CN205243711U - 基于棘轮机构的波浪能发电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于棘轮机构的波浪能发电设备；属于发电设备技术领域；其技术要点包括安装支架，安装支架固定在外部基座上，其中所述安装支架上沿竖直方向设有导向筒，在导向筒内活动套设有传动杆，传动杆下端连接有浮体，在传动杆上端铰接有第一传动臂，第一传动臂自由端固定连接有第一驱动轮，第一驱动轮连接有第一棘轮机构，所述第一棘轮机构的中心轴连接有第一发电机；本实用新型旨在提供一种结构紧凑、造价较低廉且安装使用方便的基于棘轮机构的波浪能发电设备；用于发电。

Description

基于棘轮机构的波浪能发电设备

技术领域

本实用新型涉及一种发电设备，更具体地说，尤其涉及一种基于棘轮机构的波浪能发电设备。

背景技术

利用海洋能源,是当今世界能源研究的方向。特别是在能源关系到国家安全，地球矿物能源逐渐枯竭及环境状况日益恶化的形势下，如何有效利用资源丰富、可再生的海浪能源，显得条件十分重要，棘能机构波浪发电系统就是在现有利用海洋波浪能发电研究的基础上，运用成熟的机械制造及发电技术进行有效的组合。将广阔海岸取之不尽，用之不竭的波浪能低成本地转化为电能，为改善我国能源短缺和环境污染开辟一条新的途径。

棘轮机构式波浪能发电系统的灵感来源于人们司空见惯的自行车的后轮驱动方式，巧妙地将波浪的上下运动先转化为单一直线往复式运动，进而转化为同一方向的圆周运动，去驱动目前技术水平十分成熟的发电机运转，从而获得人们需要的电能。

利用波浪能发电，是当今世界各国研究的重点领域之一。现有的海浪发电技术要么投资巨大，要么实现技术难度大，不易于推广使用；要么安装于海底，难以应对大风大浪等恶劣的自然环境，电力输送也极为困难；要么机械结构复杂，效率低下。棘轮机构发电系统利用棘轮的单向转换功能，将波浪的双向运动直接转化为圆周运动，结构简单紧凑，制造成本低廉，易于推广使用，有巨大的市场前景。由于该发电系统的主要设备安装于陆上岸边，能够适应复杂多变的海洋性气候，电力输送和日常的设备维护保养十分方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑、造价较低廉且安装使用方便的基于棘轮机构的波浪能发电设备。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种基于棘轮机构的波浪能发电设备，包括安装支架，安装支架固定在外部基座上，其中所述安装支架上沿竖直方向设有导向筒，在导向筒内活动套设有传动杆，传动杆下端连接有浮体，在传动杆上端铰接有第一传动臂，第一传动臂自由端固定连接有第一驱动轮，第一驱动轮连接有第一棘轮机构，所述第一棘轮机构的中心轴连接有第一发电机。

上述的基于棘轮机构的波浪能发电设备中，所述第一棘轮机构为内啮合棘轮机构，在第一棘轮机构外设有第一传动齿轮；所述第一驱动轮为齿轮，第一传动齿轮与第一驱动轮啮合或通过传动链条联动。

上述的基于棘轮机构的波浪能发电设备中，所述第一棘轮机构为内啮合棘轮机构，在第一棘轮机构外设有第一皮带轮；所述第一驱动轮为皮带轮，第一皮带轮与第一驱动轮通过传动皮带联动。

上述的基于棘轮机构的波浪能发电设备中，所述第一驱动轮的外径比第一棘轮机构的外径大。

上述的基于棘轮机构的波浪能发电设备中，所述第一棘轮机构通过第一增速箱与第一发电机连接。

上述的基于棘轮机构的波浪能发电设备中，所述传动杆上端铰接有第二传动臂，第二传动臂自由端固定连接有第二驱动轮，第二驱动轮连接有第二棘轮机构，所述第二棘轮机构的中心轴连接有第二发电机；所述第二棘轮机构的转动方向与第一棘轮机构的转动方向相反。

上述的基于棘轮机构的波浪能发电设备中，所述第二棘轮机构为内啮合棘轮机构，在第二棘轮机构外设有第二传动齿轮；所述第二驱动轮为齿轮，第二传动齿轮与第二驱动轮啮合或通过传动链条联动。

上述的基于棘轮机构的波浪能发电设备中，所述第二棘轮机构为内啮合棘轮机构，在第二棘轮机构外设有第二皮带轮；所述第二驱动轮为皮带轮，第二皮带轮与第二驱动轮通过传动皮带联动。

