RU2373424C1 - Wave power installation (versions) - Google Patents
Wave power installation (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2373424C1 RU2373424C1 RU2008111297/06A RU2008111297A RU2373424C1 RU 2373424 C1 RU2373424 C1 RU 2373424C1 RU 2008111297/06 A RU2008111297/06 A RU 2008111297/06A RU 2008111297 A RU2008111297 A RU 2008111297A RU 2373424 C1 RU2373424 C1 RU 2373424C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shafts
- levers
- pontoons
- gears
- interacting
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области возобновляющихся источников энергии, а именно волновой энергии и преобразования его в другие виды, преимущественно в электрическую.The invention relates to the field of renewable energy sources, namely wave energy and its conversion into other types, mainly into electrical energy.
Известно волновое энергетическое устройство, содержащее взаимодействующие друг с другом первый и второй валы, установленные на вертикальных стойках с возможностью свободного вращения, понтоны, установленные попарно симметрично относительно вертикальных стоек, попарно запараллеленные рычаги, шарнирно связанные с соответствующими понтонами, первую и вторую шестерни, неподвижно установленные на первом и втором валах и входящие в зацепление друг с другом, мультипликатор и генератор [см. US 4319454 A (LUCIA LOUIS V), 16.03.1982, F03 B 13/12].A wave power device is known comprising first and second shafts interacting with each other, mounted on vertical struts with the possibility of free rotation, pontoons mounted pairwise symmetrically with respect to vertical struts, pairwise parallel levers pivotally connected to respective pontoons, first and second gears fixedly mounted on the first and second shafts and meshing with each other, a multiplier and a generator [see US 4319454 A (LUCIA LOUIS V), 03.16.1982, F03
Данное энергетическое устройство является средством того же назначения, которому присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков изобретения по первому варианту волнового энергетического устройства. Его можно принять за ближайший аналог (прототип) для первого варианта волнового энергетического устройства.This energy device is a tool for the same purpose, which is inherent in the set of features closest to the set of essential features of the invention in the first embodiment of the wave energy device. It can be taken as the closest analogue (prototype) for the first version of the wave energy device.
Известно также волновое энергетическое устройство, содержащее взаимодействующие друг с другом первый и второй валы, установленные на вертикальных стойках с возможностью свободного вращения, понтоны, установленные попарно симметрично относительно вертикальных стоек, попарно запараллеленные рычаги, шарнирно связанные с соответствующими понтонами. Устройство также содержит первую и вторую шестерни, неподвижно установленные на первом и втором валах и входящие в зацепление друг с другом, преобразователи движения, установленные попарно симметрично относительно вертикальных стоек, каждый из которых включает взаимодействующие друг с другом первое и второе храповые колеса и подпружиненные собачки, установленные на рычагах, мультипликатор и генератор [см. US 4319454 A (LUCIA LOUIS V), 16.03.1982, F03B 13/12].It is also known wave energy device containing interacting with each other, the first and second shafts mounted on vertical uprights with the possibility of free rotation, pontoons mounted pairwise symmetrically with respect to the vertical uprights, pairwise parallel levers pivotally connected to the respective pontoons. The device also contains first and second gears, fixedly mounted on the first and second shafts and engaged with each other, motion transducers mounted pairwise symmetrically with respect to the vertical struts, each of which includes the first and second ratchet wheels interacting with each other and spring-loaded dogs, mounted on levers, a multiplier and a generator [see US 4319454 A (LUCIA LOUIS V), 03.16.1982, F03B 13/12].
Данное устройство является средством того же назначения, которому присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков изобретения по второму варианту волнового энергетического устройства. Оно может быть принято за ближайший аналог (прототип) для второго варианта волнового энергетического устройства.This device is a tool for the same purpose, which is inherent in the set of features closest to the set of essential features of the invention in the second embodiment of the wave energy device. It can be taken as the closest analogue (prototype) for the second version of the wave energy device.
Известно также волновое энергетическое устройство, содержащее взаимодействующие друг с другом первый и второй валы, установленные на вертикальных стойках с возможностью свободного вращения, понтон, первую и вторую шестерни, неподвижно установленные на первом и втором валах и входящие в зацепление друг с другом, мультипликатор и генератор [см. US 4319454 A (LUCIA LOUIS V), 16.03.1982, F03B 13/12].It is also known wave energy device containing interacting with each other, the first and second shafts mounted on vertical struts with the possibility of free rotation, a pontoon, the first and second gears, fixedly mounted on the first and second shafts and engaged with each other, a multiplier and a generator [cm. US 4319454 A (LUCIA LOUIS V), 03.16.1982, F03B 13/12].
