一種依靠擺錘擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公布了一種依靠擺錘擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，屬于能源機(jī)械領(lǐng)域。裝置分為圓臺(tái)形狀擺筒（101）和扁球狀浮座（102）組成的外殼體、擺錘（201）和擺罩（103）及滑輪（203）組成的擺箱、機(jī)械傳動(dòng)部件組成的發(fā)電機(jī)箱（401）三部分組成。風(fēng)浪的涌動(dòng)使擺錘（201）在擺箱中擺動(dòng)，擺動(dòng)由剛性繩（202）牽動(dòng)發(fā)電機(jī)箱（401）中傳動(dòng)齒條（205）往復(fù)移動(dòng)，傳動(dòng)齒條（205）的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)嚙合齒輪（301）帶動(dòng)傳動(dòng)軸Ⅰ旋轉(zhuǎn)，繼而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)主軸Ⅲ轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。該發(fā)電裝置具有輕型化、投入成本低、無(wú)需人工看護(hù)、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有裝置大型化、成本高的缺陷。我國(guó)蘊(yùn)含有較大風(fēng)浪能源潛力，有效利用可成為沿海城鎮(zhèn)可再生能源的重要補(bǔ)充。
【專利說(shuō)明】一種依靠擺錘擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于能源機(jī)械領(lǐng)域，主要涉及一種近海水域水面能源利用的由擺錘擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]波浪能是一種清潔的可再生的能源，能量密度高、分布面廣，可以大范圍就地采能，就地利用。但是波浪不能定期產(chǎn)生，各地區(qū)波高也不一樣，由此造成波浪能利用上的困難。據(jù)估計(jì)，全球波浪能總量約30億千瓦，其中三分之一可以利用。我國(guó)是一個(gè)資源豐富的大國(guó)，有廣闊的海洋資源，中國(guó)波浪能的理論存儲(chǔ)量為7000萬(wàn)千瓦左右?？茖W(xué)有效的利用這部分能源，能有效緩解部分沿海城鎮(zhèn)用電緊張的狀況；同時(shí)減少煤炭等不可再生能源的消耗，可有效減少?gòu)U水廢氣排放，改善生活環(huán)境。
[0003]現(xiàn)有的波浪發(fā)電裝置主要有振蕩水柱式裝置、擺式裝置、振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置和收縮波道式波能轉(zhuǎn)換裝置等，但是這些裝置共同存在的問(wèn)題是波浪能轉(zhuǎn)化為電能的中間環(huán)節(jié)較多，從而造成能量轉(zhuǎn)化率低，電力輸出的波動(dòng)性較大，這嚴(yán)重的影響了波浪發(fā)電大規(guī)模的開發(fā)利用。近年來(lái)，中國(guó)積極推進(jìn)新能源開發(fā)利用。新能源發(fā)電呈加速發(fā)展態(tài)勢(shì)，波浪發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到國(guó)家政策的鼓勵(lì)和扶持，投資前景良好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]相較現(xiàn)有利用水浪發(fā)電的裝置，此裝置的突出優(yōu)點(diǎn)在于裝置輕型化、成本較低、且具有更聞可罪性等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型采用擺錘擺動(dòng)作為動(dòng)力來(lái)源，水面波動(dòng)使擺箱的擺動(dòng)無(wú)法避免，從而保證了動(dòng)力來(lái)源的持續(xù)性和廣泛性，由此引起擺錘任意方向的擺動(dòng)都能有效通過(guò)剛性繩傳遞，提高了擺錘動(dòng)能的利用效率。
[0006]該實(shí)用新型輕型水面發(fā)電裝置，傳動(dòng)設(shè)計(jì)采用剛性繩和滑輪配合，并輔以撓性傳動(dòng)的線控裝置，滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)減少了能量損失，使擺錘的擺動(dòng)得到更加有效的利用；機(jī)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單生產(chǎn)制造成本低，對(duì)擺錘隨機(jī)擺動(dòng)的適應(yīng)性強(qiáng)，可有效避免傳動(dòng)失效。
[0007]本實(shí)用新型整個(gè)機(jī)體采用全密封設(shè)計(jì)，可以有效避免惡劣天氣條件對(duì)發(fā)電裝置的損害，提高了發(fā)電裝置工作的穩(wěn)定性和對(duì)多種工況的適應(yīng)能力，同時(shí)有效避免了海水對(duì)內(nèi)部裝置的腐蝕，減少了設(shè)備維護(hù)成本。
[0008]該輕型水面發(fā)電裝置外殼體上部為半圓錐狀擺筒，底部為扁球狀浮座，既能充分利用水面浮力，又增加了擺動(dòng)的靈活性。
