專利名稱：潛?。烁邉?dòng)能機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種波浪動(dòng)能機(jī)，特別涉及一種潛浮—浪高動(dòng)能機(jī)。
背景技術(shù)：
眾所周知，占地球表面積百分之七十以上的海洋，蘊(yùn)藏著無(wú)窮無(wú)盡的能量，將這些能量提取轉(zhuǎn)化利用一直是人們追求的目標(biāo)。我國(guó)是一個(gè)臨海國(guó)家，海岸線長(zhǎng)達(dá)2萬(wàn)多公里，近海蘊(yùn)藏的海浪能量是巨大的，我國(guó)有五湖四海，五大湖泊蘊(yùn)藏的能量也是十分可觀的。但是在目前，對(duì)五湖四海蘊(yùn)藏的能量的開(kāi)發(fā)利用仍屈指可數(shù)，且處于實(shí)驗(yàn)探索階段。解決問(wèn)題的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)出一種或多種能高效提取海浪能量的設(shè)備，顯然、當(dāng)這種設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和熱力發(fā)電具有可比性時(shí)，才能被推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高效的潛浮—浪高動(dòng)能機(jī)，在常用的同等浪高條件下，提取的能量大幅度提高?，F(xiàn)有技術(shù)在常規(guī)情況下只能提取的波浪的能量，而本方案除提取該波浪能量外，還可提取一種價(jià)值可觀的潛能，以此提升技術(shù)水平。
一種潛浮—浪高動(dòng)能機(jī)，包括機(jī)架，能量輸出裝置，錨，其特征在于機(jī)架1是由多個(gè)縱向長(zhǎng)管11、縱向管11a、橫向長(zhǎng)管12、橫向管12a、豎管13構(gòu)成一體，其頂層設(shè)有平臺(tái)；設(shè)有波浪探測(cè)器2，集能機(jī)構(gòu)3，集能控制裝置4，其中波浪探測(cè)器2由掛架21、銷(xiāo)軸22、擺桿23、浮筒24構(gòu)成，掛架21固定在位于頂層的縱向管11a上，掛架21上裝有銷(xiāo)軸22，擺桿23的上部固定在銷(xiāo)軸22上，浮筒24安裝在擺桿23的下端部；集能機(jī)構(gòu)3由固定座31、擺軸32、雙臂桿33、導(dǎo)輪34、滑輪35、扇形齒輪36、伸縮筒37構(gòu)成，固定座31分別安裝在頂層相鄰的縱向管11a上，擺軸32穿過(guò)2個(gè)雙臂桿33后通過(guò)軸承套裝在固定座31上，2個(gè)雙臂桿33之間裝有相互嚙合的扇形齒輪36，雙臂桿33的上端部裝有導(dǎo)輪34和滑輪35，伸縮筒37安裝在雙臂桿33的下端部；集能控制裝置4含有一個(gè)電路板和一組導(dǎo)輪限位裝置，一個(gè)輔助限位裝置，電路板布置在機(jī)架1的平臺(tái)上，其電路由電源E、雙杠行程開(kāi)關(guān)JKL211、延時(shí)器T1和T2、電磁鐵S1和S2組成，雙杠行程開(kāi)關(guān)JKL211布置在與掛架21作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的擺桿23上；導(dǎo)輪限位裝置布置在與機(jī)架平臺(tái)固定連接的底板上，由導(dǎo)軌41、始升閘42、隔板43、閘片44、始降閘45、驅(qū)動(dòng)器46、帶有復(fù)位彈簧的閘塊47、緩沖器48、始伸閘49組成，采用左右對(duì)稱布置的2個(gè)導(dǎo