CN203347994U - 波浪推板双向驱动旋转式波能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种波浪推板双向驱动旋转式波能发电装置,包括波能收集系统、波浪转化系统、齿轮发电系统、封闭箱体控制系统和底座;波能收集系统和封闭箱体控制系统通过铰接点连接,波能收集系统和波浪转化系统通过铰支座连接,波浪转化系统和齿轮发电系统通过齿轮轴连接,齿轮轴由止推轴承固定于封闭箱体控制系统上,封闭箱体控制系统通过内啮合齿轮装置安装于底座。本实用新型利用波浪能带动波浪推板的往复运动转化为同方向的旋转运动,从而将波浪能直接转化成旋转能,充分利用转动部件的惯性带动发电机进行连续发电,结构精巧,传动环节少,传动效率高,具有较高的运行可靠性,另外可以任意旋转波能发电装置的位置以适应各种地形和波向。
Description
技术领域
本实用新型涉及可再生能源技术领域中的海洋波浪能开发应用机械领域,具体的说,是涉及一种利用海洋能源中的波能进行发电的装置。
背景技术
近年来,化石能源日趋枯竭,能源价格不断提升,能源供应安全连连亮起红灯。能源紧缺已经成为我国乃至全球最刻不容缓,亟待解决的重大问题。地球表面积的71%是具有巨大能源资源的海洋,其中波浪能是海洋能源中蕴藏量最为丰富的能源之一,具有巨大的开发利用潜能。研制高效率、高适用性、高可靠性的波能发电装置是开发利用波浪能的重要内容。
波能发电的关键技术是中间的转换装置,目前研究最多、应用最广的有:振荡水柱式波能装置、摆式波能装置、聚波水库波能装置、振荡浮子式波能转换装置。
振荡水柱式波能装置是以空气作为转换介质,利用水柱的不停运动导致水柱自由表面上部的空气柱产生震荡运动,将高速空气的动能转化成电能,其一级能量转换机构为气室,二级能量转换机构为空气透平。振荡水柱波能装置的优点是转动机构不与海水接触,防腐性能好,安全可靠,维护方便;其缺点是由于空气是可压缩的流体,波浪能转化成高速空气的动能时会产生很大的损失,从而降低转化效率。
摆式波能装置是通过摆体在波浪力的作用下发生前后或上下摆动,将波浪能转换为摆轴的动能,再通过与摆轴连接的液压装置将动能转化成液力泵的动能进而转化成电能。摆式装置一方面转化效率高,另一方面可以方便地与相位控制技术相结合,从而大大提高装置的转换效率。但摆式波能装置不但增加了摆轴动能转化成液力泵动能的环节,而且机械和液压机构的维护较为困难。
聚波水库波能装置最早由挪威特隆姆大学的Falnes和Budal提出,利用狭道把广范围的波能聚集在很小的范围内,将波浪能转化成势能贮存在蓄水库里发电,可提高能量密度,可靠性好,维护费用低,系统出力稳定,几乎不受波高和周期的影响;不足之处是由于其一般需要固定在特定的位置上,电站建造对地形有较高要求,不易推广。
振荡浮子式波能装置是在振荡水柱式装置的基础上发展起来的波能发电装置,通过振荡浮子将波浪能转换成驱动液压泵的往复机械能,然后通过能量缓冲区将不稳定的液压能转换成稳定的液压能,再通过液压马达将稳定的液压能转换成稳定的旋转机械能,最后通过发电机发出稳定的电能。优点相当明显,不仅转换效率较高,而且减少了水下施工,建造容易,成本低廉。但是,其振荡频率受到波动频率限制,运动稳定性不高,如果采用旋转发电机,还需要将振荡机械运动转化为旋转机械运动。
可见,现阶段研究最多、应用最广的四种波能发电装置将波浪能转化成电能的环节较多,且都没有充分利用传动部件的惯性,不能很好地兼顾电能转化高效率,对各种地形的高适用性,以及运行的高可靠性。
实用新型内容