Данное устройство является средством того же назначения, которому присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков изобретения по третьему варианту волнового энергетического устройства. Его можно принять за ближайший аналог (прототип) для третьего варианта волнового энергетического устройства.This device is a tool for the same purpose, which is inherent in the set of features closest to the set of essential features of the invention in the third embodiment of the wave energy device. It can be taken as the closest analogue (prototype) for the third version of the wave energy device.
В качестве недостатка прототипов можно указать низкую КПД и конструктивную сложность преобразователя.As a disadvantage of the prototypes, low efficiency and structural complexity of the converter can be indicated.
Техническая задача заключается в значительном повышении КПД и упрощении конструкции преобразователя.The technical problem is to significantly increase the efficiency and simplify the design of the Converter.
Данная техническая задача решается путем создания принципиально новой конструкции волнового энергетического устройства, которая содержит взаимодействующие друг с другом первый и второй горизонтальные валы, установленные на вертикальных стойках с возможностью свободного вращения, понтоны, установленные попарно симметрично относительно вертикальных стоек. Устройство содержит также попарно запараллеленные рычаги, шарнирно связанные с соответствующими понтонами, первую и вторую шестерни, неподвижно установленные на первом и втором валах и входящие в зацепление друг с другом, мультипликатор и генератор. На каждом валу установлено N-e количество пар обгонных муфт, ступицы которых неподвижно установлены на соответствующих валах, а обоймы плоскими шарнирами связаны с верхними концами рычагов. Нижние концы рычагов, также плоскими шарнирами, связаны с соответствующими понтонами. При этом расстояние между шарнирами двух параллельных рычагов равно расстоянию между двумя горизонтальными валами, и когда обойма верхней муфты каждой пары входит в зацепление со ступицей обоймы, обойма нижней муфты выходит из зацепления и наоборот.This technical problem is solved by creating a fundamentally new design of the wave energy device, which contains the first and second horizontal shafts interacting with each other, mounted on vertical racks with the possibility of free rotation, pontoons installed pairwise symmetrically relative to the vertical racks. The device also contains pairwise parallel levers pivotally connected to the respective pontoons, the first and second gears, fixedly mounted on the first and second shafts and engaged with each other, a multiplier and a generator. On each shaft there is an N-e number of pairs of overrunning clutches, the hubs of which are fixedly mounted on the respective shafts, and the clips are flat hinges connected to the upper ends of the levers. The lower ends of the levers, also by flat hinges, are connected with the corresponding pontoons. In this case, the distance between the hinges of the two parallel levers is equal to the distance between the two horizontal shafts, and when the clip of the upper sleeve of each pair engages with the hub of the clip, the clip of the lower sleeve disengages and vice versa.
Верхний рычаг каждой левой пары через кронштейн и раму ориентации выполнен взаимодействующим с соответствующей запараллеленной парой рычагов, установленных с правой стороны.The upper lever of each left pair through the bracket and the orientation frame is made interacting with the corresponding parallelized pair of levers mounted on the right side.
Выходной вал мультипликатора через обгонную муфту подключен к валу генератора, на котором установлен маховик.The output shaft of the multiplier through an overrunning clutch is connected to the shaft of the generator on which the flywheel is mounted.
Второй вариант волнового энергетического устройства содержит взаимодействующие друг с другом первый и второй горизонтальные валы, установленные на вертикальных стойках с возможностью свободного вращения, понтоны, установленные попарно симметрично относительно вертикальных стоек. Устройство также содержит попарно запараллеленные рычаги, шарнирно связанные с соответствующими понтонами, первую и вторую шестерни, неподвижно установленные на первом и втором валах и входящие в зацепление друг с другом, преобразователи движения, установленные попарно симметрично относительно вертикальных стоек, каждый из которых включает взаимодействующие друг с другом первое и второе храповые колеса и подпружиненные собачки, установленные на рычагах, мультипликатор и генератор. Нижние концы рычагов шарнирно соединены с понтонами, а на верхних концах установлены первая, вторая, третья и четвертая подпружиненные собачки, поочередно входящие в зацепление с соответствующими первым и вторым храповыми колесами. При этом расстояние между шарнирами двух параллельных рычагов равно расстоянию между двумя горизонтальными валами.The second version of the wave energy device contains interacting with each other, the first and second horizontal shafts mounted on vertical racks with the possibility of free rotation, pontoons installed in pairs symmetrically relative to the vertical racks. The device also contains pairwise parallel levers pivotally connected to the respective pontoons, the first and second gears fixedly mounted on the first and second shafts and engaged with each other, motion transducers mounted pairwise symmetrically with respect to the vertical struts, each of which includes interacting with each other the other is the first and second ratchet wheels and spring-loaded dogs mounted on levers, a multiplier and a generator. The lower ends of the levers are pivotally connected to the pontoons, and the first, second, third and fourth spring-loaded dogs are installed at the upper ends, which alternately engage with the corresponding first and second ratchet wheels. The distance between the joints of the two parallel levers is equal to the distance between the two horizontal shafts.