)軌41，導(dǎo)軌41是由A-B-C-D-A線段圍成的曲面板的邊緣，始升閘42布置在2個(gè)導(dǎo)軌之間上端部的間隔處，隔板43布置在2個(gè)導(dǎo)軌之間下端部的間隔處，隔板43的左側(cè)和右側(cè)分別布置閘片44、始降閘45以及驅(qū)動(dòng)器46，帶有復(fù)位彈簧的閘塊47布置在導(dǎo)軌上端部外側(cè)，緩沖器48布置在閘塊47上方，始伸閘49位于閘塊47上方外側(cè)，電磁鐵S1和S2分別布置在始升閘42上方和驅(qū)動(dòng)器46下方，位于隔板43兩側(cè)的電磁鐵S2並聯(lián)；輔助限位裝置布置在固定于機(jī)架平臺(tái)的另一個(gè)底板上用于控制緩沖器48和始伸閘49的動(dòng)作，由與擺桿23上端部相連的連桿4a、撥桿座4b、撥桿4c、拉簧4d、杠桿4e和4e′、拉鉤4f、擺塊及擺塊軸4j、限位槽及限位銷(xiāo)4k、杠桿銷(xiāo)4g、滾輪4h、擋塊4m、頂桿4n、彈簧及簧座4o組成，撥桿4c的一端安裝在撥桿座4b上，其另一端卡住在始伸閘49的導(dǎo)桿上，拉簧4d的兩端裝在撥桿4c上，杠桿4e和4e′及拉鉤4f的一端采用杠桿銷(xiāo)4g連在一起，杠桿4e和4e′的另一端裝在撥桿4c上，拉鉤4f的另一端鉤住緩沖器48，擺塊軸4j焊在連桿下面，布置在限位槽內(nèi)的限位銷(xiāo)焊在連桿的下表面，擋塊4m位于連桿4a的下方，固定在底板上，頂桿4n固定在擋塊4m上，擺塊4j鉤住伸出外部的杠桿銷(xiāo)4g外面的滾輪4h。能量輸出裝置5由中間軸51和52、傘齒輪53和54、同步帶輪及同步帶55構(gòu)成，中間軸51和52分別安裝在機(jī)架平臺(tái)上，且兩者相互垂直，相互嚙合的傘齒輪53和54分別安裝在中間軸51和52上，在擺軸32上裝有超越離合器，該離合器與中間軸51之間采用同步帶輪及同步帶55連接；伸縮筒37由管軸37a、左軸轂37b、右軸轂37c、左端蓋37d、右端蓋37e、移盤(pán)37f、左翹板37g、右翹板37h、護(hù)管37j、橡膠套37k組合而成；延時(shí)器T1和T2的延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)短視波浪傳播速度而定；驅(qū)動(dòng)器46由擺桿46a和46b、運(yùn)動(dòng)副46c和46d、拉桿46e和復(fù)位彈簧46f、電磁鐵S2組成，其中擺桿46a和46b、拉桿46e、復(fù)位彈簧46f的一端由軸銷(xiāo)連接在一起，運(yùn)動(dòng)副46c設(shè)置在始降閘45上，運(yùn)動(dòng)副46d設(shè)置在底板上，復(fù)位彈簧46f的另一端固定在底板上，雙杠行程開(kāi)關(guān)的b-b導(dǎo)通，電磁鐵S2通電，拉動(dòng)拉桿46e帶動(dòng)始降閘45外移。
參照?qǐng)D6和圖7，以下詳細(xì)說(shuō)明本潛浮—浪高動(dòng)能機(jī)的運(yùn)行過(guò)程。
·如圖7所示，導(dǎo)輪在A-B行程運(yùn)行時(shí)，位于水面上方的伸縮筒橫向收縮，伸縮筒體積縮小比重增大。
·導(dǎo)輪在B-C行程運(yùn)行時(shí)，伸縮筒依靠自身單擺重量快速潛入水中，推動(dòng)閘塊后由于慣性作用撞擊緩沖器，緩沖器向外位移，始伸閘動(dòng)作。
·導(dǎo)輪進(jìn)入C-D行程，緩沖器、閘塊相繼復(fù)位。
