專利名稱：海洋波浪能發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電裝置，具體涉及一種海洋波浪能發(fā)電裝置，本裝置是機(jī) 械傳動裝置，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域，是利用海洋波浪能的運(yùn)動來帶動機(jī)構(gòu)運(yùn)動并進(jìn)行發(fā)電的 機(jī)械裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外設(shè)計研制的波浪能發(fā)電裝置主要存在以下幾個問題(1)裝置的可靠性問題，在海上這個千變?nèi)f化的環(huán)境中，裝置有時不能正常進(jìn)行工 作一般不是由于裝置設(shè)計的問題，而是在海水的不斷沖擊下裝置構(gòu)件失效導(dǎo)致的；(2)轉(zhuǎn)換效率不高；(3)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料要求較高，發(fā)電成本過高；(4)大功率發(fā)電設(shè)備和裝置居多，小型化、小功率和實(shí)用化裝置仍不多見。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型就是為了解決上述問題，克服波浪能發(fā)電裝置主要存在的問題，提供 一種海洋波浪能發(fā)電裝置。該實(shí)用新型設(shè)計了一臺小功率、小型化海洋波浪能發(fā)電裝置，利 用大海中取之不盡的波浪能資源進(jìn)行發(fā)電，可適用于海洋浮標(biāo)、導(dǎo)航標(biāo)等海上裝備。本實(shí)用新型所需要解決的技術(shù)問題，可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種海洋波浪能發(fā)電裝置，由吸收裝置、轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置三部分組成，其特征 在于，所述轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置設(shè)置于平臺上，所述吸收裝置設(shè)置于平臺下；所述吸收裝置由在海上振蕩運(yùn)動的浮子和連桿組成；所述轉(zhuǎn)換裝置由雙面齒條、齒輪、棘輪式超越離合器、軸、空心套筒、輸出軸組成；與雙面齒條左右嚙合的兩個齒輪裝在空心套筒上，兩個套筒內(nèi)部分別裝有工作方 向相同的棘輪式超越離合器；所述兩個棘輪式超越離合器的工作方向相同，棘輪式超越離合器用于單向傳遞轉(zhuǎn) 矩；所述棘輪式超越離合器與發(fā)電機(jī)齒輪嚙合的輸出齒輪同軸，雙面齒條左右兩根軸 平行放置，棘輪式超越離合器的運(yùn)動直接傳遞給與發(fā)電機(jī)嚙合的輸出齒輪；所述輸出裝置由發(fā)電機(jī)齒輪、電機(jī)軸、聯(lián)軸器和發(fā)電機(jī)組成；發(fā)電機(jī)齒輪與前面把 運(yùn)動傳遞過來的輸出齒輪相嚙合，發(fā)電機(jī)齒輪通過輸出軸與電機(jī)軸用聯(lián)軸器相連接，從而 帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。其中，所述雙面齒條與連桿連為一體化結(jié)構(gòu)，雙面齒條通過連桿與浮子連接，雙面 齒條隨著浮子的運(yùn)動而上下運(yùn)動。其中，所述兩個齒輪通過鍵與空心套筒相連接。所述發(fā)電機(jī)齒輪通過輸出軸上的聯(lián)軸器與電機(jī)軸相連接。本實(shí)用新型的工作過程[0020]吸收裝置由在海上振蕩運(yùn)動的浮子和連桿組成，浮子隨著海浪運(yùn)動，把波浪的運(yùn) 動轉(zhuǎn)化成浮子的上下直線位移運(yùn)動；轉(zhuǎn)換裝置由雙面齒條、齒輪、棘輪式超越離合器、軸、空心套筒、輸出軸等組成。