CN202900540U - 风浪能混合发电机 - Google Patents

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耿金凤
曹星
陈功
张帅
祁杰
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

本实用新型公开了一种风浪能混合发电机，属于新能源开发利用领域，用以实现海上风能与波浪能混合发电。包括风能转换机构、波浪能转换机构、差动轮系机构、变速箱和发电机。风能转换机构将风能转换为机械能并传递给差动轮系机构，波浪能转换机构将波浪能转换为机械能并传递给差动轮系机构，差动轮系机构将风能转换机构和波浪能转换机构传递过来的机械能叠加，经变速箱增速后驱动发电机发电。本实用新型将海洋上两种不稳定的新能源综合利用，进行能量转换叠加，输出电能，提高资源利用率，造福于人类。

Description

风浪能混合发电机
技术领域
本实用新型涉及一种发电机，尤其涉及一种风浪能混合发电机，属于新能源开发利用领域。 
背景技术
海洋面积占地球表面面积的百分之七十，蕴含着丰富的海洋能，可谓是取之不尽，用之不竭。海面上的风能与海洋能里面的波浪能同时作为新能源，资源潜力开发利用前景巨大，环境污染低，可持续利用，是人与自然和谐发展的重要能源。长期以来由于两种能源存在形式多变，环境要求高，技术难度大，开发投入成本高等原因，没有得到广泛的开发利用。研究设计合理的能源捕捉及转换装置等技术，综合开发利用海洋上的风能与波浪能，对地球新旧能源更替，优化能源布局，缓解部分地区或是特殊环境下的能源紧张问题，具有积极意义。 
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种风浪能混合发电机，综合开发利用海洋上的风能与波浪能，进行能量转换并叠加输出电能。 
为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是，一种风浪能混合发电机，包括风能转换机构、波浪能转换机构、差动轮系机构、变速箱和发电机，其特征是差动轮系小锥齿轮通过行星架与风能转换机构连接，通过空心轴与波浪能转换机构连接的差动轮系大锥齿轮和通过空心轴与大直齿圆柱齿轮连接的差动轮系大锥齿轮与差动轮系小 锥齿轮啮合。两个大锥齿轮与水轮轴小锥齿轮啮合，大锥齿轮内部均安有单向轴承，单向轴承的主动方向都为顺时针方向。行星架的一侧为差动轮系小锥齿轮，另一侧为单向轴承，单向轴承的主动方向为顺时针方向。 
本实用新型的有益效果是：波浪能转换机构中的两个大锥齿轮内的单向轴承的主动方向相同，水轮轴小锥齿轮与两个大锥齿轮的啮合方向相反，使得其中一个单向轴承带动空心轴的转动，另一个单向轴承与空心轴脱离，实现了将水轮的顺逆两种方向的转动转变成空心轴的单一固定方向的转动输出；与大直齿圆柱齿轮相连接的差动轮系大锥齿轮上叠加了与波浪能转换机构连接的差动轮系大锥齿轮以及行星架的转动速度，做单一固定方向的转动；两个大锥齿轮中的单向轴承与行星架另一侧的单向轴承保证了在风动力和浪动力的叠加过程中，不会出现转速互相拖累的现象，保证实现两种动力的高效叠加。 
附图说明
图1是本实用新型的风能转换机构图。 
图2是本实用新型的齿轮结构图。 
图3是本实用新型的浪能捕捉机构图。 
图4是本实用新型的内部结构图。 
图5是本实用新型的浪能定向输入机构图。 
图6是本实用新型的总装图。 
具体实施方式
以下结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。 
如图1、图2、图5所示，从水平方向左边看，风轮32在风动力作用下顺时针方向转动，带动风轮轴35顺时针方向转动，风轮轴锥齿轮34顺时针方向转动，从垂直方向上方看，立轴锥齿轮36与风轮轴锥齿轮34啮合顺时针转动，带动立轴39顺时针转动，立轴锥齿轮2顺时针转动，锥齿轮3与立轴锥齿轮2啮合沿顺时针方向转动，带动行星架4的顺时针转动，立轴39的外面有套筒1封装，尾翼41与转向轴承40为一体卡在小轴承座37下部，附有转向轴承38的小轴承座33与小轴承座37固定在转向台42的直径方向的外沿上，尾翼41的转动会带动转向台42的转动，标定风动力的方向。 
