CN209195588U - 一种海洋波浪能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于发电设备技术领域，涉及一种海洋波浪能发电装置。本实用新型包括基座，基座上设有第二连杆，第二连杆上连接有第一连杆，第一连杆的上端上连接圆球浮体，圆球浮体内具有安装腔，安装腔的内壁上设有第一发电机，安装腔的内壁上转动设有两根转轴一，并且与第一发电机的输入轴传动连接，两根转轴一上设有外环，外环上设有第二发电机，外环上转动设有两根转轴二，并且与第二发电机的输入轴传动连接，两根转轴二上设有内环，内环上沿着径向转动设有转轴三，转轴三上通过连接件连接有重物块，内环上设有第三发电机，第三发电机的输入轴与转轴三传动连接。本实用新型的优点是：结构简单，运输方便，并且能充分利用波浪能，发电效率高。

Description

一种海洋波浪能发电装置
技术领域
本实用新型属于发电设备技术领域，涉及一种海洋波浪能发电置。
背景技术
海洋的波浪能蕴含着巨大能量，并且波浪能作为一种清洁能源，有必要对其进行充分地开发和利用。波浪的运动是多变的，同时波浪在其运动的各个方向上都蕴含着能量，而常见的将波浪能转化成电能的机械式转化装置往往只能利用波浪的单方向的能量，因此发电效率不高。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种海洋波浪能发电装置，本实用新型所要解决的技术问题是：如何充分利用波浪能发电。
本实用新型通过下列技术方案来实现：一种海洋波浪能发电装置，包括基座，所述基座上固设有第二连杆，所述第二连杆的上端通过万向节连接有第一连杆，所述第一连杆的上端上连接圆球浮体，所述圆球浮体内具有球形的安装腔，所述安装腔的内壁上设置有第一发电机，所述安装腔的内壁上沿着径向相对设置有两根转轴一，两根所述转轴一与圆球浮体的内壁转动连接，其中一根所述转轴一与第一发电机的输入轴传动连接，两根所述转轴一上固连有外环，所述外环的直径小于圆球浮体的直径，所述外环上设置有第二发电机，所述外环上沿着径向相对设置有两根转轴二，两根所述转轴二与外环转动连接，其中一根所述转轴二与第二发电机的输入轴传动连接，两根所述转轴二上固设有内环，所述内环的直径小于外环的直径，所述内环上沿着径向转动设置有转轴三，所述转轴三上通过连接件连接有重物块，所述内环上设置有第三发电机，所述第三发电机的输入轴与转轴三传动连接。
在上述的一种海洋波浪能发电装置中，还包括支撑杆，所述第二连杆的上端上沿着第二连杆的长度方向开设有盲孔，所述盲孔的内壁上相对开设有两个滑槽，所述盲孔的横截面的尺寸大于支撑杆的横截面的尺寸，所述支撑杆的下端伸至盲孔内，所述支撑杆在盲孔内的一端上相对设置有两个滑块，两个所述滑块与两个滑槽一一对应，两个所述滑块滑动设置在相对应的滑槽中，所述盲孔中设置有复位弹簧，所述复位弹簧的下端抵压在盲孔的底部上，所述复位弹簧的上端抵压在支撑杆的下端上。
在上述的一种海洋波浪能发电装置中，在所述盲孔内的一段支撑杆上设置有线圈绕组，所述第二连杆内设置有半环形永磁铁。
在上述的一种海洋波浪能发电装置中，所述万向节为十字万向节。
在上述的一种海洋波浪能发电装置中，所述连接件为第四连接杆，所述第四连接杆的上端固连在转轴三上，所述第四连接杆的下端固连在重物块上。
在上述的一种海洋波浪能发电装置中，所述重物块为铅坠。
在上述的一种海洋波浪能发电装置中，所述圆球浮体包括两个半球壳，两个所述半球壳均具有环形凸边，两个所述环形凸边通过螺栓螺母连接在一起，两个所述环形凸边之间设置有密封环。
在上述的一种海洋波浪能发电装置中，两个所述环形凸边上均开设有环形凹槽，两个所述环形凸边上的环形凹槽相对设置，所述密封环的横截面呈T形，所述密封环包括环形本体和两个相对于环形本体对称设置的凸起部，所述凸起部位于两个所述环形凸边之间，两个所述凸起部与两个环形凹槽一一对应，并且所述凸起部设置在相对应的环形凹槽中。
与现有技术相比，具有以下优点：