本实用新型要解决的是现有的波能发电装置将波浪能转化成电能的环节较多,且都没有充分利用传动部件惯性的技术问题,提供了一种波浪推板双向驱动旋转式波能发电装置,利用波浪能带动波浪推板的往复运动转化为同方向的旋转运动,从而将波浪能直接转化成旋转能,充分利用转动部件的惯性带动发电机进行连续发电,结构精巧,传动环节少,传动效率高,具有较高的运行可靠性,另外可以任意旋转波能发电装置的位置以适应各种地形和波向。
为了解决上述技术问题,本实用新型通过以下的技术方案予以实现:
一种波浪推板双向驱动旋转式波能发电装置,包括波能收集系统、波浪转化系统、齿轮发电系统、封闭箱体控制系统和底座;
波能收集系统包括通过铰节点与封闭箱体控制系统连接的波浪收集推板;
波浪转化系统包括一端封闭、一端敞口的空心圆筒状外螺纹丝杠,所述外螺纹丝杠的封闭端外壁通过铰支座与波浪收集推板连接,封闭端内壁固接有同轴设置在所述外螺纹丝杠内部的内螺纹丝杠;所述外螺纹丝杠的内表面与所述内螺纹丝杠的外表面分别设置有互为反旋向的凹槽螺纹;所述外螺纹丝杠与所述内螺纹丝杠之间的空隙插接有旋转套筒的一端,所述旋转套筒的另一端通过万向轴与齿轮轴连接,所述齿轮轴通过止推轴承固定于所述封闭箱体控制系统;
所述旋转套筒插入于所述外螺纹丝杠一端的端面固接有位于所述外螺纹丝杠与所述内螺纹丝杠之间的端口封闭圆环;所述端口封闭圆环与所述外螺纹丝杠、所述内螺纹丝杠之间分别留有间隙;所述端口封闭圆环一侧设置有固接于所述旋转套筒端部外壁的外限位圆环,所述外限位圆环外壁与所述外螺纹丝杠之间留有间隙;所述端口封闭圆环一侧设置有固接于所述旋转套筒端部内壁的内啮合圆环,所述内啮合圆环与所述内螺纹丝杠之间留有间隙;
所述端口封闭圆环与所述外限位圆环之间设置有外旋转滑块,所述外限位圆环与所述端口封闭圆环的距离为所述外旋转滑块的长度与安全距离之和;所述外旋转滑块外壁设置有与所述外螺纹丝杠的凹槽螺纹相配合的凸螺纹,内壁与所述旋转套筒外壁留有间隙;
所述端口封闭圆环与所述内啮合圆环之间设置有内旋转滑块,所述内啮合圆环与所述端口封闭圆环的距离为所述内旋转滑块的长度与安全距离之和;所述内旋转滑块内壁设置有与所述内螺纹丝杠的凹槽螺纹相配合的凸螺纹,外壁与所述旋转套筒内壁留有间隙;
所述端口封闭圆环与所述内旋转滑块的相对面、所述外旋转滑块与所述外限位圆环的相对面均为平滑表面;
所述端口封闭圆环与所述外旋转滑块的相对面分别设置有可啮合的端面棘齿,当所述外螺纹丝杠、所述内螺纹丝杠向所述波浪收集推板方向平动时,所述外旋转滑块啮合于所述端口封闭圆环;当所述外螺纹丝杠、所述内螺纹丝杠向所述齿轮轴方向平动时,所述外旋转滑块脱离于所述端口封闭圆环;
所述内旋转滑块与所述内啮合圆环的相对面分别设置有可啮合的端面棘齿,当所述外螺纹丝杠、所述内螺纹丝杠向所述齿轮轴方向平动时,所述内旋转滑块啮合于所述内啮合圆环;当所述外螺纹丝杠、所述内螺纹丝杠向所述波浪收集推板方向平动时,所述内旋转滑块脱离于所述内啮合圆环;
齿轮发电系统包括安装在齿轮轴上的主动齿轮,所述主动齿轮啮合有被动齿轮,所述被动齿轮连接有固定在所述封闭箱体控制系统内部的发电机;
所述封闭箱体控制系统设置于所述底座上。
所述外螺纹丝杠与所述内螺纹丝杠上的凹槽螺纹均为凹方槽形双侧螺纹。
所述底座上固定有底座旋转轴,以所述底座旋转轴为轴心安装有顶部固定连接于所述封闭箱体控制系统底部的啮合大齿轮,所述底座旋转轴顶部与所述封闭箱体控制系统底部固定,所述啮合大齿轮内啮合有啮合小齿轮,所述啮合小齿轮连接于控制封闭箱体旋转电机的输出轴。
