專(zhuān)利名稱(chēng)：鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鐘擺式波浪 發(fā)電設(shè)備，屬于波浪能發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種將波浪能轉(zhuǎn)換 為電能的鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備。
背景技術(shù)：
波浪發(fā)電是通過(guò)波浪能轉(zhuǎn)換裝置將波浪能首先轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，然后再轉(zhuǎn)換成電 能的過(guò)程。這一技術(shù)興起于上世紀(jì)80年代初，西方海洋大國(guó)利用新技術(shù)優(yōu)勢(shì)紛紛展開(kāi)實(shí) 驗(yàn)。波浪能包括海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能，是一種在風(fēng)的作用下產(chǎn)生的，并以 動(dòng)能和勢(shì)能的形式由短周期波儲(chǔ)存的機(jī)械能。波浪的能量與波高的平方、波浪的運(yùn)動(dòng)周 期以及迎波面的寬度成正比。我國(guó)現(xiàn)在重點(diǎn)開(kāi)發(fā)波浪能和波浪熱能。統(tǒng)計(jì)顯示，海浪每 秒鐘在1平方千米海面上產(chǎn)生20萬(wàn)千瓦的能量，全世界海洋中可開(kāi)發(fā)利用的波浪能約為 27-30億千瓦，而我國(guó)近海域波浪的蘊(yùn)藏量約為1.5億千瓦，可開(kāi)發(fā)利用量約3000-3500 萬(wàn)千瓦。波浪能具有能量密度高、分布面廣等優(yōu)點(diǎn)。它是一種取之不竭的可再生清潔能 源，尤其是在能源消耗較大的冬季，可以利用的波浪能能量也最大。中國(guó)專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)?200710191545.5)公開(kāi)了一種波浪發(fā)電裝置，該波浪發(fā)電裝置設(shè)有浮器，波浪漲落帶動(dòng)浮 器上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)軸上的棘輪齒輪和動(dòng)力輸出軸上的從動(dòng)齒輪嚙合、傳動(dòng)軸上的棘 輪鏈輪帶動(dòng)動(dòng)力輸出軸上從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)將浮器向上或向下的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為同方 向的轉(zhuǎn)動(dòng)。該發(fā)明專(zhuān)利主要利用了波浪漲落的勢(shì)能做功，并將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。該發(fā) 明有兩點(diǎn)不足之處1、波浪的平穩(wěn)漲落過(guò)程中，勢(shì)能的變化并不大，要想得到動(dòng)力輸出 軸較快的轉(zhuǎn)速，僅通過(guò)換向裝置并不能很好的實(shí)現(xiàn)，但該發(fā)明中沒(méi)有設(shè)置變速裝置，因 此其發(fā)電效率不高，實(shí)用性較差；2、江河或淺海灘的波浪正常多為平穩(wěn)漲落的波浪，要 想得到波浪較大的勢(shì)能，多需要在深海區(qū)域或風(fēng)浪較大的區(qū)域，因此該發(fā)明的使用范圍 受到很大影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用波浪前后往 返推動(dòng)力作用，將雙向動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)電效率高，使用范圍廣的鐘擺 式波浪發(fā)電設(shè)備。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備，包括換 向變速箱和發(fā)電機(jī)，換向變速箱內(nèi)設(shè)有換向機(jī)構(gòu)，動(dòng)力輸出軸與發(fā)電機(jī)連接，其特征在 于波浪動(dòng)力板通過(guò)連接桿與換向變速箱內(nèi)的傳動(dòng)軸a活動(dòng)連接，換向變速箱內(nèi)設(shè)有換 向機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)，換向機(jī)構(gòu)由安裝在傳動(dòng)軸a上的正向鏈輪和反向鏈輪、安裝在傳動(dòng)軸 b上的正向飛輪和變向齒輪a以及安裝在傳動(dòng)軸c上的變向齒輪b和反向飛輪組成，正向 鏈輪和正向飛輪、反向鏈輪和反向飛輪分別通過(guò)鏈條傳動(dòng)，正向飛輪和反向飛輪逆向安 裝，變向齒輪a和變向齒輪b為等齒齒輪嚙合。