本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種螺旋式波浪發(fā)電設(shè)備。

背景技術(shù)：

大海中的波浪永不停歇的上下翻滾。利用波浪中貯存的勢能來發(fā)電，既不受天氣狀況限制，也不受時間限制，可以永久性的進行發(fā)電，對于海岸線漫長、域內(nèi)海洋面積廣闊的中國來說，具有特別的優(yōu)勢。中國專利文獻CN 204553075U，于2015年8月12日公開了“浮子式新型波浪發(fā)電裝置”，包括有傳動機構(gòu)和發(fā)電機組，所述傳動機構(gòu)包括齒條和2個對稱設(shè)置的傳動單元；所述傳動單元包括主動輪、超越離合器和帶動輪，所述超越離合器的棘輪嵌入主動輪內(nèi)，所述超越離合器的棘爪通過主動輪軸與帶動輪連接；所述主動輪和帶動輪通過肋板與航標燈底座連接；所述齒條與錨鏈相連；2個傳動單元分別置于齒條的兩側(cè)，且齒條與2個傳動單元的主動輪相嚙合，齒條帶動2個傳動單元的主動輪轉(zhuǎn)動；2個傳動單元的帶動輪與發(fā)電機組的發(fā)電機齒輪相嚙合，帶動輪轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機齒輪轉(zhuǎn)動，從而使發(fā)電機組發(fā)電。該技術(shù)方案傳動結(jié)構(gòu)比較復雜，導致傳動過程中能量損耗比較大，最終獲得的電力微弱，影響到最終推廣的價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，現(xiàn)有波浪發(fā)電設(shè)備的能量利用率低，從而提供一種擁有較高能量利用率的螺旋式波浪發(fā)電設(shè)備。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種螺旋式波浪發(fā)電設(shè)備，包括固定在水底的基座和發(fā)電機，所述基座上設(shè)有豎直向上的傳動桿，傳動桿上連接有渦輪，所述渦輪的軸線與傳動桿的軸線共線；傳動桿的底端與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸軸向連接。

本技術(shù)方案在固定于水底的基座上設(shè)置了豎直的傳動桿，傳動桿上套接了渦輪，渦輪的軸向為豎直方向。當波浪從任意方向拍打到渦輪扇葉的時候，都能推動渦輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動傳動軸轉(zhuǎn)動。傳動軸的底端與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸采用聯(lián)軸器連接或者直接進行軸向連接，帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，推動發(fā)電機發(fā)電。本技術(shù)方案的優(yōu)勢在于，可以捕獲任意方向的波浪的動力，波浪的起和伏都能推動渦輪轉(zhuǎn)動，能量利用的效率非常高。

