本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種升降式波浪發(fā)電設(shè)備。

背景技術(shù)：

大海中的波浪永不停歇的上下翻滾。利用波浪中貯存的勢(shì)能來(lái)發(fā)電，既不受天氣狀況限制，也不受時(shí)間限制，可以永久性的進(jìn)行發(fā)電，對(duì)于海岸線漫長(zhǎng)、域內(nèi)海洋面積廣闊的中國(guó)來(lái)說(shuō)，具有特別的優(yōu)勢(shì)。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN 204553075U，于2015年8月12日公開(kāi)了“浮子式新型波浪發(fā)電裝置”，包括有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)組，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒條和2個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的傳動(dòng)單元；所述傳動(dòng)單元包括主動(dòng)輪、超越離合器和帶動(dòng)輪，所述超越離合器的棘輪嵌入主動(dòng)輪內(nèi)，所述超越離合器的棘爪通過(guò)主動(dòng)輪軸與帶動(dòng)輪連接；所述主動(dòng)輪和帶動(dòng)輪通過(guò)肋板與航標(biāo)燈底座連接；所述齒條與錨鏈相連；2個(gè)傳動(dòng)單元分別置于齒條的兩側(cè)，且齒條與2個(gè)傳動(dòng)單元的主動(dòng)輪相嚙合，齒條帶動(dòng)2個(gè)傳動(dòng)單元的主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；2個(gè)傳動(dòng)單元的帶動(dòng)輪與發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)齒輪相嚙合，帶動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使發(fā)電機(jī)組發(fā)電。該技術(shù)方案?jìng)鲃?dòng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，導(dǎo)致傳動(dòng)過(guò)程中能量損耗比較大，最終獲得的電力微弱，影響到最終推廣的價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是，現(xiàn)有波浪發(fā)電設(shè)備的傳動(dòng)效率比較低，從而提供一種擁有較高傳動(dòng)效率的升降式波浪發(fā)電設(shè)備。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種升降式波浪發(fā)電設(shè)備，包括漂浮在水面的浮子、固定在水底的基座和發(fā)電機(jī)，所述浮子的下方連接可軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)桿的一端，傳動(dòng)桿的另一端固定在垂直于傳動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)方向的水平滑動(dòng)桿的中部，所述水平滑動(dòng)桿的兩端滑動(dòng)連接在滑軌上，所述滑軌固定于基座上；所述水平滑動(dòng)桿在連接傳動(dòng)桿位置的對(duì)側(cè)與曲軸連桿機(jī)構(gòu)的連桿可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在一起，連桿的另一端連接曲軸；曲軸連桿機(jī)構(gòu)的曲軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸軸向連接。

本技術(shù)方案設(shè)計(jì)了浮子以捕獲波浪的上下起伏動(dòng)作，然后將該上下起伏動(dòng)作通過(guò)傳動(dòng)桿向下傳遞，傳動(dòng)桿的另一端是一個(gè)可以隨著傳動(dòng)桿起伏而上下往復(fù)滑動(dòng)的水平滑動(dòng)桿，此時(shí)，波浪的起伏被轉(zhuǎn)化成水平滑動(dòng)桿的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)桿通常被設(shè)置為軸線垂直于水平面，而水平滑動(dòng)桿通常被設(shè)置為軸線平行于水平面。水平傳動(dòng)桿的兩端，設(shè)計(jì)有可沿傳動(dòng)桿起伏方向滑動(dòng)的滑動(dòng)連接結(jié)構(gòu)，用來(lái)限制水平滑動(dòng)桿的滑動(dòng)方向。而水平滑動(dòng)桿的下方，也就是連接傳動(dòng)桿的位置的另一側(cè)，設(shè)計(jì)與曲軸連桿機(jī)構(gòu)中的連桿小頭連接，而連桿的另一端，即連桿大頭，則是與曲軸的軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)連接。這樣設(shè)計(jì)之后，當(dāng)波浪起伏的時(shí)候，浮子被波浪推動(dòng)上下升降，帶動(dòng)水平滑動(dòng)桿上下往復(fù)升降，再通過(guò)曲軸連桿機(jī)構(gòu)，將這種上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸又推動(dòng)軸向連接的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電。由于波浪是起伏的，本結(jié)構(gòu)中浮子上下均處于推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，均實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)發(fā)電，具有很高的工作效率。

作為優(yōu)選，所述浮子與傳動(dòng)桿之間為剛性連接。本方案中浮子與傳動(dòng)軸剛性連接，可以將浮子受到的浮力完整的傳遞給傳動(dòng)軸，最大程度的拉動(dòng)傳動(dòng)軸上下運(yùn)動(dòng)，有利于提高能量轉(zhuǎn)化效率。

作為優(yōu)選，所述水平滑動(dòng)桿的兩端設(shè)有滾輪，滾輪與滑軌形成適配的滾動(dòng)連接關(guān)系。滾動(dòng)摩擦的摩擦系數(shù)遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦，本方案設(shè)計(jì)了更優(yōu)的滾動(dòng)摩擦來(lái)減小中間環(huán)節(jié)的能量消耗。