所述封闭箱体控制系统由箱体上壁、箱体左壁、箱体中壁、箱体右壁和箱体底座构成封闭箱体,将所述齿轮发电系统、控制封闭箱体旋转电机等封闭在其中;所述箱体上壁延伸于波浪转化系统上方,并且其外端部通过铰节点连接所述波浪收集推板;所述箱体左壁和所述箱体中壁分别安装一个所述止推轴承。
本实用新型的有益效果是:
(一)本实用新型的波能收集系统采用铰节点连接波浪收集推板与波浪转化系统,结构简单,波浪收集推板迎波面较大,可以最大限度地吸收波浪能。
(二)本实用新型的波浪转化系统有效利用波浪的往复平动带动连接轴进行连续旋转,实现了旋转的双向驱动,将波浪能直接转化成旋转能进而通过发电机连续发电,转化环节少,充分利用波浪能量,而且利用波浪的往复运动,收集了波浪的双向运动能量,最大限度的提高了波浪转化效率。
(三)本实用新型采用齿轮传动机构实现机械能向电能的转换,传动平稳,传动比可按要求调整,工作可靠,效率高,寿命长。
(四)本实用新型的封闭箱体控制系统通过底座固定在海底基岩上,有效利用自身结构支撑波能收集系统、波浪转化系统以及齿轮发电系统,起到保护作用,延长使用寿命。
(五)本实用新型以控制封闭箱体旋转电机通过内啮合齿轮装置可进行各方位旋转,从而控制整个装置与波浪入射方向一致,使得波能发电装置可以持续处于较高的发电工况。
综上,本实用新型适应于不同海区和多种海况条件,可进一步提高效率,具有较高的可靠性、灵活性、稳定性,使得高效率开发利用海洋波浪能成为可能。
附图说明
图1是本实用新型所提供的波浪推板双向驱动旋转式波能发电装置的剖面结构示意图;
图2是图1中波浪转化系统的局部放大图;
图3是端口封闭圆环的结构示意图;
图4是图3的右视图;
图5是内旋转滑块的结构示意图;
图6是外旋转滑块的结构示意图;
图7是图6的左视图;
图8是本实用新型所提供的波浪推板双向驱动旋转式波能发电装置中波能收集系统、波浪转化系统以及齿轮发电系统的立体外观图。
图中:1:波浪收集推板;2:铰节点;3:内螺纹丝杠;4:外螺纹丝杠;5:旋转套筒;
6:万向轴;7:齿轮轴;8:止推轴承;9:主动齿轮;10:被动齿轮;11:发电机;
12:箱体上壁;13:箱体左壁;14:箱体中壁;15:箱体右壁;16:箱体底座;
17:控制封闭箱体旋转电机;18:铰支座;19:内螺纹丝杠外滑道;
20:外螺纹丝杠内滑道;21:啮合小齿轮;22:啮合大齿轮;23:底座;24:基岩;
25:内旋转滑块;26:外旋转滑块;27:端口封闭圆环;28:内啮合圆环;
29:外限位圆环;30:底座旋转轴。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本实用新型作进一步的详细描述,以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
如图1所示,本实施例披露了一种波浪推板双向驱动旋转式波能发电装置,该装置包括波能收集系统、波浪转化系统、齿轮发电系统、封闭箱体控制系统和底座23。波能收集系统和波浪转化系统通过铰支座18连接,波浪转化系统和齿轮发电系统通过齿轮轴7连接,齿轮轴7两端由止推轴承8固定于封闭箱体控制系统上,从而保证齿轮发电系统的齿轮旋转稳定且不发生轴向平动,封闭箱体控制系统通过内啮合齿轮装置安装于固定在基岩24上的底座23。
波能收集系统由波浪收集推板1和铰节点2组成,波浪收集推板1为平板结构,其顶端由铰节点2固定在封闭箱体控制系统的箱体上壁12外端部,底部用于置入水中,从而可以在波浪作用下往复运动。
