專利名稱：一種波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置，尤其是涉及一種三角形浮子垂蕩式波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置，屬于海洋能利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
因波浪能具有能量密度高、分布面廣等特點(diǎn)，是一種取之不竭的可再生清潔能源，因此日益受到重視。而且由于開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)環(huán)境影響小且以機(jī)械能形式存在，波浪能也是品味最聞的海洋能。由風(fēng)引起的波浪可以分為涌浪和風(fēng)浪兩種，也就是說(shuō)波浪可以分為涌浪和風(fēng)浪兩種。涌浪是指?jìng)鞑ズ苓h(yuǎn)的長(zhǎng)浪，其波長(zhǎng)可以達(dá)到100米到500米左右。而風(fēng)浪是指由當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)引起的，在風(fēng)的作用域內(nèi)傳播，其波長(zhǎng)大致在幾米到五百米范圍內(nèi)。實(shí)際上，波浪是不能僅僅用簡(jiǎn)單的正弦波所表現(xiàn)的，海面上的波浪無(wú)疑是不規(guī)則的和隨機(jī)的，沿著某一方向上的不規(guī)則波浪可以看作大量單元規(guī)則波的組合。浮子在這樣的波浪力作用下，不僅會(huì)隨波浪上下振動(dòng)，隨著波浪的傳播，還會(huì)產(chǎn)生橫搖，即橫向的擺動(dòng)。而這種嚴(yán)重的橫向擺動(dòng)會(huì)使整個(gè)波浪能系統(tǒng)的穩(wěn)定性大為降低。如何有效解決橫向擺動(dòng)對(duì)波浪能裝置的影響，保證整體的縱向振動(dòng)轉(zhuǎn)換效率，是波浪能利用需要克服的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置，該波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置可以有效克服波浪在傳播過(guò)程中的橫搖對(duì)波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置的影響，提高波浪振動(dòng)轉(zhuǎn)換效率。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置，包括吸收裝置及轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述吸收裝置通過(guò)換向機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)換裝置相連，所述吸收裝置為一等邊三角形浮子組，等邊三角形浮子組的下端連接有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的下端通過(guò)轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)換裝置相連；所述等邊三角形浮子組由一大浮子及三個(gè)小浮子構(gòu)成，所述大浮子置于中間，小浮子均布在大浮子的周邊，所述三個(gè)小浮子依次通過(guò)三個(gè)連接桿相連，且形成等邊三角形，所述大浮子置于三個(gè)小浮子的中間位置，并分別通過(guò)連桿連接在各連接桿的中間位置。所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括一個(gè)傳動(dòng)軸叉、一 T型軸、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)外圈及兩個(gè)卡環(huán)，所述傳動(dòng)軸叉上端與大浮子的下端相連，其下端與T型軸上端的橫軸部分相連，所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)外圈套設(shè)在T型軸的橫軸部分的兩端，并配合安設(shè)在傳動(dòng)軸叉上，在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)外圈的外側(cè)通過(guò)與其相對(duì)應(yīng)的卡環(huán)相卡住。所述轉(zhuǎn)換裝置包括殼體及安設(shè)在殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸、葉輪、蝸輪、蝸桿及電機(jī)，所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的T型軸下端相連，所述葉輪和蝸輪均安裝在轉(zhuǎn)軸上，所述蝸桿與蝸輪相嚙合，且蝸桿與電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器相連。所述葉輪為螺旋結(jié)構(gòu)。
所述轉(zhuǎn)軸為二級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)，且下部的直徑大，所述葉輪安設(shè)在轉(zhuǎn)軸下部。本發(fā)明的有益效果，本發(fā)明通過(guò)等邊三角形浮子組，即利用三角形的穩(wěn)定性原理組成波浪能吸收裝置，可以使浮子組更好的適應(yīng)不規(guī)則變化的波浪運(yùn)動(dòng)，而且波能吸收的載體等邊三角形浮子組成對(duì)稱結(jié)構(gòu)，避免了因受力不均而產(chǎn)生的扭矩。采用等邊三角形結(jié)構(gòu)也可以減輕浮子的橫搖程度，增強(qiáng)了浮子對(duì)波浪能的吸收效果。而且可以增加整體結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)性，有效適應(yīng)浮子在波浪力作用下嚴(yán)重的前后擺動(dòng)，通過(guò)自我調(diào)節(jié)，保證浮子組受力的穩(wěn)定，從而提高吸收轉(zhuǎn)換裝置的整體穩(wěn)定性。