雙 面齒條與連桿連為一體，因此雙面齒條隨著浮子的運(yùn)動也上下運(yùn)動；與雙面齒條左右嚙合的兩個齒輪裝在空心套筒上，兩個空心套筒內(nèi)部都裝有棘輪 式超越離合器，且兩個棘輪式超越離合器的工作方向相同，棘輪式超越離合器用于單向傳 遞轉(zhuǎn)矩，兩個棘輪與發(fā)電機(jī)齒輪嚙合的輸出齒輪同軸，雙面齒條左右兩根軸平行放置，棘輪 的運(yùn)動直接傳遞給與發(fā)電機(jī)嚙合的輸出齒輪；波浪能輸出裝置由發(fā)電機(jī)齒輪、軸、聯(lián)軸器和發(fā)電機(jī)組成，發(fā)電機(jī)齒輪與前面把運(yùn) 動傳遞過來的輸出齒輪相嚙合，發(fā)電機(jī)齒輪再通過輸出軸上的聯(lián)軸器與電機(jī)軸相連接，從 而帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型主要利用海洋中豐富的波浪能作為發(fā)電的來源，把在海水中運(yùn)動的物 體的位移轉(zhuǎn)換成電能，并且浮子的上下運(yùn)動過程中都能有效地用來進(jìn)行發(fā)電。本實(shí)用新型相比于其他一些波浪能發(fā)電裝置，裝置的主要轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和輸出結(jié)構(gòu)不 與海水直接接觸，裝置的穩(wěn)定性和可靠性得以提高。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、內(nèi)部機(jī)構(gòu)安裝簡便、成本低廉、發(fā)電效率高，是一臺高效、穩(wěn) 定的波浪能發(fā)電設(shè)備，主要用于海洋浮標(biāo)、導(dǎo)航標(biāo)等海上裝備，對海洋浮標(biāo)、導(dǎo)航標(biāo)等海上 裝備的應(yīng)用技術(shù)研究的開發(fā)和推廣具有一定的指導(dǎo)意義。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為雙面齒條與滑槽配合示意圖。圖3為棘輪式超越離合器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為另一棘輪式超越離合器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號發(fā)電機(jī)1、電機(jī)軸2、聯(lián)軸器3、輸出齒輪4、發(fā)電機(jī)齒輪5、輸出齒輪6、空心套筒7、 空心套筒8、齒輪9、雙面齒條10、連桿11、浮子12、滑槽13、軸14、齒輪15、軸16、平臺17、 輸出軸18、棘輪式超越離合器19、棘輪式超越離合器20、滾輪21、棘爪22。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。如
圖1所示，一種海洋波浪能發(fā)電裝置，本實(shí)用新型由波浪能吸收裝置、轉(zhuǎn)換裝置 和輸出裝置三個部分組成。轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置設(shè)置于平臺17上，吸收裝置設(shè)置于平臺17 下。平臺17可設(shè)置為方形或圓形結(jié)構(gòu)。吸收裝置由在海上振蕩運(yùn)動的浮子12和連桿11組成。轉(zhuǎn)換裝置由雙面齒條10、齒輪9、齒輪15、棘輪式超越離合器19、棘輪式超越離合器20、軸14、軸16、空心套筒7和空心套筒8組成。雙面齒條10與連桿11連為一體化結(jié)構(gòu)，雙面齒條10隨著浮子12的運(yùn)動也上下 運(yùn)動。齒輪9、齒輪15與雙面齒條10左右嚙合。圖2為雙面齒條與滑槽配合示意圖。雙面齒條10兩側(cè)設(shè)置滑槽13，滑槽13內(nèi)設(shè) 置滾輪21。齒輪9通過鍵與空心套筒7連接，齒輪15通過鍵與空心套筒8相連接。兩個空心套筒內(nèi)部分別裝有工作方向相同的棘輪式超越離合器，齒輪9內(nèi)裝有棘 輪式超越離合器19，如圖3所示；齒輪15內(nèi)裝有棘輪式超越離合器20，如圖4所示。兩個 棘輪式超越離合器的工作方向相同，棘輪式超越離合器用于單向傳遞轉(zhuǎn)矩；棘輪式超越離 合器19、棘輪式超越離合器20與發(fā)電機(jī)齒輪嚙合的輸出齒輪4和輸出齒輪6同軸，雙面齒 條10左右兩根軸平行放置，棘輪式超越離合器的運(yùn)動直接傳遞給與發(fā)電機(jī)嚙合的輸出齒 輪4和輸出齒輪6。輸出裝置由發(fā)電機(jī)齒輪5、軸14和軸16、聯(lián)軸器3和發(fā)電機(jī)1組成。發(fā)電機(jī)齒輪 5通過輸出軸18上的聯(lián)軸器3與電機(jī)軸2相連接。發(fā)電機(jī)齒輪5與前面把運(yùn)動傳遞過來的輸出齒輪4和輸出齒輪6相嚙合，發(fā)電機(jī) 齒輪5通過輸出軸18與電機(jī)軸2用聯(lián)軸器3相連接，從而帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。本實(shí)用新型的工作過程(結(jié)合