波浪转化系统包括内螺纹丝杠3、外螺纹丝杠4、旋转套筒5、万向轴6、齿轮轴7和止推轴承8。内螺纹丝杠3与外螺纹丝杠4同轴设置,并且内螺纹丝杠3安装在外螺纹丝杠4内部,其左端与外螺纹丝杠4的封闭端固定连接。旋转套筒5的左端插入内螺纹丝杠3与外螺纹丝杠4之间的空隙,并能够在其中自由旋转;右端通过万向轴6与齿轮轴7连接,齿轮轴7通过止推轴承8固定在封闭箱体控制系统上。
内螺纹丝杠3属于平动部件,其形状为实心圆柱体,左端与外螺纹丝杠4内壁焊接固定;内螺纹丝杠3和外螺纹丝杠4的横截面为同心圆。内螺纹丝杠3外表面加工有凹槽螺纹,用于形成内螺纹丝杠滑道19。本实施例中该凹槽螺纹具体采用右手凹方槽形双侧螺纹,螺纹截面为方形可以达到耐磨和运动稳定的目的,双侧螺纹可以使旋转滑动更为顺畅。
外螺纹丝杠4属于平动部件,为左端封闭、右端敞口的空心圆筒结构;外螺纹丝杠4的封闭端外壁面通过铰支座18连接于波能收集系统的波浪收集推板1,封闭端内壁面与内螺纹丝杠3左端焊接固定。外螺纹丝杠4内表面加工有与内螺纹丝杠3外表面凹槽螺纹相反方向的凹槽螺纹,用于形成外螺纹丝杠滑道20。本实施例中该凹槽螺纹具体采用左手凹方槽形双侧螺纹,螺纹截面为方形可以达到耐磨和运动稳定的目的,双侧螺纹可以使旋转滑动更为顺畅。
旋转套筒5属于旋转部件,为左端敞口、右端封闭的空心圆筒结构,其左端插入内螺纹丝杠3与外螺纹丝杠4之间的空隙,并能够在其中自由旋转;右端连接万向轴6。
旋转套筒5的敞口端安装有端口封闭圆环27、内旋转滑块25、内啮合圆环28、外旋转滑块26、外限位圆环29,用于将旋转套筒5分别与内螺纹丝杠3、外螺纹丝杠4套接在一起,从而将内螺纹丝杠3、外螺纹丝杠4的往复平动转化为同方向的旋转运动。
如图3和图4所示,旋转套筒5的左端端面固定连接有端口封闭圆环27,端口封闭圆环27端面与旋转套筒5的接触部分可以设置有螺栓孔,以通过螺栓与旋转套筒5相固定。端口封闭圆环27设置在内螺纹丝杠3与外螺纹丝杠4之间,且与内螺纹丝杠3、外螺纹丝杠4之间分别留有能够使内螺纹丝杠3、外螺纹丝杠4滑动且能够使端口封闭圆环27转动的间隙。端口封闭圆环27的内径小于内旋转滑块25的外径,用于对内旋转滑块25形成限位,并且端口封闭圆环27端面与内旋转滑块25的接触部分为平滑表面。端口封闭圆环27与外旋转滑块26的相对部分设置有与外旋转滑块26的端面棘齿可啮合的端面棘齿,且端口封闭圆环27的外径与外旋转滑块26的外径相同,以形成良好的啮合。
如图5所示,端口封闭圆环27右端设置有位于旋转套筒5与内螺纹丝杠3之间的内旋转滑块25;内旋转滑块25左端端面为平滑表面,并由端口封闭圆环27限位。内旋转滑块25为圆筒形,其外壁为光滑表面,与旋转套筒5之间留有能够使内旋转滑块25平动和旋转顺畅的间隙;其内壁设有与内螺纹丝杠3的凹槽螺纹相配合的凸螺纹,该凸螺纹能够在内螺纹丝杠滑道19内滑动。本实施例中该凸螺纹具体采用右手凸方形双侧螺纹,可以是一段、单圈或若干圈。内旋转滑块25右端端面设置有端面棘齿,该端面棘齿倾倒方向与内旋转滑块25上凸螺纹的倾斜方向相反;所述端面棘齿的倾倒方向与凸螺纹的倾斜方向都是相对于内旋转滑块25的轴线而言。另外,本实用新型中所述的端面棘齿倾倒方向均是指同一棘齿由齿根到齿顶长边向短边方向倾倒的方向。
内旋转滑块25右端设置有内啮合圆环28,内啮合圆环28外壁与旋转套筒5内壁固定连接,内壁与内螺纹丝杠3留有间隙。内啮合圆环28的左端设置有与内旋转滑块25的端面棘齿可啮合的端面棘齿,从而使内旋转滑块25向右平动时沿其棘齿倾倒方向旋转,能够与内啮合圆环28良好啮合;向左平动时沿反向于其棘齿倒向方向旋转,能够与内啮合圆环28顺利分离。内啮合圆环28与端口封闭圆环27的内侧距离为内旋转滑块25的长度(包括端面棘齿高度)与安全距离之和;该安全距离是指内旋转滑块25端面棘齿齿尖不与内啮合圆环28端面棘齿齿尖接触时可平移的微小距离。
