一種波浪發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種波浪發(fā)電裝置，包括浮臺(tái)、以及設(shè)置在浮臺(tái)上的擺錘機(jī)構(gòu)，擺錘機(jī)構(gòu)包括豎桿、橫桿和擺錘，豎桿設(shè)置在浮臺(tái)上，橫桿設(shè)置在豎桿的上端，擺錘與橫桿滑動(dòng)連接；波浪發(fā)電裝置還包括與豎桿下端相連的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、以及與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的發(fā)電機(jī)構(gòu)。在本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置中，采用包括豎桿、橫桿和擺錘的擺錘機(jī)構(gòu)，豎桿設(shè)置在浮臺(tái)上，橫桿設(shè)置在豎桿的上端，擺錘與橫桿滑動(dòng)連接，這使得本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置對(duì)波浪反應(yīng)極靈敏，能高效率捕捉各種波浪的動(dòng)能發(fā)電,包括在海洋和在浪幅較小的湖泊河川水面的波浪；發(fā)電裝置的浮臺(tái)可以是船體或船只，即使船只在停泊或巡航中，發(fā)電裝置也能源源不斷提供電能供船只使用。
【專利說(shuō)明】一種波浪發(fā)電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)電裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種利用波浪進(jìn)行發(fā)電的波浪發(fā)電裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]波浪中蘊(yùn)藏著巨大的能量，而且波浪能具有可再生、儲(chǔ)量大、分布廣等特點(diǎn)，因此，波浪發(fā)電一直倍受人們重視和關(guān)注。人們一直嘗試使用各種波浪發(fā)電裝置從波浪中獲取動(dòng)能來(lái)發(fā)電，但是由于波浪長(zhǎng)時(shí)間無(wú)間歇的沖擊，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備非常容易受損壞，而且發(fā)電裝置須長(zhǎng)期浸在水里，波浪發(fā)電裝置在運(yùn)作可靠性、防腐蝕、防貝殼海藻寄生、機(jī)械磨損、日常維護(hù)等多方面有很多需要解決的難題?，F(xiàn)有的波浪發(fā)電裝置在利用波浪進(jìn)行發(fā)電時(shí)需要適當(dāng)?shù)睦朔朔^(guò)大容易使設(shè)備受損發(fā)生故障，浪幅過(guò)小則會(huì)導(dǎo)致發(fā)電效率低。此外，由于波浪發(fā)電裝置的制造成本昂貴，至今可在海上能作商業(yè)規(guī)模運(yùn)作的波浪發(fā)電裝置非常少，僅有的仍需要在國(guó)家政策經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼下才能營(yíng)運(yùn)。而且，現(xiàn)有的波浪發(fā)電裝置一般僅適于海洋的波浪發(fā)電，不能適用于波浪相對(duì)平緩的湖泊河川水面。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)波浪反應(yīng)極靈敏、能高效率的利用各種波浪進(jìn)行發(fā)電的波浪發(fā)電裝置，可以設(shè)置在海洋或湖泊河川的水面上，利用波浪的進(jìn)行發(fā)電。
[0004]本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置包括浮臺(tái)、以及設(shè)置在所述浮臺(tái)上的擺錘機(jī)構(gòu)，所述擺錘機(jī)構(gòu)包括豎桿、橫桿和擺錘，所述豎桿設(shè)置在所述浮臺(tái)上，所述橫桿設(shè)置在所述豎桿的上端，所述擺錘與所述橫桿滑動(dòng)連接；
[0005]所述波浪發(fā)電裝置還包括與所述豎桿下端相連的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、以及與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的發(fā)電機(jī)構(gòu)。
[0006]在本發(fā)明所述的波浪發(fā)電裝置中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括萬(wàn)向聯(lián)軸器、以及與所述萬(wàn)向連接軸器相連的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述萬(wàn)向聯(lián)軸器的一端與所述豎桿相連，另一端與所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。