上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，予以說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。如圖1所示，本發(fā)明一種波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置，包括吸收裝置1、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2及轉(zhuǎn)換裝置3。所述吸收裝置I為等邊三角形浮子組，該等邊三角形浮子組由一大浮子11及三個(gè)小浮子12構(gòu)成，所述大浮子11置于中間，小浮子12均布在大浮子11的周邊，所述三個(gè)小浮子12依次通過(guò)三個(gè)連接桿13相連在一起，且由三個(gè)連接桿13形成等邊三角形結(jié)構(gòu)，所述大浮子11置于三個(gè)小浮子12的中間位置，并分別通過(guò)三個(gè)連桿14連接在各連接桿13的中間位置。通過(guò)等邊三角形浮子組，即利用三角形的穩(wěn)定性原理組成波浪能吸收裝置。具體地說(shuō)，三角形的穩(wěn)定性可以使浮子組更好的適應(yīng)不規(guī)則變化的波浪運(yùn)動(dòng)，并且可減小各小浮子12間的相互影響。而且波能吸收的載體等邊三角形浮子組成對(duì)稱結(jié)構(gòu)，避免了因受力不均而產(chǎn)生的扭矩。采用等邊三角形結(jié)構(gòu)也可以減輕浮子的橫搖程度，增強(qiáng)了浮子組對(duì)波浪能的吸收效果。而且增加整體結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)性，可有效適應(yīng)浮子在波浪力作用下嚴(yán)重的前后擺動(dòng)，通過(guò)自我調(diào)節(jié)，保證浮子結(jié)構(gòu)受力的穩(wěn)定，從而提高波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置的整體穩(wěn)定性。如圖2所示，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2包括一個(gè)傳動(dòng)軸叉21、一 T型軸22、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)外圈23和兩個(gè)卡環(huán)24。所述傳動(dòng)軸叉21上端與大浮子11的下端相連，其下端為由兩個(gè)叉頭孔組成的連接端，所述連接端與T型軸22上端的橫軸部分相連，所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)外圈23套設(shè)在T型軸22的橫軸部分的兩端，并配合安設(shè)在傳動(dòng)軸叉21的兩個(gè)叉頭孔上，在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)外圈23的外側(cè)通過(guò)與其相對(duì)應(yīng)的卡環(huán)24相卡住,旋轉(zhuǎn)外圈23通過(guò)卡環(huán)24軸向定位。所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2的作用是將吸收裝置I中的浮子組的垂蕩運(yùn)動(dòng)傳遞給轉(zhuǎn)換裝置，而保證其不受吸收裝置I橫蕩作用的影響，從而提高轉(zhuǎn)換效率。當(dāng)波能吸收裝置的浮子組隨波浪運(yùn)動(dòng)時(shí)，在垂蕩的同時(shí)，還有一定的橫蕩運(yùn)動(dòng)。當(dāng)橫向往復(fù)振動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2可以保證橫向靜止。具體地說(shuō)，浮子組橫向振蕩往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)傳動(dòng)軸叉21擺動(dòng)，傳動(dòng)軸叉21繞旋轉(zhuǎn)外圈23擺動(dòng)，旋轉(zhuǎn)外圈23由卡環(huán)24固定保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，從而使與浮子組內(nèi)部緊固的T型軸22則保持橫向靜止。因此，通過(guò)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2能保證波能吸收裝置的橫向靜止，只隨著浮子組做上下垂蕩運(yùn)動(dòng)。這樣保證了在一定波浪作用下的轉(zhuǎn)換效率穩(wěn)定性，有利于電力的輸出。如圖3所示，所述轉(zhuǎn)換裝置3包括轉(zhuǎn)軸31、葉輪32、蝸輪33、蝸桿34、電機(jī)35及殼體36。所述轉(zhuǎn)軸31、葉輪32、蝸輪33、蝸桿34、電機(jī)35均安設(shè)在殼體36內(nèi)。所述轉(zhuǎn)軸31與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2的T型軸22下端相連，所述葉輪32和蝸輪33均安裝在轉(zhuǎn)軸31上，所述蝸桿34與蝸輪33相嚙合，且蝸桿34與電機(jī)35通過(guò)聯(lián)軸器相連。其中轉(zhuǎn)軸31為二級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)，且下部的直徑大，所述葉輪32為螺旋結(jié)構(gòu)，安設(shè)在轉(zhuǎn)軸31的下部，所述葉輪32的外周為弧形，類似于模擬DNA鏈形狀。通過(guò)該轉(zhuǎn)換裝置3使垂蕩機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。