專利名稱：機械式波浪能發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用海洋波浪能發(fā)電技術，尤其是涉及一種機械式波浪能發(fā)電 轉(zhuǎn)換裝置。
技術背景從上個世紀70年代的石油危機開始，各國開始把注意力轉(zhuǎn)移到利用本地資 源和尋找最適宜的廉價能源上。21世紀是海洋的世紀，人類向大海索取資源成 為必然趨勢，沿海地區(qū)把希望寄托在洶涌澎湃的巨浪上。因此，利用波浪能發(fā) 電對解決能源危機、環(huán)境問題是有深刻的意義的。目前國內(nèi)外研究從海洋波浪中吸取能量的方法主要有以下幾種1. 利用前推后擁波浪的垂直漲落來推動水輪機或以空氣為傳播媒介的空氣 渦輪機發(fā)電。其能量的轉(zhuǎn)變過程為波浪能、轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈮耗芑蚋邏焊咚俚乃鲃?能，再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，最終變?yōu)殡娔堋＿@種方案中渦輪機價格昂貴且通過氣體 傳播增加機構復雜性，對制造加工精度及密封性要求較高，發(fā)電功率不大，效 率也只有百分之二十幾。2. 用凸輪或葉輪利用波浪的來回或起伏運動推動油壓傳動系統(tǒng)帶動發(fā)電機 發(fā)電。這種方案需要建設岸上的大型液壓泵站，投資高，經(jīng)濟效益差，沒有得 到廣泛應用。3. 利用洶涌澎湃的波浪沖力把海水先匯聚到蓄水柜或高位水槽中，再推動水 輪機發(fā)電。這種方案額外建設大型蓄水庫，成本高，收益低，經(jīng)濟效益差，因 此沒有得到廣泛應用。4. 通過機械能一磁能一電能的轉(zhuǎn)化模式。這種方案需要特制的感應線圈，只 能應用于海洋水文氣象資料遙測浮標或類似裝置的電源，實用性不強，應用范 圍狹窄。5. 雙棘輪的機械式，波浪能吸收裝置過于復雜，影響其吸收的效率，另外傳 遞過程中的運動和動力會逆向傳遞，使得傳遞過程中能量損失大，波浪能的轉(zhuǎn) 化效率低，因此沒有得到廣泛應用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種機械式波浪能發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，把傳動軸與齒輪 增速機發(fā)電機相聯(lián)即能發(fā)電。
本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是，包括吸收裝置和傳遞和轉(zhuǎn)化裝 置，其中-1) 吸收裝置是在浮球中心穿入雙頭螺紋連接桿，用一組螺母與浮球固接， 螺紋連接桿的一端延長段與第一軸中部用另一組螺母固接；2) 傳遞和轉(zhuǎn)化裝置在第一軸兩端分別裝有旋向相反的第一鏈輪單向離合 器和第二鏈輪單向離合器，第二軸兩端分別裝有鏈輪和換向齒輪，動力輸出軸 兩端分別裝有與第一鏈輪單向離合器旋向相同的第三鏈輪單向離合器和與第二 軸換向齒輪相配合的旋向與第一鏈輪單向離合器和第三鏈輪單向離合器旋向相 反的齒輪單向離合器，第一鏈輪單向離合器與第三鏈輪單向離合器通過第一鏈 條連接，第二鏈輪單向離合器與鏈輪通過第二鏈條連接，三根軸均用軸承座固 定于平板上，平板通過支撐固定在岸邊。本發(fā)明與背景技術相比，具有的有益效果是1、 結構簡單，成本低。本發(fā)明所公開的波浪發(fā)電裝置大部分由標準件、定型產(chǎn)品組成。2、 實用性強，應用廣泛。可用于浮標和燈塔的用電，也可用做海島居民的少量用電。3、 制造精度要求低，抗沖擊能力強。4、 波浪能吸收轉(zhuǎn)化效率高。 本發(fā)明可在大海、大江、大河中使用。


圖1是本發(fā)明的結構原理示意圖。圖2是本發(fā)明的吸收裝置結構示意圖。圖中1、浮球，2、兩端加工螺紋的連接桿，3、第一軸，4、第一鏈輪單 向離合器，5、第二鏈輪單向離合器，6、第二軸I， 7、鏈輪，8、第二鏈條I， 9、 動力輸出軸，10、第三鏈輪單向離合器，11、第一鏈條，12、換向齒輪，13、 齒輪單向離合器，14、螺母。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖l、圖2所示，本發(fā)明包括吸收裝置和傳遞和轉(zhuǎn)化裝置，其中 1)吸收裝置是在浮球l中心穿入雙頭螺紋連接桿2，用一組螺母與浮球l 固接，螺紋連接桿2的一端延長段與第一軸3中部用另一組螺母14固接；連接 桿的長度用一組螺母可根據(jù)不同水域的波浪大小、波長來調(diào)節(jié)。