CN213743816U - 一种利用海洋波浪能的发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发电装置技术领域，具体涉及一种利用海洋波浪能的发电装置，包括外壳箱体，每个第一传动轴的顶部均套接有单向齿轮，第一传动轴的下端固定连接有与固定板连接的发电机，第二传动轴的上端贯穿外壳箱体固定连接有螺杆，螺杆的外侧螺接有滚珠螺母，且螺杆的螺旋槽与滚珠螺母之间开设有轨道，轨道的内部设置有多个钢珠，滚珠螺母的上表面固定安装有连接板，连接板的上表面对称固定安装有推杆，两个推杆的上端共同固定连接有浮子。本实用新型设计了双重旋转的传动结构，将不规则的海洋波浪上下震荡运动转化为两个单向旋转运动，使两个发电机组连续交替运转，从而提高了波浪能的转换效率与能量利用率。

Description

一种利用海洋波浪能的发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电装置技术领域，具体为一种利用海洋波浪能的发电装置。

背景技术

人类的发展离不开能源的消耗，在全球经济飞速发展、世界各国工业化进程不断加深的今天，对能源的需求也达到了前所未有的高度。对我国而言，如此快速的实现工业化，在人类历史上超古冠今，但其资源消耗与污染排放所造成对环境的负担也是前所未有的。就目前占主导地位的火力发电而言，我国每年产生140万吨二氧化碳，1500万吨烟尘，二氧化碳的大量排放导致全球变暖现象愈发严重，各地高温记录常常被打破，冰川，冻土消融和海平面上升，危害自然生态系统的平衡同时也威胁着人类自身的安危；粉尘则是造成如今雾霾污染的主要因素，其直接威胁着人们的生命，长期身处粉尘污染的环境会引起多种心血管、呼吸道疾病等，再者粉尘污染的治理花费资金巨多且治理难度很大。因此，新能源的开发与利用于我国而言相当必要且十分紧迫。

海洋面积占地球的71％,其中蕴藏着巨大的、洁净的、可再生的海洋能源。据学者估计世界海洋能源的理论蕴藏量为1500多亿千瓦，可以开发利用的为 73.8亿千瓦，其中波浪能高达27亿千瓦，为海洋中最具开发潜力的可再生资源。目前各国，如美国、德国、法国、澳大利亚等，在原有先发优势的基础上愈发加大了海洋能技术攻关的资金支持，国际上海洋能相关的合作组织也纷纷成立，推动海洋能开发利用的发展浪潮。目前，我国波浪能发电研究领域仍处在比较落后的阶段，研究波浪能发电新技术，加快波浪能开发利用是我们的重要努力方向。

近年来，有关利用波浪能发电的装置层出不穷，但发电效率较高的机械式装置却因为其机械结构复杂鲜有人问津。为此，提出一种利用海洋波浪能的发电装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用海洋波浪能的发电装置，解决了近年来，有关利用波浪能发电的装置层出不穷，但发电效率较高的机械式装置却因为其机械结构复杂鲜有人问津的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种利用海洋波浪能的发电装置，包括外壳箱体，所述外壳箱体的内腔下表面固定安装有固定板，且所述外壳箱体的内腔上表面分别转动连接有第二传动轴和两个第一传动轴，所述第一传动轴和第二传动轴的外侧均设置有联轴器，且每个所述第一传动轴的顶部均套接有单向齿轮，所述第一传动轴的下端固定连接有与固定板连接的发电机，所述第二传动轴的外侧套接有与单向齿轮啮合的直齿轮，且所述第二传动轴的上端贯穿外壳箱体固定连接有螺杆，所述螺杆的外侧螺接有滚珠螺母，且所述螺杆的螺旋槽与滚珠螺母之间开设有轨道，所述轨道的内部设置有多个钢珠，所述滚珠螺母的上表面固定安装有连接板，所述连接板的上表面对称固定安装有推杆，两个所述推杆的上端共同固定连接有浮子。

