CN204386797U - 浪涌发电机组系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种浪涌发电机组系统，由主轴、变速齿轮组、发电机、换向齿轮组、浮力桶和支架组成，所述的支架上通过轴承连有至少一个换向齿轮组，该换向齿轮组并排的分布于支架上并通过主轴连在一起，主轴的一端通过变速齿轮组与发电机相连；所述的换向齿轮组由第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮及换向齿轮组成，所述的第三齿轮与齿杆上的齿咬合，齿杆的底端与浮力桶的顶部相固定，浮力桶的底部位于海水内，该浮力桶限位于楔形筑构内。本实用新型有益的效果：本实用新型具有将不规则的浪和涌转变为持续的规则运动，使发电机发出电能的特点。

Description

浪涌发电机组系统

技术领域

本实用新型属于新能源技术领域，是以海洋浪涌能量为动力经机械转换变成机械能进行发电的浪涌发电机组系统。

背景技术

海上无风三尺浪，这些海水的波浪运动蕴藏着无限的能量，同时海中还有此起彼伏的涌蕴含着更大的能量。然而，海水的这些运动既无规律，也无规则；人们一直都在探索利用海浪的能量发电。也曾有过一些小规模的实验，但至今还没有被人们实用的例证；本发明就是根据海水浪涌的特点将这些能量集中、增强、放大再通过机械组合的办法使这些无规则的能量转变成规则、持续的机械运动来推动发电机转动发出电能。

发明内容

本实用新型的目的是利用海水波浪运动所具有的的巨大能量、以机械的方式将不规则的浪和涌转变为持续、规则的机械运动使发电机发出电能的浪涌发电机组系统。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的。这种浪涌发电机组系统，由主轴、变速齿轮组、发电机、换向齿轮组、浮力桶和支架组成，所述的支架上通过轴承连有至少一个换向齿轮组，该换向齿轮组并排的分布于支架上并通过主轴连在一起，主轴的一端通过变速齿轮组与发电机相连；所述的换向齿轮组由第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮及换向齿轮组成，第一齿轮与第二齿轮互相啮合，第三齿轮、第四齿轮间啮合有一个换向过渡用的换向齿轮；第一齿轮与主轴相连、第二齿轮通过轴承与附轴相连，第三齿轮通过轴承与主轴相连，第四齿轮通过轴承与附轴相连；所述的第三齿轮与齿杆上的齿咬合，齿杆的底端与浮力桶的顶部相固定，浮力桶的底部位于海水内，该浮力桶限位于楔形筑构内。

作为优选，所述的第一齿轮、第二齿轮上各装有一个棘销，第三齿轮、第四齿轮上各装有棘轮；第三齿轮上的棘轮与第一齿轮上的棘销相配合，第四齿轮上的棘轮与第二齿轮上的棘销相配合。

作为优选，所述的一个换向齿轮组对应一个浮力桶，该浮力桶的体积大于实际需要浮力的体积。

本实用新型的有益效果为：1、将不规则的“浪”和“涌”转变为持续的规则运动，使发电机发出电能；2、将浪涌能量通过楔形原理进行集中放大推动机组转动；3、随浪涌的起落双向做工：上升，利用浮力做功；下降，利用重力做工；4、实现多浮力桶组合，达到稳定、持续的动能；5、跟踪水位，潮起潮落均能使系统正常运转，保证电能的输出；6、尽可能避免海水对整个系统及机架结构的腐蚀。

附图说明

图1是本实用新型的换向齿轮组主视剖面结构示意图。

图2是本实用新型的第一齿轮与第二齿轮间的结构示意图。

图3是本实用新型的第三齿轮、第四齿轮、换向齿轮与齿杆间的结构示意图。

图4是本实用新型的组合结构示意图。

图5是本实用新型的楔形海水能量聚集放大示意图。

附图中的标号分别为：1、主轴；2、变速齿轮组；3、发电机；4、换向齿轮组；5、浮力桶；6、支架；7、轴承；8、附轴；9、齿杆；10、楔形筑构；11、棘销；12、棘轮；41、第一齿轮；42、第二齿轮；43、第三齿轮；44、第四齿轮；45、换向齿轮。

