多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，包括多個(gè)浮筒，所述的多個(gè)浮筒組成環(huán)形結(jié)構(gòu)，浮筒之間通過萬(wàn)向節(jié)連接，在環(huán)形結(jié)構(gòu)上沿圓周設(shè)有至少三個(gè)系泊繩，系泊繩與連接錨連接；至少部分的浮筒內(nèi)設(shè)有發(fā)電裝置。所述的發(fā)電裝置中，在相鄰的兩節(jié)浮筒之間，第二端蓋通過連桿萬(wàn)向節(jié)與連桿的一端連接，連桿另一端滑動(dòng)穿過第三端蓋與搖桿的一端連接，搖桿的另一端通過增速器與發(fā)電機(jī)連接。本發(fā)明采用多邊的環(huán)形浮筒作為波浪能收集浮子，不僅具有可靠的穩(wěn)定性，而且可以適應(yīng)來(lái)自不同方向、不同波長(zhǎng)的波浪，收集效率高。在浮筒間采用變向增速機(jī)構(gòu)可將浮筒采集的微型波峰的波浪運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)，大大提高波浪能的利用率。
【專利說(shuō)明】多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種波浪能發(fā)電裝置，特別是一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前利用海洋能發(fā)電的方式很多，最普遍的是利用潮汐能進(jìn)行發(fā)電，但其發(fā)電的裝置非常復(fù)雜，安裝維修不便，設(shè)備成本高。波浪能是品味最高的海洋能，利用波浪能的機(jī)械式發(fā)電裝置是利用波浪運(yùn)動(dòng)推動(dòng)浮體運(yùn)動(dòng)，但大多數(shù)需要通過液壓油、空氣等中間介質(zhì)驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置發(fā)電，同樣結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。
[0003]例如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103410654A公開了一種波浪能發(fā)電裝置，即通過波浪驅(qū)動(dòng)液壓油，再由液壓油驅(qū)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，該結(jié)構(gòu)即非常復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，可以適應(yīng)不同方向的波浪，進(jìn)一步的采用機(jī)械式結(jié)構(gòu)并內(nèi)置電路系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)化，維護(hù)方便。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，包括多個(gè)浮筒，所述的多個(gè)浮筒組成多邊環(huán)形結(jié)構(gòu)，每一邊至少包含兩個(gè)浮筒，浮筒之間通過萬(wàn)向節(jié)連接，在環(huán)形結(jié)構(gòu)上沿圓周設(shè)有至少三個(gè)系泊繩，系泊繩與連接錨連接；至少部分的浮筒內(nèi)設(shè)有發(fā)電裝置。
[0006]所述的發(fā)電裝置中，在相鄰的兩節(jié)浮筒之間，第二端蓋通過連桿萬(wàn)向節(jié)與連桿的一端連接，連桿另一端滑動(dòng)穿過第三端蓋與搖桿的一端連接，搖桿的另一端通過增速器與發(fā)電機(jī)連接。
[0007]在第三端蓋上設(shè)有關(guān)節(jié)軸承，關(guān)節(jié)軸承內(nèi)固設(shè)有軸套，連桿與軸套滑動(dòng)連接。
[0008]搖桿與連桿連接的一端設(shè)有滑槽，連桿的端頭設(shè)有與滑槽配合的滾輪。
[0009]在連桿相對(duì)萬(wàn)向節(jié)的另一側(cè)還設(shè)有滑桿，滑桿一端通過連桿萬(wàn)向節(jié)與第二端蓋連接，第三端蓋上安裝有關(guān)節(jié)軸承，關(guān)節(jié)軸承內(nèi)設(shè)有軸套，滑桿另一端與軸套滑動(dòng)配合。
[0010]所述的增速器為直齒輪增速器。
[0011]在浮筒的內(nèi)部，發(fā)電機(jī)與電路系統(tǒng)連接，
電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為:發(fā)電機(jī)與變壓器連接，變壓器與整流橋連接，整流橋的輸出之間并聯(lián)至少一個(gè)電容，整流橋的輸出串接有電阻。
