CN203308650U - 摆式波浪能发电机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种摆式波浪能发电机组，包括设置在海洋中的支架，支架内通过转轴设置有能够进行摆动的摆杆，摆杆上设置有面板，面板上开设有过流通道，摆杆的下端与摆动链条连接，摆动链条的两端套接在两个对称设置的摆动主动齿轮上，这两个摆动主动齿轮在转动时会分别带动一个发电驱动链条运动，在每个发电驱动链条的上端都连接有一个发电被动齿轮，与发电被动齿轮同轴转动的设置有发电驱动齿轮，这个发电驱动齿轮同时与第一单向齿轮组和第二单向齿轮组啮合。它利用摆体摆动时运动的弧长来驱动齿轮转动，实现了齿轮部分传动部分的放大，从而提高波浪能的利用率；采用齿轮传动进行运动的传输，并利用两组普通齿轮与单向轴承结合的特殊结构，实现发电机的单向不间断单向转动，从而获得连续不间断的能量转化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发电装置，特别是一种摆式波浪能发电机组。
背景技术
随着经济和科学技术的发展，能源问题日益凸显，如何找到一种清洁、可靠的新型能源已经成为了世界性的课题之一。而利用波浪能进行发电的装置在该种大环境下也应运而生。目前国内外研究机构所制作的将波浪能转化为电能的装置有很多，但是由于造价高昂、转换效率较低、技术限制等问题，都没能大规模投入使用。目前，国内的机构波浪能转化装置尚在起步研究中，其中国家海洋技术中心的波浪能发电装置比较成熟，并已经进入试验发电环节。但仍然存在结构较为复杂、波浪能利用率较低等不足。因此现在需要一种能够解决上述问题的新型波浪能发电装置。
发明内容
本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种结构简单，设计巧妙，成本低廉，对环境依赖度较低，利于推广应用的摆式波浪能发电机组。
本实用新型的技术解决方案是：一种摆式波浪能发电机组，包括设置在海洋中的支架1，其特征在于：所述的支架1内通过转轴2设置有能够进行摆动的摆杆3，摆杆3上设置有面板4，面板4上开设有过流通道5，摆杆3的下端与摆动链条6连接，摆动链条6的两端套接在两个对称设置的摆动主动齿轮7上，这两个摆动主动齿轮7在转动时会分别带动一个发电驱动链条8运动，在每个发电驱动链条8的上端都连接有一个发电被动齿轮9，与发电被动齿轮9同轴转动的设置有发电驱动齿轮10，这个发电驱动齿轮10同时与第一单向齿轮组11和第二单向齿轮组12啮合，第一单向齿轮组11和第二单向齿轮组12的结构完全相同，由第一齿轮13、单向轴承14和第二齿轮15组成，第一齿轮13与单向轴承14的外圈连接，第二齿轮15与单向轴承14的内圈连接，发电驱动齿轮10同时与第一单向齿轮组11和第二单向齿轮组12中的第一齿轮13啮合，第一单向齿轮组11中的第二齿轮15与第三齿轮16啮合，第二单向齿轮组12中的第二齿轮15与第四齿轮17啮合，第四齿轮17也与第三齿轮16啮合，而第三齿轮16则与设置在发电机18输入端上的发电机输入齿轮19啮合，并且第一单向齿轮组11中的单向轴承14的可转动方向与第二单向齿轮组12中的单向轴承14相反，与发电机18相连的还设置有整流模块和蓄电池。
所述的过流通道5为多个，且在面板4上均匀分布，同时所有过流通道5的总面积占面板4面积的10%至30%。
本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
