CN202091101U - 潮汐能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于海水发电技术领域，涉及潮汐能发电装置，包括有潮汐能转变成连杆作往复运动的机械能的能量转换装置，连杆的往复运动转变成输出轴单向旋转的动力机构，动力机构的输出轴与发电机的转轴连接输出电能，动力机构固定在主平台上，主平台的前部铰接在支架上并可沿支架作水平转动及上下摆动，主平台的后部设置有浮筒、两侧设置有方向舵，支架通过横梁铰接在海岸或固定物上，支架前部的两侧装有可随海平面作上下浮动的浮体，主平台上向下固定有与海浪的运动方向平行的方向舵，有益的技术效果是：本实用新型的能量转换率达90％以上，具有故障率低、发电稳定的特点，只要浪高在20cm以上的海域都可以发电，对开发清洁能源、发展海洋经济的意义重大。

Description

潮汐能发电装置
技术领域
本实用新型属于海水发电技术领域，特指一种潮汐能发电装置。 
背景技术
朝夕能发电是水利发电的一种。是利用沿海潮汐储存的“水能”进行发电，目前，已有技术是在海湾或海口设置水坝，利用海水在涨潮与落潮过程中形成的落差的海水势能进行发电，这样的工程投资巨大，而发电效率不高，而且严重影响周边的自然环境。 
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、发电效率高、可放置在任何浪高在20cm以上的海域即可发电的潮汐能发电装置。 
本实用新型的目的是这样实现的： 
潮汐能发电装置，包括有潮汐能转变成连杆作往复运动的机械能的能量转换装置，连杆的往复运动转变成输出轴单向旋转的动力机构，动力机构的输出轴与发电机的转轴连接输出电能，动力机构固定在主平台上，主平台的前部铰接在支架上并可沿支架作水平转动及上下摆动，主平台的后部设置有浮筒、两侧设置有方向舵，支架通过横梁铰接在海岸或固定物上，支架前部的两侧装有可随海平面作上下浮动的浮体，主平台上向下固定有与海浪的运动方向平行的方向舵； 
或所述的潮汐能发电装置，包括有潮汐能转变成连杆作往复运动的机械能的能量转换装置，连杆的往复运动转变成输出轴单向旋转的动力机构，动力机 构的输出轴与发电机的转轴连接输出电能，动力机构固定在主平台上，主平台的前部两侧设置有浮筒、后部铰接在固定物的活动环上并可沿固定物作水平转动及上下摆动，固定物对侧的活动环上铰接有方向舵，方向舵的上部装有浮体。 
上述的能量转换装置是：垂直于横梁且竖直设置的浪摆板的下端铰接在与主平台固连的回浪墙上，浪摆板的下端固连的支杆端部与连杆铰接并可带动连杆作上下的往复运动； 
上述的浪摆板为中空的浮体结构。 
上述的支架及主平台处于中立位置时，支架上侧的连杆上横向设置有带动连杆上移的挡块。 
上述的动力机构是：所述的动力机构是：在一箱体内设置有三个相互平行且依次设置的轴一、轴二及轴三，轴一、轴二及轴三上分别设置有三个相互啮合的一级齿轮，轴一或轴一上的一级齿轮上固连有与所述的连杆上端铰接连接的摇臂，轴二及轴三上分别套装有空心轴，空心轴上分别固连有二级齿轮及与二级齿轮同轴安装的三级齿轮，两个三级齿轮之间设置的输出轴上固连有同时与两个三级齿轮相啮合传动的单向旋转齿轮，轴二和轴三上固连的一级齿轮上分别设置有一级齿轮逆时针或顺时针转动时啮合带动二级齿轮转动的棘爪，所述的输出轴或发电机的转轴上设置有惯性飞轮； 
或上述的动力机构是：在一箱体内设置有三个相互平行且依次设置的轴一、轴二及轴三，轴一、轴二及轴三上分别通过皮带与皮带轮或链条与链轮作同速转动，轴一或轴一上的皮带轮或链轮上固连有与所述的连杆上端铰接连接的摇臂，轴二及轴三上分别套装有空心轴，两空心轴上分别固连有轴一或轴一上的皮带轮或链轮上的棘爪逆时针转动时带动其转动的齿轮及与空心轴同轴转动的 小皮带轮或小链轮，两小皮带轮或小链轮之间设置的输出轴上固连有同时与两小皮带轮或小链轮通过皮带或链条传动的定向皮带轮或定向链轮，所述的输出轴或发电机的转轴上设置有惯性飞轮。 
