CN2054494U - 海浪推力发电装置 - Google Patents

Abstract

本发电装置由平台、三组以上带有传感板的传感器、连杆、曲轴、发电机等组成。传感板平面基本垂直于海浪推力方向和海平面，各传感板位置前后错开。利用海浪向海岸推来的水位差，传感板前后错开的位移差，以及三组以上传感器交替向曲轴传递海浪推力的时间差，把一个海浪力分解传递给曲轴。使曲轴连续不停地运转，再通过齿轮变速系统，使发电机运转发电。本装置能在任何海岸使用，不受地形限制，可制造不同功率的系列产品，结构简单，成本较低。

Description

本实用新型为海浪推力发电装置。

海浪是一种丰富的能源。在现有技术中，多为潮汐发电装置，即利用潮汐所产生的水位差，用低水头发电机发电；也有以海浪的上下起伏差（因“无风三尺浪”，可利用）以驱动发电装置的，如中国科学院广州能源研究所研制的BD101型波力发电装置。

可以看出，现有技术的海浪发电装置，只是利用了海潮造成的水位差和海浪的起伏差。而海浪还有一个现象，就是不间断地一浪接一浪向海岸推进。这也是一种力量，一种能源，也可以作为一种推动力，通过传感装置，传动系统使发电机运转发电。

本实用新型的目的，就是利用海浪的推进力，是海浪能源利用的又一种形式。

本实用新型的工作原理如下（参见图1）：漂浮于海面的平台（2）上装置三个以上传感器（1），传感器上基本上垂直于海浪推进方向和海平面的传感板（19）为接受海浪推进力的工作部件。各传感板的位置前后错开，所以接受一个海浪推力的时间也有先后不同，传感板（19）受力产生位移，通过传感器内轴推动连杆（3），连杆推曲轴、轴柄。数个传感板不同时间受海浪推力。使各个曲轴轴柄也不同时间连续受力，使曲轴产生旋转运动。安装于曲柄中部的主动轮（5）通过变速装置带动发电机轴的被动轮，使发电机旋转而发电。

由于本实用新型是利用海浪推动的水位差，利用传感板前后的位移差，及每个传感器推动曲轴的时间差使发电机不停地旋转发电，所以也称本实用新型为“三差发电装置”。

本实用新型的基本结构是由传感器（1）、平台（2）、连杆（3）、曲轴（4）、传动齿轮（5）、发电机（6）及其他连接件组成（见图1）。

各部件的基本结构和要求如下：

1、平台（2）：是一个密封装置，可浮于海面，用以安装和支承传感器、传动系统、发电机等；

2、传感器（1）：由可开合的传感板，开合控制系统传感轴、传感内轴等构成。传感板打开时成方形（或圆形或其他形）平面，（或略有角度）垂直于海浪推进方向和海平面。开合控制系统根据曲轴运转角的需要，能使传感板在打开时接受海浪推力。传感器完成推力任务后，为了避免继续随海浪推力做负功，而在回位时闭合，同时又减小回位阻力和杂波干扰，传感轴一端与传感板相连，另一端穿过传感轴套经内轴（33）与连接轴铰接。

3、连杆（3）一端与连接轴（34）铰接，另一端铰接于相应的曲轴连杆轴颈上：

4、曲轴（4）：曲轴上，根据传感器的数量制有相同数量的曲柄和连杆轴颈，并在曲轴圆周上均匀分布（见图5），曲轴上可有多个主轴颈，通过轴承和轴承座安装在平台上（或机架上）。

5、传动齿轮（5）：较大的主传动齿轮安装在曲轴上，通过变速器，带动发电机齿轮。

由上可以看出本实用新型是一种新的利用海浪推力发电的装置，它结构简单，造价较低，可根据需要安装不同数量的传感器制成不同功率要求的发电装置，甚至一家一户均可，管理操作简单，它使用上受地形限制小，一般海岸均可使用，而利用潮汐，发电要修建堤坝，工程浩大，投资较大，且只能在有海湾的地区兴建。