如图6和图7所示,端口封闭圆环27右端设置有位于旋转套筒5与外螺纹丝杠4之间的外旋转滑块26;外旋转滑块26右端端面为平滑表面,并由外限位圆环29限位。外旋转滑块26为圆筒形,其外壁设有与外螺纹丝杠4的凹槽螺纹吻合的凸螺纹,该凸螺纹能够在外螺纹丝杠滑道20内滑动。本实施例中该凸螺纹具体采用左手凸方形双侧螺纹,可以是一段、单圈或若干圈;其内壁与旋转套筒5留有一定空隙,保证外旋转滑块26平动和旋转顺畅。外旋转滑块26左端端面设置有端面棘齿,该端面棘齿倾倒方向与外旋转滑块26上凸螺纹的倾斜方向相反;所述端面棘齿的倾倒方向与凸螺纹的倾斜方向都是相对于外旋转滑块26的轴线而言。由于端口封闭圆环27的右端面设置有与外旋转滑块26的端面棘齿可啮合的端面棘齿,从而使外旋转滑块26向左平动时沿其棘齿倾倒方向旋转,能够与端口封闭圆盘27良好啮合;向右平动时反向于其棘齿倒向方向旋转,能够与端口封闭圆环27顺利分离。
外旋转滑块26右端设置有左端面为平滑表面的外限位圆环29,外限位圆环29内壁与旋转套筒5外壁固定连接,外壁与外螺纹丝杠4之间留有能够保证外螺纹丝杠4平动顺畅的间隙。外限位圆环29与端口封闭圆环27的内侧距离为外旋转滑块26的长度(包括端面棘齿高度)与安全距离之和;该安全距离是指外旋转滑块26端面棘齿齿尖不与端口封闭圆环27端面棘齿齿尖接触时可平移的微小距离。
这样,当内螺纹丝杠3、外螺纹丝杠4向右平动时,带动内旋转滑块25相对于旋转套筒5向右进行发生安全距离的平移,直至与内啮合圆环28完全啮合。由于内啮合圆环28的限位,内旋转滑块25无法继续向右平动,因此只能通过内啮合圆环28带动与其固定的旋转套筒5沿内螺纹丝杠3上凹方槽螺纹的旋转方向进行转动。与此同时,外旋转滑块26也在外螺纹丝杠4的带动下向右平移,从而与端口封闭圆环27分离、与外限位圆环29相接触并在接触面上发生相对滑动,因此不会影响旋转套筒5的转动方向。
当内螺纹丝杠3、外螺纹丝杠4向左平动时,带动外旋转滑块26相对于旋转套筒5向左进行发生安全距离的平移,直至与端口封闭圆环27完全啮合。由于端口封闭圆环27的限位,外旋转滑块26无法继续向左平动,因此只能通过端口封闭圆环27带动与其固定的旋转套筒5沿外螺纹丝杠4上凹方槽螺纹的旋转方向进行转动。与此同时,内旋转滑块25也在内螺纹丝杠3的带动下向左平移,从而与内啮合圆环28分离、与端口封闭圆环27相接触并在接触面上发生相对滑动,因此不会影响旋转套筒5的转动方向。
由此,内螺纹丝杠3、外螺纹丝杠4与旋转套筒5构成了往复运动转换为旋转运动的传动机构。本领域的技术人员可知,当内螺纹丝杠3、外螺纹丝杠4、内旋转滑块25、外旋转滑块26上的螺纹方向同时设计成与上述相反的螺纹方向时,则形成相反方向的同向旋转。因此,本实用新型机构中左右方向不限于此,如果各部件的左右运动方向对调,则可以达到相同的目的。
结合图8所示,旋转套筒5右端连接有万向轴6,万向轴6保证内螺纹丝杠3、外螺纹丝杠4发生摆动情况下,齿轮轴7也可以正常传递旋转运动。齿轮轴7两端分别通过止推轴承8分别固定在封闭箱体控制系统的箱体左壁13和箱体中壁14上,以保证齿轮轴7旋转稳定和不发生轴向平移。
齿轮发电系统包括主动齿轮9、被动齿轮10和发电机11。主动齿轮9安装在齿轮轴7上,主动齿轮9与被动齿轮10啮合,被动齿轮10连接有发电机11,发电机11固定于箱体中壁14上。齿轮轴7带动主动齿轮9旋转,主动齿轮9驱动被动齿轮10,变速后带动发电机11运行。
