CN218598279U - 波浪蓄能发电平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种波浪蓄能发电平台，其特征在于：包括空心板漂浮平台和设在空心板漂浮平台上的多个浮桶，所述空心板漂浮平台上设有若干组波浪能转化装置和波浪振幅转化装置；所述波浪能转化装置包括由海浪推动产生运动的摆锤，所述摆锤顶部设有球形万向节；所述波浪振幅转化装置包括曲柄小臂、曲柄大臂、振幅装置传动杆、轴承座、曲柄装置连接杆、传动皮带、发电机、发电机齿轮、传动杆大齿轮和弧形万向节连接杆，本实用新型利用波浪发电，传动设计合理，稳定性强，充分利用了波浪能，避免了发电装置的主要部件与海水的直接接触，提高了使用寿命。

Description

波浪蓄能发电平台

技术领域：

本实用新型涉及一种海上发电装置，特别是一种波浪蓄能发电平台。

背景技术：

海浪中蕴含着巨大的能量，相对于石油燃料的燃烧，波浪能具有绿色环保、取之不竭等特点，近年来，不断的出现研究利用波浪能发电的装置，目前波浪发电装置可分为振荡水柱式、振荡体式、 越浪式三大类，该三类的波浪发电装置长期与海水直接接触容易腐蚀（如发明名称：一种伞形浮体式波浪发电装置，专利号：CN201920504689.X），造成装置寿命较低，且由于海洋的环境、气候、水质等因素都相对复杂且具有相当多的不稳定因素，从而使电能不能很好的稳定输出。

发明内容：

本实用新型针对现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种波浪蓄能发电平台，该波浪蓄能发电平台设计合理、波浪能转换效率高，有利于降低装置的腐蚀速率。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型波浪蓄能发电平台，其特征在于：包括空心板漂浮平台和设在空心板漂浮平台上的多个浮桶，所述空心板漂浮平台上设有若干组波浪能转化装置和波浪振幅转化装置；所述波浪能转化装置包括由海浪推动产生运动的摆锤，所述摆锤顶部设有球形万向节；所述波浪振幅转化装置包括曲柄小臂、曲柄大臂、振幅装置传动杆、轴承座、曲柄装置连接杆、传动皮带、发电机、发电机齿轮、传动杆大齿轮和弧形万向节连接杆，所述轴承座具有若干个且固定在空心板漂浮平台上，所述振幅装置传动杆和曲柄装置连接杆转动铰接在轴承座上，在振幅装置传动杆和曲柄装置连接杆上分别设有带轮，所述传动皮带绕设在带轮上，以实现振幅装置传动杆和曲柄装置连接杆同步传动，所述振幅装置传动杆的端部连接有传动杆大齿轮，在传动杆大齿轮旁侧设有与其相互啮合的发电机齿轮，所述发电机齿轮与发电机的输出端固定连接，所述曲柄装置连接杆的端部连接曲柄小臂的第一端，曲柄小臂的第二端通过一棘轮棘爪机构与曲柄大臂的第二端连接，所述曲柄大臂的第一端与弧形万向节连接杆的第一端连接，所述弧形万向节连接杆的第二端通过球形万向节与摆锤顶部连接。

工作时，通过波浪使摆锤产生上、下的振动，摆锤通过球形万向节、弧形万向节连接杆、曲柄大臂和曲柄小臂将上、下往复移动转换为曲柄小臂不整周或整周的回转运动，使曲柄装置连接杆产生转动，曲柄装置连接杆的转动带动皮带和振幅装置传动杆转动，继而带动传动杆大齿轮、发电机齿轮啮合传动，最后驱动发电机发电。

