CN203978701U - 波力电解氢组合装置 - Google Patents

Abstract

一种利用海洋中的波力进行电解氢的波力电解氢组合装置。由电解室、配电室、发电机、变速箱、主浮管机架、横浮管机架、传动箱、主轴、摇臂轴、转向齿轮、正旋棘轮、反旋棘轮、轴承、油封、水封、摇臂、叶板组成。电解室、配电室、变速箱、发电机与主浮管机架连接为一体。在主轴相垂直的两边各装有摇臂轴。摇臂轴上的转向齿轮与主轴上的两个转向齿轮同时垂直啮合。摇臂轴的一端装有轴承、油封和水封。整个传动装置全部密封在浮管机架内。该装置可组合为大型电解氢生产线阵列。将整体拖到海面抛下锚，就可以利用波力将水电解为氢和氧燃料。

Description

波力电解氢组合装置

技术领域

一种利用海洋中的波浪发电并将水电解成氢和氧的波力电解氢组合装置。大型机电设备。 

背景技术

海洋蕴藏着巨量的波能，利用波力发电的技术已有许多种，可是至今仍然无一种技术能够真正推广使用。这些技术都是由于结构过于复杂，波与电的转换率太低，经济上不划算也就无法推广。利用波力进行电解氢更是世界一片空白，由于波力发电装置有许多问题还远远没得到解决，人们自然不曾考虑利用波力来电解氢。波力发电装置有两种方案，票浮框架式波浪能发电装置(专利号：200720305672.9.授权公告号：CN201165927Y.)和浮子与正反单向传动齿轮串组合海浪发电装置(专利号：98250051.3.授权公告号：CN2348131Y.)，这两种技术都是事实上难以实施或根本不能实施的技术。即便牵强实施，在海浪中也根本不能工作。另有一种摇摆式水下波浪发电装置，(专利号：200920307918.5.授权公告号：CN201521392U.)这种波力发电装置虽然可以实施，但是，该装置只能固定在岸边的海床上，横向拦截一次波浪；又不能自动对准波向；无法解决前一个波浪与后一个波浪间的长时间的间歇时发电机所耗的能量；也不可能利用岸边的碎浪与混流作功；风箱型的密封装置并不能在大海中长时间摇摆扭转使用；叶板在实际工作中转动的角度受到严格的限制；结构依然复杂等因素，使之不能成为一种产品。 

发明内容

提供一种结构更简单、转换效率更高、适应远海工作的、能利用波力将水电解为氢和氧燃料的波力电解氢组合装置。使一切波力发电装置与本发明相比没有可能还能再减少一个部件，彻底解决波力发电装置中复杂的结构和多次转换的程序以及在海水中工作的机械最为棘手的密封问题。使该装置能漂浮在任何海面工作并能组合为大型的波力电解氢生产线阵列。拖到海中就能利用波力将水电解为氢氧燃料，使之能够真正地大规模推广使用，大量地电解氢燃料。 

该装置由电解室、配电室、发电机、变速箱、主轴、正旋棘轮、反旋棘轮、转向齿轮、齿轮箱、摇臂轴、摇臂、叶板、主浮管机架、横浮管机架、水封、油封、滚珠轴承和推力轴承组成。电解室、配电室变速箱、发电机与主浮管机架全密封连接为一体；与主轴相垂直的两边各装有摇臂轴，摇臂轴上的一个转向齿轮与主轴上的两个转向齿轮同时垂直啮合；主轴上的两个转向齿轮分别装有正旋棘轮和反旋棘轮；主轴的末端装有变速箱和发电机；主浮管机架与横浮管机架通过齿轮箱垂直连接，摇臂轴的另一端装有轴承、油封、水封；整个传动机构和发电机均安装在主浮管机架和横浮管机架内密封。三个转向齿轮都由推力轴承固定在齿轮箱上。在主浮管的前下方，安装一块垂直板和一块水平板作为垂直安定面和水平安定面， 以力求平衡工作时整体受波浪冲击所产生的俯仰力矩和滚转力矩。根据需要，电解室、配电室可用电缆连接同时移至浮管机架以外的任意位置。 

本发明的目的除了解决上述问题外，更重要的是将电解氢装置与波力发电装置结合为一体，在辽阔的海面上构建大规模的波力电解氢氧燃料生产线的阵列。使这些成套设备能够在大海的狂风巨浪中长年累月地工作而不易故障。就要保证所有部件的可靠性。要大力简化传动机构，使整个传动机构不可以再减一个部件，才能大幅度提高工作效率。大面积的叶板和摇臂固为一体，一般使用双摇臂，用键与摇臂轴连接。在整个传动装置中，只有旋转的摇臂轴露出封闭的横浮管机架。用耐磨材料碳纤维水封来密封这一关键部位，再装上油封和轴承就能与舰船的推进器的主轴一样能长年没入海水中工作。在摇臂轴的另一端，用一个转向齿轮传动主轴上的两个转向齿轮是最简单的结构，不可以再减少，啮合时需采用2∶1的速比，以减少变速箱的传动级数。在主轴的两个转向齿轮上，各固接一个单向棘轮，使之受力旋向相同而旋转方向相反。三个转向齿轮都用推力轴承固定在齿轮箱上。主浮管机架、横浮管机架与齿轮箱结合面都用胶垫撬紧，以防漏水；超长的主轴需用万向节截断再过桥传动，一方面防止主轴扭曲，另一方面调节不同心运转；变速箱的速比一般只需采用两级3∶1的速比与转向齿轮速比的积，足以达到低速发电机的额定转速。 