·導(dǎo)輪運(yùn)行到導(dǎo)軌的D處時(shí)，裝在擺桿23上的雙杠行程開(kāi)關(guān)由于擺桿23與掛架21的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，雙杠行程開(kāi)關(guān)中的a-a導(dǎo)通，電磁鐵S1吸引始升閘上升。
·導(dǎo)輪進(jìn)入導(dǎo)軌上的D-A行程，伸縮筒在水中其外周面上受到水壓，使翹板被壓平，和橡膠套的回彈收縮力，迫使伸縮筒快速伸長(zhǎng)數(shù)倍，筒體體積增大，比重減小，波浪來(lái)時(shí)，快速浮至浪峰，并被鎖定。當(dāng)波浪一過(guò)去，便懸在空中，借其自身慣性及波浪抬高作用，導(dǎo)輪進(jìn)入A-A′區(qū)間，受閘片阻擋及始降閘擠壓而暫停移動(dòng)。
·由于擺軸與掛架的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，雙杠行程開(kāi)關(guān)的b-b導(dǎo)通，電磁鐵S2工作，驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)始降閘向外位移，導(dǎo)輪返回，且再一次進(jìn)入行程A-B。導(dǎo)輪以此往復(fù)運(yùn)動(dòng)，處于水下的伸縮筒快速上升和隨波浪上升至浪峰的行程中驅(qū)動(dòng)擺軸23轉(zhuǎn)動(dòng)，提取的能量提供給能量輸出裝置，對(duì)外供給動(dòng)力源。
本動(dòng)能機(jī)采用拋錨定位定向，縱向長(zhǎng)管11對(duì)準(zhǔn)波浪前沿，確保動(dòng)能機(jī)提取的能量值穩(wěn)定。
同現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型具有如下突出優(yōu)點(diǎn)1)除提取常規(guī)的波浪能量外，小型機(jī)伸縮筒潛入水中深度為1.5～2.5米，提取的能量提高80％以上；2)縱向長(zhǎng)管11對(duì)準(zhǔn)波浪前沿，提取能量值穩(wěn)定；3)本機(jī)輸出的動(dòng)能不用轉(zhuǎn)換成電能，而直接驅(qū)動(dòng)水泵從海底采礦或用于發(fā)電，如吸取海底富含礦物質(zhì)的懸浮物；4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便。對(duì)深海及淺海海域皆可適用，利于建造大型集能基地。


圖1為潛浮—浪高動(dòng)能機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為波浪探測(cè)器、集能機(jī)構(gòu)、能量輸出裝置的安裝圖。
圖4為伸縮筒收縮狀態(tài)示意圖。
圖5為伸縮筒擴(kuò)張狀態(tài)示意圖。
圖6為控制電路圖。
圖7為導(dǎo)輪運(yùn)行軌跡及控制部件圖。
圖8為輔助限位裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9和圖10為混凝土錨及鋼板接線箱結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種潛浮—浪高動(dòng)能機(jī)，如圖1～圖3所示，在底層采用2根平行排列的縱向長(zhǎng)管11，中心距為19m，每根尺寸為φ1.5×100m，管內(nèi)分隔為三部分，中段視風(fēng)浪大小適量充水，首尾兩段中空，兩端呈流線形，通過(guò)拋錨定位，該錐狀體對(duì)著來(lái)浪方向，中層的縱向長(zhǎng)管位于底層縱向長(zhǎng)管上方，處于水的界面上，與底層縱向長(zhǎng)管的中心距為4.5m。如圖3所示，浮筒和伸縮筒的軸線與浪的前沿成平行布置，來(lái)浪先后將浮筒和伸縮筒順勢(shì)抬起。以5個(gè)尺寸為φ1×7m的伸縮筒為一組，提升行程為2.5mm，平均提升速度為每秒1米，輸出有效浮力為5噸，每組輸出功率為106kw，本動(dòng)能機(jī)設(shè)置10組伸縮筒，輸出總功率為1060kw。