[0007]在本發(fā)明所述的波浪發(fā)電裝置中，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括輸入軸，所述輸入軸的上端與所述萬(wàn)向聯(lián)軸器相連，所述輸入軸的下端設(shè)有第一主動(dòng)錐齒輪，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括與所述第一主動(dòng)錐齒輪嚙合的第一從動(dòng)錐齒輪、以及與所述第一從動(dòng)錐齒輪相連的鏈條傳動(dòng)組件，所述鏈條傳動(dòng)組件包括主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪以及鏈條，所述主動(dòng)齒輪與所述第一從動(dòng)錐齒輪相連，所述從動(dòng)齒輪設(shè)置在單向齒輪軸的中部，所述單向齒輪軸的兩端分別設(shè)有第一棘輪和第二棘輪，所述第一棘輪和第二棘輪的旋轉(zhuǎn)方向相反，第二棘輪與輸出齒輪哨合，所述輸出齒輪設(shè)置在輸出軸上，所述輸出軸與所述發(fā)電機(jī)構(gòu)相連；
[0008]所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括傳動(dòng)軸，以及設(shè)置在傳動(dòng)軸兩端的第一傳動(dòng)齒輪和第二傳動(dòng)齒輪，所述第一傳動(dòng)齒輪通過(guò)第三傳動(dòng)齒輪與第一棘輪配合，所述第二傳動(dòng)齒輪與所述第二棘輪嚙合。
[0009]在本發(fā)明所述的波浪發(fā)電裝置中，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括主軸，所述主軸的上端鉸接有多個(gè)離心球擺，所述主軸的下端設(shè)有第一傳動(dòng)錐齒輪，所述傳動(dòng)軸的中部設(shè)有與所述第一傳動(dòng)錐齒輪相嚙合的第二傳動(dòng)錐齒輪。
[0010]在本發(fā)明所述的波浪發(fā)電裝置中，所述發(fā)電機(jī)構(gòu)為液壓發(fā)電機(jī)構(gòu)，所述液壓發(fā)電機(jī)構(gòu)包括液壓油箱、增壓泵、液壓油輸入接口、液壓油輸入總管、渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、以及連接各部分的油管，所述增壓泵的與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸相連，所述增壓泵的出油口與所述液壓油輸入接口相連，所述液壓油輸入接口設(shè)置在所述液壓油輸入總管上，所述液壓油輸入總管與所述渦輪機(jī)的進(jìn)油口相連，所述渦輪機(jī)的出油口與所述液壓油箱相連，所述渦輪機(jī)的輸出端與所述發(fā)電機(jī)相連。
[0011]在本發(fā)明所述的波浪發(fā)電裝置中，所述液壓油輸入總管和所述渦輪機(jī)之間設(shè)置有液壓儲(chǔ)能器，所述液壓儲(chǔ)能器的進(jìn)口和出口設(shè)置有單向閥
[0012]在本發(fā)明所述的波浪發(fā)電裝置中，所述發(fā)電機(jī)構(gòu)為與所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸相連接的發(fā)電機(jī)。
[0013]在本發(fā)明所述的波浪發(fā)電裝置中，所述浮臺(tái)為半球形或球缺形。
[0014]在本發(fā)明所述的波浪發(fā)電裝置中，所述波浪發(fā)電裝置還包括繩鏈和錨，所述繩鏈一端與所述錨連接，另一端固定在所述浮臺(tái)的水平軸線的兩端。
[0015]在本發(fā)明所述的波浪發(fā)電裝置中，所述浮臺(tái)上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)所述擺錘機(jī)構(gòu)，相連擺錘機(jī)構(gòu)的豎桿的高度不同。
[0016]在本發(fā)明所述的波浪發(fā)電裝置中，所述擺錘包括多個(gè)層疊在一起且個(gè)數(shù)可變的擺錘單元并可在橫擺桿上移動(dòng)，以調(diào)整動(dòng)能輸出。
[0017]在本發(fā)明所述的波浪發(fā)電裝置中，所述豎桿設(shè)置在靠近所述浮臺(tái)邊緣的位置。
[0018]在本發(fā)明所述的波浪發(fā)電裝置中，所述浮臺(tái)為船只。
[0019]實(shí)施本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置，具有以下有益效果:在本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置中，采用包括豎桿、橫桿和擺錘的擺錘機(jī)構(gòu)，豎桿設(shè)置在浮臺(tái)上，橫桿設(shè)置在豎桿的上端，擺錘則懸掛在橫桿上并可因應(yīng)波浪幅和輸出調(diào)整移動(dòng)，這使得本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置對(duì)波浪反應(yīng)極靈敏，能高效率捕捉各種波浪的動(dòng)能發(fā)電，包括在海洋和在浪幅較小的湖泊河川水面的波浪。