如图4所示，从水平方向左边看，单向轴承14与单向轴承17的主动方向均为顺时针方向，逆时针方向锁死，大锥齿轮13与大锥齿轮16同时与水轮轴小锥齿轮15啮合，转向相反。 
如图3、图4、图5所示，水轮43转动，水轮轴21转动带动水轮轴小锥齿轮15转动，沿垂直方向上方看，若水轮轴小锥齿轮15是逆时针转动，从水平方向左边看，大锥齿轮13与水轮轴小锥齿轮15啮合逆时针转动，与单向轴承14的主动方向相反，单向轴承14锁死，带动空心轴12逆时针方向转动，大锥齿轮16与水轮轴小锥齿轮15啮合顺时针转动，与单向轴承17主动方向相同，单向轴承17与空心轴12脱离；沿垂直方向上方看，若水轮轴小锥齿轮15是顺时针转动，从水平方向左边看，大锥齿轮16与水轮轴小锥齿轮15啮合逆时针转动，与单向轴承17的主动方向相反，单向轴承17锁死，带动空心轴12逆时针方向转动，大锥齿轮13与水轮轴小锥齿轮15啮合顺时针转动，与单向轴承14的主动方向相同，单向轴承14与空心轴12脱离，此波浪能转换机构使空心轴12绕单一固定的逆时针方向转动，大轴承11和18给空心轴 12承受径向载荷和部分的轴向载荷，分别固定在轴承座22和19上。 
如图4、图5所示，沿着水平方向左边看，当差动轮系大锥齿轮10在空心轴12的带动下逆时针方向转动，行星架4顺时针方向转动，差动轮系小锥齿轮23绕着水平轴顺时针方向公转，差动轮系小锥齿轮23内部装有轴承9，从水平轴向垂直于差动轮系小锥齿轮23的方向看，差动轮系小锥齿轮23同时绕着自己的中心轴顺时针自转；当差动轮系大锥齿轮10逆时针方向转动，行星架4由于风动力过小不转动时，从水平轴向垂直于差动轮系小锥齿轮23的方向看，差动轮系小锥齿轮23与差动轮系大锥齿轮10啮合顺时针方向自转，由于固定于轴承座30上的单向轴承31的主动方向是顺时针，行星架4因为单向轴承31被锁死，不会被差动轮系大锥齿轮10带动着逆时针方向转动，浪动力单独作为输入能；当差动轮系大锥齿轮10由于浪动力过小不转动时，行星架4顺时针转动时，差动轮系小锥齿轮23沿着水平轴顺时针方向公转，同时从水平轴向垂直于差动轮系小锥齿轮23的方向看，差动轮系小锥齿轮23绕着自己的中心轴顺时针自转，此时由于单向轴承14和单向轴承17的锁死作用，差动轮系小锥齿轮23不会带动大锥齿轮15或16的转动，风动力单独作为输入能；差动轮系大锥齿轮8与差动轮系小锥齿轮23啮合顺时针方向转动，行星架4与差动轮系大锥齿轮10的速度在差动轮系大锥齿轮8上实现叠加。 
如图3和6所示，差动轮系大锥齿轮8通过空心轴7与大直齿圆柱齿轮5连接，大轴承6固定在轴承座24上起支撑作用，沿着水平方向左边看，差动轮系大锥齿轮8带动大直齿圆柱齿轮5顺时针方向转动，小直齿圆柱齿轮25与其啮合逆时针方向转动，带动输出轴26逆时针方向转动，小轴承座27支撑输出轴26，后面连接变速箱28和发电 机29，输出电能，所有的机构有轴承座支撑固定在箱底20上，箱体封装后固定在浮体上。 

Claims (3)

1.一种风浪能混合发电机，包括风能转换机构、波浪能转换机构、差动轮系机构、变速箱和发电机，其特征是差动轮系小锥齿轮通过行星架与风能转换机构连接，通过空心轴与波浪能转换机构连接的差动轮系大锥齿轮和通过空心轴与大直齿圆柱齿轮连接的差动轮系大锥齿轮与差动轮系小锥齿轮啮合。 
2.根据权利要求1所述的风浪能混合发电机，其特征是两个大锥齿轮与水轮轴小锥齿轮啮合，大锥齿轮内部均安有单向轴承，单向轴承的主动方向都为顺时针方向。 
3.根据权利要求1所述的风浪能混合发电机，其特征是行星架的一侧为差动轮系小锥齿轮，另一侧为单向轴承，单向轴承的主动方向为顺时针方向。 
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