有益效果：本发明结构简单造价低，能直接将波力转换为氢、氧燃料和电能，实现大规模发电和大规模电解氢；为城镇提供清洁能源的电力；为汽车提供清洁又高效的氢氧燃料，大幅度降低空气污染；可以漂浮在任何海面上工作，叶板受到狂涛冲击时会迅速转向任意角度与波向平行，整体受冲击的只是很小的纵截面，不会被狂涛破坏。 

附图说明

图1为该装置结构的俯视图；图2为图1的A向视图；图3为齿轮箱的结构剖视图；图4为本发明组合的大型波力电解氢生产线阵列结构示意图。 

1.叶板、2.摇臂、3.摇臂轴、4.横浮管机架、5.齿轮箱、6.主浮管机架、7.变速箱、8.发电机、9.电解室、10.配电室、11水封、12.油封、13.主轴、14.万向节、15.正旋棘轮、16.转向齿轮、17.反旋棘轮、18.转向齿轮、19.推力轴承、20.转向齿轮、21.推力轴承、22.推力轴承，23.滚珠轴承、24.键。 

具体实施方式

以下通过实施例并结合附图将本发明的工作过程作进一步说明。如图1、图3所示，当波浪从前方冲击叶板1时，无论是震动的力还是平移的力，都是推动叶板1和摇臂2带动摇臂轴3从前方向后方旋转，波峰的高度与叶板1旋转的角度密切相关。叶板随波往复。由于摇臂轴(3)另一端的转向齿轮(20)与主轴的两个转向齿轮(16)、(18)同时啮合运转，固定在两个转向齿轮上的正旋棘轮(15)和反旋棘轮(17)随着运转，但运转方向总是相反。三个转向齿轮分别用三个推力轴承(19)、(21)、(22)固定在齿轮箱(5)上。摇臂轴(3靠近摇臂(2)处必须装配水封(11)、油封(12)和滚珠轴承(23)。根据需要，主轴(13)传动的长度超过两米时，就需要用一对万向节(14)截断过桥传动。在实际工作中 为了使发电机(8)运转平稳，整个装置的叶板(1)的数量不宜少于10个(即5排)，并且每排用两个齿轮箱(5)使前后的距离错开。横向的位置也尽量错开，使波浪从前方推向后方时，各个叶板(1)都能最大限度地采能，连续地推动主轴(13)运转。 

电解室(9)、和配电室(10)一体化设计并置于主浮管机架(6)下方5米以下固接。其排水量应尽量接近重量。除了完成电解氢工序外，还完全相当于水平安定面和垂直安定面的作用。在组合大型波力电解氢生产线阵列时(图4)，可以采用多组发电单元共用一组电解氢组合设备。也可以将电解氢组合设备固定在海床上。 

安装波力电解氢组合装置很容易，只要将整体拖到海面上，在主浮管机架的前方挂上一根缆索，抛下锚就可以正常工作。 

Claims (1)

1.一种波力电解氢组合装置，由叶板(1)、摇臂(2)、摇臂轴(3)、横浮管机架(4)、齿轮箱(5)、主浮管机架(6)、变速箱(7)、发电机(8)、电解室(9)、配电室(10)、水封(11)、油封(12)、主轴(13)、万向节(14)、正旋棘轮(15)、转向齿轮(16、18、20)、反旋棘轮(17)、推力轴承(19、21、22)、滚珠轴承(23)、键(24)组成，其特征是：电解室(9)、配电室(10)、变速箱(7)、发电机(8)与主浮管机架(6)全密封连接为一体；与主轴(13)相垂直的两边各装有摇臂轴(3)；摇臂轴(3)上的转向齿轮(20)与主轴(13)上的两个转向齿轮(16、18)同时垂直啮合；主轴(13)上的两个转向齿轮(16、18)分别连接有正旋棘轮(15)和反旋棘轮(17)；主轴(13)的末端装有变速箱(7)和发电机(8)；主浮管机架(6)与横浮管机架(4)通过齿轮箱(5)垂直连接；摇臂轴(3)的另一端装有滚珠轴承(23)、油封(12)、水封(11)和键(24)；整个传动机构和发电机(8)均安装在主浮管机架(6)和横浮管机架(4)内密封。