正向鏈輪和正向飛輪用于傳遞波浪動(dòng)力 板向前推進(jìn)的動(dòng)力，反向鏈輪和反向飛輪用于傳遞波浪動(dòng)力板向后運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，變向齒輪a和變向齒輪b為等齒齒輪，僅用于將波浪向前、后兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃?dòng)軸同向 轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。正向飛輪和反向飛輪采用的結(jié)構(gòu)與目前自行車(chē)后輪所用飛輪的結(jié)構(gòu)相同， 在實(shí)現(xiàn)定向傳遞鏈條動(dòng)力的同時(shí)可實(shí)現(xiàn)中心軸的反向空轉(zhuǎn)。波浪動(dòng)力板為平面防水輕質(zhì) 板材，根據(jù)設(shè)計(jì)需要確定其尺寸。變速機(jī)構(gòu)為多級(jí)變速，由安裝在傳動(dòng)軸c上的變速齒輪a、安裝在傳動(dòng)軸d上的 變速齒輪b和變速齒輪c以及安裝在動(dòng)力輸出軸上的變速齒輪d組成，變速齒輪a和變速 齒輪c嚙合，變速齒輪b和變速齒輪d嚙合。動(dòng)力輸出軸輸出端設(shè)有輸出齒 輪，發(fā)電機(jī)輸入軸軸端設(shè)有發(fā)電機(jī)齒輪，輸出齒 輪與發(fā)電機(jī)齒輪嚙合。輸出齒輪與發(fā)電機(jī)齒輪為不等齒齒輪，可在傳遞動(dòng)力的同時(shí)起到變速作用，也 可根據(jù)設(shè)計(jì)需要的不同設(shè)為等齒齒輪。鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備為一組或多組，多組設(shè)備組合使用時(shí)，可將多臺(tái)發(fā)電機(jī)并 聯(lián)或串聯(lián)使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備所具有的有益效果是1、利用 波浪前后往返推動(dòng)力作用，將雙向動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，加設(shè)變速機(jī)構(gòu)，提高發(fā)電效率； 2、整體結(jié)構(gòu)緊湊，安裝容易、占地面積小、使用范圍廣，成本低、無(wú)污染、無(wú)噪音。


圖1是本發(fā)明鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備俯視結(jié)構(gòu)示意圖。其中1波浪動(dòng)力板2連桿3換向變速箱4正向鏈輪5傳動(dòng)軸a 6反向鏈輪7 傳動(dòng)軸b 8正向飛輪9變向齒輪a 10變向齒輪b 11變速齒輪a 12反向飛輪13傳動(dòng)軸 c 14傳動(dòng)軸d 15變速齒輪b 16變速齒輪C17變速齒輪d 18動(dòng)力輸出軸19輸出齒輪20 發(fā)電機(jī)齒輪21發(fā)電機(jī)。圖1是本發(fā)明鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明做進(jìn) 一步說(shuō)明
具體實(shí)施例方式參照附圖1 鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備主要包括波浪動(dòng)力板1、換向變速箱3及發(fā)電機(jī)21，波浪動(dòng) 力板1通過(guò)連接桿2與換向變速箱3內(nèi)的傳動(dòng)軸a5活動(dòng)連接，將動(dòng)力傳遞給換向變速機(jī) 構(gòu)。換向變速箱3下方設(shè)有支撐架，換向變速箱3內(nèi)設(shè)有換向機(jī)構(gòu)和多級(jí)變速機(jī)構(gòu)，輸 出齒輪19與發(fā)電機(jī)齒輪20嚙合，并將動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)21。換向變速箱3內(nèi)的換向機(jī) 構(gòu)由安裝在傳動(dòng)軸a5上的正向鏈輪4和反向鏈輪6、安裝在傳動(dòng)軸b7上的正向飛輪8和 變向齒輪a9以及安裝在傳動(dòng)軸cl3上的變向齒輪blO和反向飛輪12組成，正向鏈輪4和 正向飛輪8、反向鏈輪6和反向飛輪12分別通過(guò)鏈條傳動(dòng)，變向齒輪a9和變向齒輪blO 為等齒齒輪嚙合。變速機(jī)構(gòu)為多級(jí)變速，由安裝在傳動(dòng)軸cl3上的變速齒輪all、安裝在 傳動(dòng)軸dl4上的變速齒輪bl5和變速齒輪cl6以及安裝在動(dòng)力輸出軸18上的變速齒輪dl7 組成，變速齒輪all和變速齒輪cl6嚙合，變速齒輪bl5和變速齒輪dl7嚙合。波浪動(dòng) 力板為平面防水輕質(zhì)板材，長(zhǎng)度為5 10m。