优选的，所述发电机的输出轴与第一传动轴固定连接，所述第一传动轴与外壳箱体之间通过轴承连接。

优选的，所述外壳箱体和固定板均与第二传动轴之间通过轴承连接，所述第二传动轴位于两个第一传动轴之间。

优选的，所述浮子的上部分呈圆柱型结构，且所述浮子的下部分呈锥型结构，所述浮子的锥角约为120°。

优选的，所述单向齿轮包括有设置于第一传动轴外侧的齿轮内圈，所述齿轮内圈的内侧开设有键，且所述齿轮内圈的外侧套接有齿轮外圈，所述齿轮外圈的外侧均匀固定安装有多个齿牙，且所述齿轮外圈的内侧均匀固定安装有多个传动齿一，所述齿轮内圈的外侧均匀固定安装有多个铰链一和多个铰链二，相邻两个所述铰链一和铰链二之间设置有传动齿二，所述传动齿二与齿轮内圈之间固定连接有弹簧。

优选的，所述弹簧的内部设置有支撑杆，所述支撑杆的两端分别与传动齿二和齿轮内圈之间活动连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型设计了双重旋转的传动结构，将不规则的海洋波浪上下震荡运动转化为两个单向旋转运动，使两个发电机组连续交替运转，从而提高了波浪能的转换效率与能量利用率。

2、本实用新型中使用滚动螺旋直接简化了波浪能发电装置的整体结构，使得整体结构简单紧凑，易于零件的拆卸更替和装置维修。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的侧视图；

图3为本实用新型单向齿轮与第一传动轴连接的俯视结构示意图；

图4为本实用新型的滚珠螺母与螺杆连接结构示意图。

图中：1、浮子；2、连接板；3、滚珠螺母；4、螺杆；5、直齿轮；6、单向齿轮；7、联轴器；8、发电机；9、固定板；10、外壳箱体；11、第一传动轴；12、推杆；13、齿轮外圈；14、齿牙；15、传动齿一；16、传动齿二； 17、弹簧；18、支撑杆；19、铰链一；20、铰链二；21、键；22、齿轮内圈；23、钢珠；24、轨道；25、第二传动轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-4，一种利用海洋波浪能的发电装置，包括外壳箱体10，外壳箱体10的内腔下表面固定安装有固定板9，且外壳箱体10的内腔上表面分别转动连接有第二传动轴25和两个第一传动轴11，第一传动轴11和第二传动轴25的外侧均设置有联轴器7，且每个第一传动轴11的顶部均套接有单向齿轮6，第一传动轴11的下端固定连接有与固定板9连接的发电机8，第二传动轴25的外侧套接有与单向齿轮6啮合的直齿轮5，且第二传动轴25的上端贯穿外壳箱体10固定连接有螺杆4，螺杆4的外侧螺接有滚珠螺母3，且螺杆4的螺旋槽与滚珠螺母3之间开设有轨道24，轨道24的内部设置有多个钢珠23，滚珠螺母3的上表面固定安装有连接板2，连接板2的上表面对称固定安装有推杆12，两个推杆12的上端共同固定连接有浮子1，设计了双重旋转的传动结构，将不规则的海洋波浪上下震荡运动转化为两个单向旋转运动，使两个发电机8组连续交替运转，从而提高了波浪能的转换效率与能量利用率。

请参阅图1，发电机8的输出轴与第一传动轴11固定连接，第一传动轴 11与外壳箱体10之间通过轴承连接。

请参阅图1，外壳箱体10和固定板9均与第二传动轴25之间通过轴承连接，第二传动轴25位于两个第一传动轴11之间。

请参阅图1，浮子1的上部分呈圆柱型结构，且浮子1的下部分呈锥型结构，浮子1的锥角约为120°，抗冲击能力较好且在一定波高条件下的运动速度较快。

请参阅图3，单向齿轮6包括有设置于第一传动轴11外侧的齿轮内圈22，齿轮内圈22的内侧开设有键21，且齿轮内圈22的外侧套接有齿轮外圈13，齿轮外圈13的外侧均匀固定安装有多个齿牙14，且齿轮外圈13的内侧均匀固定安装有多个传动齿一15，齿轮内圈22的外侧均匀固定安装有多个铰链一 19和多个铰链二20，相邻两个铰链一19和铰链二20之间设置有传动齿二16，传动齿二16与齿轮内圈22之间固定连接有弹簧17，能够将齿轮的双向传动转变为单向传动使之为发电机8提供不倒转的动力。

请参阅图3，弹簧17的内部设置有支撑杆18，支撑杆18的两端分别与传动齿二16和齿轮内圈22之间活动连接，避免弹簧17弯曲。

本实用新型具体实施过程如下：

当齿轮内圈22逆时针转动时，弹簧17处于伸长状态，传动齿二16和传动齿一15啮合，此时齿轮外圈13做逆时针运动；当齿轮内圈22顺时针运动时，弹簧17处于压缩状态，此时传动齿二16与传动齿一15打滑导致动力无法继续传递，此时齿轮外圈13不做转动。

