CN215566359U - 海浪能量发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发电技术领域，尤其是涉及一种海浪能量发电装置，其特征在于包括箱体，传动系统、飞轮式能量转换器，复进器，发电机，传动系统包括外力钢索导向滑轮Ⅰ、外力钢索导向滑轮Ⅱ、外力钢索导向滑轮Ⅲ和复进弹簧挤压滑轮，外力钢索Ⅱ，飞轮式能量转换器包括输入轮轴，输入轮、输入飞轮Ⅰ和输入飞轮Ⅱ，输出轮轴，输出飞轮Ⅰ和输出飞轮Ⅱ，反向轮轴，反向齿轮，输出轮轴与发电机相连接。本实用新型与现有的海浪能量利用设备相比，结构简单、体积小、安装维护方便、投资成本低、对海洋能量的利用效率有大幅度的提升。

Description

海浪能量发电装置

技术领域

本实用新型属于发电技术领域，尤其是涉及一种海浪能量发电装置。

背景技术

海浪是是由台风、潮汐、地震等多种因素产生，海浪能量会产生水平面的冲击、回归能量和垂直面的海平面抬升、跌落的能量。我国潮汐、海浪能量非常丰富，是一种取之不尽用之不竭，绿色环保的能量。并且，受气象、地理环境影响很小，属于稳定的能源。以往，人们对海浪能量利用进行了大量的探索、开发，但由于装备的庞大、海浪利用率低，投资量巨大，技术运用不成熟等诸多风险，所以，人们对海浪能量利用一直未能推广开来，至今未大规模的建设，迫使大量的海浪能量白白的浪费。而且，随着国家经济建设的发展，陆地的资源利用已经到了瓶颈状态，海洋工程、开发海洋已被提到工作日程，而要实施海洋工程的先决条件就是能源和水源。所以研发投资成本低、发电效率高、又不破坏生态、适应海况性能强、可产业化发展的、稳定的海洋能量发电设备势在必行。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、投资成本低、发电效率高又环保的海浪能量发电装置。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：

本实用新型的海浪能量发电装置，其特征在于包括箱体，对称设置在此箱体内的两个传动系统、两个飞轮式能量转换器，与每个传动系统相连接的复进器，与每个飞轮式能量转换器相连接的发电机，

所述的传动系统包括外力钢索导向滑轮Ⅰ、外力钢索导向滑轮Ⅱ、外力钢索导向滑轮Ⅲ和复进弹簧挤压滑轮，缠绕在所述外力钢索导向滑轮Ⅰ、外力钢索导向滑轮Ⅱ、外力钢索导向滑轮Ⅲ和复进弹簧挤压滑轮上的外力钢索Ⅱ，

所述的复进器包括复进弹簧，固定在此复进弹簧下部的复进弹簧压板，所述的复进弹簧挤压滑轮与所述的复进弹簧压板固定连接，

所述的飞轮式能量转换器包括输入轮轴，设置在此输入轮轴上的输入轮、输入飞轮Ⅰ和输入飞轮Ⅱ，输出轮轴，设置在此输出轮轴上的输出飞轮Ⅰ和输出飞轮Ⅱ，反向轮轴，设置在此反向轮轴上的反向齿轮，所述的输入飞轮Ⅰ与所述的输出飞轮Ⅰ相啮合，所述的反向齿轮位于所述的输入飞轮Ⅱ和输出飞轮Ⅱ之间、且所述的反向齿轮分别与所述的输入飞轮Ⅱ和输出飞轮Ⅱ相啮合，所述的输出轮轴与所述的发电机相连接，

所述的外力钢索Ⅱ经过所述的外力钢索导向滑轮Ⅰ且绕过所述的外力钢索导向滑轮Ⅱ与所述的输入轮缠绕相连，所述的外力钢索Ⅱ绕过所述的外力钢索导向滑轮Ⅲ和外力钢索导向滑轮Ⅱ进入所述的复进器，所述的外力钢索Ⅱ绕过所述的复进弹簧挤压滑轮固定在复进器箱体上。

