一種利用波浪能的發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用波浪能發(fā)電的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]化石能源終有耗盡的一日，各國都在研宄新型能源作為替代品。而我國能源緊缺，發(fā)展和利用可再生清潔能源已成為重中之重。眾所周知，波浪能是一種環(huán)保、可再生的能源，在沿海地區(qū)目前已經(jīng)投入運(yùn)營了一些波浪能(利用海浪)發(fā)電站，其能量轉(zhuǎn)換設(shè)備多為氣動式(利用波浪的上下運(yùn)動壓縮空氣帶動渦輪發(fā)電機(jī))與液壓式(波浪推動液壓單元對外輸出功)，其設(shè)備運(yùn)行要求高，設(shè)備價格昂貴，占地面積大，因此這些設(shè)備無法得到普遍的推廣。
[0003]專利文獻(xiàn)CN201679618U公開了一種機(jī)械驅(qū)動浮漂式波浪能發(fā)電裝置，其包括正向的輪組和法向輪組，其分別通過正擺臂與反擺臂與漂浮在水面上的浮子連接，利用正反兩套棘輪分別帶動兩套輸出齒輪轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。但是，該發(fā)電裝置必須安裝兩套發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動效率低，而且兩者協(xié)調(diào)一致性無法精確保證，整體發(fā)電效率不高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種利用波浪能的發(fā)電裝置，其通過一個棘輪并分別與兩種結(jié)構(gòu)的棘爪配合，從而可實(shí)現(xiàn)對浮子上下浮動產(chǎn)生的兩個方向的動力傳輸，解決了目前的發(fā)電裝置機(jī)構(gòu)復(fù)雜、匹配性差而導(dǎo)致的發(fā)電效率不高的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本實(shí)用新型，提供一種利用波浪能的發(fā)電裝置，包括:
[0006]擺桿，其一端與水面上的浮子固定連接，另一端端部設(shè)置有兩個棘齒，該擺桿通過一支架支撐，所述浮子在波浪作用下上下浮動可帶動所述擺桿擺動從而可驅(qū)動所述擺桿端部上下運(yùn)動，進(jìn)而驅(qū)動兩棘齒產(chǎn)生作用；
[0007]棘輪，其與所述兩棘齒匹配，并可在所述擺桿上下往復(fù)運(yùn)動中始終保持所述兩棘齒其中一個與所述棘輪作用而推動所述棘輪轉(zhuǎn)動而另一個推動在棘輪上不發(fā)生作用，從而保持所述棘輪始終朝一個方向轉(zhuǎn)動；
[0008]低速傳動機(jī)構(gòu)，其包括與所述棘輪通過低速軸同軸固連，用以同步轉(zhuǎn)動的第一級低速齒輪，以及設(shè)置在與所述低速軸平行的高速軸上并與所述第一級低速齒輪嚙合的第一級高速齒輪，所述棘輪的轉(zhuǎn)動通過該第一級嚙合傳動至所述第一級高速齒輪上；
[0009]高速傳動機(jī)構(gòu)，其包括與所述第一級高速齒輪通過所述高速軸同步固連，用以同步轉(zhuǎn)動的第二級低速齒輪，以及設(shè)置在與所述高速軸平行的電機(jī)輸入軸上并與該第二級低速齒輪嚙合的第二級高速齒輪，所述第一級高速齒輪上的轉(zhuǎn)動通過第二級嚙合傳遞到輸入軸并進(jìn)而驅(qū)動電機(jī)發(fā)電。
[0010]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述擺桿端部設(shè)置有一個與擺桿桿體垂直的棘齒桿，兩個棘齒分別設(shè)置在該棘齒桿的兩端。
[0011]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述棘輪、擺桿以及浮子所組成的驅(qū)動機(jī)構(gòu)有多組，其中多個棘輪均分布在所述低速軸上，每個棘輪對應(yīng)設(shè)置所述的兩棘齒、擺桿和浮子。
[0012]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為三組。