[0012]所述電容為兩個(gè)。
[0013]所述的電阻為兩個(gè)可變電阻。
[0014]整流橋的輸出之間還并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管。
[0015]本發(fā)明提供的一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，具有以下有益效果:
1、本發(fā)明采用多邊的環(huán)形浮筒作為波浪能收集浮子，不僅具有可靠的穩(wěn)定性，而且可以適應(yīng)來(lái)自不同方向的波浪，收集效率高。
[0016]2、本發(fā)明所采用多邊形浮筒的每一邊采用多節(jié)浮筒組成浮筒鏈作為波浪能收集浮子，可以適應(yīng)不同波長(zhǎng)的波浪，收集效率高。
[0017]3、本發(fā)明在浮筒間采用變向增速機(jī)構(gòu)可將浮筒采集的微型波峰的波浪運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)，大大提高波浪能的利用率。
[0018]4、本發(fā)明采用具有電流控制作用的電路系統(tǒng)，通過整流穩(wěn)壓功能使裝置輸出穩(wěn)定的直流電，提高了系統(tǒng)輸出電能的穩(wěn)定性。
[0019]5、本發(fā)明通過電路系統(tǒng)省去了單向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)安裝，減輕了裝置的重量，且將電路系統(tǒng)置于筒內(nèi)，避免了水上安裝的復(fù)雜性。
[0020]6、本發(fā)明同時(shí)省去了其它波浪能發(fā)電裝置的液壓及氣動(dòng)元件，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，成本降低，是一種廉價(jià)實(shí)用的波浪能發(fā)電裝置。
[0021]7、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便，安裝與維護(hù)較為簡(jiǎn)單。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明的單邊浮筒鏈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明中連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為本發(fā)明中增速器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為本發(fā)明中增速器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6為本發(fā)明中電路系統(tǒng)的電路示意圖。
[0028]圖中:系泊繩I，連接錨2，浮筒3，萬(wàn)向節(jié)4，第一端蓋5，第二端蓋6，第三端蓋7，增速器8，發(fā)電機(jī)9，導(dǎo)線10，電路系統(tǒng)11，連桿萬(wàn)向節(jié)12，連桿13，關(guān)節(jié)軸承14，軸套15，搖桿16，滾輪17，滑桿18，第一齒輪19，第二齒輪20，第三齒輪21，第四齒輪22，第五齒輪23，第六齒輪24，增速器殼體25，變壓器Tl，整流橋Dl，穩(wěn)壓二極管D2，儲(chǔ)能電容Cl，儲(chǔ)能電容C2，可變電阻R1，可變電阻R2。
【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1中，一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，包括多個(gè)浮筒3，所述的多個(gè)浮筒3組成多邊環(huán)形結(jié)構(gòu)，每一邊至少包含兩個(gè)浮筒3，浮筒3之間通過萬(wàn)向節(jié)4連接，在環(huán)形結(jié)構(gòu)上沿圓周設(shè)有至少三個(gè)系泊繩1，優(yōu)選的采用沿圓周均設(shè)，可以根據(jù)本地的波浪參數(shù)確定環(huán)形結(jié)構(gòu)上每段被系泊繩I分隔開的浮筒鏈的長(zhǎng)度，系泊繩I與位于水底的連接錨2連接；
至少部分的浮筒3內(nèi)設(shè)有發(fā)電裝置。由此結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有可靠的穩(wěn)定性，而且可以適應(yīng)來(lái)自不同方向的波浪，收集效率高。
[0030]本例中的發(fā)電裝置也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)電裝置，例如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103410654A中公開的發(fā)電裝置。