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0021]圖1是本發(fā)明的單個(gè)橫擺錘波浪發(fā)電裝置的示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是圖2所示的波浪發(fā)電裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是圖2所示的波浪發(fā)電裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5是圖2所示的波浪發(fā)電裝置的發(fā)電機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6是本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7是本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置的原理示意圖；
[0028]圖8是本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置的擺錘機(jī)構(gòu)布置示意圖；
[0029]圖9a至圖9b是本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置在波浪作用下不同狀態(tài)的示意圖；
[0030]圖10是本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置前視示意圖；
[0031]圖11是有本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置構(gòu)成的波浪發(fā)電系統(tǒng)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0033]如圖1所示，為本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置的示意圖，該波浪發(fā)電裝置10包括可以漂浮在水面上的浮臺(tái)20，浮臺(tái)20具有甲板21，甲板21上設(shè)有擺錘機(jī)構(gòu)，浮臺(tái)20在波浪9的作用下可以上下起伏左右擺動(dòng)，改變擺錘11重心；擺錘11在尋找最低重心時(shí)不斷移動(dòng)使橫桿12搖擺，擺錘11動(dòng)能經(jīng)豎桿13傳至浮臺(tái)甲板21下的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)電。浮臺(tái)2可以是單獨(dú)制造的可以漂浮在水面上的漂浮平臺(tái)，也可以是船體，也即本發(fā)明的發(fā)電裝置是可以設(shè)置在一般的船上，給船供電。
[0034]參看圖2至圖5，為本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置的第一實(shí)施例的示意圖。在該實(shí)施例中，擺錘機(jī)構(gòu)包括豎桿13、橫桿12和擺錘11，其中豎桿13設(shè)置在甲板21上并可以繞豎桿13的軸線往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，橫桿12設(shè)置在豎桿13的上端，由豎桿13的上端向外延伸，擺錘11與橫桿12滑動(dòng)連接，擺錘11可以相對(duì)橫桿12在橫桿12的長(zhǎng)度方向滑動(dòng)。豎桿13可以與豎直方向平行或與豎直方向有一定的夾角，橫桿12與水平方向平行或與水平方向呈一定的夾角，在本實(shí)施例中，優(yōu)選豎桿13與豎直方向呈一定的夾角，橫桿12與水平方向平行，也即豎桿13是傾斜的，橫桿12是水平的。
[0035]參看圖2和圖5，豎桿13的下端與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括萬(wàn)向聯(lián)軸器30，以及與萬(wàn)向聯(lián)軸器30相連的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，豎桿13的下端與萬(wàn)向聯(lián)軸器30相連，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸16與發(fā)電機(jī)構(gòu)相連。其中，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與上端與萬(wàn)向聯(lián)軸器30相連的輸入軸17，輸入軸17的下端設(shè)置有第一主動(dòng)錐齒輪411，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括與第一主動(dòng)錐齒輪411配合的第一從動(dòng)錐齒輪412，以及與第一從動(dòng)錐齒輪412相連的鏈條傳動(dòng)組件，鏈條傳動(dòng)組件包括主動(dòng)齒輪421、從動(dòng)齒輪422以及連接主動(dòng)齒輪421和從動(dòng)齒輪422的鏈條420，第一從動(dòng)錐齒輪412與主動(dòng)齒輪421通過(guò)連接軸連接，從動(dòng)齒輪422設(shè)置在單向齒輪軸430的中部，單向齒輪軸430的兩端分別設(shè)有第一棘輪431和第二棘輪432，第一棘輪431和第二棘輪432只能向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，而且第一棘輪431和第二棘輪432使用單向齒輪軸430同軸相連但旋轉(zhuǎn)方向相反，在第一、第二棘輪431和432運(yùn)作下來(lái)捕捉鏈條420帶來(lái)的雙向動(dòng)能，使第二傳動(dòng)錐齒輪414有單向動(dòng)能輸出。