工作原理及工作過(guò)程如下鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備利用波浪向前與向后的沖刷 力，使波浪動(dòng)力板來(lái)回運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)連接桿帶動(dòng)換向變速箱的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，換向變速箱 把兩個(gè)方向相反的 力量轉(zhuǎn)換成連續(xù)不間斷的一個(gè)方向的兩個(gè)力，并且進(jìn)行變速，使轉(zhuǎn)速 加快，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。安裝時(shí)，固定好支撐架，把換向變速箱3、發(fā)電機(jī)21 固定在支撐架上。波浪動(dòng)力板1通過(guò)連接桿2連接到換向變速箱3上，波浪動(dòng)力板1放 入水中，使波浪往返都推動(dòng)波浪動(dòng)力板1，通過(guò)連接桿2帶動(dòng)換向變速箱3內(nèi)的換向和變 速機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，換向變速箱3把兩個(gè)方向相反的力量轉(zhuǎn)換成連續(xù)不間斷的一個(gè)方向的兩個(gè) 力，傳遞到發(fā)電機(jī)21上進(jìn)行發(fā)電。波浪向前推進(jìn)時(shí)，推動(dòng)波浪動(dòng)力板1向前移動(dòng)，波浪動(dòng)力板1通過(guò)連接桿2帶動(dòng) 換向變速箱3內(nèi)的傳動(dòng)軸a5正向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸a5上設(shè)有正向鏈輪4和反向鏈輪6，正向 鏈輪4通過(guò)鏈條帶動(dòng)正向飛輪8正向轉(zhuǎn)動(dòng)，反向齒輪6上的鏈條在反向飛輪12上空轉(zhuǎn)， 正向飛輪8固定在傳動(dòng)軸b7上，帶動(dòng)傳動(dòng)軸b7及固定在傳動(dòng)軸b7上的變向齒輪a9正向 轉(zhuǎn)動(dòng)，變向齒輪a9與變向齒輪blO為等齒齒輪，用于改變傳動(dòng)軸cl3的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，通過(guò) 變向齒輪a9與變向齒輪blO的嚙合，使傳動(dòng)軸cl3反向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)固定在傳動(dòng)軸cl3 上的變速齒輪all反向轉(zhuǎn)動(dòng)，變速齒輪all與變速齒輪cl6嚙合變速，并帶動(dòng)傳動(dòng)軸dl4 正向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸dl4帶動(dòng)變速齒輪bl5正向轉(zhuǎn)動(dòng)，變速齒輪bl5與變速齒輪dl7嚙合變 速，并帶動(dòng)動(dòng)力輸出軸18反向轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)力輸出軸18伸出換向變速箱3，發(fā)電機(jī)21輸入 軸軸端設(shè)有發(fā)電機(jī)齒輪20，輸出齒輪19與發(fā)電機(jī)齒輪20嚙合，將動(dòng)力傳給發(fā)電機(jī)21， 使發(fā)電機(jī)21發(fā)電。波浪向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)波浪動(dòng)力板1向后移動(dòng)，波浪動(dòng)力板1通過(guò)連接桿2帶動(dòng) 換向變速箱3內(nèi)的傳動(dòng)軸a5反向轉(zhuǎn)動(dòng)，正向鏈輪4上的鏈條在正向飛輪8上空轉(zhuǎn)，反向 鏈輪6上的鏈條帶動(dòng)反向飛輪12反向轉(zhuǎn)動(dòng)，反向飛輪12固定在傳動(dòng)軸C13上，帶動(dòng)傳動(dòng) 軸cl3及固定在傳動(dòng)軸cl3上的變速齒輪all反向轉(zhuǎn)動(dòng)，變向齒輪blO與變向齒輪a9嚙 合，帶動(dòng)傳動(dòng)軸b7正向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，傳動(dòng)軸b7在正向飛輪8內(nèi)空轉(zhuǎn)。變速齒輪all與 變速齒輪cl6嚙合變速，并帶動(dòng)傳動(dòng)軸dl4正向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸dl4帶動(dòng)變速齒輪bl5正向 轉(zhuǎn)動(dòng)，變速齒輪bl5與變速齒輪dl7嚙合變速，并帶動(dòng)動(dòng)力輸出軸18反向轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)力輸 出軸18伸出換向變速箱3，輸出端設(shè)有輸出齒輪19，發(fā)電機(jī)21輸入軸軸端設(shè)有發(fā)電機(jī)齒 輪20，輸出齒輪19與發(fā)電機(jī)齒輪20嚙合，將動(dòng)力傳給發(fā)電機(jī)21，使發(fā)電機(jī)21發(fā)電，輸 出齒輪19與發(fā)電機(jī)齒輪20為不等等齒齒輪。