專利名稱：一種基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的波浪能發(fā)電模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及一種基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的波浪能發(fā)電模塊，具體地說是涉及一套集成在垂直導(dǎo)樁式浮防波堤上的機(jī)械傳動裝置，該裝置與發(fā)電機(jī)連接后組成波浪能發(fā)電模塊。在波浪運(yùn)動作用下，垂直導(dǎo)樁式浮防波堤作升降運(yùn)動，通過該波浪能發(fā)電模塊，可將波浪中所蘊(yùn)藏的能量轉(zhuǎn)化為電能。
背景技術(shù)：
隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展和人們生活水平的提高，社會生產(chǎn)和生活對能源的需求與日俱增。海洋作為一個巨大的能源寶庫，已逐漸成為備受關(guān)注的探索對象，其中，波浪能則是海洋能中所占比重較大的海洋能源之一。波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式，其研究重點(diǎn)集中于四種被認(rèn)為具有商業(yè)價值的裝置，包括:振蕩水柱式波能轉(zhuǎn)換裝置、擺式波能轉(zhuǎn)換裝置、振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置和收縮波道式波能轉(zhuǎn)換裝置。數(shù)十年來，雖然針對波浪能開發(fā)利用的發(fā)明專利已有數(shù)千件，然而，大部分的波浪能利用裝置均面臨著一些共同的問題，即:結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，波浪能轉(zhuǎn)換效率普遍較低，同時由于波浪能裝置所處的海況環(huán)境惡劣，其建造和維護(hù)成本居高不下等等。因此，很難滿足實(shí)際生產(chǎn)生活的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡明、適應(yīng)性強(qiáng)、建造和防護(hù)成本可控的基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的波浪能發(fā)電模塊。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:—種基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的波浪能發(fā)電模塊，其特征是它包括有矩形浮箱，矩形浮箱上設(shè)有兩個導(dǎo)樁限位孔，兩個導(dǎo)樁限位孔中均安裝有垂直導(dǎo)樁，兩個垂直導(dǎo)樁的頂部通過鋼架相連，鋼架的中部安裝有兩側(cè)帶齒槽的懸臂，懸臂從矩形浮箱上的懸臂限位孔經(jīng)過，在懸臂兩側(cè)安裝有固定于矩形浮箱上的發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的傳動軸上安裝有上部棘輪和下部棘輪，上部棘輪和下部棘輪與齒輪相配合，且齒輪同時與懸臂上的齒槽嚙合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:①由于發(fā)電模塊位于矩形浮箱的頂部，避免與海水直接接觸，從而解決了一般波浪能發(fā)電裝置中普遍存在的嚴(yán)重海水腐蝕問題，提高了波浪能發(fā)電裝置核心部分的安全性。②將波浪的垂直運(yùn)動轉(zhuǎn)換為矩形浮箱的垂直運(yùn)動，又通過相應(yīng)的波浪能發(fā)電模塊保證傳動軸始終保持單向轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)波浪上下起伏均可發(fā)電的目的，從而提高了波浪能的利用效率。③一般波浪能發(fā)電裝置對潮位變化的適應(yīng)性很差，而本實(shí)用新型在不同潮位情況下，矩形浮箱均能隨水面的變化而自由變化，從而使得本模塊對潮位變化具有很好的適應(yīng)性，消除了潮位變化對波浪能發(fā)電裝置的不利影響，兼?zhèn)鋼趵讼ê筒ɡ四荛_發(fā)利用等特點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:如圖1所示，本實(shí)用新型它包括有矩形浮箱I，矩形浮箱I上設(shè)有兩個導(dǎo)樁限位孔5，兩個導(dǎo)樁限位孔5中均安裝有垂直導(dǎo)樁2，兩個垂直導(dǎo)樁2的頂部通過鋼架4相連，鋼架4的中部安裝有兩側(cè)帶齒槽的懸臂3，懸臂3從矩形浮箱I上的懸臂限位孔6中經(jīng)過。