Третий вариант волнового энергетического устройства содержит взаимодействующие друг с другом первый и второй горизонтальные валы, установленные на вертикальных стойках с возможностью свободного вращения, понтон, первую и вторую шестерни, неподвижно установленные на первом и втором валах и входящие в зацепление друг с другом, мультипликатор и генератор. Устройство снабжено обгонными муфтами, первой и второй зубчатыми рейками, установленными с возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости, третьей и четвертой шестернями, установленными на первом и втором валах, закрепленными неподвижно на обоймах обгонных муфт и сдвинутыми относительно друг друга в продольном направлении. При этом зубчатые рейки сдвинуты относительно друг друга в поперечном направлении, третья шестерня входит в зацепление с первой зубчатой рейкой, четвертая - со второй, а нижние концы зубчатых реек с помощью кронштейнов неподвижно связаны с понтоном».The third version of the wave energy device comprises first and second horizontal shafts interacting with each other, mounted on vertical struts with the possibility of free rotation, a pontoon, first and second gears, fixedly mounted on the first and second shafts and engaged with each other, a multiplier and a generator . The device is equipped with overrunning clutches, first and second gear racks mounted with the possibility of reciprocating motion in the vertical plane, third and fourth gears mounted on the first and second shafts, fixed motionless on the clips of the overrunning clutches and shifted relative to each other in the longitudinal direction. In this case, the gear racks are shifted relative to each other in the transverse direction, the third gear engages with the first gear rack, the fourth gear with the second, and the lower ends of the gear racks are fixedly connected to the pontoon using brackets. ”
На фиг.1 приведена конструкция первого варианта волнового энергетического устройства, вид с боку, где:Figure 1 shows the design of the first variant of the wave energy device, side view, where:
1 - вертикальные стойки;1 - vertical racks;
2 - вертикальная опора;2 - vertical support;
3 - платформа;3 - platform;
4, 5, 6, 7 - первый, второй, третий, четвертый валы;4, 5, 6, 7 - the first, second, third, fourth shafts;
8, 9 - первое, второе карданные соединения;8, 9 - the first, second cardan joints;
10, 11 - первая, вторая шестерни;10, 11 - the first, second gears;
12, 13, 14, 15 - первая, вторая, третья, четвертая обгонные муфты;12, 13, 14, 15 - the first, second, third, fourth overrunning clutches;
16, 17, 18, 19 - пятая, шестая, седьмая, восьмая обгонные муфты;16, 17, 18, 19 - fifth, sixth, seventh, eighth overrunning clutches;
20 - первый рычаг;20 - the first lever;
21 - шестой рычаг;21 - the sixth lever;
22 - четвертый понтон;22 - fourth pontoon;
23 - второй понтон;23 - second pontoon;
24 - шарнирные соединения;24 - swivel joints;
25 - мультипликатор;25 - multiplier;
26 - девятая обгонная муфта;26 - ninth freewheel;
27 - маховик;27 - flywheel;
28 - генератор;28 - generator;
29 - рама ориентации рычагов.29 - frame orientation levers.
На фиг.2 представлен вид с торца волнового энергетического устройства по сечению А-А фиг.1, где позиции 1-29 те же, что на фиг.1;Figure 2 presents the end view of the wave energy device along section AA of figure 1, where positions 1-29 are the same as in figure 1;
30 - пятый рычаг;30 - the fifth lever;
31, 32 - седьмой, восьмой рычаги;31, 32 - the seventh, eighth levers;
33 - первый понтон;33 - the first pontoon;
34 - шарнирное соединение рычагов;34 - articulation of levers;
35 - кронштейны, связанные с рамами ориентации.35 - brackets associated with orientation frames.
