CN210948974U - 一种海浪发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海浪发电系统，包括发电机组和用于接受海浪拍打的动力装置，所述发电机组和动力装置之间还连接有蓄能装置，所述动力装置包括若干个活动的接浪板、曲轴连杆机构和用于将接浪板所产生的动力传递到曲轴连杆机构上的液压机构，所述液压机构的输出端与曲轴连杆机构的输入端连接，所述曲轴连杆机构的输出端通过蓄能装置与发电机组连接；当海浪冲击接浪板时，首先接浪板将力量传递给液压机构，然后通过液压机构将能量传递给曲轴连杆机构，曲轴连杆机构一方面为蓄能装置蓄能，另外一方面将扭力传递到发电机组发电，当海浪退去时，在蓄能装置的作用下发电机组得以继续发电，解决了海浪不能持续发电的问题。

Description

一种海浪发电系统

技术领域

本实用新型涉及海浪发电领域，特别涉及一种海浪发电系统。

背景技术

目前，世界面临的严峻问题是传统能源日益枯竭，环境污染问题日益恶化，新能源开发迫在眉睫。利用可再生绿色能源，日益受到各界关注，也一直是世界各国努力的方向。海洋中蕴藏着丰富的能量，海浪能量是以动能形式表现的海洋能之一，将海浪能量转化为电能，使海浪为人类服务。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种海浪发电系统，利用海浪能量转化为动能从而驱动发电机发电，海浪发电不仅是清洁能源，而且可以持续使用，以解决现有技术中存在的不足。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种海浪发电系统，包括发电机组和用于接受海浪拍打的动力装置，所述发电机组和动力装置之间还连接有蓄能装置，所述动力装置包括若干个活动的接浪板、曲轴连杆机构和用于将接浪板所产生的动力传递到曲轴连杆机构上的液压机构，所述液压机构的输入端与接浪板弹性连接，所述液压机构的输出端与曲轴连杆机构的输入端连接，所述曲轴连杆机构的输出端通过蓄能装置与发电机组连接；

所述蓄能装置包括发条、内齿齿轮、适配与所述内齿齿轮啮合的动力提取轮和用于上紧所述发条的单向棘轮，所述动力提取轮、内齿齿轮、发条和单向棘轮依次从内向外地同轴设置，所述单向棘轮的中心轴与曲轴连杆机构的输出端连接，所述发条设有自由外端和自由内端，所述自由内端与所述内齿齿轮的外圆周表面固定连接，所述自由外端与单向棘轮的内圆周表面固定连接，所述动力提取轮的输出轴与发电机组连接。

作为改进，所述液压机构包括第一液压缸、第二液压缸和用于连通第一液压缸和第二液压缸的液压管，所述第一液压缸上设有第一活塞杆，所述第二液压缸上设有第二活塞杆，所述接浪板的内侧面与第一活塞杆连接，所述第二活塞杆与曲轴连杆机构连接。

作为改进，所述接浪板和第一活塞杆之间设有用于平衡推动第一活塞杆的连接板。

作为改进，所述曲轴连杆机构包括与第二活塞杆连接的活塞、曲轴和用于驱动曲轴转动的连杆，所述曲轴设有同步转动的中心端和转动端，所述转动端以中心端为圆心转动，所述连杆的一端与活塞的另一端连接，所述连杆的另一端与转动端连接，所述中心端与所述单向棘轮的中心轴连接。

作为改进，所述海浪发电系统还包括用于隔离海浪的密封箱，所述蓄能装置、曲轴连杆机构和液压机构均设于密封箱内，所述接浪板设于密封箱外，所述接浪板和密封箱之间设有复位弹簧。

作为改进，所述内齿齿轮的外圆周表面的固定方式为以下任一种：焊接、铆接、卡扣；所述自由外端与所述单向棘轮的内圆周表面的固定方式为以下任一种：焊接、铆接、卡扣。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：当海浪冲击接浪板时，首先接浪板将力量传递给液压机构，然后通过液压机构将能量传递给曲轴连杆机构，曲轴连杆机构一方面为蓄能装置蓄能，另外一方面将扭力传递到发电机组发电，进而可以很好地利用到海浪的能量，不仅对环境没有污染，而且蓄能装置、曲轴连杆机构和发电机组均设于密封箱内，使得这些设备不会受到海水的腐蚀，提高了使用寿命，而且成本低廉。当海浪退去时，在蓄能装置的作用下发电机组得以继续发电，解决了海浪不能持续发电的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型关于蓄能装置的结构示意图。