封闭箱体控制系统由箱体上壁12、箱体左壁13、箱体中壁14、箱体右壁15和箱体底座16构成封闭箱体,其中箱体中壁14的加设可以起到加强支撑和安装固定其他部件的作用,该封闭箱体将齿轮发电系统以及控制封闭箱体旋转电机17等封闭在其中,防止齿轮发电系统以及控制封闭箱体旋转电机17暴露在外与海水接触,利于齿轮发电系统以及控制封闭箱体旋转电机17的维护。
封闭箱体控制系统还包括内啮合齿轮装置,内啮合齿轮装置包括控制封闭箱体旋转电机17、啮合小齿轮21、啮合大齿轮22和底座旋转轴30。控制封闭箱体旋转电机17通过螺钉固定在右箱壁15上,控制封闭箱体旋转电机17的输出轴连接有啮合小齿轮21,啮合小齿轮21与啮合大齿轮22内啮合,
啮合大齿轮22顶部与封闭箱体控制系统的箱体底座16固定连接。啮合大齿轮22中心装有底座旋转轴30,底座旋转轴30上端通过轴承安装于箱体底座16,下端与固定于基岩24上的底座23固定连接。
控制封闭箱体旋转电机17带动啮合小齿轮21转动,啮合小齿轮21通过齿轮啮合带动啮合大齿轮22以底座旋转轴30为中心转动,啮合大齿轮22通过箱体底座16封闭箱体控制系统、波能收集系统、波浪转化系统、齿轮发电系统整体旋转。
本实用新型的波浪推板双向驱动旋转式波能发电装置的工作原理如下:
通过波浪往复运动推动铰接于悬挂点的波浪收集推板1,波浪收集推板1一部分置于水下,随波浪的往复运动,带动与波浪收集推板1连接的内螺纹丝杠3、外螺纹丝杠4进行往复平动,通过内旋转滑块25、外旋转滑块26端面棘齿的啮合和分离,以及与相反方向的内螺杠外滑道19、外螺杠内滑道20的接触,控制旋转套筒5的定向转动,从而将两个方向的水平运动转换为同向转动,进而带动连接轴7的旋转,主动齿轮9和被动齿轮10将较小的旋转角速度转化为较大的旋转角速度,最终借助于发电机11获得电能。
波能收集系统、波浪转化系统、齿轮发电系统均固定在封闭箱体控制系统上,封闭箱体控制系统整体固定在基岩24上,封闭箱体控制系统可由内啮合齿轮装置控制旋转至不同方位,控制整个波能发电装置处于与波浪入射方向一致的合适波浪收集角度,从而使波能发电装置持续处于较高的发电工况。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以作出很多形式的具体变换,这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种波浪推板双向驱动旋转式波能发电装置,其特征在于,包括波能收集系统、波浪转化系统、齿轮发电系统、封闭箱体控制系统和底座;
波能收集系统包括通过铰节点(2)与封闭箱体控制系统连接的波浪收集推板(1);
波浪转化系统包括一端封闭、一端敞口的空心圆筒状外螺纹丝杠(4),所述外螺纹丝杠(4)的封闭端外壁通过铰支座(18)与波浪收集推板(1)连接,封闭端内壁固接有同轴设置在所述外螺纹丝杠(4)内部的内螺纹丝杠(3);所述外螺纹丝杠(4)的内表面与所述内螺纹丝杠(3)的外表面分别设置有互为反旋向的凹槽螺纹;所述外螺纹丝杠(4)与所述内螺纹丝杠(3)之间的空隙插接有旋转套筒(5)的一端,所述旋转套筒(5)的另一端通过万向轴(6)与齿轮轴(7)连接,所述齿轮轴(7)通过止推轴承(8)固定于所述封闭箱体控制系统;