На фиг.3 представлена конструкция второго варианта волнового энергетического устройства, где позиции 1-5 те же, что на фиг.1 и фиг.2;Figure 3 presents the design of the second variant of the wave energy device, where positions 1-5 are the same as in figure 1 and figure 2;
36,37 - первое, второе храповые колеса;36.37 - the first, second ratchet wheels;
38, 39, 40, 41 - первая, вторая, третья и четвертая подпружиненные собачки;38, 39, 40, 41 - the first, second, third and fourth spring-loaded dogs;
42, 43, 44, 45 - девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый рычаги;42, 43, 44, 45 - the ninth, tenth, eleventh and twelfth levers;
46, 47 - третий и четвертый понтоны.46, 47 - the third and fourth pontoons.
На фиг.4 представлена конструкция третьего варианта волнового энергетического устройства, где позиции 1-5 те же, что на фиг.1 и фиг.2,Figure 4 presents the design of the third variant of the wave energy device, where positions 1-5 are the same as in figure 1 and figure 2,
48, 49 - десятая, одиннадцатая обгонные муфты;48, 49 - the tenth, eleventh overrunning clutch;
50, 51 - третья и четвертая шестерни;50, 51 - the third and fourth gears;
52, 53 - первая и вторая зубчатые рейки;52, 53 - the first and second gear racks;
54 - пятый понтон;54 - fifth pontoon;
55 - направляющая планка;55 - a directing lath;
56 - перемычка;56 - jumper;
57 - кронштейны.57 - brackets.
На фиг 5 представлен вид В по фиг.4 третьего варианта волнового энергетического устройства, где позиции 48 - 57 те же, что на фиг.4;In Fig. 5, view B is shown in Fig. 4 of the third embodiment of the wave energy device, where
На фиг.6 представлена кинематическая схема параллельного включения выходных валов энергетического устройства,Figure 6 presents the kinematic diagram of the parallel connection of the output shafts of the energy device,
где 58, 59 - первый и второй выходные валы;where 58, 59 are the first and second output shafts;
60, 61 - двенадцатая и тринадцатая обгонные муфты;60, 61 - twelfth and thirteenth overrunning clutches;
62, 63 - первая и вторая ведущие конические шестерни;62, 63 - the first and second leading bevel gears;
64, 65 - первая и вторая ведомые конические шестерни;64, 65 - the first and second driven bevel gears;
66 - общий выходной вал.66 - a common output shaft.
Принципы работы первого варианта волнового энергетического устройства, конструкция которого представлена на фиг.1 и 2 заключается в следующем.The principles of operation of the first version of the wave energy device, the design of which is presented in figures 1 and 2 is as follows.
Волновое энергетическое устройство устанавливается непосредственно на берегу или на некотором расстоянии от берега моря. В зависимости от вырабатываемой мощности оно может быть растянуто вдоль берега на десятки - сотни метров. Вертикальные стойки 1 бетонируются в дно моря на расстоянии нескольких метров от берега и на определенном расстоянии друг от друга.The wave energy device is installed directly on the shore or at some distance from the sea. Depending on the generated power, it can be stretched along the coast by tens - hundreds of meters.
Через вертикальные стойки пропускают горизонтально первый 4 и второй 5 валы с возможностью свободного вращения. Горизонтальные валы 6, 7 соседних участков, расположенных под углом, соединяются друг с другом через карданные соединения. Такое соединение валов позволяет путем их наращивания обходить береговые препятствия, увеличить суммарную мощность на первом (выходном) валу 4 и одновременно повысить синхронность его вращения.Through the vertical posts horizontally pass the first 4 and second 5 shafts with the possibility of free rotation.