图3是本实用新型关于曲轴连杆机构的结构示意图。

图4是本实用新型关于海浪拍打接浪板的示意状态图。

图5是本实用新型关于接浪板主视角度的结构示意图。

图中：发电机组1、动力装置2、蓄能装置3、接浪板4、曲轴连杆机构5、液压机构6、连接板7、密封箱8、发条30、内齿齿轮31、动力提取轮32、单向棘轮33、活塞50、曲轴51、连杆52、第一液压缸60、第二液压缸61、液压管62、中心端510、转动端511、第一活塞杆600、第二活塞杆610。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1、图4和图5所示，一种海浪发电系统，包括发电机组1、用于接受海浪拍打的动力装置2和用于隔离海浪的密封箱8，所述发电机组1和动力装置2之间还连接有蓄能装置3，蓄能装置3的作用是当海浪退去时可以持续地为发电机组1提供动力，众所周知，海浪发电的最大问题是如何将不规则的、间断的海浪所产生的动能转化为持续的动能从而提供给发电机组1发电，而本实用新型在发电机组1和动力装置2之间增设蓄能装置3就能解决上述技术问题，当海浪冲击动力装置2时，动力装置2一方面将海浪产生的动能提供给发电机组1发电，另外一方面也为蓄能装置3储蓄动能，当海浪退去时，动力装置2无法为发电机组1提供动能，此时换成蓄能装置3为发电机组1提供动能，从而解决了上述的技术问题，为海浪发电领域提供新的、可行性的实施方案。此外，发电机组1可采用水轮发电机，水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。发电机组1的具体形式并不应局限于水轮发电机，在本技术方案中也可采用其他形式的发电机，并不局限于此。

所述动力装置2包括若干个活动的接浪板4、曲轴连杆机构5和用于将接浪板4所产生的动力传递到曲轴连杆机构5上的液压机构6，所述蓄能装置3、曲轴连杆机构5和液压机构6均设于密封箱8内，所述接浪板4设于密封箱8外，防止海浪接触蓄能装置3、曲轴连杆机构5和液压机构6而导致其受到腐蚀，保证其使用寿命。所述接浪板4和密封箱8之间设有复位弹簧9，复位弹簧9同轴外套在接浪板4的后端，使得接浪板4可以在经受海浪拍打后自动回到初始的位置。所述液压机构6的输入端与接浪板4弹性连接，所述液压机构6的输出端与曲轴连杆机构5的输入端连接，所述曲轴连杆机构5的输出端通过蓄能装置3与发电机组1连接，具体地，所述液压机构6包括第一液压缸60、第二液压缸61和用于连通第一液压缸60和第二液压缸61的液压管62，所述第一液压缸60上设有第一活塞杆600，所述第二液压缸61上设有第二活塞杆610，所述接浪板4的内侧面与第一活塞杆600连接，所述第二活塞杆610与曲轴连杆机构5连接。由于本实用新型是在岸边上使用的，其海岸线的长度是足以同时设置多个活动的接浪板4的，在本实施例中，接浪板4的数量为四个，但并不应以此为限，可以设置五个、六个甚至更多，根据实际的海岸线长度去设定，以最大化利用海浪发电，而液压机构6的数量也可以因应接浪板4的数量去设置，可以设置为一个液压机构6对多个接浪板4，也可以设置为一个液压机构6对一个接浪板4，并不应以此为局限，应为多种选择组合。液压管62还可以根据实际的地理环境和条件进行延长，由于接浪板4与连接板7、第一液压缸60不能分离，因此适当地延长液压管62可以把第一液压缸60和第二液压缸61相距更远地设置，起到分开距离的作用。作为改进，为了保证第一活塞杆600的直线伸缩运动，所述接浪板4和第一活塞杆600之间设有用于平衡推动第一活塞杆600的连接板7，保证第一活塞杆600不会由于海浪板4的不平衡冲击而导致其破坏。另外，还要特别强调的是，本设备是机械固定并依靠在海岸或桩或悬浮物上，可增设升降机或轨道去应对水位的调整，防止涨潮时段水位过高而影响该发电系统的正常运行，也防止退潮时段水位过低而造成本设备不能接受水的冲击。