所述的外力钢索导向滑轮Ⅰ、外力钢索导向滑轮Ⅱ、外力钢索导向滑轮Ⅲ均被固定在固定架上。

所述的输出轮轴两端设有轴承Ⅰ，此轴承Ⅰ设置在所述的箱体上。

所述的反向轮轴一端设有轴承Ⅱ，此轴承Ⅱ设置在所述的箱体上。

所述的输入轮轴两端设有轴承Ⅲ，此轴承Ⅲ设置在所述的箱体上。

所述的箱体上部中间位置设有固定环，所述的箱体下部中间位置设有钢索连接环，两个传动系统的两个外力钢索Ⅱ的一端分别与相应的复进弹簧的相连接、另一端通过钢索接头与外力钢索Ⅰ相连接，此外力钢索Ⅰ与所述的钢索连接环相连接。

本实用新型的优点：

（1）本实用新型的海浪能量发电装置，与现有的海浪能量利用设备相比，结构简单、体积小、安装维护方便、投资成本低、对海洋能量的利用效率有大幅度的提升；

（2）本实用新型的海浪能量发电装置，可以与老旧装备（浮力平台、船舶），配合使用；

（3）本实用新型的海浪能量发电装置，可以成为未来船舶的补充能源补充；

（4）本实用新型的海浪能量发电装置，可方便地安装于海边，有效地将海浪能量转化成电能，整个装置投资成本低、发电效率高、无噪音无污染、不破坏生态、适应海况性能强、可产业化。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型一半结构的放大视图。

图3为本实用新型利用海浪能量的工作图。

图4为本实用新型悬浮安装在水中的结构示意图。

图5为本实用新型被固定安装在海底的结构示意图。

图6为本实用新型被固定安装在浮力模块上的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-6所示，本实用新型的海浪能量发电装置，其特征在于包括箱体19，对称设置在此箱体19内的两个传动系统、两个飞轮式能量转换器，与每个传动系统相连接的复进器，与每个飞轮式能量转换器相连接的发电机12，

所述的传动系统包括外力钢索导向滑轮Ⅰ17、外力钢索导向滑轮Ⅱ15、外力钢索导向滑轮Ⅲ4和复进弹簧挤压滑轮16，缠绕在所述外力钢索导向滑轮Ⅰ17、外力钢索导向滑轮Ⅱ15、外力钢索导向滑轮Ⅲ4和复进弹簧挤压滑轮16上的外力钢索Ⅱ5，

所述的复进器包括复进弹簧14，固定在此复进弹簧14下部的复进弹簧压板13，所述的复进弹簧挤压滑轮16与所述的复进弹簧压板13固定连接，复进弹簧14固定安装在复进弹簧压板13上，用于固定、挤压复进弹簧14，复进弹簧挤压滑轮16安装在复进弹簧压板13上，配合复进弹簧压板13挤压复进弹簧14。

所述的飞轮式能量转换器包括输入轮轴11，设置在此输入轮轴11上的输入轮10、输入飞轮Ⅰ9和输入飞轮Ⅱ8，输出轮轴3，设置在此输出轮轴3上的输出飞轮Ⅰ2和输出飞轮Ⅱ1，反向轮轴7，设置在此反向轮轴7上的反向齿轮6，所述的输入飞轮Ⅰ9与所述的输出飞轮Ⅰ2相啮合，所述的反向齿轮6位于所述的输入飞轮Ⅱ8和输出飞轮Ⅱ1之间、且所述的反向齿轮6分别与所述的输入飞轮Ⅱ8和输出飞轮Ⅱ1相啮合，所述的输出轮轴3与所述的发电机相连接，反向齿轮6是为保证与其相连的两厢飞轮工作方向一致，反向齿轮6分别与所述的输入飞轮Ⅱ8和输出飞轮Ⅱ1相啮合，则输入飞轮Ⅱ8和输出飞轮Ⅱ1工作方向相同。