На первом 4 и втором 5 валах неподвижно установлены первая 10 и вторая 11 шестерни, которые входят в сцепление друг с другом. Взамен шестерен 10, 11 на валах могут быть установлены первая и вторая звезды, кинетически связанные друг с другом цепью. С торца цепная связь (на фигуре не указан) имеет вид восьмерки. Цепная связь приводит к вращению валов 4, 5 во взаимно противоположных направлениях. Замена шестерен звездами, цепная связь между ними позволят установить большие расстояния между параллельными валами 4 и 5.The first 10 and second 11 gears are fixedly mounted on the first 4 and second 5 shafts, which enter into engagement with each other. Instead of
На первом валу 4 неподвижно установлены ступицы первой 12, третей 14, пятой 16 и седьмой 18 обгонных муфт.The hubs of the first 12, third 14, fifth 16 and seventh 18 overrunning clutches are fixedly mounted on the
При этом на втором валу 5 также неподвижно установлены ступицы второй 13, четвертой 15, шестой 17 и восьмой 19 обгонных муфт.Moreover, on the
Нечетные обгонные муфты 12, 14, 16, 18 установленные на первом (верхнем) валу, входят в сцепление с обоймами соответствующих муфт и передает вращение первому валу 4 против часовой стрелки. В это время обоймы четных муфт 13, 15, 17 и 19 находятся вне сцепления со ступицами и крутятся в холостую. [Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. М.: Машиностроение 1980 г., том 2, стр.215-220] Однако из-за сцепления шестерен 10 и 11 второй (нижний) вал 5 крутится по часовой стрелке. Через полпериода обоймы четных муфт входят в сцепление со ступицами соответствующих муфт, установленными на нижнем валу 5, что приводит его во вращение по часовой стрелке. Таким образом, второй вал и установленная на нем вторая шестерня 11 становятся ведущими. Верхний вал 4 сохраняет свое направление вращения против часовой стрелки. При этом все нечетные муфты, установленные на верхнем валу, выходят из сцепления со ступицами и не препятствуют вращению первого вала против часовой стрелки. Таким образом, ведущими становятся то верхний, то нижний валы.The
Обойма каждой муфты с помощью плоского (одноступенного) шарнира 34 соединена с верхним концом соответствующего рычага. Шарнирное соединение позволяет менять угловое положение рычага в горизонтальной плоскости в зависимости от изменения направления течения волны. Каждый понтон (22,23) связан с нижними концами двух параллельных рычагов соответствующими плоскими шарнирами 24. Расстояние между шарнирными соединениями равно расстоянию между двумя горизонтальными валами 4, 5, а следовательно, расстоянию между верхними шарнирными соединениями рычагов 34. При равенстве длин соответствующих параллельных пар рычагов 21, 30 (31, 32) понтоны 23, 33 под воздействием волн совершают колебательное движение вверх-вниз.The clip of each coupling using a flat (single-stage) hinge 34 is connected to the upper end of the corresponding lever. The swivel allows you to change the angular position of the lever in the horizontal plane, depending on the change in the direction of the wave flow. Each pontoon (22,23) is connected with the lower ends of two parallel levers by corresponding flat hinges 24. The distance between the hinges is equal to the distance between the two
Вес понтона подбирается таким образом, чтобы он погрузился в воду на половину своего объема. В этом случае моменты, создаваемые верхними и нижними рычагами на соответствующих валах 4,5 при подъеме и опускании понтона, будут равны.The weight of the pontoon is selected so that it is immersed in water at half its volume. In this case, the moments created by the upper and lower levers on the respective shafts 4.5 when raising and lowering the pontoon will be equal.
При подъеме понтона 23 пятый рычаг 30, связанный с обоймой пятой обгонной муфты 16, приводит первый (верхний) вал 4 во вращение против часовой стрелки. Обойма шестой обгонной муфты 17 в это время крутится в холостую.When lifting the
При опускании понтона с уходом волны нижний (шестой) рычаг 21 вводит в сцепление шестую обгонную муфту 17 и приводит во вращение нижний вал 5 по часовой стрелке. Из-за сцепления между шестернями 10, 11 верхний вал 4, который стал ведомым, продолжает свое вращение против часовой стрелки.When lowering the pontoon with the departure of the wave, the lower (sixth)
Аналогичным образом на первый и второй валы передаются моменты вращения от всех пар рычагов, связанных с соответствующими понтонами. Мощность на выходном валу 4 волновой энергетической установки определяется объемом и весом понтонов, длинами рычагов и высотой волн, а также зависит от количества параллельно работающих пар рычагов (понтонов).Similarly, the first and second shafts transmit torque from all pairs of levers associated with the respective pontoons. The power on the
Для увеличения суммарной выходной мощности волнового энергетического устройства возможно последовательное включение однотипных устройств по фиг.1 и фиг.2. При этом верхние и нижние валы могут быть соединены карданными соединениями или плавающими кулачковыми муфтами, когда валы соседних пар соосны друг другу.To increase the total output power of the wave energy device, it is possible to sequentially turn on the same devices of FIG. 1 and FIG. 2. In this case, the upper and lower shafts can be connected by cardan joints or floating cam couplings when the shafts of adjacent pairs are aligned with each other.