在懸臂3兩側(cè)安裝有固定于矩形浮箱I上的發(fā)電機(jī)7，發(fā)電機(jī)7的傳動軸8上安裝有上部棘輪10和下部棘輪9。上部棘輪10和下部棘輪9與齒輪11相配合，且齒輪11同時與懸臂3上的齒槽哨合。本實(shí)用新型兩側(cè)齒輪11以各自的鉸鏈軸承12為軸可實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)動，鉸鏈軸承12由履帶聯(lián)結(jié)系13相連，使兩側(cè)齒輪獨(dú)自轉(zhuǎn)動而互不影響，且保持兩者與懸臂3兩側(cè)齒槽的緊密嚙合。假設(shè)水面位于平均潮位處，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，取棘輪在俯視情況下觀察為逆時針轉(zhuǎn)動時為空轉(zhuǎn)情況。在波峰來臨引起水面上升的過程中，矩形浮箱I在垂直導(dǎo)樁2的約束下向上運(yùn)動，從而帶動與懸臂3相嚙合的齒輪11順時針轉(zhuǎn)動。同時，齒輪11將帶動上部棘輪10和下部棘輪9同時轉(zhuǎn)動(上部棘輪10在俯視情況下觀察為順時針轉(zhuǎn)動，下部棘輪9在俯視情況下觀察為逆時針轉(zhuǎn)動)。在上部棘輪10的牽引作用下，傳動軸8與上部棘輪10共同以順時針方向轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。在波谷來臨導(dǎo)致水面下降的過程中，矩形浮箱I在垂直導(dǎo)樁2的約束下向下運(yùn)動，從而帶動與懸臂3相嚙合的齒輪11逆時針轉(zhuǎn)動。同時，齒輪11將帶動上部棘輪10和下部棘輪9同時轉(zhuǎn)動(上部棘輪10在俯視情況下觀察為逆時針轉(zhuǎn)動，下部棘輪9在俯視情況下觀察為順時針轉(zhuǎn)動)。在下部棘輪9的牽引作用下，傳動軸8與下部棘輪9共同以順時針方向轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電?？梢?，在波浪起伏變化過程中，發(fā)電機(jī)的傳動軸8均以順時針方向轉(zhuǎn)動，從而帶動發(fā)電機(jī)無間歇發(fā)電。本實(shí)用新型中涉及的未說明部分與現(xiàn)有技術(shù)相同或采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的波浪能發(fā)電模塊，其特征是它包括有矩形浮箱(1)，矩形浮箱(I)上設(shè)有兩個導(dǎo)樁限位孔(5)，兩個導(dǎo)樁限位孔(5)中均安裝有垂直導(dǎo)樁(2)，兩個垂直導(dǎo)樁(2)的頂部通過鋼架(4)相連，鋼架(4)的中部安裝有兩側(cè)帶齒槽的懸臂(3)，懸臂(3)從矩形浮箱(I)上的懸臂限位孔(6)經(jīng)過，在懸臂(3)兩側(cè)安裝有固定于矩形浮箱(I)上的發(fā)電機(jī)(7 )，發(fā)電機(jī)(7 )的傳動軸(8 )上安裝有上部棘輪(10 )和下部棘輪(9 )，上部棘輪(10)和下部棘輪(9)與齒輪(11)相配合，且齒輪(11)同時與懸臂(3)上的齒槽口兇合。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于垂直導(dǎo)樁式浮防波堤的波浪能發(fā)電模塊，其特征是矩形浮箱(1)上設(shè)有兩個導(dǎo)樁限位孔(5)，其中均安裝有垂直導(dǎo)樁(2)，兩個垂直導(dǎo)樁(2)的頂部通過鋼架(4)相連，鋼架(4)的中部安裝有兩側(cè)帶齒槽的懸臂(3)，矩形浮箱(1)上固定的發(fā)電機(jī)(7)的傳動軸(8)上安裝有上部棘輪(10)和下部棘輪(9)，它們與齒輪(11)相配合，且齒輪(11)同時與懸臂(3)上的齒槽嚙合。本實(shí)用新型在發(fā)揮浮防波堤消波擋浪作用的同時，自適應(yīng)實(shí)際海域的潮位變化，充分利用波浪能資源，將波浪的起伏運(yùn)動轉(zhuǎn)換為單向的機(jī)械轉(zhuǎn)動，從而將其轉(zhuǎn)化為電能，提高了波浪能開發(fā)利用的效率。
文檔編號F03B13/16GK202971028SQ20122029730
公開日2013年6月5日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者錢學(xué)生, 邱思妍, 朱月萱, 趙清清, 武文靜, 周末 申請人:河海大學(xué)