本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置,特別是一種能夠?qū)⒑@松?、下起伏運動的機械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置,屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著人們對能源需求的與日俱增,如何開發(fā)新能源、如何提高能源利用率,成為了人們廣泛關(guān)注的熱點。其中,海洋波浪作為一種能流密度高、儲量巨大且分布廣泛的可再生能源,逐步成為了未來海洋能利用的主要發(fā)展方向。
目前,海洋波浪能發(fā)電技術(shù)已取得了長足的進步,海浪發(fā)電裝置種類繁多,絕大多數(shù)波浪能發(fā)電裝置都是先將波浪能轉(zhuǎn)換成某個載體的機械能,再將得到的能量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機械(如水力透平、空氣透平、液壓電動機、齒輪增速機構(gòu)等)或其它機械的機械能,最后再利用發(fā)電機將旋轉(zhuǎn)機械等機械能轉(zhuǎn)換成電能。但是,由于波浪運動的多向性和往復(fù)性,造成了現(xiàn)有的海浪發(fā)電裝置普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能量轉(zhuǎn)換效率低、可靠性差的問題,從而大大影響了該項技術(shù)的進一步發(fā)展。另外,現(xiàn)有的海浪發(fā)電裝置大多為固定式的,基本沒有移動收集海浪能的能力,無法安裝在船舶等場所使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種用于船舶上的組合式海浪發(fā)電裝置,它結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷、既能將海浪起伏的動能轉(zhuǎn)化為電能,供于人們使用,又能提高動能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)化效率。
本發(fā)明所述問題是通過以下技術(shù)方案解決的:
一種用于船舶上的組合式海浪發(fā)電裝置,包括船體及裝配在船體上的轉(zhuǎn)換機構(gòu)、傳輸軸和電機;所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)結(jié)構(gòu)接收到的海浪動能,通過傳輸軸傳輸至電機,電機再將電能輸出至外接設(shè)備;所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括浮子、拉簧、牽引件和單向軸承;所述浮子設(shè)置在船體一側(cè),并通過牽引件與裝配在傳輸軸上的單向軸承固接;所述拉簧相對沉子設(shè)置在船體另一側(cè),并通過牽引件與傳輸軸連接。
上述用于船舶上的組合式海浪發(fā)電裝置,所述浮子與船體之間還設(shè)有增能機構(gòu);所述增能機構(gòu)包括滑道、滑輪和浪涌集能板;所述滑道與滑輪分別通過固定件,固定在船體和浮子一側(cè);所述滑輪與滑道構(gòu)成滑動配合;所述浪涌集能板為L型機構(gòu),其夾角角度為60°~80°,所述浪涌集能板開口方向朝外設(shè)置,且一端與浮子固定為一體結(jié)構(gòu);所述浪涌集能板與浮子的連接端處還設(shè)有排水口。
上述用于船舶上的組合式海浪發(fā)電裝置,所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)為多個設(shè)置,分別均布在傳輸軸上。
上述用于船舶上的組合式海浪發(fā)電裝置,增設(shè)隔板,所述隔板設(shè)置為多組,每組為3個,它與轉(zhuǎn)換機構(gòu)相匹配;所述隔板間隔設(shè)置在傳輸軸上,所述隔板將傳輸軸分隔成兩個區(qū)域,分別為Ⅰ、Ⅱ區(qū)域,所述Ⅰ區(qū)域設(shè)有與浮子連接的牽引件和單向軸承;所述Ⅱ區(qū)域設(shè)有與拉簧連接的牽引帶。
上述用于船舶上的組合式海浪發(fā)電裝置,增設(shè)輔助滾輪、所述輔助滾輪裝配在支撐桿上;所述支撐桿斜向固定在船體上;所述牽引件經(jīng)輔助滾輪后,再與浮子連接
上述用于船舶上的組合式海浪發(fā)電裝置,增設(shè)增速器,所述增速器設(shè)置在傳輸軸與電機的輸出軸之間。
上述用于船舶上的組合式海浪發(fā)電裝置,所述單向軸承為單向超越離合器。
上述用于船舶上的組合式海浪發(fā)電裝置,所述牽引件為高分子材料制品的牽引帶。