1、所述基座固定在海底或者位于海底的其它结构上，比如海洋平台，所述圆球浮体浮在海面或者没入海水中。所述圆球浮体受到波浪的冲击从而带动第一连杆绕着万向节在各个方向上发生转动，此时圆球浮体相对于第二连接杆发生晃动，所述圆球浮体的晃动使得外环和内环分别带动转轴一和转轴二转动，所述转轴一带动第一发电机的输入轴转动发电，所述转轴二带动第二发电机的输入轴转动发电。所述圆球浮体晃动的同时，所述重物块在重力作用下，使得重物块始终具有竖直向下坠落的趋势，从而带动所述转轴三转动，所述转轴三带动第三发电机的输入轴转动发电。本海洋波浪能发电装置结构简单，便于搬运和运输，同时可用充分利用波浪各个方向所蕴含的能量，从而提高发电效率。并且所述圆球浮体的密封结构可用避免安装腔内的外环、内环等零件与海水接触，从而保护好安装腔内的外环、内环等零件不被腐蚀，提高使用寿命。
2、所述圆球浮体在波浪的冲击下而发生晃动时，第一连接杆还会对万向节发生挤压或者拉伸作用。当第一连接杆对万向节挤压时，支撑杆上的滑块沿着滑槽的长度方向向下滑动，复位弹簧被压缩，从而将第一连接杆对万向节的能量转变为复位弹簧的弹性势能。同时被压缩的复位弹簧又会对支撑杆产生反作用力，使得支撑杆具有向上运动的趋势，从而增加支撑杆的上下运动频率。支撑杆通过万向节增加第一连杆的运动频率，而第一连杆又影响着圆球浮体的晃动频率，从而提高圆球浮体的晃动频率。随着圆球浮体的晃动频率的提高，转轴一、转轴二、转轴三的转动频率也随之提高，从而提高第一发电机、第二发电机、第三发电机的发电效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中A处的局部放大图。
图3是图1中B处的局部放大图。
图4是本实用新型另一状态的结构示意图。
图中，1、圆球浮体；1a、安装腔；1b、环形凸边；1c、螺栓螺母；1d、环形凹槽；1e、密封环；1e1、环形本体；1e2、凸起部；1f、半球壳；2、外环；2a、转轴一；3、内环；3a、转轴二； 4、第一发电机；5、第二发电机；6、第三发电机；7、转轴三；8、重物块；8a、第四连接杆；9、第二连杆；9a、盲孔；9b、滑槽； 9c、复位弹簧；10、万向节；10a、支撑杆；10b、滑块；10c、永磁铁；10d、线圈绕组；11、第一连杆；11a、法兰；12、基座。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
参照图1-4所示，一种海洋波浪能发电装置，包括基座12，所述基座12上固设有第二连杆9，所述第二连杆9的上端通过万向节10连接有第一连杆11，所述第一连杆11的上端上连接圆球浮体1，所述圆球浮体1内具有球形的安装腔1a，所述安装腔1a 的内壁上设置有第一发电机4，所述安装腔1a的内壁上沿着径向相对设置有两根转轴一2a，两根所述转轴一2a与圆球浮体1的内壁转动连接，其中一根所述转轴一2a与第一发电机4的输入轴传动连接，两根所述转轴一2a上固连有外环2，所述外环2的直径小于圆球浮体1的直径，所述外环2上设置有第二发电机5，所述外环2上沿着径向相对设置有两根转轴二3a，两根所述转轴二3a与外环2转动连接，其中一根所述转轴二3a与第二发电机 5的输入轴传动连接，两根所述转轴二3a上固设有内环3，所述内环3的直径小于外环2的直径，所述内环3上沿着径向转动设置有转轴三7，所述转轴三7上通过连接件连接有重物块8，所述内环3上设置有第三发电机6，所述第三发电机6的输入轴与转轴三7传动连接。所述传动连接可以为齿轮传动、链条传动、带传动中的其中一种方式。