本实用新型波浪蓄能发电平台仅仅摆锤与波浪直接接触，发电设备的其它部件通过中间部件实现传动，从而能够减小发电主要部件直接接触波浪造成使用寿命缩短的问题。

因此与现有技术相比，本实用新型利用波浪发电，传动设计合理，稳定性强，充分利用了波浪能，避免了发电装置的主要部件与海水的直接接触，提高了使用寿命。

附图说明：

图1是本实用新型实施例的俯视构造示意图；

图2是本实用新型实施例的立体构造示意图；

图3是本实用新型实施例的锤摆套筒构造示意图；

图4是本实用新型实施例的伸缩式万向节构造示意图；

图5是本实用新型实施例的三级加速器构造示意图；

图6是本实用新型实施例的动能加速装置箱体构造示意图；

图7是本实用新型实施例的飞轮构造示意图；

图8是本实用新型实施例的曲柄机构曲柄杆构造示意图；

图9是本实用新型实施例的曲柄机构装置构造示意图；

图10是本实用新型实施例的振幅发电装置构造示意图；

图11是本实用新型实施例的动能蓄能装置俯视构造示意图；

图12是本实用新型实施例的传动换向齿轮箱装置俯视构造示意图；

图13是本实用新型实施例的电能输出装置俯视构造示意图；

图14是弧形万向节连接杆与曲柄大臂的连接构造立体图；

图中：

1-浮桶固定扣；2-浮桶；3-空心板漂浮平台；4-太阳能板；5-蓄能系统；6-动能加速装置箱上盖；7-摆锤；8-套筒；9-主动叉；10-前十字轴；11-万向节前杆；12-万向节后杆；13-后十字轴；14-后从动叉；15-三级行星齿轮增速器；16-小齿轮；17-动能加速装置箱底座；18-大齿轮；19-飞轮；20-转动杆；21-棘爪；22-滑轮卡槽；23-曲柄小臂；24-曲柄大臂；25-振幅装置传动杆；26-轴承座；27-曲柄装置连接杆；28-传动皮带；29-发电机；30-发电机齿轮；31-传动杆大齿轮；32-球形万向节；33-轴承链接件；34-输出架底座；35-发条盘装置；36-锥形齿轮传动杆；37-换向装置固定座；A1-支杆；C1-弧形万向节连接杆；C2-外圈 ；C3-内圈；E1-第一锥形齿轮；E2-第二锥形齿轮；E3-第二锥形齿轮传动杆；E4-第三锥形齿轮；E5-第四锥形齿轮；E6-第三锥形齿轮传动杆；E7-发电电机 。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～11所示，本实用新型波浪蓄能发电平台装置包括空心板漂浮平台3和设在空心板漂浮平台3上的多个浮桶2，各浮桶2通过浮桶固定扣1连接固定在平台3上，所述空心板漂浮平台上设有若干组波浪能转化装置A、机械能传动装置B、波浪振幅转化装置C、动能加速装置D和动能蓄能装置E。

以空心板漂浮平台3为正方形为例，在正方形空心板漂浮平台3四个角上设有四组的浮桶2，在正方形空心板漂浮平台3每个边上设有一组波浪能转化装置A和两组机械能传动装置B，一组的波浪振幅转化装置C和两组的动能加速装置D、动能蓄能装置E。

具体的，波浪能转化装置A包括由海浪推动产生运动的摆锤7，该摆锤7主要包括下部台座和连接台座的两节或多节能够相对转动的套筒8，该台座与波浪的接触面积较大，从而可以实现其上、下、左、右的动作，能够相对转动的套筒8即一节套筒上具有凸部，另一套筒上具有凹孔，凸部与凹孔相对配合套接，套筒8能够相对转动，但不能相对轴向移动，每个套筒上设有一支杆A1，支杆连接机械能传动装置B，所述摆锤7顶部设有球形万向节32，球形万向节32连接波浪振幅转化装置C；海浪推动摆锤7产生运动时，将摆锤7摆动的动能通过支杆A1、机械能传动装置B输入给动能加速装置D和动能蓄能装置E；在锤摆顶部设有的球形万向节32，通过该球形万向节32、弧形万向节连接杆C1将摆锤7产生的振幅动能传递波浪振幅转化装置C，锤摆7中部采用相互能够转动的套筒8，使其前后左右二维的传动方向可以互相转换，防止出现卡顿现象的出现。

机械能传动装置B包括依次连接在摆锤上的主动叉9、前十字轴10、万向节前杆11、万向节后杆12、后十字轴13和后从动叉14，所述万向节前杆11与万向节后杆12相互套接且能够相对移动（万向节前杆11与万向节后杆12一个为杆一个为轴套，两者能够相对轴向移动），所述主动叉9转动铰接在摆锤的支杆A1上，后从动叉14连接在转动杆20上；在摆锤产生摆转动作时，即依次驱动主动叉9、前十字轴10、万向节前杆11、万向节后杆12、后十字轴13、后从动叉14和转动杆20转动，

海浪冲击摆锤7，使其摆锤7产生摆动，在摆锤7进行前后似圆弧摆动的时候，会带动主动叉9进行相应的旋转，进而会带动前十字轴10、万向节前杆11、万向节后杆12、后十字轴13和后冲动叉14旋转一定角度，在深海、浅海海域，摆锤7对海浪进行“捕获”，万向节前杆11和万向节后杆12相互套接能够进行沿轴向的伸缩动作，从而不会出现干涉的现象，并且不会影响其它组件的正常工作，上述伸缩式万向节能够改变力的传动方向，把转换的机械能传送到转动杆20，使得转动杆20转动。