[0013]本實(shí)用新型的發(fā)電裝置可以可以在湖泊、河流中利用波浪能，亦可在海洋使用的波浪能發(fā)電裝置。通過利用浮子收集波浪能量，最終轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。將該裝置安裝在湖邊河岸，可以對湖泊沿岸的路燈、廣告牌和景觀燈進(jìn)行供電，還可以通過對箱體及浮子的美化使裝置成為沿湖的一種景觀，安裝在海洋海島，可為燈塔供電，為島上居民提供日常用電。
[0014]總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:本裝置采用了浮子陣列的結(jié)構(gòu)，這樣在有波浪的情況下，任何一個浮子因波浪的上下運(yùn)動均能帶動棘輪的轉(zhuǎn)動，能夠達(dá)到對小波浪能的最大利用；利用雙動式棘輪結(jié)構(gòu)，浮子無論是向上運(yùn)動還是向下運(yùn)動，均能帶動軸單向轉(zhuǎn)動，借此可以使能量得到更充分的利用；浮子的形狀為下小上大的長方體，浮子底部為平面，可以最大化利用小波浪；浮子頂為微拱形，可以防止浮子上方積水影響機(jī)器的運(yùn)行效率。
【附圖說明】
[0015]圖1為按照本實(shí)用新型實(shí)施例所構(gòu)建的發(fā)電裝置的驅(qū)動組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為按照本實(shí)用新型實(shí)施例所構(gòu)建的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0018]圖1為本實(shí)用新型涉及運(yùn)動方向轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)示意圖，涉及運(yùn)動方向轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)包括浮子1、連桿2、支架3、上棘齒4、第一級高速齒5、第一級低速齒輪6、棘輪7、下棘齒8。浮子I浸沒在水中。上棘輪4、下棘輪8交替推動棘輪7轉(zhuǎn)動。
[0019]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，兩級齒輪傳動包含第一級高速齒5、低速軸10、高速軸11、第二級低速齒輪14、高速軸15，將低速軸10的轉(zhuǎn)動提速，并帶動發(fā)電機(jī)13。交直流轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓電路12將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換成可為蓄電池充電的穩(wěn)定電壓的直流電。機(jī)殼9將除了浮子I的其他部分保護(hù)起來，防止水進(jìn)入。
[0020]如圖1所示，浮子I在水中隨著波浪上下起伏而做上下運(yùn)動，并帶動連桿2上下擺動。連桿2左側(cè)為“丁字形”，上面安裝了雙棘齒:上棘齒4、下棘齒8。連桿2安裝在支架3上。當(dāng)浮子I向下運(yùn)動時，連桿2右側(cè)向下擺動，左側(cè)向上擺動。此時，下棘齒8將推動棘輪7逆時針轉(zhuǎn)動，上棘齒4在棘輪上打滑。當(dāng)浮子I向上運(yùn)動時，連桿2右側(cè)向上擺動，左側(cè)向下擺動。此時，上棘齒4將推動棘輪7逆時針轉(zhuǎn)動。由于有三組浮子浸沒在水中，不論任何一組浮子收到波浪作用、不論浮子運(yùn)動方向向上還是向下，都將帶動低速軸10逆時針轉(zhuǎn)動。低速軸10逆時針轉(zhuǎn)動帶動第一級低速齒輪6逆時針轉(zhuǎn)動。第一級高速齒輪2將順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速被提高。由于第一級高速齒輪2和第二級低速齒輪14共同安裝在高速軸11上，它們具有相同的轉(zhuǎn)速。第二級低速齒輪14帶動發(fā)電機(jī)13上的齒輪，轉(zhuǎn)速被進(jìn)一步提高。發(fā)電機(jī)13產(chǎn)生交流電，通過交直流轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓電路12轉(zhuǎn)換為直流電，電壓穩(wěn)定為固定值，可以用來為蓄電池充電。
