一種波浪能發電裝置的制造方法
【專利摘要】本發明披露一種波浪發電裝置，包括機械架、特制浮板、單邊齒條、擺輪結構、齒輪、棘輪結構、飛輪和發電機；機械架坐落固定于淺海中，特制浮板采用弧化四翼結構，并采用無固定連接，浮于機械架四腿之間；共有4根單邊齒條，每根單邊齒條下端焊接一個擺輪結構，機械架頂梁上共有2根橫向長軸平行放置，橫向長軸一端通過法蘭盤直接與短軸相連，短軸與發電機通過聯軸器相連，另一端與飛輪通過鍵剛性連接結。本發明波浪能收集效果大大提高，浮板不易因波浪能過大而折斷，浮板任意角度方向的起伏都會轉化為單邊齒條的上下走動，動力累加方向具有一致性，動力輸出具有持續性。
【專利說明】
一種波浪能發電裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種發電裝置，具體涉及一種波浪能發電裝置。
【背景技術】
[0002]隨著化石能源的不斷開發利用，人類可利用的有限的化石能源不斷減少。而且火力發電的效率以及帶來的環境污染已不容小覷。所以新能源的開發和高效利用已然成為人們在能源領域的必然選擇。目前，風力發電和水壩發電及太陽能電池板發電已經運用的相當成熟高效。而波浪發電只是處在小規模或試驗階段，很少大規模成熟利用。并且眾多的波浪發電裝置或多或少存在低轉化率和不穩定問題，所以對于波浪能的高效轉化利用已然成為亟待解決的問題。
[0003]波浪發電裝置形式多樣，但都是利用型板或箱桶以及其它浮體收集波浪能并轉化為工作對象的機械能，再利用這些機械能帶動發電機發電。對于已有的浮板式收集波浪能發電裝置，浮板被鉸接式固定，運動方式單一，只能有一個擺動的自由度，收集波浪能不夠充分，浮板的鉸接點以及其工作角度不好控制，波浪利用率低下。而且對于已有的波浪能發電裝置采用雙邊齒條，雙程發電，摩擦損耗太大，容易造成機械卡死現象。因此面臨著發電功率低，工作狀況不穩定的問題，由此帶來的經濟和環保效益并不是很明顯。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本發明的主要目的在于提供一種新型、高效的能量轉化收集機械裝置。本發明通過以下技術方案解決上述問題:一種波浪發電裝置，包括機械架、特制浮板、單邊齒條、擺輪結構、齒輪、棘輪結構、飛輪和發電機;機械架坐落固定于淺海中，特制浮板采用弧化四翼結構，并采用無固定連接，浮于機械架四腿之間;共有4根單邊齒條，每根單邊齒條下端焊接一個擺輪結構，上端自由；4個擺輪結構坐落于特制浮板之上，同時每根單邊齒條置于豎直的上、下2個齒條卡套中，該豎直上、下的2個齒條卡套分別固定于機械架頂梁向里伸出的和下梁向里伸出的2根短橫梁端部;機械架頂梁上共有2根橫向長軸平行放置，每根橫向長軸上有2個齒輪，兩根橫向軸上共4個齒輪，每根單邊齒條與一個齒輪嗤合，每根橫向長軸通過兩端的軸承和軸承套固定于機械架上，在每一根橫向長軸上，軸向分開套有2個棘輪結構，每個棘輪結構有內外圈，內外圈只能單向相對轉動，每個棘輪結構的內圈通過鍵或者焊接與橫向長軸剛性連接，齒輪通過鍵或者焊接套在棘輪外圈上，也即棘輪結構套在橫向長軸上，齒輪套在棘輪結構上;橫向長軸一端通過法蘭盤直接與短軸相連，短軸與發電機通過聯軸器相連，另一端與飛輪通過鍵剛性連接結;2個發電機分別剛性固定于機械架兩邊。
[0005]本發明的積極進步效果在于:相對于已有的浮板式波浪發電裝置，本發明提供的新型波浪發電裝置具有以下幾點有益效果:
1.相對于已有的浮板式發電裝置，該發明重新改進了浮板的固定方式，無固定方式浮于機械架四腿之間使得浮板的自由度很大，波浪能收集效果大大提高，且浮板的無固定方式也解決了海平面變化帶來的問題，無論海面怎么變化浮板隨之上升或下降，收集波浪效果不受影響，從而充分的自由度充分地吸收波浪能。
[0006]2.本發明中浮板的形狀也是完全不同于已有的矩形形狀，弧化四翼的特制浮板無應力集中現象，不易因波浪能過大而折斷，弧形邊緣延伸收集更多的波浪能圓弧形過渡與延伸，也大大減小了摩擦現象。
[0007]3.本發明中單邊齒條下端的擺輪機構，也擺脫了舊式浮板發電裝置中與板鉸接的方式，不會出現浮板與齒條互相牽制的卡死現象。此結構與特制浮板有且只有存在滾動摩擦，也使得浮板任意角度方向的起伏都會轉化為單邊齒條的上下走動。
[0008]4.本發明中采用的棘輪結構是一個亮點，相對于已有的雙邊齒條與一對齒輪咬合連接出現上下動力抵消卡死現象，此結構保證了齒輪和橫向軸的單向剛性連接，使得單邊齒條在上升時帶動齒輪，齒輪帶動橫向軸，單邊齒條在下降時帶動齒輪空轉，橫向軸不隨之轉動，這樣保證的單邊齒條回程下降時順利進行，也即使得單邊齒條上程發電，下程自由，保證了動力累加方向的一致性。
