本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種升降式波浪發(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(biāo)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(fù)雜，導(dǎo)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)備的傳動效率比較低，從而提供一種擁有較高傳動效率的升降式波浪發(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：一種升降式波浪發(fā)電設(shè)備，包括漂浮在水面的浮子、固定在水底的基座和發(fā)電機，所述浮子的下方連接可軸向往復(fù)運動的傳動桿的一端，傳動桿的另一端固定在垂直于傳動桿運動方向的水平滑動桿的中部，所述水平滑動桿的兩端滑動連接在滑軌上，所述滑軌固定于基座上；所述水平滑動桿在連接傳動桿位置的對側(cè)與曲軸連桿機構(gòu)的連桿可轉(zhuǎn)動的連接在一起，連桿的另一端連接曲軸；曲軸連桿機構(gòu)的曲軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸軸向連接。

本技術(shù)方案設(shè)計了浮子以捕獲波浪的上下起伏動作，然后將該上下起伏動作通過傳動桿向下傳遞，傳動桿的另一端是一個可以隨著傳動桿起伏而上下往復(fù)滑動的水平滑動桿，此時，波浪的起伏被轉(zhuǎn)化成水平滑動桿的上下往復(fù)運動。傳動桿通常被設(shè)置為軸線垂直于水平面，而水平滑動桿通常被設(shè)置為軸線平行于水平面。水平傳動桿的兩端，設(shè)計有可沿傳動桿起伏方向滑動的滑動連接結(jié)構(gòu)，用來限制水平滑動桿的滑動方向。而水平滑動桿的下方，也就是連接傳動桿的位置的另一側(cè)，設(shè)計與曲軸連桿機構(gòu)中的連桿小頭連接，而連桿的另一端，即連桿大頭，則是與曲軸的軸頸轉(zhuǎn)動連接。這樣設(shè)計之后，當(dāng)波浪起伏的時候，浮子被波浪推動上下升降，帶動水平滑動桿上下往復(fù)升降，再通過曲軸連桿機構(gòu)，將這種上下運動轉(zhuǎn)化為曲軸的轉(zhuǎn)動，曲軸又推動軸向連接的發(fā)電機轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)發(fā)電。由于波浪是起伏的，本結(jié)構(gòu)中浮子上下均處于推動曲軸轉(zhuǎn)動的過程中，均實現(xiàn)了發(fā)電機發(fā)電，具有很高的工作效率。

作為優(yōu)選，所述浮子與傳動桿之間為剛性連接。本方案中浮子與傳動軸剛性連接，可以將浮子受到的浮力完整的傳遞給傳動軸，最大程度的拉動傳動軸上下運動，有利于提高能量轉(zhuǎn)化效率。

作為優(yōu)選，所述水平滑動桿的兩端設(shè)有滾輪，滾輪與滑軌形成適配的滾動連接關(guān)系。滾動摩擦的摩擦系數(shù)遠(yuǎn)小于滑動摩擦，本方案設(shè)計了更優(yōu)的滾動摩擦來減小中間環(huán)節(jié)的能量消耗。

作為優(yōu)選，所述水平滑動桿的兩端均設(shè)有滾輪支腳，所述滾輪支腳平行于水平滑動桿的滑動方向，所述滾輪在滾輪支腳的兩端各設(shè)1個。兩邊各設(shè)一個滾輪支腳，每個滾輪支腳上下各設(shè)1個滾輪，使水平滑動桿的上下滑動軌跡精確穩(wěn)定，有助于對連桿最佳的能量傳遞。

作為優(yōu)選，所述曲軸的連桿軸頸的上止點與下止點之間的高度差，與波浪的峰谷差適配。曲軸的連桿軸頸的上止點與下止點之間的高度差，也就是波浪做功的高度差，也就是浮子在波浪中上下浮動的高度差。

