專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水下航行器的發(fā)電裝置，特別是一種用于水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置。屬于船舶工業(yè)領(lǐng)域，作為單獨(dú)機(jī)構(gòu)可直接裝載在回轉(zhuǎn)體型水下滑翔機(jī)上，以及其它航行器上。
背景技術(shù)：
水下滑翔機(jī)是一種高效、節(jié)能、降噪的新型水下航行器，它通過(guò)改變自身的凈浮力和重浮心的相對(duì)位置，借助水平固定翼的流體動(dòng)力產(chǎn)生水平方向位移，并通過(guò)尾舵擺動(dòng)或改變橫滾姿態(tài)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)低能耗，由于其能耗低，因而從時(shí)間和空間上都拓展了海洋監(jiān)測(cè)的應(yīng)用范圍。此外，水下滑翔機(jī)還具有制造成本和維護(hù)費(fèi)用低，可重復(fù)利用、投放回收方便，續(xù)航能力長(zhǎng)等特點(diǎn)，已經(jīng)成為當(dāng)前水下航行器領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外使用的水下滑翔機(jī)主要采用機(jī)載電池作為供電系統(tǒng)。然而，機(jī)載電池能源有限，已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足當(dāng)前水下航行器的性能要求，限制了水下滑翔機(jī)的使用范圍。為了充分利用海洋中蘊(yùn)藏的能量，將海浪晃動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能的水下滑翔機(jī)晃動(dòng)發(fā)電裝置， 能解決水下滑翔機(jī)的能源供給問(wèn)題，使水下滑翔機(jī)的應(yīng)用范圍更廣泛。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)采用機(jī)載電池作為供電能源的不足，本發(fā)明提供一種用于水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置，能將海浪晃動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為電能，其不僅能充分利用海洋中蘊(yùn)藏的能量，而且增長(zhǎng)了水下滑翔機(jī)的續(xù)航能力。本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)提供一種具有如下結(jié)構(gòu)的水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置而解決的，該裝置包括滾珠絲杠、絲杠螺母、偏心輪、滑動(dòng)發(fā)電機(jī)、前軸承、后軸承、第一錐齒輪、第二錐齒輪、固定發(fā)電機(jī)、電機(jī)座和由前擋板、后擋板、第一導(dǎo)桿與第二導(dǎo)桿組成的機(jī)架；滾珠絲杠的一端與前軸承連接安裝在前擋板上，滾珠絲杠的另一端通過(guò)后軸承安裝在后擋板上與第一錐齒輪連接；固定發(fā)電機(jī)安裝在后擋板電機(jī)座上，固定發(fā)電機(jī)輸入軸和第二錐齒輪連接，與滾珠絲杠連接的第一錐齒輪成為錐齒輪副；機(jī)架與水下滑翔機(jī)固定連接。所述的滑動(dòng)發(fā)電機(jī)呈圓盤(pán)形狀，外殼體的頂部設(shè)置有安裝凸耳，與安裝凸耳軸線(xiàn)垂直水平徑向兩側(cè)各有一凸耳，凸耳中心置有通孔，導(dǎo)桿穿過(guò)水平徑向兩側(cè)凸耳的通孔與前擋板和后擋板固定連接，安裝凸耳與絲杠螺母固定連接，與滾珠絲杠配套安裝；偏心輪安裝在滑動(dòng)發(fā)電機(jī)輸入軸上，滑動(dòng)發(fā)電機(jī)沿導(dǎo)桿向前、后滑動(dòng)，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)桿與滑動(dòng)發(fā)電機(jī)軸線(xiàn)平行；滾珠絲杠與滑動(dòng)發(fā)電機(jī)軸線(xiàn)平行。所述的偏心輪呈扇面狀，扇面狀?yuàn)A角為本120°，扇緣彎折形成配重塊安裝在滑動(dòng)發(fā)電機(jī)輸入軸上，與滑動(dòng)發(fā)電機(jī)沿導(dǎo)桿向前、后滑動(dòng)，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)水下滑翔機(jī)需要充電時(shí)，水下滑翔機(jī)上浮至海面，在海浪的作用下產(chǎn)生晃動(dòng)。