本發明涉及發電設備,具體為一種上浮式水浪發電裝置。
背景技術:
波浪能在各水域中分布最廣,能流密度大且具有無污染、分布廣、可再生、儲量大等優點,但目前利用率較低。
世界各國均有海浪發電方面的研究,最早對波浪能做研究的是巴黎,其次為英國。波浪能發電到目前已有較成熟的發展,各種波浪能的轉換裝置已經有1500多項專利,如“點頭鴨”式、擺式、振蕩浮子式等多種形式,由于現有波浪能轉換裝置基本運用于海浪,且裝置體積要求大,難以應用于內陸河流湖泊等淡水水域。
我國是波浪能相對豐富的國家,海洋,內陸湖泊與河流是永不枯竭的能源,充分利用海洋和內陸江河湖泊所蘊藏的波浪能,研發效率高,成本低的波浪發電系統具有重要意義。
技術實現要素:
為此,本發明提出了一種上浮式水浪發電裝置。
本發明上浮式水浪發電裝置,其技術方案包括浮臺,所不同的是所述浮臺包括正多邊形(包括正三角形,可根據結構尺寸大小選擇多邊形的類型)的中心平臺和對應于中心平臺各臺邊以合頁機構連接的扇形浮臺,所述中心平臺上設有單向輸出齒輪轉換向箱,各扇形浮臺與單向輸出齒輪轉換向箱之間設有液壓缸,各液壓缸的缸體鉸連在對應扇形浮臺的徑向導軌的滑塊上,液壓缸的液壓桿鉸連在單向輸出齒輪轉換向箱對應的側面上,所述單向輸出齒輪轉換向箱內設有對應于各液壓缸的棘齒輪雙輸出液壓馬達,各棘齒輪雙輸出液壓馬達的兩個進油口分別連通對應液壓缸的進、出油口,單向輸出齒輪轉換箱將由各液壓缸對應驅動的棘齒輪雙輸出液壓馬達的動力集中并單向輸送到輸出軸,所述輸出軸帶動單向輸出齒輪轉換向箱上或內設置的發電機發電。
上述結構中,波浪的上、下起伏轉化為扇形浮臺的上、下擺動,通過液壓缸轉化為液壓能,最后通過機械結構轉化為發電機發電的機械能。
進一步的設計為,所述發電機產生的電能通過單向輸出齒輪轉換向箱上或內設置的蓄電池儲存。
更進一步的設計為,所述單向輸出齒輪轉換向箱上或內設有將蓄電池電能向外輸出的電路接口。
所述單向輸出齒輪轉換箱將棘齒輪雙輸出液壓馬達動力集中并單向輸送的結構方式之一為:所述棘齒輪雙輸出液壓馬達于單向輸出齒輪轉換向箱內圓周均布設置,棘齒輪雙輸出液壓馬達的上、下端輸出軸通過棘輪機構安裝傳動齒輪,所述棘輪機構和傳動齒輪構成棘齒輪,其既具有齒輪的傳動功能,又同時具有棘輪的單向轉動功能;各棘齒輪雙輸出液壓馬達的上、下端傳動齒輪分別嚙合上、下轉盤內端面上的內齒輪,所述上、下轉盤內端面上的外齒輪分別嚙合同軸的上、下過渡齒輪,所述上轉盤外端面上的內齒輪與中間齒輪之間通過行星齒輪連接,所述中間齒輪的轉軸為單向輸出齒輪轉換向箱的輸出軸。
對應于各扇形浮臺于單向輸出齒輪轉換向箱的側面上設有保護液壓缸的防護板。
本發明的有益效果:
1、本發明上浮式水浪發電裝置具有自由度大,體積可大可小,能靈活適應波浪變幻無常的波動,轉化效率高,應用范圍廣。
2、本發明的動力裝換中利用了液壓原理,具有較強的穩定性和長久的使用壽命,運行無噪音,是高效的綠色能源。
3、本發明最大程度上提高了波浪能的利用率,能取得更好的發電效果。
4、本發明結構緊湊、拆裝方便,普遍適用于各地區水域,為生活在水域周邊的居民提供清潔的能源,滿足日常生活用電需求。
附圖說明
圖1是本發明一種實施方式的立體結構示意圖。
圖2為圖1實施方式的俯視圖。
圖3為圖1實施方式中單向輸出齒輪轉換向箱的爆炸圖。