圖1-圖4)浮子12隨著海洋波浪上升時，連桿11帶動雙面齒條10向上運(yùn)動，雙面齒條10帶 動左右兩邊齒輪9和齒輪15同時轉(zhuǎn)動，齒輪9逆時針轉(zhuǎn)動，齒輪15順時針轉(zhuǎn)動，齒輪9和 齒輪15分別帶動空心套筒7和空心套筒8 一起轉(zhuǎn)動，齒輪9此時帶動棘輪式超越離合器19 逆時針轉(zhuǎn)動，棘輪式超越離合器20的工作方向與棘輪式超越離合器19的工作方向相同，棘 輪式超越離合器20內(nèi)的棘爪22在棘齒上打滑，因此齒輪15沒有帶動棘輪式超越離合器20 轉(zhuǎn)動，棘輪式超越離合器19與輸出齒輪4同軸14，因此輸出齒輪4此時逆時針轉(zhuǎn)動，輸出齒 輪4與發(fā)電機(jī)齒輪5相嚙合，轉(zhuǎn)動方向相反，發(fā)電機(jī)齒輪5順時針轉(zhuǎn)動，通過聯(lián)軸器3帶動 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸順時針轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)1開始發(fā)電。發(fā)電機(jī)齒輪5與輸出齒輪6處于嚙合狀態(tài)，發(fā) 電機(jī)齒輪5順時針轉(zhuǎn)動，輸出齒輪6逆時針轉(zhuǎn)動，帶動同軸16的棘輪式超越離合器20逆時 針轉(zhuǎn)動，齒輪15順時針轉(zhuǎn)動，棘輪式超越離合器20的棘爪22在棘齒上打滑，兩者的相對運(yùn) 動不影響機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)行。振蕩的浮子12由于海洋波浪下降和本身的重力下降時，連桿11帶動雙面齒條10 向下運(yùn)動，雙面齒條10帶動左右兩邊齒輪9和15同時轉(zhuǎn)動，齒輪9順時針轉(zhuǎn)動，齒輪15逆 時針轉(zhuǎn)動，齒輪9和15帶動空心套筒7和空心套筒8 一起轉(zhuǎn)動，齒輪15此時帶動棘輪式超 越離合器20逆時針轉(zhuǎn)動，而棘輪式超越離合器19的工作方向與棘輪式超越離合器20的工 作方向相同，因此齒輪9沒有帶動棘輪式超越離合器19轉(zhuǎn)動，棘輪式超越離合器20與輸出 齒輪6同軸16，因此輸出齒輪6此時逆時針轉(zhuǎn)動，輸出齒輪6與發(fā)電機(jī)齒輪5相嚙合，轉(zhuǎn)動 方向相反，發(fā)電機(jī)齒輪5順時針轉(zhuǎn)動，通過聯(lián)軸器3帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸順時針轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)1 開始發(fā)電。發(fā)電機(jī)齒輪5與輸出齒輪4處于嚙合狀態(tài)，發(fā)電機(jī)齒輪5順時針轉(zhuǎn)動，輸出齒輪 4逆時針轉(zhuǎn)動，帶動同軸14的棘輪式超越離合器19逆時針轉(zhuǎn)動，齒輪9順時針轉(zhuǎn)動，兩者的 相對運(yùn)動不影響機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)行。振蕩的浮子12上升過程和下降過程中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸都是順時針轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機(jī)始 終一個方向旋轉(zhuǎn)發(fā)電，這樣便可防止有些發(fā)電機(jī)因為正反轉(zhuǎn)的交替導(dǎo)致發(fā)電機(jī)燒壞的現(xiàn)象，并且從理論和實(shí)際上都提高了波浪能的發(fā)電效率。