本种结构形式的摆式波浪能发电机组，其结构简单，设计巧妙，它针对传统的利用波浪能进行发电的装置所存在的：价格昂贵，结构复杂，维护困难等问题，设计出一种特殊结构，它能够在波浪的往复推动作用下，经过简单的运动传递实现发电机组的动力输入，并将产生的电能储存到蓄电池中，具体地说它有以下的优点：第一，它利用摆体摆动时运动的弧长来驱动齿轮转动，实现了齿轮部分传动部分的放大，从而提高波浪能的利用率；第二，它采用齿轮传动进行运动的传输，并利用两组普通齿轮与单向轴承结合的特殊结构，实现发电机的单向不间断单向转动，从而获得连续不间断的能量转化。并且它的制作工艺简单，制造成本低廉，因此可以说它具备了多种优点，特别适合于在本领域中推广应用，其市场前景十分广阔。
附图说明
图1是本实用新型实施例的主视图。
图2是本实用新型实施例的侧视图。
图3是本实用新型实施例齿轮传动副部分的结构示意图。
图4是本实用新型实施例单向齿轮组的侧向示意图。
具体实施方式
下面将结合附图说明本实用新型的具体实施方式。如图1、图2、图3、图4所示：一种摆式波浪能发电机组，包括设置在海洋中的支架1，在支架1内通过转轴2转动支撑有可以进行摆动的摆杆3，在摆杆3上设置有面板4，面板4上开设有过流通道5，并且这个过流通道5为多个，均匀分布在面板4上，同时所有的过流通道5的总面积占面板4面积的10%至30%；所述的摆杆3的下端与摆动链条6连接，这个摆动链条6首尾相接形成封闭的环形，其两端套接在两个对称设置的摆动主动齿轮7上，这两个摆动主动齿轮7在转动时，会分别带动一个发电驱动链条8转动，在每个发电驱动链条8的上端都连接有一个发电被动齿轮9，与发电被动齿轮9同轴转动的设置有发电驱动齿轮10，这个发电驱动齿轮10同时与第一单向齿轮组11和第二单向齿轮组12啮合，第一单向齿轮组11和第二单向齿轮组12的结构完全相同，由第一齿轮13、单向轴承14和第二齿轮15组成，第一齿轮13与单向轴承14的外圈连接，第二齿轮15与单向轴承14的内圈连接，发电驱动齿轮10同时与第一单向齿轮组11和第二单向齿轮组12中的第一齿轮13啮合，第一单向齿轮组11中的第二齿轮15与第三齿轮16啮合，第二单向齿轮组12中的第二齿轮15与第四齿轮17啮合，第四齿轮17也与第三齿轮16啮合，而第三齿轮16则与设置在发电机18输入端上的发电机输入齿轮19啮合，并且第一单向齿轮组11中的单向轴承14的可转动方向与第二单向齿轮组12中的单向轴承14相反，与发电机18相连的还设置有整流模块和蓄电池。
本实用新型实施例的摆式波浪能发电机组的工作过程如下：海洋中的波浪冲击面板4，为了避免水流冲击在面板4上后形成环流，影响面板4和摆杆3的摆动动作，在面板4上开设了多个均匀分布的过流通道5，同时这些过流通道5的总面积占面板4面积的10%至30%，这样摆杆3和面板4所形成的摆体部分随洋流运动的特征最为明显，其能量的转化率也最高；
当摆杆3往复摆动时，其下端的摆动链条6便会随之运动，并带动其两端的摆动主动齿轮7转动，摆动主动齿轮7会带动发电驱动链条8运动，进而驱动发电被动齿轮9和发电驱动齿轮10转动；发电驱动齿轮10的转动通过多个齿轮传动副，传递给发电机输入齿轮19，带动发电机18进行工作，由于本实用新型所设计的齿轮传动副能够保证不论发电驱动齿轮10向顺时针转动还是逆时针转动，发电机输入齿轮19的转动方向都可以保持一致，因此可以实现在波浪往复推动面板4带动摆杆3摆动的过程中，连续不间断地产生电能，这些点能通过整流模块整流后，储存到蓄电池中待用；