圖4為圖3中棘齒輪雙輸出軸液壓馬達的結構圖。
圖號標識:1、中心平臺;2、扇形浮臺;3、扇形底板;4、液壓缸;5、徑向導軌;6、滑塊;7、單向輸出齒輪轉換向箱;7-1上轉盤;7-2、下轉盤;7-3、上過渡齒輪;7-4、下過渡齒輪;7-5、中間齒輪;7-6、行星齒輪;7-7、箱體;8、棘齒輪雙輸出液壓馬達;8-1、進油口;8-2、傳動齒輪;9、油管;10、防護板。
具體實施方式
下面結合附圖所示實施方式對本發明的技術方案作進一步說明。
本發明上浮式水浪發電裝置包括波浪能采集機構、波浪能轉化為機械能機構和機械能發電機構。
所述波浪能采集機構包括浮臺,所述浮臺包括正六邊形的中心平臺1和扇形浮臺2,六個扇形浮臺2圍繞中心平臺1設置,各扇形浮臺2安裝于對應的扇形底板3上,各扇形底板3上與中心平臺1的對應臺邊之間通過合頁式鉸連機構連接,各扇形浮臺2的對稱中心線上設有徑向導軌5,各徑向導軌5上滑動安裝有滑塊6,如圖1、圖2所示。
所述波浪能轉化為機械能機構包括單向輸出齒輪轉換向箱7和棘齒輪雙輸出液壓馬達8,所述單向輸出齒輪轉換向箱7設于中心平臺1上,單向輸出齒輪轉換向箱7與各扇形浮臺2之間對應設有液壓缸4,各液壓缸8的缸體鉸連安裝在對應扇形浮臺2的徑向導軌5的滑塊6上,各液壓缸8的液壓桿斜向內上方鉸連在單向輸出齒輪轉換向箱7對應的箱體7-7側面上,所述箱體7-7的各側面上設有保護液壓缸8的防護板10;所述棘齒輪雙輸出液壓馬達8于單向輸出齒輪轉換向箱7的箱體7-7內圓周均布豎向設置于上轉盤7-1與下轉盤7-2之間,各棘齒輪雙輸出液壓馬達8上傳動軸上的傳動齒輪8-2(通過棘輪安裝)嚙合上轉盤7-1下端面上的內齒輪,各棘齒輪雙輸出液壓馬達8下傳動軸上的傳動齒輪8-2(也通過棘輪安裝)嚙合下轉盤7-2上端面上的內齒輪,上轉盤7-1下端面上的外齒輪嚙合上過渡齒輪7-3,下轉盤7-2上端面上的外齒輪嚙合下過渡齒輪7-4,上過渡齒輪7-3與下過渡齒輪7-4同軸安裝,上轉盤7-1上端面上安裝有內齒輪,該內齒輪上嚙合三個行星齒輪7-6,三個行星齒輪7-6均嚙合中間齒輪7-5,所述中間齒輪7-5的轉動軸為單向輸出齒輪轉換向箱7向上伸出的輸出軸,如圖1、圖3所示。
所述棘齒輪雙輸出液壓馬達8包括機體內、外側上的進油口8-1,內、外進油口8-1對應在機體內的一對嚙合齒中間,該對嚙合齒的轉動軸為上述棘齒輪雙輸出液壓馬達8的上、下轉動軸,所述的內、外進油口8-1通過油管9分別連通對應液壓缸4的進、出油口,所述液壓缸4液壓桿的壓縮和伸出產生的高油壓可分別通過內、外進油口8-1進入機體內推動嚙合齒旋轉,而使上、下轉動軸的轉動方向相反,由于上、下傳動齒輪8-2通過棘輪安裝于嚙合齒的上、下轉動軸上(傳動齒輪8-2與棘輪構成棘齒輪),因而無論內、外進油口8-1中哪個油口進油,均可保證有一個傳動齒輪8-2轉動而帶動上轉盤7-1或下轉盤7-2轉動,如圖1、圖3、圖4所示。
所述機械能發電機構包括發電機和蓄電池,所述發電機安裝于單向輸出齒輪轉換向箱7的內部,所述發電機通過電路連接單向輸出齒輪轉換向箱7內部安裝的蓄電池,發電機的輸入軸向下連接單向輸出齒輪轉換向箱7伸出的輸出軸,單向輸出齒輪轉換向箱7上還設有將蓄電池電能向外輸出的電路接口,如圖1、圖2、圖3所示。