如图2所示，所述蓄能装置3包括发条30、内齿齿轮31、适配与所述内齿齿轮31啮合的动力提取轮32和用于上紧所述发条30的单向棘轮33，所述动力提取轮32、内齿齿轮31、发条30和单向棘轮33依次从内向外地同轴设置，也就是说，动力提取轮32在最里面，动力提取轮32的外边一层是内齿齿轮31（动力提取轮32与内齿齿轮31啮合转动），内齿齿轮31的外边一层是发条30，发条30的外边一层是单向棘轮33。所述单向棘轮33的中心轴与曲轴连杆机构5的输出端连接，所述发条30设有自由外端和自由内端，所述自由内端与所述内齿齿轮31的外圆周表面固定连接，所述自由外端与单向棘轮33的内圆周表面固定连接，所述动力提取轮32的输出轴与发电机组1连接。在这里需要进一步说明的是，发条30的自由内端与所述内齿齿轮31的外圆周表面固定连接、发条30的自由外端与单向棘轮33的内圆周表面固定连接中所述的固定连接应理解为，可以使任何形式的固定连接，只要能实现本实施例的目的，均适用于本实施例。值得一提的是，所述自由内端与所述内齿齿轮31的外圆周表面的固定方式为以下任一种：焊接、铆接、卡扣；所述自由外端与所述单向棘轮33的内圆周表面的固定方式为以下任一种：焊接、铆接、卡扣。

如图3所示，所述曲轴连杆机构5包括与第二活塞杆610连接的活塞50、曲轴51和用于驱动曲轴51转动的连杆52，所述曲轴51上设有同步转动的中心端510和转动端511，所述转动端511以中心端510为圆心转动，所述连杆52的一端与活塞50的另一端连接，所述连杆52的另一端与转动端511连接，所述中心端510与所述单向棘轮33的中心轴连接。

本实用新型的工作原理：当海浪冲击接浪板4时，接浪板4向第一液压缸60的方向移动，并且在移动的过程中挤压第一液压缸60的第一活塞杆600缩进，在第一液压缸60缩进的过程中，第一液压缸60通过液压管62将液力传递给第二液压缸61，此时第二液压缸61的第二活塞杆610向外延伸，第二活塞杆610推动活塞50直线运动，活塞50通过连杆52驱动曲轴51旋转，曲轴51将扭力传递给单向棘轮33，在曲轴51的带动下单向棘轮33旋转，单向棘轮33从而带动发条30转动，将发条30上紧，由于发条30的自由内端与内齿齿轮31固定连接，故内齿齿轮31也跟随单向棘轮33旋转的方向移动，由于内齿齿轮31通过动力提取轮32和发电机组1相连，故将能量储存在发条30中，发条30储存了大量的能量。与此同时，由于发电机组1通过蓄能装置3与曲轴51相连，曲轴51的扭力输出端将扭力传递给发电机组1，接着发电机组1旋转发电。当海浪退去时，接浪板4无法接受海浪的拍打，此时在发条30释放其储存的能量的作用下，发电机组1通过动力提取轮32接收到发条30所释放的动能而继续旋转发电，而接浪板4在复位弹簧9的作用下反向运动被拉回，也就是说第一液压缸60的第一活塞杆600也被拉长，第二液压缸61的第二活塞杆610退回，等待下一次海浪的冲击拍打。由此可见，当海浪冲击接浪板4时，发电机组1可通过海浪的动能发电，而发条30也可通过海浪的动能从而上紧储能，当海浪退去时，发条30所储存的动能得以释放并继续为发电机组1提供动能，发条30缓慢有序地释放能量，故能持久地保持发电机组1发电。另外，还要特别强调的是，本实用新型改变现有技术，将发条30应用到海浪发电系统上，可以使用体积更大的发条30，使得发条30能够储存更多的能量，进而使得发电机组1可以长时间地正常工作。本实用新型不单只针对海浪，本实用新型利用了水的冲击力，可广泛应用于海岸及江河岸，机械形式可采用便捷式或大规模式，可以为能量方面带来巨大产值。此外，可以根据海浪大小而定制该设备的大小，从而最大化地利用海浪资源。