輸出齒輪19與發(fā)電機(jī)齒輪20也可為等齒 齒輪。變速機(jī)構(gòu)為多級(jí)變速，本實(shí)施例中為四級(jí)變速，根據(jù)不同設(shè)計(jì)要求，變速機(jī)構(gòu) 可調(diào)整變速齒輪和傳動(dòng)軸的數(shù)量，從而設(shè)置不同的變速級(jí)數(shù)。鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備為一 組或多組，多組設(shè)備組合使用時(shí)，可將多臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)使用。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限 制，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變 化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上 實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備，包括換向變速箱(3)和發(fā)電機(jī)(21)，換向變速箱(3)內(nèi)設(shè)有 換向機(jī)構(gòu)，動(dòng)力輸出軸(18)與發(fā)電機(jī)(21)連接，其特征在于波浪動(dòng)力板⑴通過(guò)連接 桿⑵與換向變速箱⑶內(nèi)的傳動(dòng)軸a(5)活動(dòng)連接，換向變速箱(3)內(nèi)的換向機(jī)構(gòu)由安裝 在傳動(dòng)軸a(5)上的正向鏈輪⑷和反向鏈輪(6)、安裝在傳動(dòng)軸b(7)上的正向飛輪⑶ 和變向齒輪a(9)以及安裝在傳動(dòng)軸c(13)上的變向齒輪b(10)和反向飛輪(12)組成，正 向鏈輪⑷和正向飛輪⑶、反向鏈輪(6)和反向飛輪(12)分別通過(guò)鏈條傳動(dòng)，正向飛輪 ⑶和反向飛輪(12)逆向安裝，變向齒輪a(9)和變向齒輪b(10)為等齒齒輪嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備，其特征在于變速機(jī)構(gòu)為多級(jí)變 速，由安裝在傳動(dòng)軸c(13)上的變速齒輪a(ll)、安裝在傳動(dòng)軸d(14)上的變速齒輪b (15) 和變速齒輪c(16)以及安裝在動(dòng)力輸出軸(18)上的變速齒輪d(17)組成，變速齒輪a(ll) 和變速齒輪c (16)嚙合，變速齒輪b (15)和變速齒輪d (17)嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備，其特征在于動(dòng)力輸出軸(18) 輸出端設(shè)有輸出齒輪(19)，發(fā)電機(jī)(21)輸入軸軸端設(shè)有發(fā)電機(jī)齒輪(20)，輸出齒輪(19) 與發(fā)電機(jī)齒輪(20)嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備，其特征在于輸出齒輪(19)與發(fā)電 機(jī)齒輪(20)為不等齒齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備，其特征在于鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備 為一組或多組。
全文摘要
鐘擺式波浪發(fā)電設(shè)備，屬于波浪能發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，包括換向變速箱(3)和發(fā)電機(jī)(21)，動(dòng)力輸出軸(18)與發(fā)電機(jī)(21)連接，其特征在于波浪動(dòng)力板(1)通過(guò)連接桿(2)與換向變速箱(3)內(nèi)的傳動(dòng)軸a(5)活動(dòng)連接，換向變速箱(3)內(nèi)設(shè)有換向機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)，換向機(jī)構(gòu)由安裝在傳動(dòng)軸a(5)上的正向鏈輪(4)和反向鏈輪(6)、安裝在傳動(dòng)軸b(7)上的正向飛輪(8)和變向齒輪a(9)以及安裝在傳動(dòng)軸c(13)上的變向齒輪b(10)和反向飛輪(12)組成，正向鏈輪(4)和正向飛輪(8)、反向鏈輪(6)和反向飛輪(12)分別通過(guò)鏈條傳動(dòng)，變向齒輪a(9)和變向齒輪b(10)為等齒齒輪嚙合。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)電效率高，使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03B13/14GK102022247SQ200910019019
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者徐國(guó)峰 申請(qǐng)人:徐國(guó)峰