一種依靠擺錘擺動驅動發(fā)電機發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公布了一種依靠擺錘擺動驅動發(fā)電機發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，屬于能源機械領域。裝置分為圓臺形狀擺筒（101）和扁球狀浮座（102）組成的外殼體、擺錘（201）和擺罩（103）及滑輪（203）組成的擺箱、機械傳動部件組成的發(fā)電機箱（401）三部分組成。風浪的涌動使擺錘（201）在擺箱中擺動，擺動由剛性繩（202）牽動發(fā)電機箱（401）中傳動齒條（205）往復移動，傳動齒條（205）的往復運動通過嚙合齒輪（301）帶動傳動軸Ⅰ旋轉，繼而驅動發(fā)電機主軸Ⅲ轉動發(fā)電。該發(fā)電裝置具有輕型化、投入成本低、無需人工看護、綠色環(huán)保等優(yōu)點，彌補了現有裝置大型化、成本高的缺陷。我國蘊含有較大風浪能源潛力，有效利用可成為沿海城鎮(zhèn)可再生能源的重要補充。
【專利說明】一種依靠擺錘擺動驅動發(fā)電機發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于能源機械領域，主要涉及一種近海水域水面能源利用的由擺錘擺動驅動發(fā)電機發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置。
【背景技術】
[0002]波浪能是一種清潔的可再生的能源，能量密度高、分布面廣，可以大范圍就地采能，就地利用。但是波浪不能定期產生，各地區(qū)波高也不一樣，由此造成波浪能利用上的困難。據估計，全球波浪能總量約30億千瓦，其中三分之一可以利用。我國是一個資源豐富的大國，有廣闊的海洋資源，中國波浪能的理論存儲量為7000萬千瓦左右?？茖W有效的利用這部分能源，能有效緩解部分沿海城鎮(zhèn)用電緊張的狀況；同時減少煤炭等不可再生能源的消耗，可有效減少廢水廢氣排放，改善生活環(huán)境。
[0003]現有的波浪發(fā)電裝置主要有振蕩水柱式裝置、擺式裝置、振蕩浮子式波能轉換裝置和收縮波道式波能轉換裝置等，但是這些裝置共同存在的問題是波浪能轉化為電能的中間環(huán)節(jié)較多，從而造成能量轉化率低，電力輸出的波動性較大，這嚴重的影響了波浪發(fā)電大規(guī)模的開發(fā)利用。近年來，中國積極推進新能源開發(fā)利用。新能源發(fā)電呈加速發(fā)展態(tài)勢，波浪發(fā)電產業(yè)得到國家政策的鼓勵和扶持，投資前景良好。

【發(fā)明內容】

[0004]相較現有利用水浪發(fā)電的裝置，此裝置的突出優(yōu)點在于裝置輕型化、成本較低、且具有更聞可罪性等優(yōu)點。
[0005]本實用新型采用擺錘擺動作為動力來源，水面波動使擺箱的擺動無法避免，從而保證了動力來源的持續(xù)性和廣泛性，由此引起擺錘任意方向的擺動都能有效通過剛性繩傳遞，提高了擺錘動能的利用效率。
[0006]該實用新型輕型水面發(fā)電裝置，傳動設計采用剛性繩和滑輪配合，并輔以撓性傳動的線控裝置，滑輪轉動減少了能量損失，使擺錘的擺動得到更加有效的利用；機構相對較簡單生產制造成本低，對擺錘隨機擺動的適應性強，可有效避免傳動失效。
[0007]本實用新型整個機體采用全密封設計，可以有效避免惡劣天氣條件對發(fā)電裝置的損害，提高了發(fā)電裝置工作的穩(wěn)定性和對多種工況的適應能力，同時有效避免了海水對內部裝置的腐蝕，減少了設備維護成本。
[0008]該輕型水面發(fā)電裝置外殼體上部為半圓錐狀擺筒，底部為扁球狀浮座，既能充分利用水面浮力，又增加了擺動的靈活性。
[0009]本實用新型輕型水面發(fā)電裝置，整體外觀設計為不倒翁外形，使裝置具有一定的藝術性，經適當改裝修飾，亦可布置在人員密集的公園廣場，使其兼具娛樂功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型整體示意圖[0011 ]圖2是發(fā)電機箱整體示意圖
[0012]圖3是發(fā)電機箱俯視圖
[0013]圖4是發(fā)電機箱半剖視圖
[0014]圖5是單向棘輪機構剖視圖
[0015]圖6是擺錘主視圖。
【具體實施方式】
[0016]為說明本實用新型擺錘擺動驅動發(fā)電機發(fā)電的具體構造及運動實現形式，結合說明書附圖，作如下具體說明。
[0017]該輕型水面發(fā)電裝置適宜布置在沿海城鎮(zhèn)近海水域長期作業(yè)，由于采用全封閉設計，有效避免了海水對內部零件的腐蝕，可長時間穩(wěn)定工作，平時無需大量人員看管維護。
[0018]若水面無明顯風浪，則該發(fā)電裝置在水面保持直立或做10°?20°微幅擺動。當發(fā)電裝置所在水域有風浪涌動時，整個機體就會在水浪的驅動下擺動起來，機體的隨機擺動使擺箱內部懸吊的擺錘(201)相對運動，擺錘(201)的擺動將牽動它所連接的剛性繩(202)，根據擺錘(201)相對擺罩(103)的運動狀況，對四條剛性繩(202)的牽動作用各不相同。
[0019]剛性繩(202)受牽動作用，經由擺罩(103)底部滑輪(203)和發(fā)電機箱角邊滑輪(204)的運動傳遞，將拉動傳動窄槽(403)內的傳動齒條(205)沿楔形滑軌(405)滑動，傳動齒條(205)的直線運動通過與其嚙合的齒輪(301)使單向棘輪機構單向轉動，繼而驅動傳動軸I轉動，傳動軸I的轉動通過軸上傳動齒輪I (303)及其嚙合的傳動齒輪II (304)傳動到傳動軸II上，傳動軸II的轉動通過其上傳動齒輪III (305)及其嚙合的發(fā)電機主軸III上的齒輪IV (306)帶動發(fā)電機主軸III轉動實現發(fā)電作業(yè)，通過利用兩級傳動齒輪增速使發(fā)電效率大大提高。