具体实施方式

本实用新型的背景理论：

首先要对海水所具有的能量有个初步的认识，根据阿基米德定律：浮力等于排开水的体积。本发明的发电机用浮力桶的浮力来推动，如果采用圆形浮力桶直径8米高8米。其浮力可达400吨(4×4×3.14×8＝401.92)。如果海水在一秒中内将其抬高一米，那么它产生了多大的能量呢？

400000公斤×1米×1秒＝400000公斤*米*秒

1马力＝75公斤*米*秒

1马力＝735瓦

400000公斤*米*秒÷75公斤*米*秒＝5333马力

5333马力×735＝3920000瓦特＝3920千瓦

这是1秒钟发出的能量，如果这个机组能够持续保证这么大的能量输出，那么一小时就可以发出：3920kw×3600s＝14112000kw·h

也就是说每小时可发出一千四百万度电。当然，这完全是理想状态下的理论值。退一步想，海水将上述浮筒在一秒钟内抬高10-20厘米应该不是想象之外的事情。如果本发明这个系统的转换效率设到最低以百分之十五计。这样也能够在每小时仍然能够得到20-40多万度电能。这只是一个桶的浮力，如果采用多桶组合，其能量可想而知。

利用海水可以轻而一举地将几万吨的船舶抬起落下这样能量发电，是本发明追求的目标。

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：如附图1至5所示，本实用新型由主轴1、变速齿轮组2、发电机3、换向齿轮组4、浮力桶5和支架6组成，所述的支架6上通过轴承7连有至少一个换向齿轮组4，所述的一个换向齿轮组4作为独立的单元可单组应用，也可以多组组合；该换向齿轮组4并排的分布于支架6上并通过主轴1连在一起，主轴1的一端通过变速齿轮组2与发电机3相连，利用变速齿轮组2的目的是将主轴1的转动速度加快以达到发电机3发电所需要的转速；所述的换向齿轮组4由第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43、第四齿轮44及换向齿轮45组成，第一齿轮41与第二齿轮42互相啮合，第三齿轮43、第四齿轮44间啮合有一个换向过渡用的换向齿轮45，换向齿轮45使第三齿轮43、第四齿轮44转动的方向始终相同；第一齿轮41与主轴1相连、第二齿轮42通过轴承7与附轴8相连，第三齿轮43通过轴承7与主轴1相连，第四齿轮44通过轴承7与附轴8相连；所述的第三齿轮43与齿杆9上的齿咬合，并随齿杆9上下运动而顺时针或逆时针转动；齿杆9的底端与浮力桶5的顶部相固定，浮力桶5的底部位于海水内，该浮力桶5限位于楔形筑构10内；利用楔形筑构10可使浪涌涌来时水面变得更高，回退时水面变得更低的原理放大海水的波动幅度以此来放大海水的能量。在风浪较大的气候条件下，楔形筑构10可能使浮筒的波动幅度过大，没有哪个建筑能够经得起400吨的物体长时间不停地撞击；因此，实用中，建筑结构和机械结构都应该做一些考虑。

所述的第一齿轮41、第二齿轮42上各装有一个棘销11，第三齿轮43、第四齿轮44上各装有棘轮12；第三齿轮43上的棘轮12与第一齿轮41上的棘销11相配合，第四齿轮44上的棘轮12与第二齿轮42上的棘销11相配合。

所述的一个换向齿轮组4对应一个浮力桶5，该浮力桶5的体积大于实际需要浮力的体积；浮力桶5内部可充入一些水，调节浮力桶5内部的水量可根据浪涌的大小调节浮力和浮力桶5的重量作为重力做功的重量；这些水与浮力桶5外的水一样，它在浮力桶5上升时不产生影响，但在浮力桶5下降时与浮力桶5的自重对系统做功。控制浮力桶5内部的水量可以调节浮力的大小，以免在强风浪时对结构或建筑造成冲击。