当发电驱动齿轮10顺时针转动时，第一单向齿轮组11和第二单向齿轮组12中的第一齿轮13均逆时针转动，而第一单向齿轮组11上的单向轴承14的可转动方向是顺时针，因此该单向轴承14将扭矩传递给第一单向齿轮组11上的第二齿轮15，该第二齿轮15也逆时针转动，并带动与之啮合的第三齿轮16顺时针转动，第三齿轮16带动发电机输入齿轮19逆时针转动（逆时针转动是发电机18的工作方向）；而由于第三齿轮16在该状态下是顺时针转动，也会带动与之啮合的第四齿轮17转动，且第四齿轮17的转动方向为逆时针，与第四齿轮17相啮合的第二单向齿轮组12中的第二齿轮15顺时针转动，此时第二单向齿轮组12中的第一齿轮13在发电驱动齿轮10的作用下逆时针转动，第二单向齿轮组12中的单向轴承14恰好可以让该第一齿轮13和该第二齿轮15在这个相对转动的方向上转动，即第一单向齿轮组11传递扭矩时，第二单向齿轮组12空转；
当发电驱动齿轮10逆时针转动时，第一单向齿轮组11和第二单向齿轮组12中的第一齿轮13均顺时针转动，而第二单向齿轮组12上的单向轴承14的可转动方向是逆时针，因此该单向轴承14将扭矩传递给第二单向齿轮组12上的第二齿轮15，该第二齿轮15也顺时针转动，并带动与之啮合的第四齿轮17逆时针转动，第四齿轮17带动第三齿轮16顺时针转动，并最终带动发电机输入齿轮19逆时针转动（逆时针转动是发电机18的工作方向）；而由于第三齿轮16在该状态下是顺时针转动，也会带动与之啮合的第一单向齿轮组11中的第二齿轮15逆时针转动，此时第一单向齿轮组11中的第一齿轮13在发电驱动齿轮10的作用下顺时针转动，第一单向齿轮组11中的单向轴承14恰好可以让该第一齿轮13和该第二齿轮15在这个相对转动的方向上转动，即第二单向齿轮组12传递扭矩时，第二单向齿轮组11空转；
上述动作的结合，可以实现不论发电驱动齿轮10向哪个方向转动，即不论摆杆3向哪个方向摆动，发电机18都能够获得持续不间断的扭矩输入。
同时可以根据实际情况和需要进行齿轮传动副各个齿轮之间的传动比。
Claims (2)
1.一种摆式波浪能发电机组，包括设置在海洋中的支架（1），其特征在于：所述的支架（1）内通过转轴（2）设置有能够进行摆动的摆杆（3），摆杆（3）上设置有面板（4），面板（4）上开设有过流通道（5），摆杆（3）的下端与摆动链条（6）连接，摆动链条（6）的两端套接在两个对称设置的摆动主动齿轮（7）上，这两个摆动主动齿轮（7）在转动时会分别带动一个发电驱动链条（8）运动，在每个发电驱动链条（8）的上端都连接有一个发电被动齿轮（9），与发电被动齿轮（9）同轴转动的设置有发电驱动齿轮（10），这个发电驱动齿轮（10）同时与第一单向齿轮组（11）和第二单向齿轮组（12）啮合，第一单向齿轮组（11）和第二单向齿轮组（12）的结构完全相同，由第一齿轮（13）、单向轴承（14）和第二齿轮（15）组成，第一齿轮（13）与单向轴承（14）的外圈连接，第二齿轮（15）与单向轴承（14）的内圈连接，发电驱动齿轮（10）同时与第一单向齿轮组（11）和第二单向齿轮组（12）中的第一齿轮（13）啮合，第一单向齿轮组（11）中的第二齿轮（15）与第三齿轮（16）啮合，第二单向齿轮组（12）中的第二齿轮（15）与第四齿轮（17）啮合，第四齿轮（17）也与第三齿轮（16）啮合，而第三齿轮（16）则与设置在发电机（18）输入端上的发电机输入齿轮（19）啮合，并且第一单向齿轮组（11）中的单向轴承（14）的可转动方向与第二单向齿轮组（12）中的单向轴承（14）相反，与发电机（18）相连的还设置有整流模块和蓄电池。
2.根据权利要求1所述的摆式波浪能发电机组，其特征在于：所述的过流通道（5）为多个，且在面板（4）上均匀分布，同时所有过流通道（5）的总面积占面板（4）面积的10%至30%。
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