第二棘輪432與輸出齒輪45嚙合，輸出齒輪45的輸出軸16與發(fā)電機(jī)構(gòu)相連。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括與第一棘輪431和第二棘輪432配合的離心儲(chǔ)能組件。離心儲(chǔ)能組件包括主軸14，主軸14的上端鉸接有多個(gè)離心球擺140，主軸14的下端連接有第一傳動(dòng)錐齒輪413，離心儲(chǔ)能組件還包括傳動(dòng)軸15，以及設(shè)置在傳動(dòng)軸15中部的第二傳動(dòng)錐齒輪414、分別設(shè)置在傳動(dòng)軸15兩端的第一傳動(dòng)齒輪441和第二傳動(dòng)齒輪442，其中第一傳動(dòng)齒輪441通過(guò)第三傳動(dòng)齒輪443與第一棘輪431配合，也即于第三傳動(dòng)齒輪443分別與第一傳動(dòng)齒輪441和第一棘輪431哨合,第二傳動(dòng)齒輪442與第二棘輪432嚙合。
[0036]需要理解的是，離心飛輪儲(chǔ)能組件140與一般的飛輪儲(chǔ)能組件功能相當(dāng)?shù)阅芨鼉?yōu)越；當(dāng)離心飛輪組件140受外動(dòng)力需瞬間增速時(shí)，所產(chǎn)生的阻抗力會(huì)遠(yuǎn)低于一般的飛輪儲(chǔ)能組件，這使離心飛輪組件140在增速時(shí)反應(yīng)更靈敏，所產(chǎn)生之機(jī)械磨損更少，相應(yīng)使發(fā)電輸出平穩(wěn)并減低設(shè)備需頻繁維護(hù)的困撓。若將離心儲(chǔ)能組件中的主軸14以及第一傳動(dòng)錐齒輪413和第二傳動(dòng)錐齒輪414省去，此時(shí)，傳動(dòng)軸15、傳動(dòng)軸15兩端的第一傳動(dòng)齒輪441、第二傳動(dòng)齒輪442，以及第三傳動(dòng)齒輪443構(gòu)成單純的傳動(dòng)組件，不具有儲(chǔ)能的作用。
[0037]由于存在第一棘輪431和第二棘輪432，無(wú)論輸入軸17順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)由棘輪組431，432和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)后，輸出軸16都向同一方向旋轉(zhuǎn)。離心儲(chǔ)能組件140可以吸收緩和鏈條420帶來(lái)的特發(fā)性增速力，同時(shí)減少機(jī)械磨損，使輸出軸16具有較為平穩(wěn)的動(dòng)力輸出。
[0038]參看圖2和圖5，在本實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)構(gòu)為液壓發(fā)電機(jī)構(gòu)。該液壓發(fā)電機(jī)構(gòu)50包括液壓油箱59、增壓泵51、液壓油輸入接口 56、液壓油輸入總管57、液壓儲(chǔ)能器53、渦輪機(jī)52、發(fā)電機(jī)6、以及連接各部分的油管54，其中，增壓泵51的與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸16相連，增壓泵51的進(jìn)油口通過(guò)油管54與液壓油箱59相連，增壓泵51的出油口通過(guò)油管54與液壓油輸入接口 56相連，液壓油總輸入總管57上設(shè)有多個(gè)液壓油輸入接口 56，液壓油輸入總管57通過(guò)油管54與液壓儲(chǔ)能器53的進(jìn)口相連，液壓儲(chǔ)能器53的出口通過(guò)油管54與渦輪機(jī)52的進(jìn)油口相連，渦輪機(jī)52的出油口通過(guò)油管54與液壓油箱59相連，液壓油箱59內(nèi)盛有液壓油58,潤(rùn)輪機(jī)52的輸出端與發(fā)電機(jī)6相連,潤(rùn)輪機(jī)52驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)6發(fā)電,發(fā)電機(jī)6可以是直驅(qū)式發(fā)電機(jī)。液壓儲(chǔ)能器53的進(jìn)口和出口都設(shè)有單向閥55。
[0039]以上對(duì)本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹，下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置是如何工作的。