上述的轴一、轴二及轴三与箱体之间、轴二及轴三与空心轴之间均设置有轴承。 
上述的主平台的前部沿支架作水平转动的角度范围为0-360度。 
上述的连杆上设置有与轴一上设置的一级齿轮直接啮合传动的齿条。 
本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是： 
1、本实用新型的能量转换装置的能量转换率达90％以上，具有结构简单，成本低廉，安装方便、故障率低、发电稳定的特点，只要浪高在20cm以上的海域都可以安装，不受环境影响，全天侯工作，如果大规模投入使用的话，可以大大缓解我国能源短缺之状况，对于开发清洁能源，发展海洋经济具有非常重要的意义。 
2、本实用新型的动力机构安装在十字路口，利用过往车辆通过时的压力及传动机构驱动动力机构工作，可以带动发电机发电；也可以作其它运动方式变换机构使用，例如人工卷扬机，人工扳动摇臂，即可带动卷扬机升高较重的物体；或小救生艇上的人工动力，人工扳动摇臂，即可带动水中的螺旋桨工作。 
附图说明
图1是本实用新型的结构原理示意图。 
图2是本实用新型的能量转换装置的结构简图。 
图3是本实用新型的结构原理的平面图。 
图4是本实用新型的动力机构在连杆带动摇臂上摆时的齿轮转动情况简图。 
图5是本实用新型的动力机构在连杆带动摇臂下摆时的齿轮转动情况简图。 
图6是本实用新型的动力机构的剖视图。 
图7是本实用新型另一实施方案的机构件图。 
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1-7： 
潮汐能发电装置，包括有潮汐能转变成连杆26作往复运动的机械能的能量转换装置2，连杆26的往复运动转变成输出轴116单向旋转的动力机构1，动力机构的输出轴116与发电机的转轴连接输出电能，动力机构1固定在主平台21上，主平台21的前部通过万向节31铰接在支架3上并可沿支架3作水平转动及上下摆动，主平台21的后部设置有浮筒27、两侧设置有方向舵22，支架3通过横梁28铰接在海岸或固定物33上，支架3前部的两侧装有可随海平面作上下浮动的浮体32，主平台21上向下固定有与海浪的运动方向平行的方向舵22(参见图1)； 
或所述的潮汐能发电装置，包括有潮汐能转变成连杆作往复运动的机械能的能量转换装置2，连杆26的往复运动转变成输出轴单向旋转的动力机构1，动力机构1的输出轴与发电机的转轴连接输出电能，动力机构1固定在主平台21上，主平台21的前部两侧设置有浮筒32、后部铰接在固定物8的活动环9上并可沿固定物8作水平转动及上下摆动，固定物8对侧的活动环9上铰接有方向舵27a，方向舵27的上部装有浮体27(参见图7)。 
上述的能量转换装置2是：垂直于横梁28且竖直设置的浪摆板24的下端铰接在与主平台21固连的回浪墙23上，浪摆板24的下端固连的支杆25端部与连杆26铰接并可带动连杆作上下的往复运动； 
上述的浪摆板24为中空的浮体结构。 
上述的支架3及主平台21处于中立位置时，支架3上侧的连杆26上横向设置有带动连杆26上移的挡块261。 