實(shí)施例2一種潛浮—浪高動(dòng)能機(jī)，以60個(gè)伸縮筒為10組，每組6個(gè)伸縮筒，伸縮筒直徑不小于2m，每組輸出功率為500kw，輸出總功率為5000kw。
實(shí)施例3一種潛浮—浪高動(dòng)能機(jī)，采用70個(gè)伸縮筒，以7個(gè)為1組，共分10組，伸縮筒直徑不小于3m，伸縮筒潛水深度不小于4.5米，輸出總功率不小于10000kw。圖9和圖10為混凝土錨和鋼板接線箱的結(jié)構(gòu)圖，混凝土錨6由錨腳61，D形環(huán)62、丁字鐵及錨索63構(gòu)成。鋼板接線箱65布置在混凝土錨中央上，包含密封套66，鋼管67，電纜68，密封套69，導(dǎo)線夾65a，絕緣箱65b。
權(quán)利要求1.一種潛浮-浪高動(dòng)能機(jī)，包括機(jī)架，能量輸出裝置，錨，其特征在于機(jī)架(1)是由多個(gè)縱向長(zhǎng)管(11)、縱向管(11a)、橫向長(zhǎng)管(12)、橫向管(12a)、豎管(13)構(gòu)成一體，其頂層設(shè)有平臺(tái)；設(shè)有波浪探測(cè)器(2)，集能機(jī)構(gòu)(3)，集能控制裝置(4)，其中波浪探測(cè)器(2)由掛架(21)、銷(xiāo)軸(22)、擺桿(23)、浮筒(24)構(gòu)成，掛架(21)固定在位于頂層的縱向管(11a)上，掛架(21)上裝有銷(xiāo)軸(22)，擺桿(23)的上部固定在銷(xiāo)軸(22)上，浮筒(24)安裝在擺桿(23)的下端部；集能機(jī)構(gòu)(3)由固定座(31)、擺軸(32)、雙臂桿(33)、導(dǎo)輪(34)、滑輪(35)、扇形齒輪(36)、伸縮筒(37)構(gòu)成，固定座(31)分別安裝在頂層相鄰的縱向管(11a)上，擺軸(32)穿過(guò)2個(gè)雙臂桿(33)后通過(guò)軸承套裝在固定座(31)上，2個(gè)雙臂桿(33)之間裝有相互嚙合的扇形齒輪(36)，雙臂桿(33)的上端部裝有導(dǎo)輪(34)和滑輪(35)，伸縮筒(37)安裝在雙臂桿(33)的下端部；集能控制裝置(4)含有一個(gè)電路板，一組導(dǎo)輪限位裝置，一個(gè)輔助限位裝置，電路板布置在機(jī)架(1)的平臺(tái)上，其電路由電源(E)、雙杠行程開(kāi)關(guān)(JKL211)、延時(shí)器(T1和T2)、電磁鐵(S1和S2)組成，雙杠行程開(kāi)關(guān)(JKL211)布置在與掛架(21)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的擺桿(23)上；導(dǎo)輪限位裝置布置在與機(jī)架平臺(tái)固定連接的底板上，由導(dǎo)軌(41)、始升閘(42)、隔板(43)、閘片(44)、始降閘(45)、驅(qū)動(dòng)器(46)、帶有復(fù)位彈簧的閘塊(47)、緩沖器(48)、始伸閘(49)組成，采用左右對(duì)稱布置的2個(gè)導(dǎo)軌(41)，始升閘(42)布置在2個(gè)導(dǎo)軌之間上端部的間隔處，隔板(43)布置在2個(gè)導(dǎo)軌之間下端部的間隔處，隔板(43)的左側(cè)和右側(cè)分別布置閘片(44)、始降閘(45)以及驅(qū)動(dòng)器(46