智能波浪發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)電裝置，具體是一種智能波浪發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)的發(fā)展，人們?cè)谑褂媚茉吹耐瑫r(shí)，環(huán)保意識(shí)也在逐漸提高，更多環(huán)保的新 能源正被開(kāi)發(fā)。對(duì)波浪能隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的激增、社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)能源的需 求日益增長(zhǎng)。占地球表面積70%的廣闊海洋，集中了 97%的水量，蘊(yùn)藏著大量的能源，其中 包括波浪能、潮汐能、海流能、溫差能、鹽差能等。其中，波浪能由于開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)環(huán)境影響 最小且以機(jī)械能的形式存在，是品位最尚的能源。 然而，由于海洋波浪大，利用更簡(jiǎn)單、方便等原因，幾乎所有的波浪發(fā)電裝置都是依據(jù) 海洋條件而設(shè)計(jì)的，從而忽略了內(nèi)陸江、河、湖等波浪條件較小的環(huán)境，例如桂林的漓江、柳 州的柳江、云南的麗江等旅游城市的江河，每天都有大量的高耗能旅游船只航行，排放出大 量的污染物，河流環(huán)境受到了嚴(yán)重的破壞，給河流整治帶來(lái)了巨大困難，不僅加大了城市環(huán) 保整治的難度，而且還嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展。 可見(jiàn)，這些地域恰恰正是與人們生活最密切相關(guān)的，如果能夠一種裝置利用江、河、湖 等區(qū)域的波浪、水流條件來(lái)產(chǎn)生新能源、新動(dòng)力來(lái)代替現(xiàn)有的高污染化學(xué)燃料動(dòng)力，不僅減 少對(duì)不可再生能源的利用，節(jié)省經(jīng)濟(jì)支出，而且還保護(hù)了環(huán)境，避免不必要的環(huán)境整治開(kāi) 支，新動(dòng)力形式的出現(xiàn)，將成為新的參觀亮點(diǎn)，一定程度上也帶動(dòng)了當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展。此 外，點(diǎn)綴城市江畔的各式各樣的霓虹燈、彩燈等，如果也能用這種新能源點(diǎn)亮，將大大減少 城市開(kāi)支，創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種智能波浪發(fā)電裝置，該裝置 能根據(jù)波浪大小、水流條件等，自動(dòng)調(diào)節(jié)自身結(jié)構(gòu)，自動(dòng)切換工作方式，開(kāi)有智能、高效的特 點(diǎn)。 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是： 一種智能波浪發(fā)電裝置，包括由下至上的波浪收集機(jī)構(gòu)、與波浪收集機(jī)構(gòu)連接的機(jī)械 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和智能控制發(fā)電機(jī)構(gòu)。 還設(shè)有水流收集機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在波浪收集機(jī)構(gòu)的前、后兩端，根據(jù)環(huán)境變化改 變自身工作方式，在波浪微小，不足以利用，而水流條件足夠的情況下，自動(dòng)檢測(cè)并自動(dòng)切 換工作形式，由波浪收集形式轉(zhuǎn)換到水流收集形式。 所述波浪收集機(jī)構(gòu)由整齊排布的多個(gè)氣囊袋順序連接構(gòu)成，其運(yùn)動(dòng)形式相同，每個(gè)氣 囊袋均由分別設(shè)置在氣囊袋兩端面的固定轉(zhuǎn)軸連接并固定在支架上，固定轉(zhuǎn)軸與機(jī)械傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)的曲柄搖桿連接，氣囊袋與波浪直接接觸，使氣囊袋隨著波浪繞固定軸上下擺動(dòng)，其擺 動(dòng)方向統(tǒng)一。 所述氣囊袋為五行四列整齊排列構(gòu)成。氣囊袋呈長(zhǎng)方體形狀，通過(guò)與波浪的接觸而阻 礙波浪的正常傳播，從而與波浪產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)"吸取"波浪中的動(dòng)能并向上傳遞給機(jī)械傳動(dòng) 部分，可通過(guò)改變內(nèi)部壓強(qiáng)來(lái)改變氣囊袋大小，從而能夠收集到不同程度大小的波浪。而氣 囊袋大小的改變，則是由智能控制中心的單片機(jī)自動(dòng)檢測(cè)，自行改變實(shí)現(xiàn)的。 