作為優(yōu)選，還包括異形軸轉(zhuǎn)動連接件；所述傳動桿的橫截面為正多邊形，所述渦輪的轉(zhuǎn)動中心設(shè)有渦輪中心孔，渦輪中心孔間隙的套接在傳動桿上；所述渦輪為可漂浮在水面的空心材質(zhì)；所述異形軸轉(zhuǎn)動連接件包括外圈、內(nèi)圈和若干滾針；所述外圈的橫截面的外輪廓為正方形，內(nèi)輪廓為圓形；所述內(nèi)圈的橫截面的外輪廓為圓形，內(nèi)輪廓為與所述傳動軸的橫截面適配的形狀；外圈的橫截面的外輪廓與內(nèi)輪廓、內(nèi)圈的橫截面的外輪廓與內(nèi)輪廓均為同心；所述滾針為軸線平行于傳動桿軸向的圓柱體，可滾動的設(shè)于由外圈的內(nèi)輪廓與內(nèi)圈的外輪廓合圍形成的環(huán)形的滑道內(nèi)；所述外圈與基座固定連接，所述內(nèi)圈上的內(nèi)輪廓形成傳動桿套接孔，所述傳動桿緊配合的套接在轉(zhuǎn)動軸套接孔內(nèi)。本技術(shù)方案的設(shè)計目的，是為了使渦輪能持續(xù)保持半沉半浮在水面上，最大程度的捕獲波浪。為此，本技術(shù)方案將傳動軸的橫截面設(shè)計成正多邊形，也可以選用橢圓形、梯形等非圓形形狀，而將設(shè)在渦輪軸向的渦輪中心孔的形狀設(shè)計為與之間隙匹配，兩者套接在一起，使得渦輪可以在傳動軸上上下滑動。這樣就出現(xiàn)了另一個問題，非圓形橫截面的傳動軸如何在保持可自由轉(zhuǎn)動的前提下被固定在基座上。為此本技術(shù)方案提出的解決方法是，設(shè)計了一個專用的異形軸轉(zhuǎn)動連接件。該異形軸轉(zhuǎn)動連接件設(shè)有內(nèi)圈和外圈，內(nèi)圈中部設(shè)適配傳動軸橫截面形狀的通孔，外圈的外輪廓與基座進行固定連接，形狀可以根據(jù)需要選擇的任意形狀；內(nèi)圈的外輪廓與外圈的內(nèi)輪廓是的同心圓，同心圓的圓心還與內(nèi)圈通孔的中心重合，同心圓之間的環(huán)形空間內(nèi)在軸向排布一圈圓柱體，圓柱體之間設(shè)有間隙，使得圓柱體在這個橫截面為圓環(huán)的滑道內(nèi)可滾動。之所以選擇圓柱體的滾針，是因為本方案中異形軸轉(zhuǎn)動連接件可以設(shè)計的比較長，滾針滾動都是繞軸進行的，上下方向的位移限位要求并不強烈，采用與異形軸轉(zhuǎn)動連接件基本等長的滾針，足以滿足滾動要求。經(jīng)過這樣的設(shè)計，該異形軸轉(zhuǎn)動連接件的內(nèi)圈與傳動桿套接，基座與外圈固定連接，內(nèi)圈可以以轉(zhuǎn)動的滾針為中介，在外圈內(nèi)自由的繞軸轉(zhuǎn)動，從而解決了非圓形傳動軸在基座上既要被固定又要可轉(zhuǎn)動的問題。

作為優(yōu)選，所述滑道內(nèi)的滾針之間、滾針與滑道壁之間以潤滑劑潤滑。為了提高傳動效率，減少摩擦對能量的消耗，本方案在滾針所能接觸到的范圍內(nèi)均進行潤滑。

作為優(yōu)選，所述滑道的兩端密閉的卡接有滑道密封圈。為了避免滾針脫落，保持潤滑效果，延長使用壽命，本方案在滑道的上下兩端卡接了滑道密封圈。

作為優(yōu)選，還包括渦輪頂端的密封頂板，所述密封頂板的下端面與渦輪各個扇葉的上側(cè)邊密閉連接在一起。當波峰較高時，高于渦輪頂端的波浪就會在沒有推動渦輪的情況下越過渦輪，造成能量的流失，而這部分波浪的速度快，慣性大，攜帶的能量相對也更大。本方案將渦輪各扇葉的上端都封閉在一起，可以完整的兜住較高的波峰，盡可能多的利用能量。

作為優(yōu)選，所述渦輪內(nèi)設(shè)有密閉的空腔，所述空腔在扇葉的表面設(shè)有可開啟的密封口。密封口可以用來向空腔內(nèi)投入配重物，從而調(diào)整渦輪在水面的沉浮高度，以適應不同的波浪高度。

作為優(yōu)選，所述傳動桿的下端設(shè)有軸向的盲孔，發(fā)電機轉(zhuǎn)軸套接在該盲孔內(nèi)，且發(fā)電機轉(zhuǎn)軸與盲孔內(nèi)壁之間以卷簧連接。波浪是不斷起伏往復的，渦輪捕捉到的能量傳遞到傳動軸上形成傳動軸間歇式的轉(zhuǎn)動，而傳動軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸間以卷簧連接，可以使電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速更均勻，有助于發(fā)電效率的提升。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：擁有較高能量利用率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是圖1的A-A剖視圖，