[0020]當擺錘(201)在回復力作用下做回復運動時，剛性繩(202)不再受拉力作用，同時要求傳動齒條(205)復位，這是通過收線盒(207)實現的，在剛性繩(202)未受擺錘拉力作用時，傳動齒條(205)在楔形滑軌(405)中間位置。傳動齒條(205)的工作行程中，收線輪(206)纏繞的剛性繩(202)被不斷拉出，與此同時收線盒(207)中的軟質彈性發(fā)條會存儲一定彈性勢能。當擺錘(201)連接的剛性繩(202)不再受拉力作用時，軟質發(fā)條釋放存儲的彈性勢能，驅動收線輪(206)轉動收線，從而帶動傳動齒條(205)復位。
[0021]在傳動齒條(205)復位的過程中，與傳動齒條(205)嚙合齒輪(301)的轉動不能有效驅動單向棘輪機構中的棘爪(302)轉動，因而也無法使傳動軸I轉動，從而保證發(fā)電機主軸III轉動的單向性。
[0022]以上所述傳動裝置共有四組，交替參與發(fā)電作業(yè)。四臺發(fā)電機(307)發(fā)出的電能通過導線接入蓄能池(308)中存儲，蓄能池(308)連接有輸出接口，并與機體上的外接口(105)連接實現電能的對外輸出。
[0023]以上所述即為該種依靠擺錘擺動驅動發(fā)電機發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置的【具體實施方式】與工作過程。上述內容僅為本實用新型的較佳施例，并非對此實用新型權利范圍進行限制，依本實用新型權利要求所作的等同變化與修飾，仍屬本實用新型的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種依靠擺錘擺動驅動發(fā)電機發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，其特征在于:發(fā)電裝置由圓臺形狀的擺筒(101)、扁球狀的浮座(102)組成全封閉的外殼體；擺筒內上部裝有擺罩(103)，擺罩(103)頂端懸掛有擺錘(201 )，擺罩靠近下端等距離裝有四個通槽，每個通槽內各裝有一個滑輪(203)，發(fā)電機箱(401)卡扣在扁球形浮座(102)的十字卡槽(104)中。
2.如權利要求1所述的一種依靠擺錘擺動驅動發(fā)電機發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，其特征在于:發(fā)電機箱(401)俯視呈八邊形形狀，在四個角邊位置上內外分別固接有四個通槽，每個外通槽(406)內各裝有一滑輪(204)，每個內通槽(407)內側裝有一收線輪(206)，內通槽(407)外側安裝有收線盒(207)，收線盒(207)中裝有有軟質彈性發(fā)條。
3.如權利要求1所述的一種依靠擺錘擺動驅動發(fā)電機發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，其特征在于:發(fā)電機箱(401)內設有正方形箱槽(402)，正方形箱槽內側對稱布置有四個傳動窄槽(403)，傳動窄槽底部裝有楔形滑軌(405)，楔形滑軌上裝有傳動齒條(205)，傳動窄槽(403)側面開有兩組軸孔1、II，兩條傳動軸1、II分別安裝在對應軸孔內，兩條傳動軸上分別掛接有單向棘輪機構、傳動齒輪I (303)、傳動齒輪II (304)，傳動軸II的外側還裝有傳動齒輪III(305)，傳動齒輪III與發(fā)電機轉軸III上的小齒輪IV(306)嚙合，四個發(fā)電機(307)首尾相連成正方形布置，四個發(fā)電機圍成的方槽(404)內設有蓄能池(308)。
4.如權利要求3所述的一種依靠擺錘擺動驅動發(fā)電機發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，其特征在于:發(fā)電機箱(401)內的正方形箱槽(402)角邊對稱布置有八個通孔，其內四個傳動窄槽(403)的兩端靠近底部位置也開有通孔；發(fā)電機箱蓋(408)螺栓連接在箱體上，恰好能使其內正方形箱槽(402)完全封閉。
5.如權利要求1所述的一種依靠擺錘擺動驅動發(fā)電機發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，其特征在于:擺錘(201)為錐狀體，頂端為一吊球(2011)，其側面均布四條弧形凸棱(2012)，凸棱底部開有通孔(2013)。
6.如權利要求1所述的一種依靠擺錘擺動驅動發(fā)電機發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，其特征在于:剛性繩(202) —端連接在擺錘(201)上，另一端通過擺罩(103)底部滑輪(203)與發(fā)電機箱外通槽(406)內的滑輪(204)最終連接在傳動齒條(205)的一端，齒條的另一端也通過剛性繩(202)與收線輪(206)連接。
【文檔編號】F03B13/00GK203822527SQ201420197175
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權日:2014年4月23日
【發(fā)明者】馬兆玉, 潘傲翔, 閔功偉 申請人:馬兆玉, 潘傲翔, 閔功偉