Если волна надвигается справа (см. фиг.2), левый понтон 33 и рычаги 31, 32 под воздействием надвигающейся волны ориентируются вдоль направления ее течения.If the wave is approaching from the right (see Fig. 2), the left pontoon 33 and levers 31, 32 are oriented along the direction of its flow under the influence of the approaching wave.
Шарнирные соединения 34 позволяют свободно устанавливать направление рычагов 31, 32, находящихся левее от стоек 1, вдоль направления течения волны.Swivel joints 34 allow you to freely set the direction of the
Понтоны имеют цилиндрическую форму и ориентируются перпендикулярно течению волны. Такая форма и ориентация понтонов обеспечивает максимальную амплитуду их колебаний на волнах, что приводит к увеличению выходной мощности энергетического устройства.Pontoons have a cylindrical shape and are oriented perpendicular to the wave flow. This shape and orientation of the pontoons provides the maximum amplitude of their oscillations on the waves, which leads to an increase in the output power of the energy device.
Подъемная сила понтона не зависит от высоты волны. Длина рычагов также не меняется при их подъеме и опускании. Следовательно, моменты вращения, создаваемые на первом и втором валах, не зависят от высоты волны, когда она превышает радиус сечения цилиндрического понтона. Это способствует синхронности вращения выходного вала и генератора 28.The lifting force of the pontoon is independent of the height of the wave. The length of the levers also does not change when they are raised and lowered. Therefore, the moments of rotation created on the first and second shafts do not depend on the height of the wave when it exceeds the radius of the cross section of the cylindrical pontoon. This contributes to the synchronization of rotation of the output shaft and the
Для изменения ориентации шарнирно закрепленных рычагов 21, 30 и т.д., находящихся правее стоек 1, используются рамы ориентации 29. Рама ориентации представляет собой вертикальную, удлиненную прямоугольную металлическую раму, которая с двух сторон охватывает с небольшим зазором каждую пару рычагов 21, 30, находящихся с правой стороны (см. фиг.2). С помощью кронштейна 35 прямоугольная рама 29 крепится неподвижно к верхнему левому рычагу 31 противоположной пары. При этом изменение ориентации рычага 31 приводит к изменению ориентации противоположных (правых) рычагов 21, 30. Таким образом вдоль направления волны устанавливаются как левые, так и правые рычаги, что обеспечивает максимальный отбор энергии волн.To change the orientation of the pivotally mounted
Выходной вал подключается к мультипликатору 25, который повышает скорость вращения выходного вала до номинальной скорости вращения генератора 28.The output shaft is connected to the
Для установки мультипликатора и генератора используется горизонтальная платформа 3, которая поддерживается вертикальной опорой 2. Другой конец платформы приварен к ближайшей вертикальной стойке 1.To install the multiplier and the generator, a horizontal platform 3 is used, which is supported by a vertical support 2. The other end of the platform is welded to the nearest
Выходной вал мультипликатора через обгонную муфту 26 связан с валом генератора 28, на котором установлен массивный маховик 27. Маховик повышает синхронность вращения генератора.The output shaft of the multiplier through the overrunning
При необходимости устройство может быть установлено непосредственно на берегу. При этом отпадает необходимость в стойках 1 и левых понтонах и рычагах в шарнирных соединениях 34 и в раме 29, что существенно упрощает устройство.If necessary, the device can be installed directly on the shore. This eliminates the need for
Второй вариант волнового энергетического устройства, представленный на фиг.3, отличается от первого варианта тем, что относительно вертикальных стоек попарно симметрично с двух сторон устанавливаются идентичные преобразователи движения, каждый из которых включает первые и вторые храповые колеса, первую - четвертую собачки с пружинами 38-41. Обгонные муфты, установленные на первом и втором валах, заменены храповыми колесами 36 и 37. Они установлены на валах так, чтобы передать им вращение в двух противоположных направлениях. Для этой цели на девятом - двенадцатом рычагах 42-45 установлены подпружиненные собачки 38-41. Пружины обеспечивают прижатие собачек к храповым колесам. Причем, сцепление собачек с соответствующими храповыми колесами происходит по очереди. Если при подъеме понтона ведущим становится первое храповое колесо 36 (вал.4), то при опускании понтона под собственным весом ведущим становится второе храповое колесо 37 (вал 5). Из-за сцепления первой и второй шестерен 10, 11 направление вращения валом 4, 5 не меняется. Первый вал 4 крутится против часовой стрелки, второй вал 5 - по часовой стрелке.The second version of the wave energy device, shown in figure 3, differs from the first option in that relative to the vertical uprights, identical motion converters are installed in pairs symmetrically on both sides, each of which includes the first and second ratchet wheels, the first and fourth dogs with springs 38- 41. The freewheels mounted on the first and second shafts are replaced by
В остальном принцип работы второго варианта энергетической установки полностью совпадает с принципом работы первого варианта.Otherwise, the principle of operation of the second option of the power plant is fully consistent with the principle of operation of the first option.