所述的外力钢索Ⅱ5经过外力钢索导向滑轮Ⅰ17并绕过外力钢索导向滑轮Ⅱ15与飞轮式能量转换装置的输入轮10缠绕相连，然后，绕过外力钢索导向滑轮Ⅲ4和外力钢索导向滑轮Ⅱ15进入复进器，绕过复进弹簧挤压滑轮16固定在复进器箱体上。输入轮10固定安装在输入轮轴11上，与外力钢索Ⅱ5缠绕相连，负责将外力钢索Ⅱ5传递过来的外部能量传递给输入轮轴11。

所述的外力钢索导向滑轮Ⅰ17、外力钢索导向滑轮Ⅱ15、外力钢索导向滑轮Ⅲ4均被固定在固定架18上。

所述的输出轮轴3两端设有轴承Ⅰ，此轴承Ⅰ设置在所述的箱体19上。

所述的反向轮轴7一端设有轴承Ⅱ，此轴承Ⅱ设置在所述的箱体19上。

所述的输入轮轴11两端设有轴承Ⅲ，此轴承Ⅲ设置在所述的箱体19上。

所述的箱体19上部中间位置设有固定环20，所述的箱体19下部中间位置设有钢索连接环21，两个传动系统的两个外力钢索Ⅱ5的一端分别与相应的复进弹簧14的相连接、另一端通过钢索接头22与外力钢索Ⅰ23相连接，此外力钢索Ⅰ23与所述的钢索连接环21相连接。

本实用新型的海浪能量发电装置的工作原理：

首先，设定：

（1）外力拉伸时，输入轮10顺时针旋转工作；外力消失时，输入轮10逆时针旋转工作。输入飞轮Ⅰ9顺时针旋转时工作；输入飞轮Ⅱ8逆时针旋转时工作。

（2）当外力钢索Ⅰ23被外力拉伸时：外力钢索Ⅱ5沿复进弹簧挤压滑轮16、外力钢索导向滑轮Ⅱ15、外力钢索导向滑轮Ⅲ4、输入轮10、外力钢索导向滑轮Ⅰ17方向被拉伸出去，复进弹簧挤压滑轮16配合复进弹簧压板13工作，挤压复进弹簧14，复进弹簧14收缩、蓄集能量；与此同时，输入轮10顺时针旋转，带动输入轮轴11顺时针旋转，输入飞轮Ⅰ9工作，顺时针旋转，输出飞轮Ⅰ2工作，逆时针旋转，输出轮轴3逆时针旋转工作，向外输出逆时针旋转能量。

（3）当外力消失时：外力钢索Ⅰ23松弛，复进弹簧14伸张、释放能量，外力钢索Ⅱ5被沿外力钢索导向滑轮引导的方向拉回，回归原位；与此同时，输入轮10被外力钢索Ⅱ5带动逆时针旋转，输入轮轴11逆时针旋转，输入飞轮Ⅱ8逆时针旋转工作，输出飞轮Ⅱ1经反向齿轮6导向与输入飞轮Ⅱ8同向逆时针旋转工作；输出轮轴3逆时针旋转工作，向外输出逆时针旋转能量。

从上面论述中可以看到，不管输入轮输入的是顺时针旋转能量，还是逆时针旋转的能量，输出轮轴输出的能量都是逆时针旋转的能量。也就是说，飞轮式能量转换器可以将不同方向的能量转换成相同方向的能量。飞轮式能量转换装置适用于间断性、方向不定的能量吸收利用。非常适合于潮汐、波浪能量的吸收利用。

本实用新型装置还可以与老旧装备（浮力平台、船舶），配合使用，还可以成为未来船舶的补充能源补充；本实用新型的海浪能量发电装置可方便地安装于海边，有效地将海浪能量转化成电能，整个装置投资成本低、发电效率高、无噪音无污染、不破坏生态、适应海况性能强、可产业化发展。