所述旋转套筒(5)插入于所述外螺纹丝杠(4)一端的端面固接有位于所述外螺纹丝杠(4)与所述内螺纹丝杠(3)之间的端口封闭圆环(27);所述端口封闭圆环(27)与所述外螺纹丝杠(4)、所述内螺纹丝杠(3)之间分别留有间隙;所述端口封闭圆环(27)一侧设置有固接于所述旋转套筒(5)端部外壁的外限位圆环(29),所述外限位圆环(29)外壁与所述外螺纹丝杠(4)之间留有间隙;所述端口封闭圆环(27)一侧设置有固接于所述旋转套筒(5)端部内壁的内啮合圆环(28),所述内啮合圆环(28)与所述内螺纹丝杠(3)之间留有间隙;
所述端口封闭圆环(27)与所述外限位圆环(29)之间设置有外旋转滑块(26),所述外限位圆环(29)与所述端口封闭圆环(27)的距离为所述外旋转滑块(26)的长度与安全距离之和;所述外旋转滑块(26)外壁设置有与所述外螺纹丝杠(4)的凹槽螺纹相配合的凸螺纹,内壁与所述旋转套筒(5)外壁留有间隙;
所述端口封闭圆环(27)与所述内啮合圆环(28)之间设置有内旋转滑块(25),所述内啮合圆环(28)与所述端口封闭圆环(27)的距离为所述内旋转滑块(25)的长度与安全距离之和;所述内旋转滑块(25)内壁设置有与所述内螺纹丝杠(3)的凹槽螺纹相配合的凸螺纹,外壁与所述旋转套筒(5)内壁留有间隙;
所述端口封闭圆环(27)与所述内旋转滑块(25)的相对面、所述外旋转滑块(26)与所述外限位圆环(29)的相对面均为平滑表面;
所述端口封闭圆环(27)与所述外旋转滑块(26)的相对面分别设置有可啮合的端面棘齿,当所述外螺纹丝杠(4)、所述内螺纹丝杠(3)向所述波浪收集推板(1)方向平动时,所述外旋转滑块(26)啮合于所述端口封闭圆环(27);当所述外螺纹丝杠(4)、所述内螺纹丝杠(3)向所述齿轮轴(7)方向平动时,所述外旋转滑块(26)脱离于所述端口封闭圆环(27);
所述内旋转滑块(25)与所述内啮合圆环(28)的相对面分别设置有可啮合的端面棘齿,当所述外螺纹丝杠(4)、所述内螺纹丝杠(3)向所述齿轮轴(7)方向平动时,所述内旋转滑块(25)啮合于所述内啮合圆环(28);当所述外螺纹丝杠(4)、所述内螺纹丝杠(3)向所述波浪收集推板(1)方向平动时,所述内旋转滑块(25)脱离于所述内啮合圆环(28);
齿轮发电系统包括安装在齿轮轴(7)上的主动齿轮(9),所述主动齿轮(9)啮合有被动齿轮(10),所述被动齿轮(10)连接有固定在所述封闭箱体控制系统内部的发电机(11);
所述封闭箱体控制系统设置于所述底座上。
2.根据权利要求1所述的一种波浪推板双向驱动旋转式波能发电装置,其特征在于,所述外螺纹丝杠(4)与所述内螺纹丝杠(3)上的凹槽螺纹均为凹方槽形双侧螺纹。
3.根据权利要求1所述的一种波浪推板双向驱动旋转式波能发电装置,其特征在于,所述底座上固定有底座旋转轴(30),以所述底座旋转轴(30)为轴心安装有顶部固定连接于所述封闭箱体控制系统底部的啮合大齿轮(22),所述底座旋转轴(30)顶部与所述封闭箱体控制系统底部固定,所述啮合大齿轮(22)内啮合有啮合小齿轮(21),所述啮合小齿轮(21)连接于控制封闭箱体旋转电机(17)的输出轴。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种波浪推板双向驱动旋转式波能发电装置,其特征在于,所述封闭箱体控制系统由箱体上壁(12)、箱体左壁(13)、箱体中壁(14)、箱体右壁(15)和箱体底座(16)构成封闭箱体,将所述齿轮发电系统、控制封闭箱体旋转电机(17)等封闭在其中;所述箱体上壁(12)延伸于波浪转化系统上方,并且其外端部通过铰节点(2)连接所述波浪收集推板(1);所述箱体左壁(13)和所述箱体中壁(14)分别安装一个所述止推轴承(8)。
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