综上所述，当海浪冲击接浪板4时，首先接浪板4将力量传递给液压机构6，然后通过液压机构6将能量传递给曲轴连杆机构5，曲轴连杆机构5一方面为蓄能装置3蓄能，另外一方面将扭力传递到发电机组1发电，进而可以很好地利用到海浪的能量，不仅对环境没有污染，而且蓄能装置3、曲轴连杆机构5和发电机组1均设于密封箱8内，使得这些设备不会受到海水的腐蚀，提高了使用寿命，而且成本低廉。当海浪退去时，在蓄能装置3的作用下发电机组1得以继续发电，解决了海浪不能持续发电的问题。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种海浪发电系统，其特征在于：包括发电机组（1）和用于接受海浪拍打的动力装置（2），所述发电机组（1）和动力装置（2）之间还连接有蓄能装置（3），所述动力装置（2）包括若干个活动的接浪板（4）、曲轴连杆机构（5）和用于将接浪板（4）所产生的动力传递到曲轴连杆机构（5）上的液压机构（6），所述液压机构（6）的输入端与接浪板（4）弹性连接，所述液压机构（6）的输出端与曲轴连杆机构（5）的输入端连接，所述曲轴连杆机构（5）的输出端通过蓄能装置（3）与发电机组（1）连接；

所述蓄能装置（3）包括发条（30）、内齿齿轮（31）、适配与所述内齿齿轮（31）啮合的动力提取轮（32）和用于上紧所述发条（30）的单向棘轮（33），所述动力提取轮（32）、内齿齿轮（31）、发条（30）和单向棘轮（33）依次从内向外地同轴设置，所述单向棘轮（33）的中心轴与曲轴连杆机构（5）的输出端连接，所述发条（30）设有自由外端和自由内端，所述自由内端与所述内齿齿轮（31）的外圆周表面固定连接，所述自由外端与单向棘轮（33）的内圆周表面固定连接，所述动力提取轮（32）的输出轴与发电机组（1）连接。

2.根据权利要求1所述的海浪发电系统，其特征在于：所述液压机构（6）包括第一液压缸（60）、第二液压缸（61）和用于连通第一液压缸（60）和第二液压缸（61）的液压管（62），所述第一液压缸（60）上设有第一活塞杆（600），所述第二液压缸（61）上设有第二活塞杆（610），所述接浪板（4）的内侧面与第一活塞杆（600）连接，所述第二活塞杆（610）与曲轴连杆机构（5）连接。

3.根据权利要求2所述的海浪发电系统，其特征在于：所述接浪板（4）和第一活塞杆（600）之间设有用于平衡推动第一活塞杆（600）的连接板（7）。

4.根据权利要求2所述的海浪发电系统，其特征在于：所述曲轴连杆机构（5）包括与第二活塞杆（610）连接的活塞（50）、曲轴（51）和用于驱动曲轴（51）转动的连杆（52），所述曲轴（51）设有同步转动的中心端（510）和转动端（511），所述转动端（511）以中心端（510）为圆心转动，所述连杆（52）的一端与活塞（50）的另一端连接，所述连杆（52）的另一端与转动端（511）连接，所述中心端（510）与所述单向棘轮（33）的中心轴连接。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的海浪发电系统，其特征在于：所述海浪发电系统还包括用于隔离海浪的密封箱（8），所述蓄能装置（3）、曲轴连杆机构（5）和液压机构（6）均设于密封箱（8）内，所述接浪板（4）设于密封箱（8）外，所述接浪板（4）和密封箱（8）之间设有复位弹簧（9）。

6.根据权利要求5所述的海浪发电系统，其特征在于：所述自由内端与所述内齿齿轮（31）的外圆周表面的固定方式为以下任一种：焊接、铆接、卡扣；所述自由外端与所述单向棘轮（33）的内圆周表面的固定方式为以下任一种：焊接、铆接、卡扣。

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