CN207989226U - 一种波浪海风复合发电装置 - Google Patents

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刘延玺
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Abstract

本实用新型公开一种波浪海风复合发电装置，包括定位平台、送气机构、气动机构、齿轮机构、阀门机构、风轮和电机，气动机构和送气机构分别设置在定位平台上端和下端，送气机构包括气筒、活塞和浮板，活塞设在气筒内并通过活塞杆与设在气筒外的浮板相连，气动机构包括储气室和涡轮，气筒通过阀门机构与储气室相连，储气室的上端设有涡轮室并通过气管与涡轮室相连通，齿轮机构包括齿圈、行星轮和太阳轮，太阳轮与行星轮啮合，行星轮与齿圈的内齿啮合，涡轮的转轴穿过涡轮室并通过支架与齿圈的下端相连，太阳轮的转轴上连接风轮，行星轮通过同步节与电机相连，该复合发电装置将波浪能和海洋风能统一利用，结构简单新颖，实用性高。

Description

一种波浪海风复合发电装置
技术领域
本实用新型涉及机械领域，具体涉及一种波浪海风复合发电装置。
背景技术
波浪能与海洋风能都是绿色可再生能源，发电过程不需要燃料、不占用耕地、没有污染，符合当前世界低碳、绿色和环保的主题。中国拥有2.28万公里的海岸线，在海岸附近存在非常丰富的波浪能和海洋风能，而且这些绿色能源能量密度高、分布范围广。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种波浪海风复合发电装置，该复合发电装置将波浪能和海洋风能统一利用，集中发电，减少占地面积，高效利用波浪能与海洋风能，将会产生较高的经济效益，减少二氧化碳二等排放。
本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：
一种波浪海风复合发电装置，包括定位平台、送气机构、气动机构、齿轮机构、阀门机构、风轮和电机，气动机构和送气机构分别设置在定位平台上端和下端，送气机构包括气筒、活塞和浮板，活塞设在气筒内并通过活塞杆与设在气筒外的浮板相连，气动机构包括储气室和涡轮，气筒通过阀门机构与储气室相连，储气室的上端设有涡轮室并通过气管与涡轮室相连通，涡轮设在涡轮室内，齿轮机构包括齿圈、行星轮和太阳轮，太阳轮与行星轮啮合，行星轮与齿圈的内齿啮合，涡轮的转轴穿过涡轮室并通过支架与齿圈的下端相连，太阳轮的转轴上连接风轮，行星轮通过同步节与电机相连。
优选的，所述阀门机构包括进气单向阀和出气单向阀，进气单向阀和出气单向阀均固定在定位平台上，气筒的进气口与进气单向阀相连通，气筒的出气口通过出气单向阀和气管与储气室相连通。
优选的，所述送气机构和阀门机构均有多组，每组送气机构适配有一组阀门机构。
优选的，所述储气室的上端设置有撑架机构，撑架机构包括撑杆和连接在撑杆上第一撑板及第二撑板，撑杆有三根并且均布在储气室上，第一撑板位于涡轮室和齿圈之间，第二撑板位于风轮的上方，第二撑板的中部设置有撑板轴承，风轮的转轴与撑板轴承相连。
优选的，所述行星轮有两个，太阳轮有一个，两个行星对称的啮合在太阳轮两侧，同步节包括转接盘和同步皮带，转接盘连接在行星轮的轴承上，转接盘通过同步皮带与电机的转轴相连。
本实用新型的有益效果是：
上述波浪海风复合发电装置，设置有进气单向阀与出气单向阀，使气室中产生稳定的压力气体；采用多组气室产生压力气体，持续为储气室输入压力气体；采用垂直风轮，适合海洋风向多变的特点，提高发电效率。该复合发电装置将波浪能和海洋风能统一利用，集中发电，减少占地面积，高效利用波浪能与海洋风能，将会产生较高的经济效益，减少二氧化碳二等排放。
附图说明
图1是波浪海风复合发电装置整体结构示意图。
图2是波浪海风复合发电装置整体结构正视示意图。
图3是送气机构整体结构剖视示意图。
图4是齿轮机构整体结构示意图。
图5是涡轮和涡轮室连接结构剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明：
结合图1至图5，一种波浪海风复合发电装置，包括定位平台1、送气机构2、气动机构3、齿轮机构4、阀门机构5、风轮6和电机7。定位平台1呈圆板状，气动机构3和送气机构2分别设置在定位平台1上端和下端。
送气机构2包括气筒21、活塞22和浮板23，活塞22设在气筒21内并通过活塞杆24与设在气筒21外的浮板23相连，浮板23呈圆板状，活塞22、浮板23和活塞杆24一体成型。
气动机构3包括储气室31和涡轮32，气筒21通过阀门机构5与储气室31相连，储气室31的上端设置有涡轮室33并通过多个气管与涡轮室33相连通，涡轮32设置在涡轮室33内，上述气管内出气后，出来的气体可推动涡轮32旋转。
齿轮机构4包括齿圈41、行星轮42和太阳轮43，太阳轮43与行星轮42啮合，行星轮42与齿圈41的内齿啮合，涡轮32的涡轮转轴34穿过涡轮室33并通过支架与齿圈41的下端相连，涡轮32转动后可通过支架带动齿圈41转动。太阳轮43的转轴上连接风轮6，行星轮42通过同步节8与电机7相连。