本發(fā)明裝置與水下滑翔機(jī)固定連接，利用水下滑翔機(jī)的橫滾和俯仰運(yùn)動(dòng)發(fā)電，其中橫滾運(yùn)動(dòng)為安裝在滑動(dòng)發(fā)電機(jī)輸入軸上的偏心輪在重力的作用下與滑動(dòng)發(fā)電機(jī)之間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)， 帶動(dòng)滑動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電能；俯仰運(yùn)動(dòng)為滾珠絲杠在其所在豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)發(fā)電機(jī)和偏心輪在重力的作用下沿第一導(dǎo)桿與第二導(dǎo)桿向前、向后滑動(dòng)，同時(shí)通過(guò)絲杠螺母帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)錐齒輪副的傳動(dòng)后帶動(dòng)固定發(fā)電機(jī)的輸入軸旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置，是利用安裝在滑動(dòng)發(fā)電機(jī)輸入軸上偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)發(fā)電機(jī)的平移將波浪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能采集起來(lái)，再通過(guò)發(fā)電機(jī)將采集到的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能供水下滑翔機(jī)使用，從根本上解決了水下滑翔機(jī)的能源供給問(wèn)題；本發(fā)明裝置收集水下滑翔機(jī)橫滾、俯仰兩個(gè)方向晃動(dòng)的機(jī)械能，轉(zhuǎn)化效率高；裝置整體外形呈圓柱形，結(jié)構(gòu)緊湊，可作為單獨(dú)機(jī)構(gòu)直接裝載回轉(zhuǎn)體型水下滑翔機(jī)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明用于水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本發(fā)明晃動(dòng)發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明晃動(dòng)發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖3為滑動(dòng)發(fā)電機(jī)與偏心輪安裝結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖4為滑動(dòng)發(fā)電機(jī)與偏心輪安裝結(jié)構(gòu)主視圖。圖中1.前擋板 2.滾珠絲杠3.絲杠螺母 4.后軸承 5.后擋板 6.偏心輪 7.滑動(dòng)發(fā)電機(jī) 8.前軸承 9.第一導(dǎo)桿 10.第二導(dǎo)桿11.第一錐齒輪 12.第二錐齒輪 13.固定發(fā)電機(jī) 14.電機(jī)座
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例是一種用于水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置。包括前擋板1、滾珠絲杠2、絲杠螺母3、后軸承4、后擋板5、偏心輪6、滑動(dòng)發(fā)電機(jī)7、前軸承8、第一導(dǎo)桿9、第二導(dǎo)桿10、 第一錐齒輪11、第二錐齒輪12、固定發(fā)電機(jī)13、電機(jī)座14。參見(jiàn)圖1、圖2、圖3、圖4，本發(fā)明用于水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置，其由前擋板1、 后擋板5、第一導(dǎo)桿9與第二導(dǎo)桿10組成的機(jī)架和水下滑翔機(jī)固定連接，第一導(dǎo)桿9與第二導(dǎo)桿10相互對(duì)稱(chēng)安裝；滾珠絲杠2的一端與前軸承8連接安裝在前擋板1上，滾珠絲杠2 的另一端通過(guò)后軸承4安裝在后擋板5上與第一錐齒輪11連接，滾珠絲杠2可自由轉(zhuǎn)動(dòng)， 但前擋板1與后擋板5之間的滾珠絲杠則不能前后移動(dòng)；固定發(fā)電機(jī)13安裝在后擋板5電機(jī)座14上，固定發(fā)電機(jī)13輸入軸和第二錐齒輪12連接，與滾珠絲杠2連接的第一錐齒輪 11成為錐齒輪副；絲杠螺母與滾珠絲杠配套安裝?；瑒?dòng)發(fā)電機(jī)7為圓盤(pán)形狀，外殼體的頂部設(shè)置有安裝凸耳，與安裝凸耳軸線(xiàn)垂直水平徑向兩側(cè)各有一凸耳，凸耳中心置有通孔，第一導(dǎo)桿9與第二導(dǎo)桿10穿過(guò)水平徑向兩側(cè)凸耳的通孔與前擋板1和后擋板5固定連接，安裝凸耳與絲杠螺母3固定連接，與滾珠絲杠2配套安裝；扇面狀的偏心輪6安裝在滑動(dòng)發(fā)電機(jī)7輸入軸上，與滑動(dòng)發(fā)電機(jī)7沿第一導(dǎo)桿9與第二導(dǎo)桿10向前、后滑動(dòng)，帶動(dòng)絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)。第一導(dǎo)桿9、第二導(dǎo)桿10與滑動(dòng)發(fā)電機(jī)7中軸線(xiàn)平行；滾珠絲杠2與滑動(dòng)發(fā)電機(jī)7 中軸線(xiàn)縱向平行。