Принцип работы третьего варианта волнового энергетического устройства (см. фиг.4,5) заключается в следующем.The principle of operation of the third version of the wave energy device (see Fig. 4,5) is as follows.
Как и в предыдущих вариантах, первый 4 и второй 5 валы установлены на стойках 1 с возможностью свободного вращения. На них также неподвижно закреплены соответствующие шестерни 10, 11, находящиеся в сцеплении друг с другом.As in previous versions, the first 4 and second 5 shafts are mounted on
В отличие от предыдущих вариантов на валах 4,5 дополнительно установлены третья 50 и четвертая 51 шестерни, закрепленные неподвижно на обоймах десятой 48 и одиннадцатой 49 обгонных муфт. Причем они сдвинуты относительно друг друга в поперечном направлении (см. фиг.5). При этом третья 50 шестерня входит в сцепление с первой зубчатой рейкой 52, а четвертая 51 - со второй зубчатой рейкой 53.In contrast to the previous versions, the third 50 and fourth 51 gears are additionally installed on the
Зубчатые рейки 52, 53 с помощью направляющей планки 55 и перемычки 56 установлены вертикально с возможностью свободного хождения вверх-вниз по вертикали. Зубчатые рейки 48, 49 сдвинуты относительно друг друга в поперечном направлении, как и соответствующие им шестерни 50, 51.Toothed racks 52, 53 with the help of the
Обгонные муфты 48 и 49 установлены на валах 4 и 5 так, чтобы они входили в сцепление по очереди. Такое сцепление обгонных муфт обеспечивает постоянное направленное вращение валов. При этом ведущими становятся то верхний, то нижний валы.One
Верхние концы вертикальных зубчатых реек соединены друг с другом горизонтальной перемычкой 56. Нижние наконечники зубчатых реек с помощью кронштейнов 57 также неподвижно соединены с пятым понтоном 54. Это обеспечивает жесткость конструкции при воздействии надвигающихся волн. Понтон под собственным весом и весом зубчатых реек должен быть погружен в воду на половину своего объема. Это обеспечивает равенство моментов вращения, создаваемых на валах 4 и 5 шестернями 50, 51 как при подъеме, так и при опускании пятого понтона.The upper ends of the vertical gear rails are connected to each other by a
Для создания дополнительного момента вращения на выходном валу может быть использована кинетическая энергия надвигающейся волны. Для этой цели на выходном валу с помощью обгонной муфты может быть установлено лопастное колесо. Лопастное колесо крепится неподвижно на обойме обгонной муфты. Под воздействием надвигающейся волны крутится лопастное колесо и передает вращение через обгонную муфту на выходной вал.To create an additional torque on the output shaft, the kinetic energy of the impending wave can be used. For this purpose, an impeller can be mounted on the output shaft using an overrunning clutch. The impeller is fixedly mounted on the clip of the freewheel. Under the influence of an impending wave, the impeller rotates and transmits the rotation through an overrunning clutch to the output shaft.
При необходимости для увеличения выходной мощности энергетического устройства могут быть одновременно использованы все три варианта преобразования энергии волн. Это позволит суммировать моменты вращения, создаваемые каждым из трех вариантов в отдельности. При этом относительный временной сдвиг между крутящими моментами, создаваемыми каждым из трех вариантов, позволяет повысить синхронность вращения выходного вала. Применение первого и второго вариантов устройства идентичны. Они отличаются только по конструкции преобразователей движения. КПД устройства возрастает за счет одновременного преобразования потенциальной и кинетической энергии одновременного преобразования потенциальной и кинетической энергии волн.If necessary, to increase the output power of the energy device, all three wave energy conversion options can be used simultaneously. This will allow you to summarize the moments of rotation created by each of the three options separately. In this case, the relative time shift between the torques created by each of the three options allows to increase the synchronization of rotation of the output shaft. The application of the first and second variants of the device are identical. They differ only in the design of motion converters. The efficiency of the device increases due to the simultaneous conversion of potential and kinetic energy of the simultaneous conversion of potential and kinetic energy of the waves.