上述的基于棘轮机构的波浪能发电设备中，所述第二驱动轮的外径比第二棘轮机构的外径大。

上述的基于棘轮机构的波浪能发电设备中，所述第二棘轮机构通过第二增速箱与第二发电机连接。

本实用新型采用上述结构后，利用浮体、传动杆、导向筒、传动臂、驱动轮和棘轮机构配合。当海浪由波谷到波峰时，浮体在海浪和浮力的双重作用由下向上运动，在导向筒的导向作用下，传动杆向上推动传动臂旋转一个角度，驱动轮也随着旋转相应角度，传动皮带或齿轮带动棘轮机构向一个方向旋转，从面带动发电机发电，当海浪由波峰到波谷时，浮体在重力的作用下向下运动，回到波谷的位置，由于棘轮机构只能向一个方向输出动力，这时与棘轮机构相连接的发电机旋转方向不会改变，从而使发电机向同一个方向旋转，下一波浪周期重复这一周期。棘轮机构式海浪发电系统巧妙地利用棘轮机构的单向运动特点，导向筒锁定了浮体的运动方向，撷取了不规则运动的波浪中规则的运动分量，将波浪的不规则运动转化为规则的上下两个方向的直线运动，棘轮机构把传动杆的不规则往复上下运动转换为规则的圆周运动，为现有技术十分成熟的发电机技术提供了工作条件。由于该发电系统的主要设备不直接和水面接触，设备易于安装和维护，电力易于输送，不受恶劣海况的干扰。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型实施例3的结构示意图；

图4是本实用新型实施例4的结构示意图。

图中：安装支架1、导向筒2、传动杆3、浮体4、第一传动臂5、第一驱动轮6、第一棘轮机构7、第一发电机8、第一传动齿轮9、第一皮带轮10、第一增速箱11、第二传动臂12、第二驱动轮13、第二棘轮机构14、第二发电机15、第二传动齿轮16、第二皮带轮17、第二增速箱18。

具体实施方式

实施例1

参阅图1所示，本实用新型的一种基于棘轮机构的波浪能发电设备，包括安装支架1，安装支架1固定在外部基座上，其特征在于，所述安装支架1上沿竖直方向设有导向筒2，在导向筒2内活动套设有传动杆3，传动杆3下端连接有浮体4，在传动杆3上端铰接有第一传动臂5，第一传动臂5自由端固定连接有第一驱动轮6，第一驱动轮6连接有第一棘轮机构7，所述第一棘轮机构7的中心轴连接有第一发电机8。

具体地，在本实施例中，所述第一棘轮机构7为内啮合棘轮机构，在第一棘轮机构7外设有第一传动齿轮9；所述第一驱动轮6为齿轮，第一传动齿轮9与第一驱动轮6啮合或通过传动链条联动。优选地，所述第一驱动轮6的外径比第一棘轮机构7的外径大。这样可以提高第一棘轮机构7的转速，从而提高第一发电机8的转速。

进一步地，所述第一棘轮机构7通过第一增速箱11与第一发电机8连接。这样可以进一步提示符高第一发电机8的转速，提高发电效率。

使用时，将本实用新型的设备安装在海岸边，通过安装支架1固定传动杆3，并使浮体4与海水平面接触。当海浪由波谷到波峰时，浮体在海浪和浮力的双重作用由下向上运动，在导向筒的导向作用下，传动杆向上推动传动臂旋转一个角度，驱动轮也随着旋转相应角度，齿轮或传动链条带动第一棘轮机构向一个方向旋转，从面带动第一发电机发电，当海浪由波峰到波谷时，浮体在重力的作用下向下运动，回到波谷的位置，由于第一棘轮机构只能向一个方向输出动力，这时与第一棘轮机构相连接的第一发电机旋转方向不会改变，从而使第一发电机向同一个方向旋转，下一波浪周期重复这一周期。

整个过程类似于我们骑自行车时，向一个方向踩下踏板时，动力通过链条带动棘轮机构向前运动，当我们向相反的方向踩踏板时，由于棘轮机构的单向作用，动力不会输出到车轮上，从而不会改变自行车的运动方向，自行车会向前不停的运动。

实施例2

参阅图2所示，本实用新型的一种基于棘轮机构的波浪能发电设备，其结构与实施例1基本相同，不同之处在于，所述第一棘轮机构7为内啮合棘轮机构，在第一棘轮机构7外设有第一皮带轮10；所述第一驱动轮6为皮带轮，第一皮带轮10与第一驱动轮6通过传动皮带联动。