本發(fā)明通過浮子與拉簧間的相互配合,有效實現(xiàn)了對海浪能的收集與利用,避免了能源浪費。其中,浮子能夠隨著浪涌的上升,將海浪的上涌能量收集至拉簧處,待浪涌下降時,浮子隨之下降,拉簧將收集的海浪能通過轉(zhuǎn)換機構(gòu)進行轉(zhuǎn)換,并傳輸至轉(zhuǎn)電機提供給外接設(shè)備使用,實現(xiàn)海浪能轉(zhuǎn)換成電能的目的。所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)為多組設(shè)定,并通過與之相匹配的單向軸承,能夠有效防止各轉(zhuǎn)換機構(gòu)間的能量抵消情況,從而提高了電能的發(fā)電量,增強了發(fā)電效率。而且,本發(fā)明不受使用場地的限制,可安裝在船舶等可行進的海上運輸工具上。
另外,本發(fā)明為了進一步的提高對海能的利用率,特設(shè)有增能機構(gòu),用于將浪涌向上起伏的沖力進行有效地收集,并通過浮子將能量傳輸至轉(zhuǎn)換機構(gòu)中,從而增大本發(fā)明的發(fā)電領(lǐng),提高能源的利用率。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,安裝便捷,較傳統(tǒng)海浪發(fā)電裝置相比,不僅能夠?qū)@四芫哂休^高的收集性,還具有較高的轉(zhuǎn)換效率,適用于在任何海洋中使用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的A向示意圖;(未按比例畫出)
圖3為圖1的B-B剖視圖。(未按比例畫出)
圖中各標號清單為:1.船體、2.拉簧、3.傳輸軸、4.牽引件、5.滑輪、6.滑道、7.支撐桿、8.輔助滾輪、9.浪涌集能板、9-1.排水口、10.增速器、11.隔板、12.單向軸承、13.浮子、M.電機。
具體實施方式
參看圖1、2和圖3,本發(fā)明包括船體1及裝配在船體1上的轉(zhuǎn)換機構(gòu)、傳輸軸3和電機M;所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)結(jié)構(gòu)將接收到的海浪動能,通過傳輸軸傳輸至電機M,電機M再通過電纜將電能輸出至外接設(shè)備;所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括浮子13、拉簧2、牽引件4和單向軸承12;所述浮子13設(shè)置在船體1一側(cè),并通過牽引件4與裝配在傳輸軸3上的單向軸承12固接;所述拉簧2相對浮子13設(shè)置在船體1另一側(cè),并通過牽引件4與傳輸軸3連接。所述拉簧能夠?qū)νㄟ^浪涌而起伏的浮子,產(chǎn)生一種拉力,從而使與浮子連接的牽引件,纏繞在單向軸承上,待海浪處于波谷時,浮子下沉,利用重力使纏繞在單向軸承上的牽引件松開,從而通過傳輸軸帶動電機工作。
本發(fā)明中所述的浮子13與船體1之間還設(shè)有增能機構(gòu);所述增能機構(gòu)用于提高對海浪能的收集,所述增能機構(gòu)能夠?qū)⒗擞肯蛏掀鸱臎_力進行有效地收集,并通過浮子將能量傳輸至轉(zhuǎn)換機構(gòu)中。它包括滑道6、滑輪5和浪涌集能板9;所述滑道6與滑輪5分別通過固定件,固定在船體1和浮子13一側(cè);所述滑輪5與滑道6構(gòu)成滑動配合;所述浪涌集能板9為L型機構(gòu),其夾角角度為60°~80°,用于增大對海浪沖力的接收和引導(dǎo)。所述浪涌集能板9開口方向朝外設(shè)置,且一端與浮子13固定為一體結(jié)構(gòu);所述浪涌集能板9與浮子13的連接端處還設(shè)有排水口9-1,用于對進入浪涌集能板9的海水進行及時快速的清除,以防止海水的重量增加到浮子上,而造成的上浮力減小情況。
本發(fā)明為了進一步提高對海浪能的收集,特將轉(zhuǎn)換機構(gòu)設(shè)置為多個,并將它們分別均布在傳輸軸3上,并通過與之相匹配的單向軸承,有效地防止了各轉(zhuǎn)換機構(gòu)間的能量抵消情況,使各轉(zhuǎn)換機構(gòu)能夠?qū)⒏髯运a(chǎn)生的能量疊加至傳輸軸上,增加傳輸軸的動能,從而提高了電能的發(fā)電量,增強了發(fā)電效率。
另外,為了防止相互間的牽引件造成干擾,影響設(shè)備間的運行,特增設(shè)隔板11,所述隔板11設(shè)置為多組,每組為3個,它與轉(zhuǎn)換機構(gòu)相匹配;所述隔板11間隔設(shè)置在傳輸軸3上,所述隔板11將傳輸軸3分隔成兩個區(qū)域,分別為Ⅰ、Ⅱ區(qū)域,所述Ⅰ區(qū)域設(shè)有與浮子13連接的牽引件4和單向軸承12;所述Ⅱ區(qū)域設(shè)有與拉簧2連接的牽引帶4,所述牽引件4為高分子材料制品的牽引帶,以保障牽引件的拉拽力,防止設(shè)備損壞。
本發(fā)明還增設(shè)有輔助滾輪8、所述輔助滾輪8裝配在支撐桿7上;所述支撐桿7斜向固定在船體1上;所述牽引件4經(jīng)輔助滾輪8后,再與浮子13連接,能夠有效減小牽引件在拉拽時的摩擦力,減低能量的消耗。
本發(fā)明為了匹配各型號的發(fā)電機,特增設(shè)增速器10,以滿足各型號發(fā)電機的轉(zhuǎn)速需求,所述增速器為常用增速器,它設(shè)置在傳輸軸3與電機M的輸出軸之間。
另外,本發(fā)明中所使用的單向軸承12均為單向超越離合器。