一種基于直立式防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊的制作方法
【專利摘要】一種基于直立式防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊，包括直立式防波堤、帶齒槽的懸臂、迎浪板、弧形滑道、發(fā)電機、齒輪以及棘輪等組成部件，其特征是兩側帶有齒槽的懸臂與背浪面帶有滑道的迎浪板相連，迎浪板底部坐落于弧形滑道上，弧形滑道固定在直立式防波堤迎浪面的海底，懸臂兩側的齒槽與齒輪在鉸鏈軸承和履帶聯結系的配合下緊密嚙合，左部棘輪和右部棘輪在傳動軸的配合下分別與齒輪緊密嚙合。水平波浪運動作用下，迎浪板帶動懸臂作往復運動，懸臂通過緊密嚙合的齒輪將其往返轉動傳遞給左部棘輪和右部棘輪，左右兩個棘輪可相互配合將這種往返轉動轉變傳動軸的單向轉動，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。
【專利說明】一種基于直立式防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于直立式防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊，具體地說是涉及一套集成于直立式防波堤上的機械傳動裝置，該裝置與發(fā)電機連接后組成水平波浪能發(fā)電模塊。在波浪水平運動作用下，迎浪板發(fā)生往復運動，帶動波浪能發(fā)電模塊工作，可將水平波浪能轉化為電能。
【背景技術】
[0002]隨著社會生產力的發(fā)展和人們生活水平的提高，社會生產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，已逐漸成為備受關注的探索對象，其中，波浪能是海洋能中所占比重較大的一種能源。
[0003]波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式，其研究重點集中于四種被認為具有商業(yè)價值的裝置，包括:振蕩水柱式波能轉換裝置、擺式波能轉換裝置、振蕩浮子式波能轉換裝置和收縮波道式波能轉換裝置。雖然針對波浪能開發(fā)利用的發(fā)明專利至今已有數千件，然而大部分波能利用裝置均面臨著一些共性問題，即:結構較復雜，波能轉換效率普遍較低，同時由于波能裝置所處的海況環(huán)境惡劣，其建造和維護成本一直居高不下。因此，目前很難滿足實際生產生活的要求。
[0004]直立式防波堤的主要功能是通過阻斷波浪傳播來維護港池水面平穩(wěn)，但其所受波浪力作用劇烈。若能將波浪能發(fā)電模塊集成于直立式防波堤上，則一方面可減輕波浪對防波堤的破壞作用，另一方面可充分利用水平波浪能，實現變害為利。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型克服了現有技術中的不足，提供了一種結構簡明、適應性強、建造和防護成本可控且兼?zhèn)鋼趵讼ê筒ɡ四荛_發(fā)利用等特點的基于直立式防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0007]一種基于直立式防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊，包括直立式防波堤、帶齒槽的懸臂、迎浪板、弧形滑道、發(fā)電機、齒輪以及棘輪等組成部件，其特征是兩側帶有齒槽的懸臂與背浪面帶有滑道的迎浪板相連，迎浪板底部坐落于弧形滑道上，弧形滑道固定在直立式防波堤迎浪面的海底，懸臂兩側的齒槽與齒輪在鉸鏈軸承和履帶聯結系的配合下緊密嚙合，左部棘輪和右部棘輪在傳動軸的配合下分別與齒輪緊密嚙合，所述的背浪面帶滑道的迎浪板背側滑道垂直距離大于迎浪板本身的運動幅度，在水平波浪運動作用下，迎浪板帶動懸臂作往復運動，懸臂通過緊密嚙合的齒輪將其往返轉動傳遞給左部棘輪和右部棘輪，左右兩個棘輪可相互配合將這種往返轉動轉變傳動軸的單向轉動，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。
[0008]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0009]①波浪能發(fā)電裝置核心部分的安全性較高?；谥绷⑹椒啦ǖ痰乃讲ɡ四馨l(fā)電模塊位于直立式防波堤上，避免了與海水的直接接觸，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和可靠性。