偏心輪6扇面狀?yuàn)A角為120°。當(dāng)水下滑翔機(jī)需要充電時(shí)，水下滑翔機(jī)上浮至海面，在海浪的作用下產(chǎn)生晃動(dòng)。本發(fā)明裝置與水下滑翔機(jī)固定連接，利用水下滑翔機(jī)的橫滾和俯仰運(yùn)動(dòng)發(fā)電，其中橫滾運(yùn)動(dòng)為安裝在滑動(dòng)發(fā)電機(jī)7輸入軸上的偏心輪6在重力的作用下與滑動(dòng)發(fā)電機(jī)7之間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑動(dòng)發(fā)電機(jī)7的輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電能；俯仰運(yùn)動(dòng)為滾珠絲杠2在其所在豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)發(fā)電機(jī)和偏心輪在重力的作用下沿第一導(dǎo)桿9與第二導(dǎo)桿 10向前、向后滑動(dòng)，同時(shí)通過(guò)絲杠螺母3帶動(dòng)滾珠絲杠2轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)第一錐齒輪11與第二錐齒輪12嚙合傳動(dòng)后帶動(dòng)固定發(fā)電機(jī)13的輸入軸旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。本發(fā)明裝置收集水下滑翔機(jī)在海浪的作用下產(chǎn)生的橫滾或俯仰兩個(gè)方向晃動(dòng)的機(jī)械能，轉(zhuǎn)化效率高；裝置整體外形呈圓柱形，結(jié)構(gòu)緊湊，可直接裝載在回轉(zhuǎn)體型水下滑翔機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種用于水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置，包括滾珠絲杠、絲杠螺母、偏心輪、滑動(dòng)發(fā)電機(jī)、前軸承、后軸承、第一錐齒輪、第二錐齒輪、固定發(fā)電機(jī)、電機(jī)座，其特征在于晃動(dòng)發(fā)電裝置還包括由前擋板、后擋板、第一導(dǎo)桿與第二導(dǎo)桿組成的機(jī)架；滾珠絲杠的一端與前軸承連接安裝在前擋板上，滾珠絲杠的另一端通過(guò)后軸承安裝在后擋板上與第一錐齒輪連接； 固定發(fā)電機(jī)安裝在后擋板電機(jī)座上，固定發(fā)電機(jī)輸入軸和第二錐齒輪連接，與滾珠絲杠連接的第一錐齒輪成為錐齒輪副；機(jī)架與水下滑翔機(jī)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于所述的滑動(dòng)發(fā)電機(jī)為圓盤(pán)形狀，外殼體的頂部設(shè)置有安裝凸耳，與安裝凸耳軸線(xiàn)垂直水平徑向兩側(cè)各有一凸耳，凸耳中心置有通孔，第一導(dǎo)桿與第二導(dǎo)桿穿過(guò)兩側(cè)凸耳的通孔與前擋板和后擋板固定連接，安裝凸耳與絲杠螺母連接，與滾珠絲杠配套安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于所述的偏心輪呈扇面狀，扇緣彎折形成配重塊安裝在滑動(dòng)發(fā)電機(jī)輸入軸上，與滑動(dòng)發(fā)電機(jī)沿導(dǎo)桿向前、后滑動(dòng)，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于所述的偏心輪呈扇面狀?yuàn)A角為120°。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水下滑翔機(jī)的晃動(dòng)發(fā)電裝置，該裝置是利用安裝在滑動(dòng)發(fā)電機(jī)輸入軸上偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)發(fā)電機(jī)的平移將波浪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能采集起來(lái)，再通過(guò)發(fā)電機(jī)將采集到的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能供水下滑翔機(jī)使用，從根本上解決了水下滑翔機(jī)的能源供給問(wèn)題；本發(fā)明裝置收集水下滑翔機(jī)橫滾、俯仰兩個(gè)方向晃動(dòng)的機(jī)械能，轉(zhuǎn)化效率高；裝置整體外形呈圓柱形，結(jié)構(gòu)緊湊，可作為單獨(dú)機(jī)構(gòu)直接裝載回轉(zhuǎn)體型水下滑翔機(jī)。
文檔編號(hào)B63C11/00GK102200092SQ20111008703
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者孟祥堯, 宋東, 宋保維, 毛昭勇, 田文龍 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)