[0009]5.無摩擦的齒條卡套穩定了單邊齒條順利上下平移;橫向軸軸端的飛輪，儲存輸出的無規則動能，從而保證了動力輸出的持續性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明波浪能發電裝置的整體三維結構示意圖圖2為本發明波浪能發電裝置的俯視圖
圖3為本發明波浪能發電裝置的正視圖圖4為本發明波浪能發電裝置的爆炸圖結合附圖本發明實施例的附圖標記如下:
1_飛輪;2-橫向長軸;3-發電機;4-短軸;5-法蘭盤;6-棘輪結構;7-齒輪;8-單邊齒條；9_齒條卡套;I O-機械架;11-軸承;12-軸承套;13-特制浮板;14-擺輪結構。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發明的優選實例進行說明，以詳細說明本發明的技術方案。根據發明實施例，提供了一種新型波浪發電裝置，如圖1所示，為該實施案例的總裝圖；具體零部件如圖4所示，本實施例包括機械架1，機械架四腿柱之間的特制浮板13，通過軸承11和軸承套12與機械架連接的兩根橫向軸2，通過齒條卡套9與機械架連接的單邊齒條8，通過棘輪結構6與橫向軸連接的齒輪7，通過法蘭盤5與短軸4連接的發電機3，以及橫向軸軸端的飛輪I。
[0012]如圖2所示，特制浮板13浮動于機械架10四腿柱之間，海平面之上。海浪走來時特制浮板13會發生任意方向不可預知的上下起伏；如圖3所示，單邊齒條8通過下端擺輪結構14矗立于特制浮板13之上;參考圖1和圖3，特制浮板13的不確定起伏頂起擺輪結構14的360度周向調整，同時擺輪結構14在特制浮板13上滾動，將任意角度的起伏轉化為上下起伏，單邊齒條8上程時推動齒輪7—并帶動橫向軸2轉動，單邊齒條8下程時齒輪7空轉，而且四個齒輪7之間不會發生互相的轉動牽制干擾，動力不斷地朝一個方向輸出給橫向軸2，軸端的飛輪I也由于慣性連續轉動，保證了另一端法蘭盤5連接的發電機3的持續轉動。
[0013]其中，上述機械架10采用電化學處理防海水腐蝕，特制浮板13采用塑鋼或者空心板箱，為保證發電效果明顯，本發明實體尺寸的大小應適應于海水深度，可隨深度尺寸有所變化。齒輪7可以通過齒輪箱包裹潤滑，只露出與單邊齒條8嚙合部分。本發明的發電機3可以通過三角形支架固定于機械架10上，并通過防護裝置包裹，以延長其使用壽命。
[0014]上述實施例中，實體尺寸的大小未給出。就是在具體實施本發明時應先勘測工作地點的實際海況，確定實體的大小，將機械架四腳固定于海底，在整個淺海沿著海岸線設置一系列本發明的波浪能發電裝置，并在適當位置建立海上電站，以便實時監管和電力集中輸送，可以將一系列發電機組的電力集中經過變電站處理。
[0015]以上所述僅為本發明的優選實施例，本發明不受上述實施例的限制，對于業界的技術人員來說，在不脫離本發明院里的前提下，本發明還可以作出若干種變型和改進，這些改進和變型都應包含在本發明所要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種波浪發電裝置，其特征在于包括機械架、特制浮板、單邊齒條、擺輪結構、齒輪、棘輪結構、飛輪和發電機;機械架坐落固定于淺海中，特制浮板采用弧化四翼結構，并采用無固定連接，浮于機械架四腿之間；共有4根單邊齒條，每根單邊齒條下端焊接一個擺輪結構，上端自由；4個擺輪結構坐落于特制浮板之上，同時每根單邊齒條置于豎直的上、下2個齒條卡套中，該豎直上、下的2個齒條卡套分別固定于機械架頂梁向里伸出的和下梁向里伸出的2根短橫梁端部；機械架頂梁上共有2根橫向長軸平行放置，每根橫向長軸上有2個齒輪，兩根橫向軸上共4個齒輪，每根單邊齒條與一個齒輪嚙合，每根橫向長軸通過兩端的軸承和軸承套固定于機械架上，在每一根橫向長軸上，軸向分開套有2個棘輪結構，每個棘輪結構有內外圈，內外圈只能單向相對轉動，每個棘輪結構的內圈通過鍵或者焊接與橫向長軸剛性連接，齒輪通過鍵或者焊接套在棘輪外圈上，也即棘輪結構套在橫向長軸上，齒輪套在棘輪結構上;橫向長軸一端通過法蘭盤直接與短軸相連，短軸與發電機通過聯軸器相連，另一端與飛輪通過鍵剛性連接;2個發電機分別剛性固定于機械架兩邊。2.如權利要求1所述的波浪發電裝置，其特征在于2個發電機通過三角形支架分別剛性固定于機械架兩邊。
【文檔編號】F03B13/18GK105863936SQ201610400724
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】李洋, 鞠易甫, 尹超男
【申請人】上海海事大學