波浪振幅转化装置C包括曲柄小臂23、曲柄大臂24、振幅装置传动杆26、轴承座25、曲柄装置连接杆27、传动皮带28、发电机29、发电机齿轮30、传动杆大齿轮31和弧形万向节连接杆C1，所述轴承座25具有若干个且固定在空心板漂浮平台上，所述振幅装置传动杆26和曲柄装置连接杆27转动铰接在轴承座25上，在振幅装置传动杆26和曲柄装置连接杆27上分别设有带轮，所述传动皮带28绕设在带轮上，以实现振幅同步传动，所述振幅装置传动杆26的端部连接有传动杆大齿轮31，在传动杆大齿轮31旁侧设有与其相互啮合的发电机齿轮30，所述发电机齿轮30与发电机29的输出端固定连接，所述曲柄装置连接杆27的端部连接曲柄小臂23的第一端，曲柄小臂23的第二端通过一棘轮棘爪机构与曲柄大臂24的第二端连接，所述曲柄大臂24的第一端与弧形万向节连接杆C1的第一端连接，所述弧形万向节连接杆C1的第二端通过球形万向节32与摆锤7顶部连接，在摆锤7上下振幅动作时，即驱动弧形万向节连接杆C1绕其中部摆转，使弧形万向节连接杆C1的第一端驱动曲柄大臂24的第一端沿其长度方向往复动作，从而驱动曲柄小臂23绕曲柄装置连接杆27的轴心线摆转。

其中棘轮棘爪机构包括外圈C2和设在外圈体内能够相对转动的内圈C3，所述外圈的内周均布设有棘齿22，所述内圈的外周均布设有与棘齿配合作用的棘爪21，所述外圈与曲柄大臂24的第二端固定连接，所述内圈与曲柄小臂23的第二端固定连接。

工作时，通过波浪使摆锤7产生上、下的振动，摆锤7通过球形万向节32、弧形万向节连接杆C1、曲柄大臂24和曲柄小臂23将上、下往复移动转换为曲柄小臂23不整周或整周的回转运动（曲柄小臂23、曲柄大臂24和弧形万向节连接杆C1形成曲柄滑块机构），使曲柄装置连接杆27产生转动，曲柄装置连接杆27的转动带动皮带和振幅装置传动杆26转动，继而带动传动杆大齿轮31、发电机齿轮30啮合传动，最后驱动发电机29发电。

动能加速装置D包括动能加速装置箱底座17和动能加速装置箱上盖6，以及设在加速装置箱底座17和动能加速装置箱上盖6体内的转动杆20、三级行星齿轮增速器15、小齿轮16、大齿轮18和飞轮19；所述大齿轮18和飞轮19固定在转动杆20上，所述三级行星齿轮增速器15的输入端设有与大齿轮18啮合的小齿轮16。

转动杆20受摆锤7、机械能传动装置B作用在顺时针或逆时针旋转时，产生的转动动能通过大齿轮18传送给小齿轮16和三级行星齿轮增速器15，在转动杆20上设置飞轮19是为了加速装置的正反转，在该加速装置中，采用三级行星齿轮增速器15，本行星齿轮增速箱在结构上采用 3 级 NGW 型行星传动（为现有技术在此不做累述），增速比大、传动效率高、结构紧凑、承载能力大，并且传动比能达到156.4。

动能蓄能装置E包括输出架底座34和换向装置固定座37，所述换向装置固定座37上设有连接在发电电机E7输出端的第一锥形齿轮传动杆36、第一锥形齿轮E1和与第一锥形齿轮啮合的第二锥形齿轮E2，所述第二锥形齿轮上固定设有第二锥形齿轮传动杆E3，第二锥形齿轮传动杆的第二端连接有第三锥形齿轮E4，所述输出架底座34上设有相互垂直啮合的所述第三锥形齿轮E4和第四锥形齿轮E5，所述第四锥形齿轮固定连接第三锥形齿轮传动杆E6的第一端，所述第三锥形齿轮传动杆E6上固定设有发条盘装置35，所述第三锥形齿轮传动杆的第二端与所述三级行星齿轮增速器15的输出端连接；发条盘装置35中设有发条，发条的内端固定在第三锥形齿轮传动杆E6上，发条的外端可以固定在输出架底座34上。

在第三锥形齿轮传动杆E6上固定设有发条盘装置35，发条盘装置35对产生的动能能够进行储存，可以储存几个周期内的波浪能，由发条存储和释放能量，可将稳定的动能持续输出给发电电机E7，在波浪发电装置中至关重要，使波浪能的随机性，得到平稳、持续的输出，在该装置中对称安装了两套发条盘装置35，工作时一起驱动发电电机E7发电，增加装置的发电效率。

