CN206477950U - 基于双浮体机械式波浪能发电装置 - Google Patents
基于双浮体机械式波浪能发电装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于双浮体机械式波浪能发电装置，包括鸭体和设置于鸭体两侧用于支撑鸭体转轴的浮体，所述鸭体转轴设有凸轮，所述凸轮驱动垂直齿条上下运动，所述垂直齿条的两侧分别驱动超越离合器、啮合齿轮对、飞轮和皮带传动轮，最后驱动第一发电机转子转动；所述鸭体转轴的两端分别设有锥形齿轮传动组，所述锥形齿轮传动组包括与转轴连接的第一锥形齿轮、与第一锥形齿轮啮合的第二锥形齿轮、与第二锥形齿轮同轴的第三锥形齿轮以及与第三锥形齿轮啮合的第四锥形齿轮，所述第四锥形齿轮通过传动结构驱动第二发电机转子转动。该波浪能发电装置通过双浮体配合点头鸭结构能很好的吸收垂荡波浪能的同时吸收纵荡和横荡波浪能，提高了波浪能吸收效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种波浪能发电装置，尤其是涉及一种基于双浮体机械式波浪能发电装置。
背景技术
鸭式装置是一种经过缜密推理设计出来的、该装置具有一垂直于来波方向安装的转动轴，装置的横截面轮廓呈鸭蛋形，其前端(迎浪面)较小，其后部(背浪面)较大，水下部分为圆弧形。在波浪运动的一个周期内，点头鸭将运动能和位能两者同时通过液压装置转化出去，然后再由液压系统把动能转换为电能。点吸收式波浪能发电装置以其转换效率高、体积小、结构简单等特点，在波浪能利用领域有着广泛的应用；但是，受限于自身的几何形状，此类点吸收式波浪能发电装置往往只能吸收一个来波坐标方向上(如垂荡)的波浪能，而其他两个方向上(如纵荡和横荡)的波浪能却只能转换为以向后辐射、绕射、透射的波的形式而被白白消耗掉。
实用新型内容
本实用新型提供了一种基于双浮体机械式波浪能发电装置，同时吸收纵荡和横荡波浪能，提高效率。
本实用新型技术方案如下：一种基于双浮体机械式波浪能发电装置，包括鸭体和设置于鸭体两侧用于支撑鸭体转轴的浮体，所述鸭体转轴设有凸轮，所述凸轮驱动垂直齿条上下运动，所述垂直齿条的两侧分别设有超越离合器、啮合齿轮对、飞轮和皮带传动轮，所述超越离合器、啮合齿轮对和皮带传动轮依次传动，所述飞轮与啮合齿轮对的其中一个齿轮同轴，所述皮带传动轮通过皮带驱动第一发电机转子转动；所述鸭体转轴的两端分别设有锥形齿轮传动组，所述锥形齿轮传动组包括与转轴连接的第一锥形齿轮、与第一锥形齿轮啮合的第二锥形齿轮、与第二锥形齿轮同轴的第三锥形齿轮以及与第三锥形齿轮啮合的第四锥形齿轮，所述第四锥形齿轮通过传动结构驱动第二发电机转子转动；所述垂直齿条、超越离合器、啮合齿轮对、飞轮、皮带传动轮、锥形齿轮传动组、传动结构、第一发电机和第二发电机均固定设置于所述浮体。
进一步的，所述浮体包括本体和转向头，所述转向头可转动地连接于所述本体的头端。
优选的，所述本体设有涡轮蜗杆机构，所述转向头与所述涡轮的转轴固定连接。
本实用新型所提供的技术方案的优点在于：
相对于一些波浪能发电设备只能用在浅水域，本装置能在较深的海域进行波浪能发电。
相对于点吸收式波浪能发电装置往往只能吸收一个来波坐标方向上(如垂荡)的波浪能，本装置配合点头鸭结构能很好的吸收垂荡波浪能的同时吸收纵荡和横荡波浪能，提高了波浪能吸收效率。
相比较于液压式和气动式发电降低了成本、简化了结构，易于制造、故障率低、节能环保、便于操作。
双浮体的头端转动的设置，可以更好的吸收波浪能。通过垂直界面不断的减少，从而一定程度加大了波浪能的能量。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型俯视视结构示意图；
图3为涡轮蜗杆机构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
请结合图1至图3所示，本实施例所涉及的基于双浮体机械式波浪能发电装置，包括鸭体1和设置于鸭体1两侧用于支撑鸭体1转轴的浮体。浮体包括本体2和转向头3，本体2设有涡轮蜗杆机构，转向头3与涡轮2a转轴2c固定连接，具体的，可在转轴2c上设置折角连接件2d，折角连接件2d与转向头3焊接或者通过螺栓固定。因此转向头3在蜗杆2b的转动下可以水平摆动，两侧浮体的转向头3相对摆动，可使整个发电装置前端形成不同形状的喇叭开口4以适应不同的波浪情况。本体2上设置抛锚口5，用于锚定基于双浮体机械式波浪能发电装置，本体2上还可设置多种传感器检测波浪情况，以便调整双浮体的开口4。