2)傳遞和轉(zhuǎn)化裝置在第一軸3兩端分別裝有旋向相反的第一鏈輪單向離合器4和第二鏈輪單向離合器5，第二軸6兩端分別裝有鏈輪7和換向齒輪12， 動力輸出軸9兩端分別裝有與第一鏈輪單向離合器4旋向相同的第三鏈輪單向 離合器10和與第二軸6換向齒輪12相配合的旋向與第一鏈輪單向離合器4和 第三鏈輪單向離合器IO旋向相反的齒輪單向離合器13，第一鏈輪單向離合器4 與第三鏈輪單向離合器10通過第一鏈條11連接，第二鏈輪單向離合器5與鏈 輪7通過第二鏈條8連接，三根軸均用軸承座固定于平板上，平板通過支撐固 定在海岸邊。也可以放置在浮標內(nèi)漂浮在水面上。連接桿的長度可根據(jù)波浪具 體的高度調(diào)節(jié)與水平方向成約45度角，可充分吸收波浪的水平與豎直兩個方向 的運動能量。所述增速與發(fā)電裝置為因為相比風力發(fā)電等其他利用自然資源的發(fā)電方 式，在某一時段內(nèi)波浪的頻率變化較小，所以用聯(lián)軸器把動力輸出軸9傳動與 齒輪增速機發(fā)電機相聯(lián)即能發(fā)電。電能可儲存在蓄電池內(nèi)，也可通過主變頻器 變壓后輸入電網(wǎng)。在所述傳遞和轉(zhuǎn)化裝置中，第一、第二、第三鏈輪單向離合器內(nèi)圈為單向 離合器，外圈為鏈齒，如同現(xiàn)有自行車飛輪，可用其代替。齒輪單向離合器內(nèi) 圈為單向離合器，外圈齒型與換向齒輪相配合，形成一對齒輪嚙合。主要工作過程為波浪推動浮球1上下運動，通過連接桿帶動第一軸3轉(zhuǎn)動，通過第一軸3上的第一鏈輪單向離合器4和第二鏈輪單向離合器5和齒輪 12與齒輪單向離合器13換向，使動力輸出軸始終朝一個方向轉(zhuǎn)動，第三鏈輪單 向離合器10和齒輪單向離合器13防止運動和動力的反饋傳遞，充分利用能量， 提高效率。通過聯(lián)軸器把動力輸出軸9與齒輪增速機、發(fā)電機相聯(lián)即能發(fā)電。 本發(fā)明的效果是其一利用波浪能轉(zhuǎn)化為機械能再轉(zhuǎn)化為電能，是依靠波浪推動浮球上下擺 動，通過連接桿帶動第一軸旋轉(zhuǎn)，通過第一鏈輪單向離合器和第一鏈輪單向離 合器及一對齒輪換向，使動力輸出旋轉(zhuǎn)方向始終朝一個方向，然后通過聯(lián)軸器 把動力輸出軸9與齒輪增速機發(fā)電機相聯(lián)即能發(fā)電。電能可儲存在蓄電池內(nèi)， 也可通過主變頻器變壓后輸入電網(wǎng)。其二提高效率的兩項措施，首先用最直接的方式將上下的起伏運動轉(zhuǎn)化為 旋轉(zhuǎn)運動，避免了能量在過于復雜的機構中損失，提高了吸收波浪能的效率。 其次第三鏈輪單向離合器和齒輪單向離合器的運用保證了運動和能量的單向傳 遞，防止了運動和能量的反饋傳遞中的損失，提高能量的轉(zhuǎn)化效率，充分的利 用波浪能量，獲取更多電能。
權利要求
1、機械式波浪能發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于包括吸收裝置和傳遞和轉(zhuǎn)化裝置，其中1)吸收裝置是在浮球(1)中心穿入雙頭螺紋連接桿(2)，用一組螺母與浮球(1)固接，螺紋連接桿(2)的一端延長段與第一軸(3)中部用另一組螺母(14)固接；2)傳遞和轉(zhuǎn)化裝置在第一軸(3)兩端分別裝有旋向相反的第一鏈輪單向離合器(4)和第二鏈輪單向離合器(5)，第二軸(6)兩端分別裝有鏈輪(7)和換向齒輪(12)，動力輸出軸(9)兩端分別裝有與第一鏈輪單向離合器(4)旋向相同的第三鏈輪單向離合器(10)和與第二軸(6)換向齒輪(12)相配合的旋向與第一鏈輪單向離合器(4)和第三鏈輪單向離合器(10)旋向相反的齒輪單向離合器(13)，第一鏈輪單向離合器(4)與第三鏈輪單向離合器(10)通過第一鏈條(11)連接，第二鏈輪單向離合器(5)與鏈輪(7)通過第二鏈條(8)連接，三根軸均用軸承座固定于平板上，平板通過支撐固定在海岸邊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機械式波浪能發(fā)電轉(zhuǎn)換裝置。浮球與第一軸固接，在第一軸裝有旋向相反的第一和第二單向離合器，第二軸裝有鏈輪和換向齒輪，動力輸出軸裝有與第一單向離合器旋向相同的第三單向離合器和與第二軸換向齒輪相配合的旋向與第一和第三單向離合器旋向相反的齒輪單向離合器，第一與第三單向離合器通過鏈條連接，第二單向離合器與鏈輪通過鏈條連接，三根軸均用軸承座固定，支撐在岸邊。波浪推動浮球上下運動，連接桿帶動第一軸轉(zhuǎn)動，通過第一軸上的第一單向離合器和第二單向離合器和齒輪換向，使動力輸出軸始終朝一個方向轉(zhuǎn)動，第三單向離合器和齒輪單向離合器防止運動和動力的反饋傳遞。通過聯(lián)軸器把動力輸出軸與發(fā)電機相聯(lián)發(fā)電。
文檔編號F03B13/16GK101131145SQ200710071369
公開日2008年2月27日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權日2007年9月21日
發(fā)明者向 方, 王一博, 禾 祁, 顧大強 申請人:浙江大學