阀门机构5包括进气单向阀51和出气单向阀52，进气单向阀51和出气单向阀52均固定在定位平台1上，气筒21的进气口与进气单向阀51相连通，外界大气中气体通过进气单向阀51进入到气筒21内。气筒21的出气口通过出气单向阀52和气管与储气室31相连通。
送气机构2和阀门机构5均有多组，每组送气机构2适配有一组阀门机构5。本实用新型中的送气机构2有六组，阀门机构5也设置有六组。
储气室31的上端设置有撑架机构9，撑架机构9包括撑杆91和连接在撑杆91上第一撑板92及第二撑板93，撑杆91有三根并并且均布在储气室31上，第一撑板92及第二撑板93均连接在三根撑杆91的内侧。第一撑板92位于涡轮室33和齿圈41之间，第二撑板93位于风轮6的上方，第二撑板93的中部设置有撑板轴承94，风轮6的转轴与撑板轴承94相连。
为保证齿轮的正常传动，本实用新型中的行星轮42有两个，太阳轮43有一个，两个行星42对称啮合在太阳轮43的左侧端上和右侧端上。同步节8包括转接盘81和同步皮带82，转接盘81连接在行星轮42的轴承上，转接盘81通过同步皮带与电机7的转轴相连。电机7可通过电线连接蓄电装置，蓄电装置在本实用新型中未画出。
为了提高涡轮32的转动能力，涡轮转轴34上连接有磁悬浮轴承机构10，磁悬浮轴承机构10包括上磁壳101、上磁芯102、下磁壳103和下磁芯104，上磁壳101连接在涡轮壳33的中部上端，下磁壳104连接在涡轮壳33的中部下端，涡轮转轴34下端部穿过涡轮壳33，涡轮转轴34的下端部上套接下磁芯104，下磁芯104位于下磁壳103内。上磁芯102套接在涡轮转轴上，并且上磁芯102设置在上磁壳101内。
上述上磁壳101、上磁芯102、下磁壳103和下磁芯104均采用N极磁铁材料制成，或者均采用S极磁铁材料制成，涡轮转轴34采用非金属材料制成，本实用新型中涡轮转轴34可采用塑料制成。上磁壳101、上磁芯102、下磁壳103和下磁芯104为同性磁极材料，上磁芯102在上磁壳101中悬浮，下磁芯104在下磁壳103中悬浮，当涡轮转轴34转动时，可以有效的降低轴承机构产生的摩擦力，从而提高了涡轮32的转动效率。为提高风轮6的转动效率，降低摩擦力，撑板轴承94也可采用类似于磁悬浮轴承机构10中的结构，从而提高风轮6的转动能力。
上述波浪海风复合发电装置，将其放在海水中，海水中的波浪会不断的拍打着浮板23，浮板23会带动活塞22在气筒21内或送，活塞22将气体通过出气单向阀52压入储气室31内，进气单向阀51和出气单向阀52交替工作，在储气室31内产生压力气体，送气机构2的共同运动，将持续为储气室31输入压力气体，储气室31的压力气体通过气管输入到涡轮室33中，压力气体吹动涡轮32转动，涡轮32带动齿圈41转动，齿圈41带动行星轮42转动，行星轮通过转接盘81带动电机7转动，并产生电能。由于海洋中也存在风，风吹动风轮6转动风轮6带动太阳轮43转动，太阳轮43也会带动行星轮42转动，并通过电机6产生电能。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种波浪海风复合发电装置，其特征在于，包括定位平台、送气机构、气动机构、齿轮机构、阀门机构、风轮和电机，气动机构和送气机构分别设置在定位平台上端和下端，送气机构包括气筒、活塞和浮板，活塞设在气筒内并通过活塞杆与设在气筒外的浮板相连，气动机构包括储气室和涡轮，气筒通过阀门机构与储气室相连，储气室的上端设有涡轮室并通过气管与涡轮室相连通，涡轮设在涡轮室内，齿轮机构包括齿圈、行星轮和太阳轮，太阳轮与行星轮啮合，行星轮与齿圈的内齿啮合，涡轮的转轴穿过涡轮室并通过支架与齿圈的下端相连，太阳轮的转轴上连接风轮，行星轮通过同步节与电机相连。
2.根据权利要求1所述的一种波浪海风复合发电装置，其特征在于，所述阀门机构包括进气单向阀和出气单向阀，进气单向阀和出气单向阀均固定在定位平台上，气筒的进气口与进气单向阀相连通，气筒的出气口通过出气单向阀和气管与储气室相连通。
3.根据权利要求1所述的一种波浪海风复合发电装置，其特征在于，所述送气机构和阀门机构均有多组，每组送气机构适配有一组阀门机构。
4.根据权利要求1所述的一种波浪海风复合发电装置，其特征在于，所述储气室的上端设置有撑架机构，撑架机构包括撑杆和连接在撑杆上第一撑板及第二撑板，撑杆有三根并且均布在储气室上，第一撑板位于涡轮室和齿圈之间，第二撑板位于风轮的上方，第二撑板的中部设置有撑板轴承，风轮的转轴与撑板轴承相连。
5.根据权利要求1所述的一种波浪海风复合发电装置，其特征在于，所述行星轮有两个，太阳轮有一个，两个行星对称的啮合在太阳轮两侧，同步节包括转接盘和同步皮带，转接盘连接在行星轮的轴承上，转接盘通过同步皮带与电机的转轴相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112145357A (zh) * 2020-10-27 2020-12-29 广东海洋大学 一种同时采集风能与波浪能的漂浮式耦合发电系统
CN112145338A (zh) * 2020-08-20 2020-12-29 山东大学 一种具有波浪能发电功能的铰接扣装置及浮体

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