发条盘装置35在蓄满的能量输出之后，通过第三锥形齿轮传动杆E6的转动输入到换向装置(即由第三锥形齿轮E4和第四锥形齿轮E5等组成的)中，在第三锥形齿轮传动杆E6、第二锥形齿轮传动杆E3两端由法兰链接件33连接，此时输入到转向装置中的两端锥形齿轮的旋向是不同的，在发电电机E7端也有连接锥形齿轮传动杆，这样可以使两端输入的相反旋向的的作用力，转换成一个方向的作用力，进而能更好输入发电电机E7中，发电电机E7能有稳定的输入转矩能量并输出应有的输出的电量。

蓄能与光能“捕获”装置是由太阳能板4、蓄能系统5组成，当摆锤7“捕获”到波浪能并且通过转化生成电能，通过布线输入到蓄能系统5中，达到很好的蓄能目的，并且太阳能板4可以吸收部分光能，增加蓄能量。

Claims (5)

1.一种波浪蓄能发电平台，其特征在于：包括空心板漂浮平台和设在空心板漂浮平台上的多个浮桶，所述空心板漂浮平台上设有若干组波浪能转化装置和波浪振幅转化装置；所述波浪能转化装置包括由海浪推动产生运动的摆锤，所述摆锤顶部设有球形万向节；所述波浪振幅转化装置包括曲柄小臂、曲柄大臂、振幅装置传动杆、轴承座、曲柄装置连接杆、传动皮带、发电机、发电机齿轮、传动杆大齿轮和弧形万向节连接杆，所述轴承座具有若干个且固定在空心板漂浮平台上，所述振幅装置传动杆和曲柄装置连接杆转动铰接在轴承座上，在振幅装置传动杆和曲柄装置连接杆上分别设有带轮，所述传动皮带绕设在带轮上，以实现振幅装置传动杆和曲柄装置连接杆同步传动，所述振幅装置传动杆的端部连接有传动杆大齿轮，在传动杆大齿轮旁侧设有与其相互啮合的发电机齿轮，所述发电机齿轮与发电机的输出端固定连接，所述曲柄装置连接杆的端部连接曲柄小臂的第一端，曲柄小臂的第二端通过一棘轮棘爪机构与曲柄大臂的第二端连接，所述曲柄大臂的第一端与弧形万向节连接杆的第一端连接，所述弧形万向节连接杆的第二端通过球形万向节与摆锤顶部连接。

2.根据权利要求1所述的波浪蓄能发电平台，其特征在于：所述的摆锤连接机械能传动装置，所述机械能传动装置包括依次连接在摆锤上的主动叉、前十字轴、万向节前杆、万向节后杆、后十字轴和后从动叉，所述万向节前杆与万向节后杆相互套接且能够相对移动，所述主动叉转动铰接摆锤上，后从动叉连接在转动杆上。

3.根据权利要求1或2所述的波浪蓄能发电平台，其特征在于：所述空心板漂浮平台上还设有动能加速装置和动能蓄能装置；所述动能加速装置包括动能加速装置箱底座和动能加速装置箱上盖，以及设在加速装置箱底座和动能加速装置箱上盖体内的转动杆、三级行星齿轮增速器、小齿轮、大齿轮和飞轮；所述大齿轮和飞轮固定在转动杆上，所述三级行星齿轮增速器的输入端设有与大齿轮啮合的小齿轮。

4.根据权利要求3所述的波浪蓄能发电平台，其特征在于：所述动能蓄能装置包括输出架底座和换向装置固定座，所述换向装置固定座上设有连接在发电电机输出端的第一锥形齿轮传动杆、第一锥形齿轮和与第一锥形齿轮啮合的第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮上固定设有第二锥形齿轮传动杆，第二锥形齿轮传动杆的第二端连接有第三锥形齿轮，所述输出架底座上设有相互垂直啮合的所述第三锥形齿轮和第四锥形齿轮，所述第四锥形齿轮固定连接第三锥形齿轮传动杆的第一端，所述第三锥形齿轮传动杆上固定设有发条盘装置，所述第三锥形齿轮传动杆的第二端与所述三级行星齿轮增速器的输出端连接。

5.根据权利要求1所述的波浪蓄能发电平台，其特征在于：所述棘轮棘爪机构包括外圈和设在外圈体内能够相对转动的内圈，所述外圈的内周均布设有棘齿，所述内圈的外周均布设有与棘齿配合作用的棘爪，所述外圈与曲柄大臂的第二端固定连接，所述内圈与曲柄小臂的第二端固定连接。

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