CN205918538U - 一种波浪能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型披露一种波浪能发电装置，包括机械架、特制浮板、单边齿条、摆轮结构、齿轮、棘轮结构、飞轮和发电机；机械架坐落固定于浅海中，特制浮板采用弧化四翼结构，并采用无固定连接，浮于机械架四腿之间；共有4根单边齿条，每根单边齿条下端焊接一个摆轮结构，机械架顶梁上共有2根横向长轴平行放置，横向长轴一端通过法兰盘直接与短轴相连，短轴与发电机通过联轴器相连，另一端与飞轮通过键刚性连接结。本实用新型波浪能收集效果大大提高，浮板不易因波浪能过大而折断，浮板任意角度方向的起伏都会转化为单边齿条的上下走动，动力累加方向具有一致性，动力输出具有持续性。

Description

一种波浪能发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，具体涉及一种波浪能发电装置。

背景技术

随着化石能源的不断开发利用，人类可利用的有限的化石能源不断减少。而且火力发电的效率以及带来的环境污染已不容小觑。所以新能源的开发和高效利用已然成为人们在能源领域的必然选择。目前，风力发电和水坝发电及太阳能电池板发电已经运用的相当成熟高效。而波浪能发电只是处在小规模或试验阶段，很少大规模成熟利用。并且众多的波浪能发电装置或多或少存在低转化率和不稳定问题，所以对于波浪能的高效转化利用已然成为亟待解决的问题。

波浪能发电装置形式多样，但都是利用型板或箱桶以及其它浮体收集波浪能并转化为工作对象的机械能，再利用这些机械能带动发电机发电。对于已有的浮板式收集波浪能发电装置，浮板被铰接式固定，运动方式单一，只能有一个摆动的自由度，收集波浪能不够充分，浮板的铰接点以及其工作角度不好控制，波浪能利用率低下。而且对于已有的波浪能发电装置采用双边齿条，双程发电，摩擦损耗太大，容易造成机械卡死现象。因此面临着发电功率低，工作状况不稳定的问题，由此带来的经济和环保效益并不是很明显。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种新型、高效的能量转化收集机械装置。本实用新型通过以下技术方案解决上述问题：一种波浪能发电装置，包括机械架、特制浮板、单边齿条、摆轮结构、齿轮、棘轮结构、飞轮和发电机；机械架坐落固定于浅海中，特制浮板采用弧化四翼结构，并采用无固定连接，浮于机械架四腿之间；共有4根单边齿条，每根单边齿条下端焊接一个摆轮结构，上端自由；4个摆轮结构坐落于特制浮板之上，同时每根单边齿条置于竖直的上、下2个齿条卡套中，该竖直上、下的2个齿条卡套分别固定于机械架顶梁向里伸出的和下梁向里伸出的2根短横梁端部；机械架顶梁上共有2根横向长轴平行放置，每根横向长轴上有2个齿轮，两根横向轴上共4个齿轮，每根单边齿条与一个齿轮啮合，每根横向长轴通过两端的轴承和轴承套固定于机械架上，在每一根 横向长轴上，轴向分开套有2个棘轮结构，每个棘轮结构有内外圈，内外圈只能单向相对转动，每个棘轮结构的内圈通过键或者焊接与横向长轴刚性连接，齿轮通过键或者焊接套在棘轮外圈上，也即棘轮结构套在横向长轴上，齿轮套在棘轮结构上；横向长轴一端通过法兰盘直接与短轴相连，短轴与发电机通过联轴器相连，另一端与飞轮通过键刚性连接结；2个发电机通过三角形支架刚性分别固定于机械架两边。

本实用新型的积极进步效果在于：相对于已有的浮板式波浪能发电装置，本实用新型提供的新型波浪能发电装置具有以下几点有益效果：

1.相对于已有的浮板式发电装置，该实用新型重新改进了浮板的固定方式，无固定方式浮于机械架四腿之间使得浮板的自由度很大，波浪能收集效果大大提高，且浮板的无固定方式也解决了海平面变化带来的问题，无论海面怎么变化浮板随之上升或下降，收集波浪能效果不受影响，从而充分的自由度充分地吸收波浪能

2.本实用新型中浮板的形状也是完全不同于已有的矩形形状，弧化四翼的特制浮板无应力集中现象，不易因波浪能过大而折断，弧形边缘延伸收集更多的波浪能圆弧形过渡与延伸，也大大减小了摩擦现象。

3.本实用新型中单边齿条下端的摆轮机构，也摆脱了旧式浮板发电装置中与板铰接的方式，不会出现浮板与齿条互相牵制的卡死现象。此结构与特制浮板有且只有存在滚动摩擦，也使得浮板任意角度方向的起伏都会转化为单边齿条的上下走动。