浮力桶5是浸泡在海水里的唯一组件，浮力桶5通过齿杆9推动换向齿轮组4运转，可以避免其他组件受海水的腐蚀。浮力桶5根据实际设计需求可大可小，根据阿基米德定律圆柱型浮力桶5的尺寸和浮力如下表所示：

直径(米)	高(米)	体积(立方米)	浮力(吨)
				2	2	6.3	6.3
4	4	50	50
				5	5.1	100	100
6	7.1	200	200
				8	8	400	400

10

10.2

800

800

本实用新型的工作原理为：

当浮力桶5随海水的上升而上升，浮力桶5上的齿杆9推动第三齿轮43顺时针方向转动，由于第一齿轮41上的棘销11与第三齿轮43上的棘轮12是逆棘，所以，第三齿轮43推动第一齿轮41使主轴1也顺时针转动从而推动发电机3转动。此时，第二齿轮42逆时针转动、第四齿轮44顺时针转动，由于第二齿轮42上的棘销11与第四齿轮44上的棘轮12是顺棘，所以相互没有影响。

当浮力桶5随海水的下降而下降，浮力桶5上的齿杆9由于浮力桶5的自重和浮力桶5中水的重量使齿杆9向下运动使第三齿轮43逆时针方向转动，由于第一齿轮41上的棘销11与第三齿轮43上的棘轮12是顺棘，所以不影响第一齿轮41。此时，第四齿轮44逆时针转动，由于第二齿轮42上的棘销11与第四齿轮44上的棘轮12是逆棘，则第四齿轮44推动第二齿轮42逆时针转动，从而带动第一齿轮41使主轴1顺时针转动。

总之，通过换向齿轮组4的换向，上浮时浮力做功，下落时重力做功。无论浮力桶5上下运动，都能使第一齿轮41和主轴1顺时针转动，达到双响做工的目的。

如果，有多组这样的换向齿轮组4同接到同一个主轴1上，多个浮力桶5就可以随此起彼伏的海水使主轴1不停的转动，由于海水波浪运动是不规则的，浮力桶5的上下运动也是随机的，这就达到主轴1在各个角度都有可能被做功。浮力桶5的组数越多，转数越稳定，功率也就越大。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范围之内。

Claims (3)

1.一种浪涌发电机组系统，由主轴(1)、变速齿轮组(2)、发电机(3)、换向齿轮组(4)、浮力桶(5)和支架(6)组成，其特征在于：所述的支架(6)上通过轴承(7)连有至少一个换向齿轮组(4)，该换向齿轮组(4)并排的分布于支架(6)上并通过主轴(1)连在一起，主轴(1)的一端通过变速齿轮组(2)与发电机(3)相连；所述的换向齿轮组(4)由第一齿轮(41)、第二齿轮(42)、第三齿轮(43)、第四齿轮(44)及换向齿轮(45)组成，第一齿轮(41)与第二齿轮(42)互相啮合，第三齿轮(43)、第四齿轮(44)间啮合有一个换向过渡用的换向齿轮(45)；第一齿轮(41)与主轴(1)相连、第二齿轮(42)通过轴承(7)与附轴(8)相连，第三齿轮(43)通过轴承(7)与主轴(1)相连，第四齿轮(44)通过轴承(7)与附轴(8)相连；所述的第三齿轮(43)与齿杆(9)上的齿咬合，齿杆(9)的底端与浮力桶(5)的顶部相固定，浮力桶(5)的底部位于海水内，该浮力桶(5)限位于楔形筑构(10)内。

2.根据权利要求1所述的浪涌发电机组系统，其特征在于：所述的第一齿轮(41)、第二齿轮(42)上各装有一个棘销(11)，第三齿轮(43)、第四齿轮(44)上各装有棘轮(12)；第三齿轮(43)上的棘轮(12)与第一齿轮(41)上的棘销(11)相配合，第四齿轮(44)上的棘轮(12)与第二齿轮(42)上的棘销(11)相配合。

3.根据权利要求1所述的浪涌发电机组系统，其特征在于：所述的一个换向齿轮组(4)对应一个浮力桶(5)，该浮力桶(5)的体积大于实际需要浮力的体积。