上述的动力机构1是：在一箱体11内设置有三个相互平行且依次设置的轴一111、轴二112及轴三113，轴一111、轴二112及轴三113上分别设置有三个相互啮合的分度圆相等的一级齿轮14、15、16，轴一111或轴一111上的一级齿轮14上固连有与所述的连杆26上端铰接连接的摇臂13，轴二112及轴三113上分别套装有空心轴114、115，空心轴114、115上分别固连有分度圆直径＜一级齿轮15、16的分度圆直径的二级齿轮17、18及与二级齿轮17、18同轴转动的分度圆直径＜一级齿轮15、16的分度圆直径的三级齿轮19、110，两三级齿轮19、110之间设置的输出轴116上固连有同时与两三级齿轮19、110相啮合传动的单向旋转齿轮22，轴二112和轴三113上固连的一级齿轮19、110上分别设置有一级齿轮19、110逆时针转动时啮合带动二级齿轮17、18转动的棘爪119，一级齿轮19、110顺时针转动时棘爪119对二级齿轮17、18不起作用(即棘爪119不带动二级齿轮17、18转动)，所述的输出轴116或发电机的转轴上设置有惯性飞轮12，输出轴116通过皮带轮117或齿轮或链轮或联轴器带动发电机转动，对外输出电能； 
同理，将所述的棘爪119在一级齿轮15、16上反向安装，使得一级齿轮15、16顺时针转动时与棘爪119啮合带动二级齿轮17或18转动，再由与二级齿轮17或18同轴安装的三级齿轮19或110带动输出轴116上的齿轮22与输出轴116一起转动，利用输出轴116即可输出转动的力矩(图中未画出)。 
动力机构1的工作原理是(参见图4)：连杆26上摆时，摇臂13向上摆动，轴一111上的一级齿轮14带动轴二112上的一级齿轮15顺时针旋转，一级齿轮15 带动轴三113上的一级齿轮16逆时针旋转，一级齿轮16通过棘爪119再带动二级齿轮18作同向旋转(此时，轴二112上的一级齿轮15顺时针旋转，一级齿轮15上的棘爪119与二级齿轮17上的齿不啮合，一级齿轮15顺时针空转)，与二级齿轮18作同向旋转的三级齿轮110带动输出轴116上的齿轮22作顺时针转动；连杆26下摆时(参见图5)，摇臂13向下摆动，轴一111上的一级齿轮14带动轴二112上的一级齿轮15逆时针旋转，一级齿轮15通过棘爪119再带动二级齿轮17作同向旋转(此时，轴三113上的一级齿轮16顺时针旋转，一级齿轮16上的棘爪119与二级齿轮18上的齿不啮合，一级齿轮16逆时针空转)，与二级齿轮17作同向旋转的三级齿轮112带动输出轴116上的齿轮22作顺时针转动，这样，无论摇臂13向上摆动或向下摆动，输出轴116均作同方向转动， 
或上述的动力机构1是：在一箱体11内设置有三个相互平行且依次设置的轴一111、轴二112及轴三113，轴一111、轴二112及轴三113上分别通过皮带与皮带轮或链条与链轮作同速转动，轴一111或轴一111上的皮带轮或链轮上固连有与所述的连杆26上端铰接连接的摇臂13，轴二112及轴三113上分别套装有空心轴114、115，两空心轴114、115上分别固连有轴一111或轴一111上的皮带轮或链轮上的棘爪119逆时针转动时带动其转动的齿轮17、18及与空心轴114、115同轴转动的小皮带轮或小链轮，两小皮带轮或小链轮之间设置的输出轴116上固连有同时与两小皮带轮或小链轮通过皮带或链条传动的定向皮带轮或定向链轮，所述的输出轴116或发电机的转轴上设置有惯性飞轮12，输出轴116通过皮带轮117或齿轮或链轮或联轴器带动发电机转动对外输出电能，上述的技术特征表明，动力机构1的箱体11内的传动机构可以是齿轮传动，也可以是链轮与链条传动或皮带轮与皮带传动，但其输出轴均是单向转动。 
上述的轴一111、轴二112及轴三113与箱体11之间、轴二112及轴三113与空心轴114、115之间均设置有轴承118，以减小摩擦。 
上述的主平台21的前部沿支架3作水平转动的角度范围为0-360度。 
上述的连杆26上设置有与轴一111上设置的一级齿轮14直接啮合传动的齿条，即连杆26上的齿条通过导向机构与轴一111上的一级齿轮14直接啮合带动一级齿轮14转动，而取代轴一111或一级齿轮14上的摇臂13。 