所述機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相連的曲柄搖桿、棘輪組、鏈帶和齒輪組，氣囊袋通過(guò)固定轉(zhuǎn)軸 與曲柄搖桿連接，曲柄搖桿與棘輪組連接，棘輪通過(guò)與之同軸的大齒輪傳遞到小齒輪，通過(guò) 齒輪嚙合由小齒輪帶動(dòng)皮帶輪組。 所述機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用雙向傳動(dòng)形式進(jìn)行傳動(dòng)，即由皮帶輪組分雙向（前軸、后軸）將 每個(gè)氣囊袋的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行匯總，再通過(guò)皮帶輪將前轉(zhuǎn)軸和后轉(zhuǎn)軸連接，最后再通過(guò)一對(duì)齒輪 組將運(yùn)動(dòng)傳到發(fā)電機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。 所述水流收集裝置由兩組六葉的螺旋槳構(gòu)成，分別設(shè)置在裝置的前側(cè)、后側(cè)邊緣，螺旋 槳兩側(cè)各設(shè)有一內(nèi)置滾珠軸承的支撐桿，通過(guò)支撐桿與支架連接，支撐桿上還分別設(shè)有與 支架相連的液壓桿，通過(guò)液壓桿實(shí)現(xiàn)螺旋桿的升降，從而進(jìn)行工作方式的切換。螺旋槳通 過(guò)皮帶輪傳動(dòng)，由水流帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)皮帶輪把運(yùn)動(dòng)傳遞到發(fā)電機(jī)軸，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工 作。 所述波浪收集機(jī)構(gòu)與水流收集機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)均采用同一根轉(zhuǎn)軸，且兩者分別設(shè)有棘輪， 形成雙向轉(zhuǎn)軸，故兩者只能單一工作，不可同時(shí)工作，即單一工作時(shí)不會(huì)帶動(dòng)另一機(jī)構(gòu)的傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)一起運(yùn)轉(zhuǎn)，保證了能量的不必要損失。 所述智能控制發(fā)電機(jī)構(gòu)為發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與鏈帶相連，其主要采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí) 對(duì)工作環(huán)境進(jìn)行波浪大小、水位監(jiān)測(cè)、水流流速監(jiān)測(cè)，根據(jù)波浪大小監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)改變氣囊袋氣 壓，使本裝置能改變氣囊袋大小收集不同程度大小的波浪；根據(jù)水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)改變裝置支 架的高度，以獲取最佳收集波浪高度；根據(jù)水流監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)裝置的工作方式進(jìn)行切換，將 波浪能收集轉(zhuǎn)換到水流能收集狀態(tài)。 所述發(fā)電機(jī)是將海波動(dòng)能最終轉(zhuǎn)化為電能的裝置，為交流發(fā)電機(jī)。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：該裝置能夠在海洋中巨大波浪環(huán)境下工作，收集劇烈波浪產(chǎn)生的能 量，也能有效的在內(nèi)陸中江、河、湖中正常工作，收集較小波浪產(chǎn)生的能量，還能在足夠水流 條件的河流上工作?？筛鶕?jù)工作環(huán)境的不同，自動(dòng)轉(zhuǎn)換其工作方式： 1、 在海洋等較大波浪環(huán)境下，可以為大型船只的驅(qū)動(dòng)提供動(dòng)力，可以為大型蓄電裝置 提供電量，還可以為海上作業(yè)設(shè)備提供必要的工作能量，如海上浮標(biāo)等； 2、 而在內(nèi)陸的江、河、湖等環(huán)境下，該裝置也可作為中小型旅游船的動(dòng)力源，例如在桂 林的漓江，可設(shè)計(jì)成一款新能源旅游船，如果大范圍投入使用，不僅可以提高旅游業(yè)的經(jīng)濟(jì) 收益，也可減輕石油燃料對(duì)漓江的污染。此外，該裝置還可以作為城市濱江兩側(cè)繽紛多彩的 霓虹燈的能量源，不僅避免了長(zhǎng)距離輸電的困擾，還大大減少了城市的開(kāi)支。 