滚动螺旋在螺旋与滚珠螺母3之间设有封闭循环的轨道24，轨道24间充以钢珠23，在滚珠螺母3进行上下反复运动时，钢珠23沿螺纹滚道循环滚动带动螺旋做旋转运动，从而达到了机械运动整流的目的。为延长寿命可为滚动螺旋设置润滑件和密封件。

浮子1在波浪垂荡运动的作用下，通过推杆12和连接板2带动滚珠螺母 3做上下往复运动，经过滚珠螺旋传动转换为螺杆4的双向旋转运动，再经过直齿轮5传动使得两侧的单向齿轮6做单向旋转运动，由联轴器7将单项齿轮6的单向旋转运动的机械能输入发电机8转化为电能。

波浪能转换为电能的一个发电周期的过程如下：

浮子1向上运动时，经过滚珠螺旋传动转换成直齿轮5顺时针旋转，再经过直齿轮5传动使得左侧单向齿轮6逆时针旋转，从而使得左侧发电机8 发电；浮子1向下运动时，经过滚珠螺旋传动转换成直齿轮5逆时针旋转，再经过直齿轮5传动使得右侧单向齿轮顺时针旋转，从而使得右侧发电机8 发电。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种利用海洋波浪能的发电装置，包括外壳箱体(10)，其特征在于：所述外壳箱体(10)的内腔下表面固定安装有固定板(9)，且所述外壳箱体(10)的内腔上表面分别转动连接有第二传动轴(25)和两个第一传动轴(11)，所述第一传动轴(11)和第二传动轴(25)的外侧均设置有联轴器(7)，且每个所述第一传动轴(11)的顶部均套接有单向齿轮(6)，所述第一传动轴(11)的下端固定连接有与固定板(9)连接的发电机(8)，所述第二传动轴(25)的外侧套接有与单向齿轮(6)啮合的直齿轮(5)，且所述第二传动轴(25)的上端贯穿外壳箱体(10)固定连接有螺杆(4)，所述螺杆(4)的外侧螺接有滚珠螺母(3)，且所述螺杆(4)的螺旋槽与滚珠螺母(3)之间开设有轨道(24)，所述轨道(24)的内部设置有多个钢珠(23)，所述滚珠螺母(3)的上表面固定安装有连接板(2)，所述连接板(2)的上表面对称固定安装有推杆(12)，两个所述推杆(12)的上端共同固定连接有浮子(1)。

2.根据权利要求1所述的一种利用海洋波浪能的发电装置，其特征在于：所述发电机(8)的输出轴与第一传动轴(11)固定连接，所述第一传动轴(11)与外壳箱体(10)之间通过轴承连接。

3.根据权利要求1所述的一种利用海洋波浪能的发电装置，其特征在于：所述外壳箱体(10)和固定板(9)均与第二传动轴(25)之间通过轴承连接，所述第二传动轴(25)位于两个第一传动轴(11)之间。

4.根据权利要求1所述的一种利用海洋波浪能的发电装置，其特征在于：所述浮子(1)的上部分呈圆柱型结构，且所述浮子(1)的下部分呈锥型结构，所述浮子(1)的锥角约为120°。

5.根据权利要求1所述的一种利用海洋波浪能的发电装置，其特征在于：所述单向齿轮(6)包括有设置于第一传动轴(11)外侧的齿轮内圈(22)，所述齿轮内圈(22)的内侧开设有键(21)，且所述齿轮内圈(22)的外侧套接有齿轮外圈(13)，所述齿轮外圈(13)的外侧均匀固定安装有多个齿牙(14)，且所述齿轮外圈(13)的内侧均匀固定安装有多个传动齿一(15)，所述齿轮内圈(22)的外侧均匀固定安装有多个铰链一(19)和多个铰链二(20)，相邻两个所述铰链一(19)和铰链二(20)之间设置有传动齿二(16)，所述传动齿二(16)与齿轮内圈(22)之间固定连接有弹簧(17)。

6.根据权利要求5所述的一种利用海洋波浪能的发电装置，其特征在于：所述弹簧(17)的内部设置有支撑杆(18)，所述支撑杆(18)的两端分别与传动齿二(16)和齿轮内圈(22)之间活动连接。

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