[0040]參看圖1至圖5，以及圖9a、圖％，浮臺(tái)20受波浪9的作用上下起伏左右晃動(dòng)改變擺錘11重心，擺錘11在尋找最低重心時(shí)不斷移動(dòng)使連著的豎桿13也隨之?dāng)[動(dòng)，受重力作用下，擺錘11會(huì)向勢(shì)能最低的位置運(yùn)動(dòng)，擺錘11的動(dòng)能經(jīng)豎桿13通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器30驅(qū)使輸入軸17轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)豎桿13順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸入軸17也順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力經(jīng)由第一主動(dòng)錐齒輪411、第一從動(dòng)錐齒輪412、鏈條420傳動(dòng)組件、第一棘輪431、第三傳動(dòng)齒輪443、傳遞至第一傳動(dòng)齒輪441，然后一部分動(dòng)力經(jīng)第二傳動(dòng)齒輪442、第二棘輪432、輸出齒輪45、輸出軸16傳遞至增壓泵51，增壓泵51將液壓油58增壓后輸送至液壓儲(chǔ)能器53中，當(dāng)液壓儲(chǔ)能器53中的油壓超過(guò)默認(rèn)值時(shí)，液壓儲(chǔ)能器53的出口的單向閥55打開，液壓油驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)52轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)電機(jī)6發(fā)電；另一部分動(dòng)力經(jīng)由第二傳動(dòng)錐齒輪414、第一傳動(dòng)錐齒輪413傳遞至主軸14驅(qū)動(dòng)主軸14轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)多個(gè)離心球擺140 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，離心球擺140在繞主軸14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于離心作用遠(yuǎn)離主軸14，轉(zhuǎn)軸14轉(zhuǎn)速越高，離心球擺140離主軸14越遠(yuǎn)，由于離心球擺140具有勢(shì)能和動(dòng)能，可以儲(chǔ)存一定的能量，當(dāng)輸入軸17沒(méi)有輸入或輸入的動(dòng)力不足時(shí)，離心球擺140的動(dòng)能和勢(shì)能可以驅(qū)動(dòng)主軸14持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而經(jīng)第一傳動(dòng)錐齒輪413、第二傳動(dòng)錐齒輪414、第二傳動(dòng)齒輪442、第二棘輪432、輸出齒輪45、輸出軸16向外輸出動(dòng)力。
[0041]當(dāng)豎桿13逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸入軸17也隨之逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力經(jīng)由第一主動(dòng)錐齒輪411、第一從動(dòng)錐齒輪412、鏈條420傳動(dòng)組件，傳遞至第二棘輪432，然后一部分動(dòng)力輸出齒輪45、輸出軸16傳遞至增壓泵51，增壓泵51將液壓油58增壓后輸送至液壓儲(chǔ)能器53中，當(dāng)液壓儲(chǔ)能器53中的油壓超過(guò)默認(rèn)值時(shí)，液壓儲(chǔ)能器53的出口的單向閥55打開，液壓油驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)52轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)電機(jī)6發(fā)電；另一部分動(dòng)力經(jīng)由第二傳動(dòng)齒輪442、第二傳動(dòng)錐齒輪414、第一傳動(dòng)錐齒輪413傳遞至主軸14驅(qū)動(dòng)主軸14轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)多個(gè)離心球擺140 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，離心球擺140在繞主軸14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于離心作用遠(yuǎn)離主軸14，轉(zhuǎn)軸14轉(zhuǎn)速越高，離心球擺140離主軸14越遠(yuǎn)，由于離心球擺140具有勢(shì)能和動(dòng)能，可以儲(chǔ)存一定的能量，當(dāng)輸入軸17沒(méi)有輸入或輸入的動(dòng)力不足時(shí)，離心球擺140的動(dòng)能和勢(shì)能可以驅(qū)動(dòng)主軸14持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而經(jīng)由第一傳動(dòng)錐齒輪413、第二傳動(dòng)錐齒輪414、第二傳動(dòng)齒輪442、第二棘輪432、輸出齒輪45、輸出軸16向外輸出動(dòng)力。