[0021]本實(shí)用新型中，波浪能推動浮子上下移動，三個浮子共同作用推動棘齒并帶動棘輪朝著同一個方向轉(zhuǎn)動。棘輪帶動齒輪轉(zhuǎn)動，并經(jīng)過兩級提速，帶動電動機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電。本實(shí)用新型將往復(fù)方向的低頻運(yùn)動轉(zhuǎn)換成高速轉(zhuǎn)動，并實(shí)現(xiàn)了波浪能一一機(jī)械能一一電能的能量轉(zhuǎn)換過程。
[0022]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用波浪能的發(fā)電裝置，包括: 擺桿(2)，其一端與水面上的浮子(I)固定連接，另一端端部設(shè)置有兩個棘齒(4，8)，該擺桿(2)通過一支架(3)支撐，所述浮子(I)在波浪作用下上下浮動可帶動所述擺桿(2)擺動從而可驅(qū)動所述擺桿端部上下運(yùn)動； 棘輪(7)，其與所述兩棘齒(4，8)匹配，并可在所述擺桿(2)上下往復(fù)運(yùn)動中始終保持所述兩棘齒(4，8)的其中一個與所述棘輪(7)作用而推動所述棘輪(7)轉(zhuǎn)動而另一個在棘輪(7)上不發(fā)生作用，從而保持所述棘輪(7)始終朝一個方向轉(zhuǎn)動； 低速傳動機(jī)構(gòu)，其包括與所述棘輪(7)通過低速軸(10)同軸固連、用以同步轉(zhuǎn)動的第一級低速齒輪(6)，以及設(shè)置在與所述低速軸(10)平行的高速軸(11)上并與所述第一級低速齒輪(26)嚙合的第一級高速齒輪(5)，所述棘輪(7)的轉(zhuǎn)動通過該第一級嚙合傳動至所述第一級高速齒輪(5)上；以及 高速傳動機(jī)構(gòu)，其包括與所述第一級高速齒輪(5)通過所述高速軸(11)同步固連、用以同步轉(zhuǎn)動的第二級低速齒輪(14)，以及設(shè)置在與所述高速軸(11)平行的電機(jī)輸入軸上并與該第二級低速齒輪(14)嚙合的第二級高速齒輪，所述第一級高速齒輪(5)上的轉(zhuǎn)動通過第二級嚙合傳遞到輸入軸并進(jìn)而驅(qū)動電機(jī)(13)發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用波浪能的發(fā)電裝置，其中，所述擺桿(2)端部設(shè)置有一個與擺桿(2)桿體垂直的棘齒桿，兩個棘齒(4,8)分別設(shè)置在該棘齒桿的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用波浪能的發(fā)電裝置，其中，所述棘輪(7)、擺桿(2)以及浮子⑴所組成的驅(qū)動機(jī)構(gòu)有多組，其中多個棘輪(7)分布在所述低速軸(10)上，每個棘輪(7)對應(yīng)設(shè)置所述的兩棘齒(4，8)、擺桿(2)和浮子(I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用波浪能的發(fā)電裝置，其中，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為三組。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種利用波浪能的發(fā)電裝置，包括：一端與浮子固定連接另一端設(shè)置有棘齒的擺桿；與兩棘齒匹配，并可在擺桿上下往復(fù)運(yùn)動中保持其中一個棘齒與棘輪作用而另一個在棘輪上不發(fā)生作用的棘輪；低速傳動機(jī)構(gòu)，其包括與棘輪同軸固連的第一級低速齒輪，以及設(shè)置在高速軸上的第一級高速齒輪，棘輪的轉(zhuǎn)動通過第一級嚙合傳動至第一級高速齒輪上；高速傳動機(jī)構(gòu)，其包括與第一級高速齒輪同步固連的第二級低速齒輪，以及設(shè)置在電機(jī)輸入軸上的第二級高速齒輪，上述轉(zhuǎn)動通過第二級嚙合傳遞到輸入軸進(jìn)而驅(qū)動電機(jī)發(fā)電。本實(shí)用新型的發(fā)電裝置通過一個棘輪并分別與兩種結(jié)構(gòu)的棘爪配合，實(shí)現(xiàn)對浮子上下浮動產(chǎn)生的兩個方向的動力傳輸，解決了目前的發(fā)電裝置機(jī)構(gòu)復(fù)雜、匹配性差而導(dǎo)致的發(fā)電效率不高的問題。
【IPC分類】F03B13-14
【公開號】CN204312246
【申請?zhí)枴緾N201420634269
【發(fā)明人】宋琪琛, 張曉 , 魏昕彤, 楊怡, 向軍
【申請人】華中科技大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年10月29日