作為優(yōu)選，所述曲軸的端部設(shè)有軸向的盲孔，發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸間隙的套接在該盲孔內(nèi)，且發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸與盲孔內(nèi)壁之間以卷簧連接。本方案使用卷簧連接曲軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸，將這使發(fā)電機更為均勻的轉(zhuǎn)動，有助于發(fā)電機穩(wěn)定工作，提升發(fā)電效率。另一方面，在水面波浪較大的惡劣環(huán)境下，以卷簧作為力傳遞的中介，可以保護發(fā)電機。

作為優(yōu)選，所述曲軸設(shè)有固定于基座上的軸套，軸套上設(shè)有防止曲軸逆向旋轉(zhuǎn)的棘輪結(jié)構(gòu)。棘輪結(jié)構(gòu)可以在曲軸的連桿軸頸轉(zhuǎn)動至上、下止點時依然能正向旋轉(zhuǎn)。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：擁有較高傳動效率。

附圖說明

圖1是處于波谷時本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是處于波峰時本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1浮子，2基座，3發(fā)電機，4傳動桿，5水平滑動桿，6滑軌，7連桿，8支架上橫桿，9支架下橫桿，10曲軸，11滾輪，12滾輪支腳，13卷簧，14棘輪結(jié)構(gòu)，15波浪。

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，為一種升降式波浪發(fā)電設(shè)備，包括一個剛性的浮子1，浮子下方剛性的連接著傳動桿4的上端部，傳動桿為豎直于水平面的，可上下軸向往復(fù)運動。傳動桿的下端部固定在水平滑動桿5的中部。水平滑動桿的軸向為水平方向的，其兩端分別設(shè)有兩個滾輪支腳12，每個滾輪支腳上上下各設(shè)有1個滾輪11，這2組4個滾輪與滑軌6構(gòu)成滾動連接關(guān)系，使水平滑動桿沿著滑軌的方向上下運動?；?分為左右2個，每個基座上設(shè)有1個立柱，兩個立柱間分別以支架上橫桿8和支架下橫桿9進行橫向連接，形成一個整體的支架，滑軌就在該支架上豎直設(shè)置。水平滑動桿的下方通過銷軸與曲軸連桿機構(gòu)的連桿7的連桿小頭轉(zhuǎn)動連接，連桿的另一端即連桿大頭與曲軸10的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接。曲軸設(shè)有2個軸套，分別位于左右支柱上，其中左側(cè)的軸套內(nèi)設(shè)有棘輪結(jié)構(gòu)14，防止曲軸逆向轉(zhuǎn)動。曲軸的右側(cè)端部設(shè)有軸向的盲孔，發(fā)電機3的轉(zhuǎn)軸間隙的套接在該盲孔內(nèi)，且發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸與盲孔內(nèi)壁之間以卷簧13連接。

本例的一種升降式波浪發(fā)電設(shè)備，可以被放置在淺海海浪幅度穩(wěn)定的海區(qū)，基座固定于海底，整個支架浸沒在水面下，浮子漂浮在水面，以捕捉波浪15的起伏升降。當(dāng)浮子處于波谷狀態(tài)時，如圖1所示，浮子位于活動位置的最下端，水平滑動桿受到傳動桿的推動也處于滑動區(qū)間的最下端，帶動連桿大頭也處于最下端。當(dāng)浮子處于波峰狀態(tài)時，如圖2所示，浮子位于活動位置的最上端，水平滑動桿受到傳動桿的推動也處于滑動區(qū)間的最上端，帶動連桿大頭也處于最上端。浮子捕捉到的波浪的不斷上下升降，轉(zhuǎn)化為連桿大頭帶動曲軸的連桿軸頸不斷在下止點和上止點之間運動，形成曲軸的循環(huán)轉(zhuǎn)動，最終推動發(fā)電機發(fā)電。由于有棘輪結(jié)構(gòu)的存在，曲軸的轉(zhuǎn)動方向始終是單向的。由于有卷簧的存在，發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸可以更平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動。需要注意的是，曲軸的連桿軸頸上止點與下止點之間的高度差，與波浪的峰谷差適配，以最大程度的利用波浪能量。