作為優(yōu)選，所述水平滑動(dòng)桿的兩端均設(shè)有滾輪支腳，所述滾輪支腳平行于水平滑動(dòng)桿的滑動(dòng)方向，所述滾輪在滾輪支腳的兩端各設(shè)1個(gè)。兩邊各設(shè)一個(gè)滾輪支腳，每個(gè)滾輪支腳上下各設(shè)1個(gè)滾輪，使水平滑動(dòng)桿的上下滑動(dòng)軌跡精確穩(wěn)定，有助于對(duì)連桿最佳的能量傳遞。

作為優(yōu)選，所述曲軸的連桿軸頸的上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的高度差，與波浪的峰谷差適配。曲軸的連桿軸頸的上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的高度差，也就是波浪做功的高度差，也就是浮子在波浪中上下浮動(dòng)的高度差。

作為優(yōu)選，所述曲軸的端部設(shè)有軸向的盲孔，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸間隙的套接在該盲孔內(nèi)，且發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與盲孔內(nèi)壁之間以卷簧連接。本方案使用卷簧連接曲軸與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，將這使發(fā)電機(jī)更為均勻的轉(zhuǎn)動(dòng)，有助于發(fā)電機(jī)穩(wěn)定工作，提升發(fā)電效率。另一方面，在水面波浪較大的惡劣環(huán)境下，以卷簧作為力傳遞的中介，可以保護(hù)發(fā)電機(jī)。

作為優(yōu)選，所述曲軸設(shè)有固定于基座上的軸套，軸套上設(shè)有防止曲軸逆向旋轉(zhuǎn)的棘輪結(jié)構(gòu)。棘輪結(jié)構(gòu)可以在曲軸的連桿軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)至上、下止點(diǎn)時(shí)依然能正向旋轉(zhuǎn)。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：擁有較高傳動(dòng)效率。

附圖說(shuō)明

圖1是處于波谷時(shí)本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是處于波峰時(shí)本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1浮子，2基座，3發(fā)電機(jī)，4傳動(dòng)桿，5水平滑動(dòng)桿，6滑軌，7連桿，8支架上橫桿，9支架下橫桿，10曲軸，11滾輪，12滾輪支腳，13卷簧，14棘輪結(jié)構(gòu)，15波浪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

如圖1所示的實(shí)施例，為一種升降式波浪發(fā)電設(shè)備，包括一個(gè)剛性的浮子1，浮子下方剛性的連接著傳動(dòng)桿4的上端部，傳動(dòng)桿為豎直于水平面的，可上下軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)桿的下端部固定在水平滑動(dòng)桿5的中部。水平滑動(dòng)桿的軸向?yàn)樗椒较虻?，其兩端分別設(shè)有兩個(gè)滾輪支腳12，每個(gè)滾輪支腳上上下各設(shè)有1個(gè)滾輪11，這2組4個(gè)滾輪與滑軌6構(gòu)成滾動(dòng)連接關(guān)系，使水平滑動(dòng)桿沿著滑軌的方向上下運(yùn)動(dòng)。基座2分為左右2個(gè)，每個(gè)基座上設(shè)有1個(gè)立柱，兩個(gè)立柱間分別以支架上橫桿8和支架下橫桿9進(jìn)行橫向連接，形成一個(gè)整體的支架，滑軌就在該支架上豎直設(shè)置。水平滑動(dòng)桿的下方通過(guò)銷(xiāo)軸與曲軸連桿機(jī)構(gòu)的連桿7的連桿小頭轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿的另一端即連桿大頭與曲軸10的連桿軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)連接。曲軸設(shè)有2個(gè)軸套，分別位于左右支柱上，其中左側(cè)的軸套內(nèi)設(shè)有棘輪結(jié)構(gòu)14，防止曲軸逆向轉(zhuǎn)動(dòng)。曲軸的右側(cè)端部設(shè)有軸向的盲孔，發(fā)電機(jī)3的轉(zhuǎn)軸間隙的套接在該盲孔內(nèi)，且發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與盲孔內(nèi)壁之間以卷簧13連接。

本例的一種升降式波浪發(fā)電設(shè)備，可以被放置在淺海海浪幅度穩(wěn)定的海區(qū)，基座固定于海底，整個(gè)支架浸沒(méi)在水面下，浮子漂浮在水面，以捕捉波浪15的起伏升降。當(dāng)浮子處于波谷狀態(tài)時(shí)，如圖1所示，浮子位于活動(dòng)位置的最下端，水平滑動(dòng)桿受到傳動(dòng)桿的推動(dòng)也處于滑動(dòng)區(qū)間的最下端，帶動(dòng)連桿大頭也處于最下端。當(dāng)浮子處于波峰狀態(tài)時(shí)，如圖2所示，浮子位于活動(dòng)位置的最上端，水平滑動(dòng)桿受到傳動(dòng)桿的推動(dòng)也處于滑動(dòng)區(qū)間的最上端，帶動(dòng)連桿大頭也處于最上端。浮子捕捉到的波浪的不斷上下升降，轉(zhuǎn)化為連桿大頭帶動(dòng)曲軸的連桿軸頸不斷在下止點(diǎn)和上止點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)，形成曲軸的循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，最終推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。由于有棘輪結(jié)構(gòu)的存在，曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向始終是單向的。由于有卷簧的存在，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸可以更平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。需要注意的是，曲軸的連桿軸頸上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的高度差，與波浪的峰谷差適配，以最大程度的利用波浪能量。