其工作原理与工作方式均与实施例1相同。

实施例3

参阅图3所示，本实用新型的一种基于棘轮机构的波浪能发电设备，其结构与实施例1基本相同，不同之处在于，所述传动杆3上端铰接有第二传动臂12，第二传动臂12自由端固定连接有第二驱动轮13，第二驱动轮13连接有第二棘轮机构14，所述第二棘轮机构14的中心轴连接有第二发电机15；所述第二棘轮机构14的转动方向与第一棘轮机构7的转动方向相反。同时，所述第二棘轮机构14为内啮合棘轮机构，在第二棘轮机构14外设有第二传动齿轮16；所述第二驱动轮13为齿轮，第二传动齿轮16与第二驱动轮13啮合或通过传动链条联动。所述第二驱动轮13的外径比第二棘轮机构14的外径大。

进一步地，所述第二棘轮机构14通过第二增速箱18与第二发电机15连接。

本实施例实际是在实施例1的基本上增加一套发电系统。其与实施例1不同的地方在于可以利用海浪的波谷和波峰进行发电，波谷阶段时，第一发电机发电，波峰阶段时，第二发电机发电。更有效地利用海洋资源。

实施例4

参阅图4所示，本实用新型的一种基于棘轮机构的波浪能发电设备，其结构与实施例3基本相同，不同之处在于，所述第一棘轮机构7为内啮合棘轮机构，在第一棘轮机构7外设有第一皮带轮10；所述第一驱动轮6为皮带轮，第一皮带轮10与第一驱动轮6通过传动皮带联动。同时所述第二棘轮机构14为内啮合棘轮机构，在第二棘轮机构14外设有第二皮带轮17；所述第二驱动轮13为皮带轮，第二皮带轮17与第二驱动轮13通过传动皮带联动。

其工作原理与工作方式均与实施例3相同。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种基于棘轮机构的波浪能发电设备，包括安装支架（1），安装支架（1）固定在外部基座上，其特征在于，所述安装支架（1）上沿竖直方向设有导向筒（2），在导向筒（2）内活动套设有传动杆（3），传动杆（3）下端连接有浮体（4），在传动杆（3）上端铰接有第一传动臂（5），第一传动臂（5）自由端固定连接有第一驱动轮（6），第一驱动轮（6）连接有第一棘轮机构（7），所述第一棘轮机构（7）的中心轴连接有第一发电机（8）。

2.根据权利要求1所述的基于棘轮机构的波浪能发电设备，其特征在于，所述第一棘轮机构（7）为内啮合棘轮机构，在第一棘轮机构（7）外设有第一传动齿轮（9）；所述第一驱动轮（6）为齿轮，第一传动齿轮（9）与第一驱动轮（6）啮合或通过传动链条联动。

3.根据权利要求1所述的基于棘轮机构的波浪能发电设备，其特征在于，所述第一棘轮机构（7）为内啮合棘轮机构，在第一棘轮机构（7）外设有第一皮带轮（10）；所述第一驱动轮（6）为皮带轮，第一皮带轮（10）与第一驱动轮（6）通过传动皮带联动。

4.根据权利要求1所述的基于棘轮机构的波浪能发电设备，其特征在于，所述第一驱动轮（6）的外径比第一棘轮机构（7）的外径大。

5.根据权利要求1所述的基于棘轮机构的波浪能发电设备，其特征在于，所述第一棘轮机构（7）通过第一增速箱（11）与第一发电机（8）连接。

6.根据权利要求1所述的基于棘轮机构的波浪能发电设备，其特征在于，所述传动杆（3）上端铰接有第二传动臂（12），第二传动臂（12）自由端固定连接有第二驱动轮（13），第二驱动轮（13）连接有第二棘轮机构（14），所述第二棘轮机构（14）的中心轴连接有第二发电机（15）；所述第二棘轮机构（14）的转动方向与第一棘轮机构（7）的转动方向相反。

7.根据权利要求6所述的基于棘轮机构的波浪能发电设备，其特征在于，所述第二棘轮机构（14）为内啮合棘轮机构，在第二棘轮机构（14）外设有第二传动齿轮（16）；所述第二驱动轮（13）为齿轮，第二传动齿轮（16）与第二驱动轮（13）啮合或通过传动链条联动。

8.根据权利要求6所述的基于棘轮机构的波浪能发电设备，其特征在于，所述第二棘轮机构（14）为内啮合棘轮机构，在第二棘轮机构（14）外设有第二皮带轮（17）；所述第二驱动轮（13）为皮带轮，第二皮带轮（17）与第二驱动轮（13）通过传动皮带联动。

9.根据权利要求6所述的基于棘轮机构的波浪能发电设备，其特征在于，所述第二驱动轮（13）的外径比第二棘轮机构（14）的外径大。

10.根据权利要求6所述的基于棘轮机构的波浪能发电设备，其特征在于，所述第二棘轮机构（14）通过第二增速箱（18）与第二发电机（15）连接。