所述基座12固定在海底或者位于海底的其它结构上，比如海洋平台，所述圆球浮体1浮在海面或者没入海水中。所述圆球浮体1受到波浪的冲击从而带动第一连杆11绕着万向节10在各个方向上发生转动，此时圆球浮体1相对于第二连接杆9发生晃动，所述圆球浮体1的晃动使得外环2和内环3分别带动转轴一2a 和转轴二3a转动，所述转轴一2a带动第一发电机4的输入轴转动发电，所述转轴二3a带动第二发电机5的输入轴转动发电。所述圆球浮体1晃动的同时，所述重物块8在重力作用下，使得重物块8始终具有竖直向下坠落的趋势，从而带动所述转轴三7转动，所述转轴三7带动第三发电机6的输入轴转动发电。本海洋波浪能发电装置结构简单，便于搬运和运输，同时可用充分利用波浪各个方向所蕴含的能量，从而提高发电效率。并且所述圆球浮体1的密封结构可用避免安装腔1a内的外环2、内环3等零件与海水接触，从而保护好安装腔1a内的外环2、内环3等零件不被腐蚀，提高使用寿命。
具体来说，本装置还包括支撑杆10a，所述第二连杆9的上端上沿着第二连杆9的长度方向开设有盲孔9a，所述盲孔9a的内壁上相对开设有两个滑槽9b，所述盲孔9a的横截面的尺寸大于支撑杆10a的横截面的尺寸，所述支撑杆10a的下端伸至盲孔 9a内，所述支撑杆10a在盲孔9a内的一端上相对设置有两个滑块10b，两个所述滑块10b与两个滑槽9b一一对应，两个所述滑块10b滑动设置在相对应的滑槽9b中，所述盲孔9a中设置有复位弹簧9c，所述复位弹簧9c的下端抵压在盲孔9a的底部上，所述复位弹簧9c的上端抵压在支撑杆10a的下端上。
所述圆球浮体1在波浪的冲击下而发生晃动时，第一连接杆11还会对万向节10发生挤压或者拉伸作用。当第一连接杆11对万向节10挤压时，支撑杆10a上的滑块10b沿着滑槽9b的长度方向向下滑动，复位弹簧9c被压缩，从而将第一连接杆11对万向节10的能量转变为复位弹簧9c的弹性势能。同时被压缩的复位弹簧9c又会对支撑杆10a产生反作用力，使得支撑杆10a具有向上运动的趋势，从而增加支撑杆10a的上下运动频率。支撑杆 10a通过万向节10增加第一连杆11的运动频率，而第一连杆11 又影响着圆球浮体1的晃动频率，从而提高圆球浮体1的晃动频率。随着圆球浮体1的晃动频率的提高，转轴一2a、转轴二3a、转轴三7的转动频率也随之提高，从而提高第一发电机4、第二发电机5、第三发电机6的发电效率。
具体来说，在所述盲孔9a内的一段支撑杆10a上设置有线圈绕组10d，所述第二连杆9内设置有半环形永磁铁10c。
当支撑杆10a上的滑块10b沿着滑槽9b的长度方向上下滑动时，设置在支撑杆10a上的线圈绕组10d切割磁场从而产生电量，充分利用波浪能发电，进一步提高波浪能的利用率。
具体来说，所述万向节10为十字万向节。
所述十字万向节的结构设计有利于第一连杆11绕着万向节 10转动。
具体来说，所述连接件为第四连接杆8a，所述第四连接杆8a 的上端固连在转轴三7上，所述第四连接杆8a的下端固连在重物块8上。
当圆球浮体1发生偏转时，由于重物块8的重力作用，使得重物块8始终具有竖直向下坠落的趋势，重物块8通过第四连接杆8a使得转轴三7发生转动，从而带动第三发电机6发电充分利用波浪能发电，进一步提高波浪能的利用率。
具体来说，第四连接杆8a的材料为不锈钢，不容易生锈，使用寿命长。
具体来说，所述重物块8为铅坠。
所述铅坠密度大，体积小，质量重，使用效果好。
具体来说，所述圆球浮体1包括两个半球壳1f，两个所述半球壳1f均具有环形凸边1b，两个所述环形凸边1b通过螺栓螺母 1c连接在一起，两个所述环形凸边1b之间设置有密封环1e。
所述环形凸边1b的设计，便于两个半球壳1f安装在一起，同时密封环1e的设置有利用提高圆球浮体1的密封性。
具体来说，两个所述环形凸边1b上均开设有环形凹槽1d，两个所述环形凸边1b上的环形凹槽1d相对设置，所述密封环1e 的横截面呈T形，所述密封环1e包括环形本体1e1和两个相对于环形本体1e1对称设置的凸起部1e2，所述凸起部1e2位于两个所述环形凸边1b之间，两个所述凸起部1e2与两个环形凹槽1d 一一对应，并且所述凸起部1e2设置在相对应的环形凹槽1d中。