4.本实用新型中采用的棘轮结构是一个亮点，相对于已有的双边齿条与一对齿轮咬合连接出现上下动力抵消卡死现象，此结构保证了齿轮和横向轴的单向刚性连接，使得单边齿条在上升时带动齿轮，齿轮带动横向轴，单边齿条在下降时带动齿轮空转，横向轴不随之转动，这样保证的单边齿条回程下降时顺利进行，也即使得单边齿条上程发电，下程自由，保证了动力累加方向的一致性。

5.无摩擦的齿条卡套稳定了单边齿条顺利上下平移；横向轴轴端的飞轮，储存输出的无规则动能，从而保证了动力输出的持续性。

附图说明

图1为本实用新型波浪能发电装置的整体三维结构示意图

图2为本实用新型波浪能发电装置的俯视图

图3为本实用新型波浪能发电装置的正视图

图4为本实用新型波浪能发电装置的爆炸图

结合附图本实用新型实施例的附图标记如下：

1‐飞轮；2‐横向长轴；3‐发电机；4‐短轴；5‐法兰盘；6‐棘轮结构；7‐齿轮；8‐单边齿条；9‐齿条卡套；10‐机械架；11‐轴承；12‐轴承套；13‐特制浮板；14‐摆轮结构；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实例进行说明，以详细说明本实用新型的技术方案。根据实用新型实施例，提供了一种新型波浪能发电装置，如图1所示，为该实施案例的总装图；具体零部件如图4所示，本实施例包括机械架10，机械架四腿柱之间的特制浮板13，通过轴承11和轴承套12与机械架连接的两根横向轴2，通过齿条卡套9与机械架连接的单边齿条8，通过棘轮结构6与横向轴连接的齿轮7，通过法兰盘5与短轴4连接的发电机3，以及横向轴轴端的飞轮1。

如图2所示，特制浮板13浮动于机械架10四腿柱之间，海平面之上。海浪走来时特制浮板13会发生任意方向不可预知的上下起伏；如图3所示，单边齿条8通过下端摆轮结构14矗立于特制浮板13之上；参考图1和图3，特制浮板13的不确定起伏顶起摆轮结构14的360度周向调整，同时摆轮结构14在特制浮板13上滚动，将任意角度的起伏转化为上下起伏，单边齿条8上程时推动齿轮7一并带动横向轴2转动，单边齿条8下程时齿轮7空转，而且四个齿轮7之间不会发生互相的转动牵制干扰，动力不断地朝一个方向输出给横向轴2，轴端的飞轮1也由于惯性连续转动，保证了另一端法兰盘5连接的发电机3的持续转动。其中，上述机械架10采用电化学处理防海水腐蚀，特制浮板13采用塑钢或者空心板箱，为保证发电效果明显，本实用新型实体尺寸的大小应适应于海水深度，可随深度尺寸有所变化。齿轮7可以通过齿轮箱包裹润滑，只露出与单边齿条8啮合部分。本实用新型的发电机3可以通过三角形支架固定于机械架10上，并通过防护装置包裹，以延长其使用寿命。

上述实施例中，实体尺寸的大小未给出。就是在具体实施本实用新型时应先勘测工作地点的实际海况，确定实体的大小，将机械架四脚固定于海底，在整个浅海 沿着海岸线设置一系列本实用新型的波浪能发电装置，并在适当位置建立海上电站，以便实时监管和电力集中输送，可以将一系列发电机组的电力集中经过变电站处理。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，本实用新型不受上述实施例的限制，对于业界的技术人员来说，在不脱离本实用新型院里的前提下，本实用新型还可以作出若干种变型和改进，这些改进和变型都应包含在本实用新型所要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种波浪能发电装置，其特征在于包括机械架、特制浮板、单边齿条、摆轮结构、齿轮、棘轮结构、飞轮和发电机；机械架坐落固定于浅海中，特制浮板采用弧化四翼结构，并采用无固定连接，浮于机械架四腿之间；共有4根单边齿条，每根单边齿条下端焊接一个摆轮结构，上端自由；4个摆轮结构坐落于特制浮板之上，同时每根单边齿条置于竖直的上、下2个齿条卡套中，该竖直上、下的2个齿条卡套分别固定于机械架顶梁向里伸出的和下梁向里伸出的2根短横梁端部；机械架顶梁上共有2根横向长轴平行放置，每根横向长轴上有2个齿轮，两根横向轴上共4个齿轮，每根单边齿条与一个齿轮啮合，每根横向长轴通过两端的轴承和轴承套固定于机械架上，在每一根横向长轴上，轴向分开套有2个棘轮结构，每个棘轮结构有内外圈，内外圈只能单向相对转动，每个棘轮结构的内圈通过键或者焊接与横向长轴刚性连接，齿轮通过键或者焊接套在棘轮外圈上，也即棘轮结构套在横向长轴上，齿轮套在棘轮结构上；横向长轴一端通过法兰盘直接与短轴相连，短轴与发电机通过联轴器相连，另一端与飞轮通过键刚性连接；2个发电机分别刚性固定于机械架两边。

2.如权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于2个发电机通过三角形支架分别刚性固定于机械架两边。