[0031]如圖2中所示，所述的發(fā)電裝置中，在相鄰的兩節(jié)浮筒3之間，位于一個(gè)浮筒3第二端蓋6通過連桿萬(wàn)向節(jié)12與連桿13的一端連接，連桿13另一端滑動(dòng)穿過位于另一個(gè)浮筒的第三端蓋7與搖桿16的一端連接，搖桿16的另一端與增速器8的輸入軸固接，增速器8的輸出軸與發(fā)電機(jī)9的輸入軸固接，即搖桿16通過增速器8與發(fā)電機(jī)9連接。多個(gè)浮筒中也不是每個(gè)都設(shè)置有發(fā)電裝置，如圖2中，左側(cè)的浮筒3即空置。浮筒3之間，由萬(wàn)象節(jié)連接。通過連桿13即可帶動(dòng)搖桿16擺動(dòng)，然后通過增速器8帶動(dòng)發(fā)電機(jī)9高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電流。
[0032]優(yōu)選的方案中，在第三端蓋7上設(shè)有關(guān)節(jié)軸承14，關(guān)節(jié)軸承14內(nèi)固設(shè)有軸套15，連桿13與軸套15滑動(dòng)連接。由此結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩個(gè)浮筒3之間之間成大角度彎折的時(shí)候，仍能確保連桿13的正?；瑒?dòng)。因?yàn)樵诨瑒?dòng)過程中，關(guān)節(jié)軸承14可以旋轉(zhuǎn)以適應(yīng)連桿13的彎折角度。通過在連桿13上安裝O型圈實(shí)現(xiàn)排水密封，軸套15與關(guān)節(jié)軸承14之間采用過盈連接并用卡簧限位，關(guān)節(jié)軸承14與端蓋7之間采用過盈連接，關(guān)節(jié)軸承14的旋轉(zhuǎn)由其自身的結(jié)構(gòu)完成。
[0033]優(yōu)選的結(jié)構(gòu)如圖3中，搖桿16與連桿13連接的一端設(shè)有滑槽，連桿13的端頭設(shè)有與滑槽配合的滾輪17。由此結(jié)構(gòu)，連桿13與搖桿16之間的傳動(dòng)更為順滑。
[0034]優(yōu)選的結(jié)構(gòu)如圖3中，在連桿13相對(duì)萬(wàn)向節(jié)4的另一側(cè)還設(shè)有滑桿18，滑桿18一端通過連桿萬(wàn)向節(jié)與第二端蓋6連接，第三端蓋7上安裝有關(guān)節(jié)軸承，關(guān)節(jié)軸承內(nèi)設(shè)有軸套，滑桿18另一端與軸套滑動(dòng)配合。設(shè)置的滑桿18可以起到支撐與位移導(dǎo)航作用。
[0035]優(yōu)選的方案如圖4飛中，所述的增速器8為直齒輪增速器。具體結(jié)構(gòu)為，第一齒輪19的軸與搖桿16固定連接，第一齒輪19與第二齒輪20嚙合連接，第二齒輪20同軸安裝的第三齒輪21與第四齒輪22嚙合連接，第四齒輪22同軸安裝的第五齒輪23與第六齒輪24嚙合連接，第六齒輪24與發(fā)電機(jī)9的輸入軸固定連接。實(shí)現(xiàn)多級(jí)增速機(jī)構(gòu)，且傳動(dòng)可靠。
[0036]在浮筒3的內(nèi)部，發(fā)電機(jī)9與電路系統(tǒng)11連接，
如圖6中，電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為:發(fā)電機(jī)9與變壓器Tl連接進(jìn)行升壓處理，變壓器Tl與整流橋Dl連接，將交流電轉(zhuǎn)為直流電，整流橋Dl的輸出之間并聯(lián)至少一個(gè)電容，實(shí)現(xiàn)濾波功能，整流橋Dl的輸出串接有電阻，由電阻實(shí)現(xiàn)限流的功能。由此結(jié)構(gòu)，將發(fā)電機(jī)9輸出的電流轉(zhuǎn)為直流電。
[0037]如圖6中，所述電容為兩個(gè)，即儲(chǔ)能電容Cl和儲(chǔ)能電容C2。由此實(shí)現(xiàn)更好的濾波效果。所述的電阻為兩個(gè)可變電阻。其中可變電阻Cl起限流作用，最后經(jīng)可變電阻C2給外部供電，電路板輸出端U。接外部使用電路。
[0038]優(yōu)選的如圖6中，整流橋Dl的輸出之間還并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管D2。利用壓二極管D2的單向擊穿功能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的效果。