3、 率先在該領(lǐng)域裝置中采用智能化控制，擺脫人工操作的繁瑣問(wèn)題，并且巧妙的運(yùn)用 了齒輪結(jié)構(gòu)、棘輪結(jié)構(gòu)、皮帶傳動(dòng)等機(jī)械結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一款智能、環(huán)保、高效的新能源動(dòng)力裝 置裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0004]圖1為本發(fā)明智能波浪發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為氣囊袋與機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的局部連接示意圖； 圖3為齒輪受力分析圖； 圖4為皮帶輪受力分析圖。 圖中：1.氣囊袋2.曲柄轉(zhuǎn)桿3.曲柄 4.大齒輪5.棘輪6.軸承7.轉(zhuǎn)輪 8.轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)軸9.氣囊袋轉(zhuǎn)軸。
【具體實(shí)施方式】
[0005] 實(shí)施例：
[0006] -種智能波浪發(fā)電裝置，整體外形呈1. 5X1. 2X0. 4的長(zhǎng)方體形狀，可分為三層 結(jié)構(gòu)，即：波浪收集部分、機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、智能控制與電路結(jié)構(gòu)。其中： 1、波浪收集部分根據(jù)環(huán)境變化，分為波浪收集結(jié)構(gòu)和水流收集結(jié)構(gòu)； ①波浪收集結(jié)構(gòu)
[0007] 氣囊袋是與波浪直接接觸的部分，氣囊袋呈長(zhǎng)方體形狀，它通過(guò)與波浪的接觸而 阻礙波浪的正常傳播，從而與波浪產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)"吸取"波浪中的動(dòng)能并向上傳遞給機(jī)械傳 動(dòng)部分?？赏ㄟ^(guò)改變內(nèi)部壓強(qiáng)來(lái)改變氣囊袋大小，從而能夠收集到不同程度大小的波浪。而 氣囊袋大小的改變，則是由智能控制中心的單片機(jī)自動(dòng)檢測(cè)，自行改變實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)波浪運(yùn) 動(dòng)時(shí)上下擺動(dòng)的特點(diǎn)，該裝置采用了 20個(gè)可繞固定軸擺動(dòng)的長(zhǎng)方體氣囊袋與波浪進(jìn)行接 觸，固定軸從長(zhǎng)方體氣囊袋的最小端面正中央穿插而過(guò)，保證氣囊袋能繞固定軸隨波浪上 下擺動(dòng)，而長(zhǎng)方體氣囊袋兩個(gè)最小端面的兩側(cè)，各連接一曲柄，兩曲柄的另一端各連接在繞 固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪上，當(dāng)氣囊袋隨著波浪上下浮動(dòng)時(shí)，也驅(qū)動(dòng)了氣囊袋運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)曲柄的整 周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪做圓周運(yùn)動(dòng)(該結(jié)構(gòu)類似縫紉機(jī)的腳踏板結(jié)構(gòu))，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì) 波浪的收集。 由于波浪擺動(dòng)的不定時(shí)性、不可預(yù)測(cè)性，可能會(huì)導(dǎo)致不同氣囊袋的擺動(dòng)方向各異，如果 氣囊袋擺動(dòng)方向不統(tǒng)一，就會(huì)使得傳動(dòng)相撞，相互抵消，從而達(dá)不到收集波浪的效果，應(yīng)對(duì) 這個(gè)問(wèn)題，該裝置采用了兩套措施避免上述問(wèn)題的出現(xiàn)；一是采用棘輪結(jié)構(gòu)，因?yàn)榧喗Y(jié)構(gòu) 具有單向傳動(dòng)的特點(diǎn)，所以當(dāng)兩個(gè)氣囊袋的運(yùn)動(dòng)不統(tǒng)一時(shí)，不與我們假定一致的氣囊袋的 傳動(dòng)將無(wú)法繼續(xù)傳動(dòng)下去，保證了系統(tǒng)的單一方向傳動(dòng)；二是采用設(shè)定氣囊袋的起止位置， 而該位置必須具備讓氣囊袋都沿設(shè)定方向擺動(dòng)的效果。該措施還彌補(bǔ)了措施一可能損失二 分之一的缺陷。 4水流收集結(jié)構(gòu)
[0008] 該裝置可自動(dòng)根據(jù)環(huán)境變化來(lái)改變自身工作方式，在波浪微小，不足以利用，而水 流條件足夠的情況下，該裝置可自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)切換工作形式，有波浪收集形式轉(zhuǎn)換到水流 收集形式。 水流收集結(jié)構(gòu)是由兩組六葉的螺旋槳結(jié)構(gòu)組成，分別安