[0009]本實(shí)用新型輕型水面發(fā)電裝置，整體外觀設(shè)計(jì)為不倒翁外形，使裝置具有一定的藝術(shù)性，經(jīng)適當(dāng)改裝修飾，亦可布置在人員密集的公園廣場(chǎng)，使其兼具娛樂功能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型整體示意圖[0011 ]圖2是發(fā)電機(jī)箱整體示意圖
[0012]圖3是發(fā)電機(jī)箱俯視圖
[0013]圖4是發(fā)電機(jī)箱半剖視圖
[0014]圖5是單向棘輪機(jī)構(gòu)剖視圖
[0015]圖6是擺錘主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為說(shuō)明本實(shí)用新型擺錘擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的具體構(gòu)造及運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)形式，結(jié)合說(shuō)明書附圖，作如下具體說(shuō)明。
[0017]該輕型水面發(fā)電裝置適宜布置在沿海城鎮(zhèn)近海水域長(zhǎng)期作業(yè)，由于采用全封閉設(shè)計(jì)，有效避免了海水對(duì)內(nèi)部零件的腐蝕，可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，平時(shí)無(wú)需大量人員看管維護(hù)。
[0018]若水面無(wú)明顯風(fēng)浪，則該發(fā)電裝置在水面保持直立或做10°?20°微幅擺動(dòng)。當(dāng)發(fā)電裝置所在水域有風(fēng)浪涌動(dòng)時(shí)，整個(gè)機(jī)體就會(huì)在水浪的驅(qū)動(dòng)下擺動(dòng)起來(lái)，機(jī)體的隨機(jī)擺動(dòng)使擺箱內(nèi)部懸吊的擺錘(201)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，擺錘(201)的擺動(dòng)將牽動(dòng)它所連接的剛性繩(202)，根據(jù)擺錘(201)相對(duì)擺罩(103)的運(yùn)動(dòng)狀況，對(duì)四條剛性繩(202)的牽動(dòng)作用各不相同。
[0019]剛性繩(202)受牽動(dòng)作用，經(jīng)由擺罩(103)底部滑輪(203)和發(fā)電機(jī)箱角邊滑輪(204)的運(yùn)動(dòng)傳遞，將拉動(dòng)傳動(dòng)窄槽(403)內(nèi)的傳動(dòng)齒條(205)沿楔形滑軌(405)滑動(dòng)，傳動(dòng)齒條(205)的直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)與其嚙合的齒輪(301)使單向棘輪機(jī)構(gòu)單向轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸I轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸I的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)軸上傳動(dòng)齒輪I (303)及其嚙合的傳動(dòng)齒輪II (304)傳動(dòng)到傳動(dòng)軸II上，傳動(dòng)軸II的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)其上傳動(dòng)齒輪III (305)及其嚙合的發(fā)電機(jī)主軸III上的齒輪IV (306)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)主軸III轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電作業(yè)，通過(guò)利用兩級(jí)傳動(dòng)齒輪增速使發(fā)電效率大大提高。
[0020]當(dāng)擺錘(201)在回復(fù)力作用下做回復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，剛性繩(202)不再受拉力作用，同時(shí)要求傳動(dòng)齒條(205)復(fù)位，這是通過(guò)收線盒(207)實(shí)現(xiàn)的，在剛性繩(202)未受擺錘拉力作用時(shí)，傳動(dòng)齒條(205)在楔形滑軌(405)中間位置。傳動(dòng)齒條(205)的工作行程中，收線輪(206)纏繞的剛性繩(202)被不斷拉出，與此同時(shí)收線盒(207)中的軟質(zhì)彈性發(fā)條會(huì)存儲(chǔ)一定彈性勢(shì)能。當(dāng)擺錘(201)連接的剛性繩(202)不再受拉力作用時(shí)，軟質(zhì)發(fā)條釋放存儲(chǔ)的彈性勢(shì)能，驅(qū)動(dòng)收線輪(206)轉(zhuǎn)動(dòng)收線，從而帶動(dòng)傳動(dòng)齒條(205)復(fù)位。
[0021]在傳動(dòng)齒條(205)復(fù)位的過(guò)程中，與傳動(dòng)齒條(205)嚙合齒輪(301)的轉(zhuǎn)動(dòng)不能有效驅(qū)動(dòng)單向棘輪機(jī)構(gòu)中的棘爪(302)轉(zhuǎn)動(dòng)，因而也無(wú)法使傳動(dòng)軸I轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證發(fā)電機(jī)主軸III轉(zhuǎn)動(dòng)的單向性。