Для увеличения выходной мощности энергетического устройства возможно параллельное включение выходных валов 58 и 59 по кинематической схеме, приведенной на фиг.6. Ведущие конические шестерни 62 и 63 устанавливаются на обоймах обгонных муфт 60 и 61, ступицы которых неподвижно закреплены на концах валов 58, 59. Ведомые конические шестерни 64, 65 неподвижно установлены на общем валу 66. Моменты вращения валов 58 и 59 суммируются на выходе общего вала 66. Кроме того, повышается синхронность работы общего вала, на котором может быть установлен дополнительно маховик.To increase the output power of the energy device, it is possible to parallelly turn on the
Волновое энергетическое устройство может быть эффективно использовано для защиты береговых зон от разрушительного воздействия волн и одновременно для получения альтернативной электрической, механической и тепловой энергии в прибрежных зонах морей и океанов.The wave energy device can be effectively used to protect coastal zones from the destructive effects of waves and at the same time to obtain alternative electrical, mechanical and thermal energy in the coastal zones of the seas and oceans.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008111297/06A RU2373424C1 (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Wave power installation (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008111297/06A RU2373424C1 (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Wave power installation (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008111297A RU2008111297A (en) | 2009-09-27 |
RU2373424C1 true RU2373424C1 (en) | 2009-11-20 |
Family
ID=41169127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008111297/06A RU2373424C1 (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Wave power installation (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2373424C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104088972A (en) * | 2014-07-10 | 2014-10-08 | 马克诚 | Speed stabilizing device for wave power generation and method for stabilizing output rotating speed |
RU2796293C1 (en) * | 2022-10-21 | 2023-05-22 | Владимир Викторович Михайлов | Wave hydroelectric power plant |
-
2008
- 2008-03-24 RU RU2008111297/06A patent/RU2373424C1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104088972A (en) * | 2014-07-10 | 2014-10-08 | 马克诚 | Speed stabilizing device for wave power generation and method for stabilizing output rotating speed |
CN104088972B (en) * | 2014-07-10 | 2016-08-24 | 马克诚 | For the smooth rate apparatus of seawave power generation and realize the method that output speed is stable |
RU2796293C1 (en) * | 2022-10-21 | 2023-05-22 | Владимир Викторович Михайлов | Wave hydroelectric power plant |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008111297A (en) | 2009-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11591999B2 (en) | System for conversion of wave energy into electrical energy | |
EP2640964B1 (en) | Device for converting the power of sea wave motion | |
KR101493259B1 (en) | Multiple oscillating tidal stream generators | |
EA017949B1 (en) | System and method for conversion of wave energy into electrical energy | |
JP2011505787A (en) | Reciprocating motion system in wave power turbine | |
KR101551402B1 (en) | Wave-driven power generation system | |
JPH09184471A (en) | Directional vibration energy take out device | |
WO2017085647A1 (en) | An apparatus for power generation from the surface ocean waves in deep seas | |
RU2373424C1 (en) | Wave power installation (versions) | |
ES2791994T3 (en) | Shoreline protection infrastructure equipped with means to recover energy from wave movement | |
KR20060130875A (en) | Wave power generation device | |
KR100886837B1 (en) | Electric generator using a wave | |
WO2011092555A2 (en) | A device for generating electric energy from the wave-motion | |
KR102183633B1 (en) | Wave Power Generator Having Pendulum Movement Part | |
JP3198492U (en) | A device that converts wave power into continuous rotational motion | |
JP3169037U (en) | Rotating device by sea wave | |
KR101492901B1 (en) | Power generating equipment using wave forces | |
RU189283U1 (en) | MODULE OF GRAVITATIONAL WAVE ENERGY INSTALLATION | |
KR100768787B1 (en) | Wave-Power Generation System using Drive Unit | |
KR101280522B1 (en) | Hydroplane type tidal current generator using a resonance | |
JP2003206845A (en) | Wave force energy converter | |
KR20110035619A (en) | Power generation apparatus using rotary motion transformer | |
KR102183627B1 (en) | Wave Power Generator Having Pendulum Movement Part And Linear Reciprocating Cylinder Part | |
CN107762714A (en) | A kind of oscillatory type hydrofoil tidal current energy generating equipment | |
WO2007069937A2 (en) | Wave energy converter (variants) |