[0039]使用時(shí)如圖1中所示，將本發(fā)明由系泊繩I和連接錨2連接于海底，多個(gè)浮筒3漂浮在海面上，通過浮筒3收集波浪的起伏運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿13在軸套15內(nèi)移動(dòng)，進(jìn)而帶到滾輪17在搖桿16的滑槽內(nèi)滑動(dòng)，從而使搖桿16來(lái)回?cái)[動(dòng)，搖桿16驅(qū)動(dòng)增速器8轉(zhuǎn)動(dòng)，通過增速器8內(nèi)的齒輪系驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)機(jī)9轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生電能，再通過電路系統(tǒng)11的整流穩(wěn)壓功能輸出穩(wěn)定的直流電。
【權(quán)利要求】
1.一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，包括多個(gè)浮筒(3)，其特征是:所述的多個(gè)浮筒(3)組成多邊環(huán)形結(jié)構(gòu)，每一邊至少包含兩個(gè)浮筒(3)，浮筒(3)之間通過萬(wàn)向節(jié)(4)連接，在環(huán)形結(jié)構(gòu)上沿圓周設(shè)有至少三個(gè)系泊繩(I )，系泊繩(I)與連接錨(2)連接；至少部分的浮筒(3)內(nèi)設(shè)有發(fā)電裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，其特征是: 所述的發(fā)電裝置中，在相鄰的兩節(jié)浮筒(3)之間，第二端蓋(6)通過連桿萬(wàn)向節(jié)(12)與連桿(13)的一端連接，連桿(13)另一端滑動(dòng)穿過第三端蓋(7)與搖桿(16)的一端連接，搖桿(16)的另一端通過增速器(8)與發(fā)電機(jī)(9)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，其特征是:在第三端蓋(7)上設(shè)有關(guān)節(jié)軸承(14)，關(guān)節(jié)軸承(14)內(nèi)固設(shè)有軸套(15)，連桿(13)與軸套(15)滑動(dòng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，其特征是:搖桿(16)與連桿(13)連接的一端設(shè)有滑槽，連桿(13)的端頭設(shè)有與滑槽配合的滾輪(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，其特征是:在連桿(13)相對(duì)萬(wàn)向節(jié)(4)的另一側(cè)還設(shè)有滑桿(18)，滑桿(18)—端通過連桿萬(wàn)向節(jié)與第二端蓋(6)連接，在第三端蓋(7)上設(shè)有關(guān)節(jié)軸承(14)，關(guān)節(jié)軸承(14)內(nèi)固設(shè)有軸套(15)，滑桿(18)另一端與軸套(15)滑動(dòng)配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，其特征是:所述的增速器(8)為直齒輪增速器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，其特征是:在浮筒(3)的內(nèi)部，發(fā)電機(jī)(9)與電路系統(tǒng)(11)連接， 電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為:發(fā)電機(jī)(9)與變壓器(Tl)連接，變壓器(Tl)與整流橋(Dl)連接，整流橋(Dl)的輸出之間并聯(lián)至少一個(gè)電容，整流橋(Dl)的輸出串接有電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，其特征是:所述電容為兩個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，其特征是:所述的電阻為兩個(gè)可變電阻。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多邊漂浮型波浪能發(fā)電裝置，其特征是:整流橋(Dl)的輸出之間還并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管(D2)。
【文檔編號(hào)】H02P9/00GK103696905SQ201410000972
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】方子帆, 馬振豪, 方婧, 楊偉, 何孔德, 高術(shù) 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)