本实用新型的海浪能量发电装置的应用：

如图3为本实用新型利用海浪能量的工作图。海浪推送浮力模块拉伸钢索带动能量转换装置工作发电。

如图4为本实用新型悬浮安装在水中的结构示意图。海浪能量发电装置悬浮在水中（F浮力≥G自重），钢索连接环21与浮力模块相连，固定环20以钢索固定安装在海底海床上。

如图5为本实用新型被固定安装在海底的结构示意图。装置的钢索连接环21以钢索与漂浮在水面的浮力模块相连。

如图6为本实用新型被固定安装在浮力模块上的结构示意图。钢索连接环21以钢索固定安装在海床上。

Claims (6)

1.一种海浪能量发电装置，其特征在于包括箱体，对称设置在此箱体内的两个传动系统、两个飞轮式能量转换器，与每个传动系统相连接的复进器，与每个飞轮式能量转换器相连接的发电机，

所述的传动系统包括外力钢索导向滑轮Ⅰ、外力钢索导向滑轮Ⅱ、外力钢索导向滑轮Ⅲ和复进弹簧挤压滑轮，缠绕在所述外力钢索导向滑轮Ⅰ、外力钢索导向滑轮Ⅱ、外力钢索导向滑轮Ⅲ和复进弹簧挤压滑轮上的外力钢索Ⅱ，

所述的复进器包括复进弹簧，固定在此复进弹簧下部的复进弹簧压板，所述的复进弹簧挤压滑轮与所述的复进弹簧压板固定连接，

所述的飞轮式能量转换器包括输入轮轴，设置在此输入轮轴上的输入轮、输入飞轮Ⅰ和输入飞轮Ⅱ，输出轮轴，设置在此输出轮轴上的输出飞轮Ⅰ和输出飞轮Ⅱ，反向轮轴，设置在此反向轮轴上的反向齿轮，所述的输入飞轮Ⅰ与所述的输出飞轮Ⅰ相啮合，所述的反向齿轮位于所述的输入飞轮Ⅱ和输出飞轮Ⅱ之间、且所述的反向齿轮分别与所述的输入飞轮Ⅱ和输出飞轮Ⅱ相啮合，所述的输出轮轴与所述的发电机相连接，

所述的外力钢索Ⅱ经过所述的外力钢索导向滑轮Ⅰ且绕过所述的外力钢索导向滑轮Ⅱ与所述的输入轮缠绕相连，所述的外力钢索Ⅱ绕过所述的外力钢索导向滑轮Ⅲ和外力钢索导向滑轮Ⅱ进入所述的复进器，所述的外力钢索Ⅱ绕过所述的复进弹簧挤压滑轮固定在复进器箱体上。

2.根据权利要求1所述的海浪能量发电装置，其特征在于所述的外力钢索导向滑轮Ⅰ、外力钢索导向滑轮Ⅱ、外力钢索导向滑轮Ⅲ均被固定在固定架上。

3.根据权利要求1所述的海浪能量发电装置，其特征在于所述的输出轮轴两端设有轴承Ⅰ，此轴承Ⅰ设置在所述的箱体上。

4.根据权利要求1所述的海浪能量发电装置，其特征在于所述的反向轮轴一端设有轴承Ⅱ，此轴承Ⅱ设置在所述的箱体上。

5.根据权利要求1所述的海浪能量发电装置，其特征在于所述的输入轮轴两端设有轴承Ⅲ，此轴承Ⅲ设置在所述的箱体上。

6.根据权利要求1所述的海浪能量发电装置，其特征在于所述的箱体上部中间位置设有固定环，所述的箱体下部中间位置设有钢索连接环，两个传动系统的两个外力钢索Ⅱ的一端分别与相应的复进弹簧的相连接、另一端通过钢索接头与外力钢索Ⅰ相连接，此外力钢索Ⅰ与所述的钢索连接环相连接。

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