[0022]以上所述傳動(dòng)裝置共有四組，交替參與發(fā)電作業(yè)。四臺(tái)發(fā)電機(jī)(307)發(fā)出的電能通過(guò)導(dǎo)線接入蓄能池(308)中存儲(chǔ)，蓄能池(308)連接有輸出接口，并與機(jī)體上的外接口(105)連接實(shí)現(xiàn)電能的對(duì)外輸出。
[0023]以上所述即為該種依靠擺錘擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置的【具體實(shí)施方式】與工作過(guò)程。上述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳施例，并非對(duì)此實(shí)用新型權(quán)利范圍進(jìn)行限制，依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化與修飾，仍屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種依靠擺錘擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，其特征在于:發(fā)電裝置由圓臺(tái)形狀的擺筒(101)、扁球狀的浮座(102)組成全封閉的外殼體；擺筒內(nèi)上部裝有擺罩(103)，擺罩(103)頂端懸掛有擺錘(201 )，擺罩靠近下端等距離裝有四個(gè)通槽，每個(gè)通槽內(nèi)各裝有一個(gè)滑輪(203)，發(fā)電機(jī)箱(401)卡扣在扁球形浮座(102)的十字卡槽(104)中。
2.如權(quán)利要求1所述的一種依靠擺錘擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，其特征在于:發(fā)電機(jī)箱(401)俯視呈八邊形形狀，在四個(gè)角邊位置上內(nèi)外分別固接有四個(gè)通槽，每個(gè)外通槽(406)內(nèi)各裝有一滑輪(204)，每個(gè)內(nèi)通槽(407)內(nèi)側(cè)裝有一收線輪(206)，內(nèi)通槽(407)外側(cè)安裝有收線盒(207)，收線盒(207)中裝有有軟質(zhì)彈性發(fā)條。
3.如權(quán)利要求1所述的一種依靠擺錘擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，其特征在于:發(fā)電機(jī)箱(401)內(nèi)設(shè)有正方形箱槽(402)，正方形箱槽內(nèi)側(cè)對(duì)稱布置有四個(gè)傳動(dòng)窄槽(403)，傳動(dòng)窄槽底部裝有楔形滑軌(405)，楔形滑軌上裝有傳動(dòng)齒條(205)，傳動(dòng)窄槽(403)側(cè)面開有兩組軸孔1、II，兩條傳動(dòng)軸1、II分別安裝在對(duì)應(yīng)軸孔內(nèi)，兩條傳動(dòng)軸上分別掛接有單向棘輪機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)齒輪I (303)、傳動(dòng)齒輪II (304)，傳動(dòng)軸II的外側(cè)還裝有傳動(dòng)齒輪III(305)，傳動(dòng)齒輪III與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸III上的小齒輪IV(306)嚙合，四個(gè)發(fā)電機(jī)(307)首尾相連成正方形布置，四個(gè)發(fā)電機(jī)圍成的方槽(404)內(nèi)設(shè)有蓄能池(308)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種依靠擺錘擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，其特征在于:發(fā)電機(jī)箱(401)內(nèi)的正方形箱槽(402)角邊對(duì)稱布置有八個(gè)通孔，其內(nèi)四個(gè)傳動(dòng)窄槽(403)的兩端靠近底部位置也開有通孔；發(fā)電機(jī)箱蓋(408)螺栓連接在箱體上，恰好能使其內(nèi)正方形箱槽(402)完全封閉。
5.如權(quán)利要求1所述的一種依靠擺錘擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，其特征在于:擺錘(201)為錐狀體，頂端為一吊球(2011)，其側(cè)面均布四條弧形凸棱(2012)，凸棱底部開有通孔(2013)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種依靠擺錘擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的輕型水面發(fā)電裝置，其特征在于:剛性繩(202) —端連接在擺錘(201)上，另一端通過(guò)擺罩(103)底部滑輪(203)與發(fā)電機(jī)箱外通槽(406)內(nèi)的滑輪(204)最終連接在傳動(dòng)齒條(205)的一端，齒條的另一端也通過(guò)剛性繩(202)與收線輪(206)連接。
【文檔編號(hào)】F03B13/00GK203822527SQ201420197175
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】馬兆玉, 潘傲翔, 閔功偉 申請(qǐng)人:馬兆玉, 潘傲翔, 閔功偉