[0042]本實(shí)施例中的離心儲(chǔ)能組件和液壓儲(chǔ)能器53都可以儲(chǔ)存一定的能量，當(dāng)豎桿13轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，也即整個(gè)系統(tǒng)的輸入功率過(guò)高時(shí)，離心儲(chǔ)能組件和液壓儲(chǔ)能器可以儲(chǔ)存一部分能量，避免液壓瞬間過(guò)高破壞液壓系統(tǒng)和避免發(fā)電機(jī)6的輸出變化過(guò)于劇烈，當(dāng)豎桿13轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，離心儲(chǔ)能組件和液壓儲(chǔ)能器53可以將儲(chǔ)存的能量釋放出來(lái)用于發(fā)電，離心儲(chǔ)能組件和液壓儲(chǔ)能器53可以起到調(diào)峰的作用，使發(fā)電機(jī)6有較為平穩(wěn)的電力輸出，可以避免系統(tǒng)的瞬時(shí)功率過(guò)大，對(duì)整個(gè)發(fā)電裝置具有一定的保護(hù)作用。
[0043]參看圖6，為本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置的第二實(shí)施例的示意圖，在該實(shí)施例中，除了發(fā)電機(jī)構(gòu)與第一實(shí)施例不同之外，其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。在第二實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)構(gòu)為發(fā)電機(jī)6,發(fā)電機(jī)6直接與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸16相連接,本實(shí)施例的波浪發(fā)電裝置的其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同，不再贅述。
[0044]參看圖7，擺錘11驅(qū)動(dòng)豎桿13的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M與擺錘11的重量W、以及擺錘11與豎桿13的距離D成正比，擺錘11的動(dòng)能KE與擺錘11的質(zhì)量m、以及擺錘11與浮臺(tái)20的中軸點(diǎn)F的距離R的平方成正比，圖7中，R3、R21、R22都大于Rl。因此擺錘11的質(zhì)量m、擺錘11與豎桿13的距離D、以及擺錘11與浮臺(tái)20的中軸距離R的數(shù)值越大，擺錘11輸入給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的能量也越大，當(dāng)波浪發(fā)電裝置放置在波浪幅度較大的水域時(shí)，可以適當(dāng)減小擺錘11的質(zhì)量m、擺錘11與豎桿13的距離D，以減小擺錘11的力矩，避免波浪發(fā)電裝置收到損壞。反之，當(dāng)波浪發(fā)電裝置放置在波浪幅度較小的水域時(shí)，可以適當(dāng)增大擺錘11的質(zhì)量、以及擺錘11與豎桿13的水平距離D，可以提升擺錘11的輸出力矩M和動(dòng)能KE，提高波浪發(fā)電裝置的發(fā)電效率。本發(fā)明的波浪裝置10對(duì)波浪9反應(yīng)極為靈敏，通過(guò)增加擺錘11與豎桿13的水平距離D，或者增加擺錘11與浮臺(tái)20中軸點(diǎn)F的距離R，可以提升擺錘11對(duì)波浪9的靈敏度，即使浪幅低過(guò)0.5米的情況下，擺錘11也可以驅(qū)動(dòng)橫桿12以及豎桿13轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)電。
[0045]參看圖8，為本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置的擺錘布置示意圖，在同一浮臺(tái)20上可以布置多根立桿13，每根立桿13的上端設(shè)置一根橫桿12，每根橫桿12上滑動(dòng)連接一擺錘11，擺錘11有多個(gè)擺錘單元層疊而成，可以調(diào)整擺錘單元的數(shù)量從而調(diào)整擺錘11的質(zhì)量。豎桿13盡可能靠近浮臺(tái)20的邊緣設(shè)置，這樣可以使擺錘11盡量遠(yuǎn)離浮臺(tái)中心點(diǎn)，以獲得最大的擺幅和動(dòng)態(tài)能。豎桿13的高度越高越好，但相鄰的豎桿13的高度則可以不同，這樣可以避免相鄰的擺錘11和橫桿12在擺動(dòng)時(shí)發(fā)生干涉。