海浪的冲击推进力较大，有时远胜于低水位落差冲击力和海浪上下的浮力。不太大的传感板可产生较大的推力，因而结构可以较小。由此说明，本实用新型是一种新型的海浪推力发电装置。

本实用新型实施方案附图说明及结构要求说明如下：

图1是总体结构俯视  示意图，由传感器（1）、平台（2）、连杆（3）、曲轴（4）、传动齿轮（5）、发电机（6）、轴承座（7）、飞轮（8）、三角仓（9）、支撑机架（10）、轴套（17）、传感轴套（30）、内轴（33）等组成。

图2是总体配置侧视示意图。有三角仓（9）、支撑机架（10）、调节绳（11）、风导向板（12）、机房（13）、曲轴仓（14）上岸轮（15）、锚固定点（16）、支架（18）等。

图3是传感板正面结构简图，由传感板（19）、弹簧座（20）、活动支撑座（21）、传感板绞连（23）、传感轴（29）组成。

图4是传感器结构示意图。由支撑机架（10）传感板（19）、弹簧座（20）、活动支杆座（21）、活动支杆（22）、传感板绞连（23）、开闭弹簧（24）、推环（25）、推环内杆（26）、推环杆（27）、传感轴（29）上，开有推环内杆定位槽（28），还有传感轴套（30）、推环杆定位销（31）、传感轴限位板（32）、内轴（33）、连接轴（34）等组成。

图5是曲轴颈轴向分布示意图。①——⑥分别代表轴颈号。

本实施例的平台下部为一个五角密封仓，密封仓的前部呈三角形，后部呈梯形，利用前三角仓（9）可以把推来的海浪分流，以减少和平衡海浪对平台的冲击力，使平台尽量保持稳定。平台的后上部为加盖的密封曲轴仓（14）、曲轴、飞轮、连杆均安装其内，以防海水浸入对机件的腐蚀。曲轴仓前壁安装有六个轴套（17）。平台上方设有机房（13），以安装发电机组、配电系统等。机房顶有风导向板（12），可以借用风力自动调节平台方向，使传感板处于最佳受力位置。平台的前三角端设锚链铰接点（16），用海底固定庄通过链绳或柱，将平台定位，能随涨退潮上下升降和随风向调节方向。平台下设易于拆装的上岸轮（15），发电时可拆下，在遇台风或需要检修时装上，可将整个平台拖上海岸。平台上还装有支架（18），通过调节绳（11）吊挂支撑机架（10）的前端。

支撑机架（10）的后端铰接在平台中上部，前端用调节绳吊挂在平台上的支架上，可以调节支撑机架前端的高低，以使传感器在上下位置上处于最佳受力位置。支撑机架上面能够行人，并设有安全护栏，以便对传感器进行检查、调整和维修。支撑机架上设有六个传感轴套（30），传感器轴可以在内滑动。

曲轴（4）用四个轴承座安装在曲轴仓内的机架上，或直接装在平台上，曲轴有六个曲柄和连杆轴颈，且均匀地分布在曲轴圆周上，其工作顺序为3－4－2－5－1－6。（见图5）