其工作過(guò)程為，受波浪影響葉輪32將垂蕩運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸31的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸31上的蝸輪33轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)與蝸輪33相嚙合的蝸桿34將轉(zhuǎn)軸31的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為蝸桿34的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)聯(lián)軸器與電機(jī)35連接，從而帶動(dòng)電機(jī)35發(fā)電，轉(zhuǎn)換為有效的、可利用的電能。本發(fā)明使用時(shí)，通過(guò)吸收裝置I作為波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置的第一個(gè)轉(zhuǎn)換階段，可以穩(wěn)定吸收波能，也是保證電力輸出的基礎(chǔ)。此外，組合式的三角形浮子組可合理的利用規(guī)則波的特性布置浮子，有利于輸出電能的穩(wěn)定性。經(jīng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2把吸收裝置I吸收的波能傳給轉(zhuǎn)換裝置3，轉(zhuǎn)換穩(wěn)定，效率高。再通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置3把吸收的波能轉(zhuǎn)換成可利用的電能，給周邊小型的浮標(biāo)等物進(jìn)行供電。綜上所述，凡是未脫離本發(fā)明上述技術(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、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置，包括吸收裝置及轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述吸收裝置通過(guò)換向機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)換裝置相連，所述吸收裝置為一等邊三角形浮子組，等邊三角形浮子組的下端連接有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的下端通過(guò)轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)換裝置相連，所述等邊三角形浮子組由一大浮子及三個(gè)小浮子構(gòu)成，所述大浮子置于中間，小浮子均布在大浮子的周邊，所述三個(gè)小浮子依次通過(guò)三個(gè)連接桿相連，且形成等邊三角形，所述大浮子置于三個(gè)小浮子的中間位置，并分別通過(guò)連桿連接在各連接桿的中間位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括一個(gè)傳動(dòng)軸叉、一 T型軸、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)外圈及兩個(gè)卡環(huán)，所述傳動(dòng)軸叉上端與大浮子的下端相連，其下端與T型軸上端的橫軸部分相連，所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)外圈套設(shè)在T型軸的橫軸部分的兩端，并配合安設(shè)在傳動(dòng)軸叉上，在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)外圈的外側(cè)通過(guò)與其相對(duì)應(yīng)的卡環(huán)相卡住。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)換裝置包括殼體及安設(shè)在殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸、葉輪、蝸輪、蝸桿及電機(jī)，所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的T型軸下端相連，所述葉輪和蝸輪均安裝在轉(zhuǎn)軸上，所述蝸桿與蝸輪相嚙合，且蝸桿與電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述葉輪為螺旋結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸為二級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)，且下部的直徑大，所述葉輪安設(shè)在轉(zhuǎn)軸的下部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種波浪能吸收轉(zhuǎn)換裝置，尤其是涉及一種三角形浮子垂蕩式波浪能吸收裝置，屬于海洋能利用技術(shù)領(lǐng)域。其具體結(jié)構(gòu)包括吸收裝置及轉(zhuǎn)換裝置，所述吸收裝置通過(guò)換向機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)換裝置相連，所述吸收裝置為一等邊三角形浮子組，該等邊三角形浮子組的下端連接有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的下端通過(guò)轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)換裝置相連。本發(fā)明通過(guò)等邊三角形浮子組，利用三角形穩(wěn)定性原理組成的波浪能吸收裝置，可以使浮子組更好的適應(yīng)不規(guī)則變化的波浪運(yùn)動(dòng)，而且波能吸收的載體等邊三角形浮子組成對(duì)稱結(jié)構(gòu)，避免了因受力不均而產(chǎn)生的扭矩。
文檔編號(hào)F03B13/22GK103195642SQ20131011220
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者曹守啟, 趙洋, 張麗珍, 吳叔蕾, 馬永梅 申請(qǐng)人:上海海洋大學(xué)