[0046]圖1至圖9中所示波浪發(fā)電裝置的浮臺(tái)20都為半球形，適于設(shè)置在不會(huì)結(jié)冰的水域，可以獲得最大的搖擺幅度。圖10所示的波浪發(fā)電裝置，其浮臺(tái)20的形狀為球缺形，浮臺(tái)20的半球形的下部沒(méi)入水中，使浮臺(tái)20與水之間的阻抗力最小，風(fēng)浪可以輕易的把浮臺(tái)20在水面上搖晃，使浮臺(tái)20附近的水由于不停的運(yùn)動(dòng)而不易結(jié)冰，從而使波浪發(fā)電裝置盡可能的長(zhǎng)時(shí)間工作，不受寒冷天氣的影響。圖10中，浮臺(tái)20通過(guò)繩鏈8以及錨7固定在水里，其中，繩鏈8 —端與錨7連接，另一端固定在浮臺(tái)20的水平軸線的兩端，這樣浮臺(tái)20與波浪9的搖動(dòng)方向互相干涉最少，使浮臺(tái)船體可獲得最大的擺幅，以提高發(fā)電效率。
[0047]參看圖11，為采用本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置的波浪發(fā)電系統(tǒng)的示意圖，多個(gè)波浪發(fā)電裝置10通過(guò)繩鏈8連接起來(lái)，置于水面上，波浪起伏時(shí)，就可以源源不斷的輸出電能。
[0048]本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)構(gòu)并不局限于上述具體的結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采用其他常規(guī)適用的可以將往不同旋轉(zhuǎn)方向的力矩輸入轉(zhuǎn)化成單一轉(zhuǎn)動(dòng)方向的力矩輸出的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，發(fā)電機(jī)構(gòu)也可以采用其他常規(guī)適用的發(fā)電機(jī)構(gòu)。
[0049]本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置對(duì)波浪反應(yīng)極靈敏，能高效率捕捉各種波浪的動(dòng)能發(fā)電，包括在海洋和在浪幅較小的湖泊河川水面的波浪，這種發(fā)電裝置不需要傳統(tǒng)昂貴的地面或水底基建或復(fù)雜的機(jī)械設(shè)置，只使用錨7和繩鏈8把浮臺(tái)20定位便可在海上或在內(nèi)陸任何有波浪的水面上建立運(yùn)作發(fā)電，供電給岸上設(shè)備或停泊的船只使用，同時(shí)浮標(biāo)兼可供船只停泊。此外，本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置的浮臺(tái)可以是船只，這樣，無(wú)論船只在停泊或巡航中，發(fā)電裝置可提供源源不斷的電能給船只使用。若聯(lián)用多個(gè)波浪發(fā)電裝置，這更可以發(fā)展為大型波浪發(fā)電系統(tǒng)。
[0050]海洋占地球面積70%以上，分布在陸地上的湖泊河川數(shù)之不盡，只要水面沒(méi)有絕對(duì)冰封，無(wú)論鄰近海岸或遠(yuǎn)至內(nèi)陸，本發(fā)明的波浪發(fā)電浮臺(tái)裝置就可以可長(zhǎng)年運(yùn)作。由于建設(shè)成本廉宜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便且發(fā)電效能高，本發(fā)明的波浪發(fā)電裝置可輕易推廣遍及全球，提升可再生能源的使用。在全球高態(tài)呼吁鼓勵(lì)應(yīng)用再生能源下，本發(fā)明裝置的商業(yè)發(fā)展前景無(wú)限，而且具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。
[0051]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種波浪發(fā)電裝置，其特征在于，包括浮臺(tái)(20)、以及設(shè)置在所述浮臺(tái)(20)上的擺錘機(jī)構(gòu)，所述擺錘機(jī)構(gòu)包括豎桿(13)、橫桿(12)和擺錘(11)，所述豎桿(13)設(shè)置在所述浮臺(tái)(20)上，所述橫桿(12)設(shè)置在所述豎桿(13)的上端，所述擺錘(11)與所述橫桿(12)滑動(dòng)連接； 所述波浪發(fā)電裝置還包括與所述豎桿(13)下端相連的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、以及與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的發(fā)電機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪發(fā)電裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括萬(wàn)向聯(lián)軸器(30)、以及與所述萬(wàn)向連接軸器(30)相連的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述萬(wàn)向聯(lián)軸器(30)的一端與所述豎桿(13)相連，另一端與所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波浪發(fā)電裝置，其特征在于，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