潮汐能工作原理，当潮汐的浪峰到达浪摆板24时，浪峰推动浪摆板24朝左侧摆动并带动连杆26上摆，当潮水回落时，回落的潮水又推动浪摆板24向右侧摆动并带动连杆26下摆，因此，每当浪峰到达浪摆板时，浪摆板24都会将所受到的力传递至连杆26，使连杆26作上下的往复运动，作上下往复运动的连杆26再通过摇臂13或齿条带动力装置不间断工作。 
上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。 

Claims (8)

1.潮汐能发电装置，其特征在于：包括有潮汐能转变成连杆作往复运动的机械能的能量转换装置，连杆的往复运动转变成输出轴单向旋转的动力机构，动力机构的输出轴与发电机的转轴连接输出电能，动力机构固定在主平台上，主平台的前部铰接在支架上并可沿支架作水平转动及上下摆动，主平台的后部设置有浮筒、两侧设置有方向舵，支架通过横梁铰接在海岸或固定物上，支架前部的两侧装有可随海平面作上下浮动的浮体，主平台上向下固定有与海浪的运动方向平行的方向舵；
或所述的潮汐能发电装置，包括有潮汐能转变成连杆作往复运动的机械能的能量转换装置，连杆的往复运动转变成输出轴单向旋转的动力机构，动力机构的输出轴与发电机的转轴连接输出电能，动力机构固定在主平台上，主平台的前部两侧设置有浮筒、后部铰接在固定物的活动环上并可沿固定物作水平转动及上下摆动，固定物对侧的活动环上铰接有方向舵，方向舵的上部装有浮体。
2.根据权利要求1所述的潮汐能发电装置，其特征在于：所述的能量转换装置是：垂直于横梁且竖直设置的浪摆板的下端铰接在与主平台固连的回浪墙上，浪摆板的下端固连的支杆端部与连杆铰接并可带动连杆作上下的往复运动。
3.根据权利要求2所述的潮汐能发电装置，其特征在于：所述的浪摆板为中空的浮体结构。
4.根据权利要求1所述的潮汐能发电装置，其特征在于：所述的支架及主平台处于中立位置时，支架上侧的连杆上横向设置有带动连杆上移的挡块。
5.根据权利要求1所述的潮汐能发电装置，其特征在于：所述的动力机构是：在一箱体内设置有三个相互平行且依次设置的轴一、轴二及轴三，轴一、轴二及轴三上分别设置有三个相互啮合的一级齿轮，轴一或轴一上的一级齿轮 上固连有与所述的连杆上端铰接连接的摇臂，轴二及轴三上分别套装有空心轴，空心轴上分别固连有二级齿轮及与二级齿轮同轴安装的三级齿轮，两个三级齿轮之间设置的输出轴上固连有同时与两个三级齿轮相啮合传动的单向旋转齿轮，轴二和轴三上固连的一级齿轮上分别设置有一级齿轮逆时针或顺时针转动时啮合带动二级齿轮转动的棘爪，所述的输出轴或发电机的转轴上设置有惯性飞轮；
或所述的动力机构是：在一箱体内设置有三个相互平行且依次设置的轴一、轴二及轴三，轴一、轴二及轴三上分别通过皮带与皮带轮或链条与链轮作同速转动，轴一或轴一上的皮带轮或链轮上固连有与所述的连杆上端铰接连接的摇臂，轴二及轴三上分别套装有空心轴，两空心轴上分别固连有轴一或轴一上的皮带轮或链轮上的棘爪逆时针转动时带动其转动的齿轮及与空心轴同轴转动的小皮带轮或小链轮，两小皮带轮或小链轮之间设置的输出轴上固连有同时与两小皮带轮或小链轮通过皮带或链条传动的定向皮带轮或定向链轮，所述的输出轴或发电机的转轴上设置有惯性飞轮。
6.根据权利要求5所述的潮汐能发电装置，其特征在于：所述的轴一、轴二及轴三与箱体之间、轴二及轴三与空心轴之间均设置有轴承。
7.根据权利要求5所述的潮汐能发电装置，其特征在于：所述的主平台的前部沿支架作水平转动的角度范围为0-360度。
8.根据权利要求1所述的潮汐能发电装置，其特征在于：所述的连杆上设置有与轴一上设置的一级齿轮直接啮合传动的齿条。 
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