轮连接另一个飞轮，两个飞轮与惯性齿轮呈品字形放置，之间通过链条连接，发电机连接在惯性齿轮上。
本实用新型的工作原理是：当波浪运动时，船体跟随波浪无规则地剧烈振动，摆框和摆锤同时也相对于船体来回摆动，带动上摆轴和下摆轴，进而带动转换器上的齿轮摆头来回旋转。当齿轮摆头顺时针转动时，其右侧的飞轮逆时针转动，实转，左侧的飞轮顺时针转动，空转，带动惯性齿轮逆时针转动；当齿轮摆头逆时针转动时，其右侧的飞轮顺时针转动，空转，左侧的飞轮逆时针转动，实转，带动惯性齿轮逆时针转动。因此，不论齿轮摆头如何转动，惯性齿轮总是逆时针转动。当波浪冲击力大时，惯性齿轮可以储存能量，波浪冲击力变小时，惯性齿轮还可以释放能量带动链条转动，将极不稳定的波浪运动基本上转换为匀速的圆周运动，输出到发电机供发电使用。
本实用新型采用上述结构，用简单的机械把复杂的波浪运动转换为平稳的发电机驱动力，以进行安全、高效的持续发电，达到了降服波浪、利用波浪的目的。
附图说明
图1是本实用新型波动式发电装置的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的波动式发电装置结构如图1所示，支架1固定安装在船体的中央，高度以船体宽度的1/4为宜。上摆轴2横装在支架1上，中间安装有摆框3，端头上安装齿轮摆头9，齿轮摆头9与上摆轴2同心装配。下摆轴4横向安装在摆框3的下部，中间安装有摆锤12，端头上同样与轴同心安装有齿轮摆头9，上摆轴2与下摆轴4异面垂直平分。以上部件构成一个异面轴线摆，用于吸收波浪的强大冲击力。
在齿轮摆头9的右侧安装一个飞轮8，左侧依次安装一个改向齿轮10和一个飞轮8，四个齿轮呈一字型排列连接。飞轮8逆时针实转，顺时针空转，改向齿轮10的作用是使两个飞轮8的转动方向相反。惯性齿轮5位于齿轮摆头9的上方，与两个飞轮8通过链条7连接。以上五轮一链共同构成转换器11，将异面轴线摆的摆动转换为匀速圆周运动。
当波浪剧烈运动时，迫使齿轮摆头依顺时针和逆时针交替运动。当齿轮摆头顺时针转动时，其右侧的飞轮逆时针转动，实转，左侧的改向齿轮逆时针转动，飞轮顺时针转动，空转，由右侧的飞轮带动链条和惯性齿轮以逆时针方向转动；当齿轮摆头逆时针转动时，其右侧的飞轮顺时针转动，空转，左侧的改向齿轮顺时针转动，飞轮逆时针转动，实转，由左侧的飞轮带动链条和惯性齿轮逆时针转动。因此，不论齿轮摆头如何转动，总有一个飞轮带动链条和惯性齿轮逆时针转动。惯性齿轮的结构与自行车飞轮构造相似，波浪较大时，惯性齿轮随链条转动，并储存能量，波浪较小时，惯性齿轮释放能量，快于链条转动，使惯性齿轮基本上处于匀速圆周运动状态。
上摆轴2上安装的转换器11固定在支架1上，下摆轴4上安装的转换器11固定在摆框3上。
惯性齿轮5与发电机6连接，将运动能量输出到发电机上，驱动发电机6发电。

Claims (3)

1.一种波动式发电装置，固定在船体中央，由支架(1)、上摆轴(2)、下摆轴(4)、摆框(3)、摆锤(12)、转换器(11)和发电机(6)组成，其特征是上摆轴(2)固定安装在支架(1)上，中间安装有摆框(3)，下摆轴(4)横向安装在摆框(3)的下部，中间安装有摆锤(12)，转换器(11)分别安装在上摆轴(2)和下摆轴(4)的端头，并与发电机(6)连接。
2.根据权利要求1所述的波动式发电装置，其特征是上摆轴(2)与下摆轴(4)异面垂直平分。
3.根据权利要求1所述的波动式发电装置。其特征是所述的转换器(11)由齿轮摆头(9)、改向齿轮(10)、飞轮(8)、惯性齿轮(5)和链条(7)组成，齿轮摆头(9)与轴同心固定在上摆轴(2)和下摆轴(4)的端头，其一侧与一个飞轮(8)齿轮连接，另一侧通过改向齿轮(10)连接另一个飞轮(8)，两个飞轮(8)与惯性齿轮(5)呈品字形放置，之间通过链条(7)连接，发电机(6)连接在惯性齿轮(5)上。
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