连杆（3）的一端安装在曲轴的连杆轴颈上，另一端与连接轴（34）铰接。连接轴（34）穿过曲轴仓前壁的轴套（17）与传感器的内轴（33）铰连。

主动齿轮（5）安装在曲轴的中部，以使曲轴受力平衡。曲柄的两端各装一飞轮（8），以使曲轴运转更平衡。主动齿轮通过变速装置传动装于机房内的发电机（6）。

本实用新型的传感器（见图3、图4）由两块传感板（19），弹簧座（20），活动支杆座（21），活动支杆（22），传感板铰连（23），闭合弹簧（24），推环（25），推环内杆（26），推环杆（27），传感轴（29），推环杆定位销（31），传感轴限位板（32），内轴（33）等组成。内轴（33）的一端与连接轴（34）铰接，传感轴（29）为空心管轴，从内轴的另一端套在内轴外，可轴向移动，并与内轴一起穿过传感轴套（30），传感轴靠近连接轴的一端焊有传感轴限位板（32），传感轴上的轴线方向开有推环内杆定位槽（28），推环（25）套于传感轴（29）外，并能沿轴向滑动。推环内杆（26）在推环内杆定位槽内并与推环相固连，随着推环的移动而移动，移动距离受定位槽限制。传感轴尖端有小孔，用轴穿过小孔，将两块传感板（19）铰接在传感轴端，两传感板（19）靠近外沿有活动支杆座（21），活动支杆（22）一端铰接于推环上，一端铰接于传感板上的活动支杆座上。传感板与传感板铰接处后有弹簧座（20），闭合弹簧（24）装在弹簧座（20）与推环（25）之间。支撑机架上有推环杆定位销（31），两推环杆（27）为扁曲形杆，上开有曲形槽，杆的一端铰接在传感轴限位板（32）上，曲形槽套在推环定位销（31）上，推环杆上的曲形槽的形状，要保证传感器在工作行程能使推环杆的自由端，顶住推环，压缩闭合弹簧把传感板打开，而在空行程时，推环杆自由端能脱开推环，闭合弹簧伸长而使传感板闭合。

传感器的工作过程如下：

①在工作初始时，内轴（33）伸向最前端，内轴推动推环内杆和推环压迫弹簧，使传感轴前移，当传感轴限位板靠上支撑机架上的传感轴套后传感轴停止前移闭合弹簧被压缩，逐渐打开传感板，内轴推到极点时推环杆自由端顶住内环，传感板完全打开，此时若受到海浪推力，则传感板受力，通过闭合弹簧和活动支杆、推动推环和推环内杆迫使内轴后移（传感轴也同时后移），内轴通过推动连接轴和连杆，使曲轴转动。

②在作功完毕时，曲轴迴转半周，一个传感器作功完毕，此时由于推环杆也随着后移，在推环杆定位销的作用下推环杆自由端被压迫脱离推环，则闭合弹簧伸长，因推环靠近传感轴套，故迫使传感轴迅速前移，活动支杆拉着传感板闭合。进入空行回位行程。

传感板的开合原理与用晴雨伞相似（图1）六个传感器循环工作就能使曲轴不停地运行，通过齿轮和变速箱带动发电机转动发电。

关于几个设计参数的说明：

1.根据需要功率的大小，确定传感板面积和传感系统组数；

2.n组传感板的位移量之和，等于浪与浪之间的距离；或浪与浪之间距离等于n组传感板位移量之和的倍数。或者说：一个海浪周期应等于曲轴运行一周时间的一倍或数倍。

3.曲轴的曲柄半径等于每个传感板位移量的二分之一。

4.根据曲轴转速和发电机标称转速决定齿轮传动和变速系统参数。

因海水的腐蚀性较大，一切机件，均应采用防腐蚀材料，或采用防腐蚀措施。

Claims (3)

1、一种海浪推力发电装置，其特征在于：

(1)在可漂浮海面的平台上安装有三个以上的传感器、传感器通过连杆、曲轴，传动齿轮等传动系统驱动发电机；

(2)传感器上的传感极工作时基本上垂直于海浪推进方向和海平面；

(3)各个传感器上的传感板的位置前后错开，使接受一个海浪力的时间前后不同。

2、按权利要求1所述的海浪推力发电装置，其特征在于传感器有开合系统，它是由传感板、闭合弹簧、活动支杆、活动支杆座、推环及其内杆、推环杆、推环内杆定位槽、传感轴、推环杆定位销、传感轴限位板组成，可以使传感板按曲轴运转角的需要开合。

3、按权利要求1所述的海浪推力发电装置，其特征在于支撑架一端铰接于平台上，另一端用调节绳吊挂在平台支架上。

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