括輸入軸(17)，所述輸入軸(17)的上端與所述萬(wàn)向聯(lián)軸器(30)相連，所述輸入軸(17)的下端設(shè)有第一主動(dòng)錐齒輪(411),所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括與所述第一主動(dòng)錐齒輪(411)哨合的第一從動(dòng)錐齒輪(412)、以及與所述第一從動(dòng)錐齒輪(412)相連的鏈條傳動(dòng)組件，所述鏈條傳動(dòng)組件包括主動(dòng)齒輪(421)、從動(dòng)齒輪(422)以及鏈條(420)，所述主動(dòng)齒輪(421)與所述第一從動(dòng)錐齒輪(412)相連，所述從動(dòng)齒輪(422)設(shè)置在單向齒輪軸(430)的中部，所述單向齒輪軸(430)的兩端分別設(shè)有第一棘輪(431)和第二棘輪(432)，所述第一棘輪(431)和第二棘輪(432)的旋轉(zhuǎn)方向相反，第二棘輪(432)與輸出齒輪(45)嚙合，所述輸出齒輪(45)設(shè)置在輸出軸(16)上,所述輸出軸(16)與所述發(fā)電機(jī)構(gòu)相連； 所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括傳動(dòng)軸(15),以及設(shè)置在傳動(dòng)軸(15)兩端的第一傳動(dòng)齒輪(441)和第二傳動(dòng)齒輪(442)，所述第一傳動(dòng)齒輪(441)通過(guò)第三傳動(dòng)齒輪(443)與第一棘輪(431)配合，所述第二傳動(dòng)齒輪(442)與所述第二棘輪(432)嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的波浪發(fā)電裝置，其特征在于，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括主軸(14)，所述主軸(14)的上端鉸接有多個(gè)離心球擺(140)，所述主軸(14)的下端設(shè)有第一傳動(dòng)錐齒輪(413)，所述傳動(dòng)軸(15)的中部設(shè)有與所述第一傳動(dòng)錐齒輪(413)相嚙合的第二傳動(dòng)錐齒輪(414)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)構(gòu)為液壓發(fā)電機(jī)構(gòu)，所述液壓發(fā)電機(jī)構(gòu)包括液壓油箱(59)、增壓泵(51)、液壓油輸入接口(56)、液壓油輸入總管(57)、渦輪機(jī)(52)、發(fā)電機(jī)￠)、以及連接各部分的油管(54)，所述增壓泵(51)的與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸(16)相連，所述增壓泵(51)的出油口與所述液壓油輸入接口(56)相連，所述液壓油輸入接口(56)設(shè)置在所述液壓油輸入總管(57)上，所述液壓油輸入總管(57)與所述渦輪機(jī)(52)的進(jìn)油口相連，所述渦輪機(jī)(52)的出油口與所述液壓油箱(59)相連，所述渦輪機(jī)(52)的輸出端與所述發(fā)電機(jī)(6)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的波浪發(fā)電裝置，其特征在于，所述液壓油輸入總管(57)和所述渦輪機(jī)(52)之間設(shè)置有液壓儲(chǔ)能器(53)，所述液壓儲(chǔ)能器(53)的進(jìn)口和出口設(shè)置有單向閥(55)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)構(gòu)為與所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸(16)相連接的發(fā)電機(jī)(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪發(fā)電裝置，其特征在于，所述浮臺(tái)(20)為半球形或球缺形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述波浪發(fā)電裝置，其特征在于，所述波浪發(fā)電裝置還包括繩鏈(8)和錨(7)，所述繩鏈(8)—端與所述錨(7)連接，另一端固定在所述浮臺(tái)(20)的水平軸線的兩端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪發(fā)電裝置，其特征在于，所述浮臺(tái)(20)上設(shè)有多個(gè)所述擺錘機(jī)構(gòu)，相鄰的擺錘機(jī)構(gòu)的豎桿(13)的高度不同；所述擺錘(11)包括多個(gè)層疊在一起且個(gè)數(shù)可變的擺錘單元；所述豎桿(13)設(shè)置在靠近所述浮臺(tái)(20)邊緣的位置。
【文檔編號(hào)】E02B17/00GK104234919SQ201310254388
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】陳文偉 申請(qǐng)人:陳文偉