圖3是本發(fā)明的異形軸轉(zhuǎn)動連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1傳動桿，2基座，3渦輪，4密封頂板，5異形軸轉(zhuǎn)動連接件，6卷簧，7發(fā)電機，8電纜，9波浪，31渦輪中心孔，32扇葉，33空腔，51傳動桿套接孔，52滑道密封圈，53內(nèi)圈，54滾針，55外圈。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明做進一步的描述。

如圖1所示的實施例，為一種螺旋式波浪發(fā)電設(shè)備，包括固定在水底的基座2，發(fā)電機7設(shè)置在基座內(nèi)，發(fā)電機轉(zhuǎn)軸豎直向上，發(fā)電機的電纜8從基座中引出，并入電網(wǎng)。基座上豎直向上的設(shè)有傳動桿1，傳動桿的底端設(shè)有盲孔，盲孔的軸線即為傳動軸的軸線。電動機轉(zhuǎn)軸間隙的套接在此盲孔內(nèi)，且盲孔的內(nèi)側(cè)壁與發(fā)動機轉(zhuǎn)軸之間以卷簧6連接。傳動桿的頂端高出水面，在水面為位置，傳動桿上套接有一個渦輪3。渦輪的軸線與傳動桿的軸線共線。渦輪的頂端還設(shè)有密封頂板4，密封頂板與渦輪的各個扇葉32的上側(cè)邊密閉連接在一起。

如圖2所示，本例的渦輪有8片扇葉，扇葉的內(nèi)部是密閉的空腔33，扇葉的表面上還設(shè)有可開啟的密封口，用以放入或取值取出配重，調(diào)節(jié)扇葉的浮力，從而改變渦輪在水面的沉浮高度。本例中傳動桿的橫截面是正方形的，相應的，渦輪轉(zhuǎn)動中心的渦輪中心孔32也是與傳動桿的橫截面適配的正方形，兩者間隙的套接在一起，保證渦輪在受到浮力時可以沿著傳動軸上下滑動升降。

本例中傳動桿的中部套接有一個異形軸轉(zhuǎn)動連接件5，該部件包括內(nèi)圈53、滾針54、外圈55等3個主要零件。如圖3所示，從水平截面上看，內(nèi)圈擁有外圓內(nèi)方的輪廓，內(nèi)輪廓構(gòu)成與傳動桿緊配合的方形傳動桿套接孔51；外圈擁有外方內(nèi)圓的輪廓，方形的外輪廓與基座牢固的固定在一起。外圈的內(nèi)圓輪廓與內(nèi)圈的外圓輪廓之間形成環(huán)形的滑道，滑道內(nèi)軸向的間隙排布有若干圓柱形的滾針54，滑道內(nèi)與滾針直接接觸的地方和滾針自身都以合適的潤滑劑進行潤滑。滾針的長度匹配滑道的長度，滑道的長度匹配異形軸轉(zhuǎn)動連接件的長度。在滑道的上下端，各有一個環(huán)形的滑道密封圈52卡接在滑道端部，對滑道起密封作用，阻擋滾針因縱向位移導致缺失而引起轉(zhuǎn)動不靈。

本例的一種螺旋式波浪發(fā)電設(shè)備，其渦輪按照所在水域波浪的高度設(shè)定為半沉半浮的漂浮在水面上，并可隨著水位高低在傳動桿上升降浮動。當波浪9從任意方向襲來時，渦輪被波浪推動，向一個方向轉(zhuǎn)動，帶動傳動桿同步轉(zhuǎn)動，傳動桿的下端又通過卷簧帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而使發(fā)電機不斷的進行發(fā)電，電能由電纜輸送至電網(wǎng)。