当两个环形凸边1b通过螺栓螺母1c连接在一起时，环形本体1e1被两个环形凸边1b紧贴，同时两个凸起部1e2与两个相对应的环形凹槽1d的内壁紧贴，进而增加了密封环1e和两个环形凸边1b的接触面积，实现阶梯状密封，有利于进一步提高圆球浮体1的密封性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种海洋波浪能发电装置，其特征在于，包括基座(12)，所述基座(12)上固设有第二连杆(9)，所述第二连杆(9)的上端通过万向节(10)连接有第一连杆(11)，所述第一连杆(11)的上端上连接圆球浮体(1)，所述圆球浮体(1)内具有球形的安装腔(1a)，所述安装腔(1a)的内壁上设置有第一发电机(4)，所述安装腔(1a)的内壁上沿着径向相对设置有两根转轴一(2a)，两根所述转轴一(2a)与圆球浮体(1)的内壁转动连接，其中一根所述转轴一(2a)与第一发电机(4)的输入轴传动连接，两根所述转轴一(2a)上固连有外环(2)，所述外环(2)的直径小于圆球浮体(1)的直径，所述外环(2)上设置有第二发电机(5)，所述外环(2)上沿着径向相对设置有两根转轴二(3a)，两根所述转轴二(3a)与外环(2)转动连接，其中一根所述转轴二(3a)与第二发电机(5)的输入轴传动连接，两根所述转轴二(3a)上固设有内环(3)，所述内环(3)的直径小于外环(2)的直径，所述内环(3)上沿着径向转动设置有转轴三(7)，所述转轴三(7)上通过连接件连接有重物块(8)，所述内环(3)上设置有第三发电机(6)，所述第三发电机(6)的输入轴与转轴三(7)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种海洋波浪能发电装置，其特征在于，还包括支撑杆(10a)，所述第二连杆(9)的上端上沿着第二连杆(9)的长度方向开设有盲孔(9a)，所述盲孔(9a)的内壁上相对开设有两个滑槽(9b)，所述盲孔(9a)的横截面的尺寸大于支撑杆(10a)的横截面的尺寸，所述支撑杆(10a)的下端伸至盲孔(9a)内，所述支撑杆(10a)在盲孔(9a)内的一端上相对设置有两个滑块(10b)，两个所述滑块(10b)与两个滑槽(9b)一一对应，两个所述滑块(10b)滑动设置在相对应的滑槽(9b)中，所述盲孔(9a)中设置有复位弹簧(9c)，所述复位弹簧(9c)的下端抵压在盲孔(9a)的底部上，所述复位弹簧(9c)的上端抵压在支撑杆(10a)的下端上。
3.根据权利要求2所述的一种海洋波浪能发电装置，其特征在于，在所述盲孔(9a)内的一段支撑杆(10a)上设置有线圈绕组(10d)，所述第二连杆(9)内设置有半环形永磁铁(10c)。
4.根据权利要求3所述的一种海洋波浪能发电装置，其特征在于，所述万向节(10)为十字万向节。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种海洋波浪能发电装置，其特征在于，所述连接件为第四连接杆(8a)，所述第四连接杆(8a)的上端固连在转轴三(7)上，所述第四连接杆(8a)的下端固连在重物块(8)上。
6.根据权利要求5所述的一种海洋波浪能发电装置，其特征在于，所述重物块(8)为铅坠。
7.根据权利要求5所述的一种海洋波浪能发电装置，其特征在于，所述圆球浮体(1)包括两个半球壳(1f)，两个所述半球壳(1f)均具有环形凸边(1b)，两个所述环形凸边(1b)通过螺栓螺母(1c)连接在一起，两个所述环形凸边(1b)之间设置有密封环(1e)。
8.根据权利要求7所述的一种海洋波浪能发电装置，其特征在于，两个所述环形凸边(1b)上均开设有环形凹槽(1d)，两个所述环形凸边(1b)上的环形凹槽(1d)相对设置，所述密封环(1e)的横截面呈T形，所述密封环(1e)包括环形本体(1e1)和两个相对于环形本体(1e1)对称设置的凸起部(1e2)，所述凸起部(1e2)位于两个所述环形凸边(1b)之间，两个所述凸起部(1e2)与两个环形凹槽(1d)一一对应，并且所述凸起部(1e2)设置在相对应的环形凹槽(1d)中。
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