由于振蕩的浮子12是在海水中運(yùn)動的，振蕩的浮子12是有一定的質(zhì)量，因此具有 一定的吃水深度，波浪帶動振蕩的浮子12的運(yùn)動不僅有上下運(yùn)動，還存在著左右擺動，因 此在雙面齒條10的兩側(cè)分別設(shè)計了兩根立柱。如圖2的雙面齒條10與滑槽13配合示意 圖所示，立柱上開有滑槽13，雙面齒條10兩側(cè)裝有類似滾輪21的機(jī)構(gòu)，一方面可以有效地 限制振蕩的浮子12的左右擺動，另一方面也可以避免雙面齒條10超出行程，造成裝置的失 效。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述 的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會 有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要 求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求一種海洋波浪能發(fā)電裝置，由吸收裝置、轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置三部分組成，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置設(shè)置于平臺上，所述吸收裝置設(shè)置于平臺下；所述吸收裝置由在海上振蕩運(yùn)動的浮子和連桿組成；所述轉(zhuǎn)換裝置由雙面齒條、齒輪、棘輪式超越離合器、軸、空心套筒、輸出軸組成；與雙面齒條左右嚙合的兩個齒輪裝在空心套筒上，兩個空心套筒內(nèi)部分別裝有工作方向相同的棘輪式超越離合器；所述棘輪式超越離合器與發(fā)電機(jī)齒輪嚙合的輸出齒輪同軸，雙面齒條左右兩根軸平行放置；所述輸出裝置由發(fā)電機(jī)齒輪、電機(jī)軸、聯(lián)軸器和發(fā)電機(jī)組成；發(fā)電機(jī)齒輪與前面把運(yùn)動傳遞過來的輸出齒輪相嚙合，發(fā)電機(jī)齒輪通過輸出軸與電機(jī)軸用聯(lián)軸器相連接，從而帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋波浪能發(fā)電裝置，其特征在于所述雙面齒條與連桿連 為一體化結(jié)構(gòu)，雙面齒條通過連桿與浮子連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋波浪能發(fā)電裝置，其特征在于所述兩個齒輪通過鍵與 空心套筒相連接。
專利摘要一種海洋波浪能發(fā)電裝置，包括吸收裝置、轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置，吸收裝置由浮子和連桿組成，設(shè)置于平臺下；轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置設(shè)置于平臺上，轉(zhuǎn)換裝置由雙面齒條、齒輪、棘輪式超越離合器、軸、空心套筒、輸出軸組成；與雙面齒條左右嚙合的兩個齒輪安裝在空心套筒上，空心套筒內(nèi)工作方向相同的兩棘輪式超越離合器；棘輪式超越離合器與發(fā)電機(jī)齒輪嚙合的輸出齒輪同軸，雙面齒條左右兩根軸平行放置，棘輪式超越離合器的運(yùn)動通過軸直接傳遞給與發(fā)電機(jī)齒輪嚙合的輸出齒輪；輸出裝置包括發(fā)電機(jī)齒輪、電機(jī)軸、聯(lián)軸器和發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī)齒輪與輸出齒輪相嚙合，發(fā)電機(jī)齒輪通過輸出軸與電機(jī)軸用聯(lián)軸器連接，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，具有簡單、低廉、高效的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F03B13/16GK201687642SQ20102011316
公開日2010年12月29日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者侯淑榮, 張麗珍, 曹守啟, 羊曉晟 申請人:上海海洋大學(xué)