[0010]②能夠高效地利用水平波浪能，將其轉化為對生產生活有用的電能?；谥绷⑹椒啦ǖ痰乃讲ɡ四馨l(fā)電裝置，將波浪的水平運動轉換為與直立式防波堤連接的迎浪板的往返運動，從而帶動波浪能發(fā)電模塊工作，并且通過相應的波浪能發(fā)電模塊保證傳動軸始終保持單向轉動，實現波浪左右往返均可發(fā)電的目的，提高了波浪能的利用效率。
[0011]③迎浪板利用弧形導軌的坡度，由自身重力提供回復力，在任意位置上都使其有往最低點運動的趨勢，從而使其左右往復移動更易實現。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的一種基于直立式防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊示意圖。圖中，I為直立式防波堤，2為兩側帶齒槽的懸臂,3為迎浪板,4為弧形滑道,5為齒輪,6為左部棘輪，7為右部棘輪，8為發(fā)電機，9為傳動軸，10為鉸鏈軸承，11為履帶聯結系。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0014]一種基于直立式防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊，包括直立式防波堤、帶齒槽的懸臂、迎浪板、弧形滑道、發(fā)電機、齒輪以及棘輪等組成部件，其特征是兩側帶有齒槽的懸臂
(2)與背浪面帶有滑道的迎浪板(3)相連，迎浪板(3)底部坐落于弧形滑道(4)上，弧形滑道(4)固定在直立式防波堤(I)迎浪面的海底，懸臂(2)兩側的齒槽與齒輪(5)在鉸鏈軸承
(10)和履帶聯結系(11)的配合下緊密嚙合，左部棘輪(6)和右部棘輪(7)在傳動軸(9)的配合下分別與齒輪(5)緊密嚙合，傳動軸(9)與發(fā)電機(8)相連。
[0015]下面將以一側波浪能發(fā)電模塊為例，對本實用新型的工作原理進行說明，另一側原理類似。
[0016]假設水面位于平均潮位處，整個裝置處于靜止狀態(tài)，迎浪板(3)處于平衡位置，即弧形滑道(4)的最低處。取棘輪(8)和(9)在左視情況下觀察為逆時針轉動時為空轉情況。波峰來臨時，迎浪板(3)沿著弧形滑道(4)左移，同時與兩側帶齒槽的懸臂(2)嚙合沿背浪側滑道向上運動，以保證懸臂(2 )在豎直方向無相對位移且在水平方向上向左運動，從而帶動與懸臂(2 )相嚙合的齒輪(5 )順時針轉動。同時，齒輪(5 )將帶動左部棘輪(6 )和右部棘輪(7)同時轉動，此時，棘輪(6)在左視情況下為逆時針轉動，而棘輪(7)在左視情況下為順時針轉動。故在右部棘輪(7)的有效牽引下，傳動軸(9)與右部棘輪(7)共同以順時針方向轉動，從而驅動發(fā)電機(8)發(fā)電。迎浪板(3)由于慣性作用繼續(xù)向左運動一段距離后，由于回復力使得迎浪板(3)最終回到平衡位置。波谷來臨，迎浪板(3)沿著弧形滑道(4)右移，同時與兩側帶齒槽的懸臂(2)嚙合沿背浪側滑道向下運動，從而帶動與懸臂(2)相嚙合的齒輪(5 )順時針轉動。同時，齒輪(5 )將帶動左部棘輪(6 )和右部棘輪(7 )同時轉動，此時，左部棘輪(6)在左視情況下為順時針轉動，而右部棘輪(7)在左視情況下為逆時針轉動。故在左部棘輪(6 )的有效牽弓I下，傳動軸(9 )與左部棘輪(6 )共同以順時針方向轉動，從而驅動發(fā)電機(8)發(fā)電。迎浪板(3)由于慣性作用繼續(xù)向右運動一段距離后，由于回復力使得迎浪板(3)最終回到平衡位置?？梢?，在波浪變化過程中，發(fā)電機(8)的傳動軸(9)均以順時針方向轉動，從而帶動發(fā)電機(8 )無間歇發(fā)電。[0017]本實用新型中涉及的未說明部分與現有技術相同或采用現有技術加以實現。
【權利要求】
1.一種基于直立式防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊，包括直立式防波堤、帶齒槽的懸臂、迎浪板、弧形滑道、發(fā)電機、齒輪以及棘輪，其特征是兩側帶有齒槽的懸臂與背浪面帶有滑道的迎浪板相連，迎浪板底部坐落于弧形滑道上，弧形滑道固定在直立式防波堤迎浪面的海底，懸臂兩側的齒槽與齒輪在鉸鏈軸承和履帶聯結系的配合下緊密嚙合，左部棘輪和右部棘輪在傳動軸的配合下分別與齒輪緊密嚙合，傳動軸與發(fā)電機相連。
2.根據權利要求1所述的一種基于直立式防波堤的水平波浪能發(fā)電模塊，其特征是所述的背浪面帶滑道的迎浪板背側滑道垂直距離大于迎浪板本身的運動幅度。
【文檔編號】F03B13/18GK203532148SQ201320640882
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權日:2013年10月17日
【發(fā)明者】錢學生, 郭隆洽, 楊義林, 陳永平, 張長寬 申請人:河海大學