鸭体1即为现有的点头鸭式波浪发电装置的部件，本实施例中，鸭体1设置在两个浮体之间。鸭体1去除内部传统的液压式波浪能量装置改换成填充聚氯乙烯发泡体，使其成为永久浮力舱。贯穿鸭体1的转轴两端设置在两侧的浮体内。转轴1中间设有凸轮(凸轮在图中为示出)，凸轮驱动垂直齿条6上下运动。垂直齿条6为条状结构，在其相对的两个侧面加工成齿面。垂直齿条6的两侧分别设有超越离合器7、啮合齿轮对8、飞轮9和皮带传动轮10，超越离合器7、啮合齿轮对8和皮带传动轮10依次传动。垂直齿条6的齿面首先和超越离合器7啮合，垂直齿条6上升时驱动一侧的超越离合器7输出，而垂直齿条6下降时，驱动另一侧的超越离合器7输出。啮合齿轮对8的作用是将超越离合器7输出扭矩传递给皮带传动轮10，飞轮9与啮合齿轮对8的其中一个齿轮同轴，皮带传动轮10通过皮带驱动第一发电机11转子转动。
鸭体1转轴的两端分别设有锥形齿轮传动组。锥形齿轮传动组包括与转轴连接的第一锥形齿轮12、与第一锥形齿轮12啮合的第二锥形齿轮13、与第二锥形齿轮13同轴的第三锥形齿轮14以及与第三锥形齿轮14啮合的第四锥形齿轮15。第四锥形齿轮15通过传动结构16驱动第二发电机17转子转动。垂直齿条6、超越离合器7、啮合齿轮对8、飞轮9、皮带传动轮10、锥形齿轮传动组、传动结构16、第一发电机11和第二发电机17均固定设置在浮体上。
本实施例技术方案的工作过程是这样的，波浪通过成喇叭状开口的浮体得到加强，即浪高有所增加，波浪通过鸭体时，鸭体前端上下摆动，使得内部凸轮转动，进而带动垂直齿条的上升和下降。垂直齿条上升时驱动一侧的超越离合器输出，并啮合齿轮对和皮带传动轮，驱动第一发电机转子转动进行发电，此时另一侧超越离合器是分离状态。而垂直齿条下降时，驱动的是另一侧的超越离合器输出，上升时输出的超越离合器此时分离状态。另一侧的超越离合器同样通过与之配套的啮合齿轮对和皮带传动轮驱动第一发电机转子转动进行发电。鸭体前端的上下摆动，同时使得鸭体转轴分别驱动两侧的锥形齿轮传动组，再通过传动结构驱动第二发电机转子转动进行发电，在传动结构中同样可以使用超越离合器使鸭体前端向上摆动时仅一侧的传动结构输出，而鸭体前端向下摆动时另一侧的传动结构输出。第一发电机和第二发电机可以连接蓄电池以存储电能。
Claims (3)
1.一种基于双浮体机械式波浪能发电装置，其特征在于，包括鸭体和设置于鸭体两侧用于支撑鸭体转轴的浮体，所述鸭体转轴设有凸轮，所述凸轮驱动垂直齿条上下运动，所述垂直齿条的两侧分别设有超越离合器、啮合齿轮对、飞轮和皮带传动轮，所述超越离合器、啮合齿轮对和皮带传动轮依次传动，所述飞轮与啮合齿轮对的其中一个齿轮同轴，所述皮带传动轮通过皮带驱动第一发电机转子转动；所述鸭体转轴的两端分别设有锥形齿轮传动组，所述锥形齿轮传动组包括与转轴连接的第一锥形齿轮、与第一锥形齿轮啮合的第二锥形齿轮、与第二锥形齿轮同轴的第三锥形齿轮以及与第三锥形齿轮啮合的第四锥形齿轮，所述第四锥形齿轮通过传动结构驱动第二发电机转子转动；所述垂直齿条、超越离合器、啮合齿轮对、飞轮、皮带传动轮、锥形齿轮传动组、传动结构、第一发电机和第二发电机均固定设置于所述浮体。
2.根据权利要求1所述的基于双浮体机械式波浪能发电装置，其特征在于，所述浮体包括本体和转向头，所述转向头可转动地连接于所述本体的头端。
3.根据权利要求2所述的基于双浮体机械式波浪能发电装置，其特征在于，所述本体设有涡轮蜗杆机构，所述转向头与所述涡轮的转轴固定连接。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107941203A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-04-20 | 张建洲 | 一种智能化监测系统及方法 |
| CN109058032A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-21 | 常熟理工学院 | 一种波浪能发电振荡浮子装置 |
| CN109356779A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-19 | 哈尔滨工程大学 | 一种集成振荡水柱式与点头鸭式发电装置的梳式防波堤单元及系统 |
| CN110230568A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-13 | 上海电力学院 | 一种仿船式双效波能发电装置 |
| CN114087112A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-25 | 大连海事大学 | 一种带有辅助稳定转换机构的漂浮式波浪能转换装置 |
| CN118564393A (zh) * | 2024-07-31 | 2024-08-30 | 中国石油大学(华东) | 一种往复式运动海浪发电装置 |
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