)，帶有復(fù)位彈簧的閘塊(47)布置在導(dǎo)軌上端部外側(cè)，緩沖器(48)布置在閘塊(47)上方，始伸閘(49)位于閘塊(47)上方外側(cè)，電磁鐵(S1和S2)分別布置在始升閘(42)上方和驅(qū)動(dòng)器(46)下方，位于隔板(43)兩側(cè)的電磁鐵(S2)並聯(lián)；輔助限位裝置布置在固定于機(jī)架平臺(tái)的另一個(gè)底板上用于控制緩沖器(48)和始伸閘(49)的動(dòng)作，由與擺桿(23)上端部相連的連桿(4a)、撥桿座(4b)、撥桿(4c)、拉簧(4d)、杠桿(4e和4e′)、拉鉤(4f)、擺塊及擺塊軸(4j)、限位槽及限位銷(xiāo)(4k)、杠桿銷(xiāo)(4g)、滾輪(4h)、擋塊(4m)、頂桿(4n)、彈簧及簧座(4o)組成，撥桿(4c)的一端安裝在撥桿座(4b)上，其另一端卡住在始伸閘(49)的導(dǎo)桿上，拉簧(4d)的兩端裝在撥桿(4c)上，杠桿(4e和4e′)及拉鉤(4f)的一端采用杠桿銷(xiāo)(4g)連在一起，杠桿(4e和4e′)的另一端裝在撥桿(4c)上，拉鉤(4f)的另一端鉤住緩沖器(48)，擺塊軸(4j)焊在連桿下面，布置在限位槽內(nèi)的限位銷(xiāo)焊在連桿的下表面，擋塊(4m)位于連桿4a的下方，固定在底板上，頂桿(4n)固定在擋塊(4m)上，擺塊(4j)鉤住伸出外部的杠桿銷(xiāo)(4g)外面的滾輪4h；能量輸出裝置(5)由中間軸(51和52)、傘齒輪(53和54)、同步帶輪及同步帶(55)構(gòu)成，中間軸(51和52)分別安裝在機(jī)架平臺(tái)上，且兩者相互垂直，相互嚙合的傘齒輪(53和54)分別安裝在中間軸(51和52)上，在擺軸(32)上裝有超越離合器，該離合器與中間軸(51)之間采用同步帶輪及同步帶(55)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛浮-浪高動(dòng)能機(jī)，其特征在于伸縮筒(37)由管軸(37a)、左軸轂(37b)、右軸轂(37c)、左端蓋(37d)、右端蓋(37e)、移盤(pán)(37f)、左翹板(37g)、右翹板(37h)、護(hù)管(37j)、橡膠套(37k)組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛浮-浪高動(dòng)能機(jī)，其特征在于導(dǎo)軌(41)是由A-B-C-D-A線段圍成的曲面板的邊緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛浮-浪高動(dòng)能機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)器(46)由擺桿(46a和46b)、運(yùn)動(dòng)副(46c和46d)、拉桿(46e)和復(fù)位彈簧(46f)、電磁鐵(S2)組成，其中擺桿(46a和46b)、拉桿(46e)、復(fù)位彈簧(46f)的一端由軸銷(xiāo)連接在一起，運(yùn)動(dòng)副(46c)設(shè)置在始降閘(45)上，運(yùn)動(dòng)副(46d)設(shè)置在底板上，復(fù)位彈簧(46f)的另一端固定在底板上，雙杠行程開(kāi)關(guān)的b-b導(dǎo)通，電磁鐵(S2)通電，拉動(dòng)拉桿(46e)帶動(dòng)始降閘(45)外移。
專利摘要一種潛?。烁邉?dòng)能機(jī)，其特征是設(shè)有多個(gè)波浪探測(cè)器(2)和多個(gè)集能機(jī)構(gòu)(3)，波浪探測(cè)器(2)由固定在機(jī)架上的掛架(21)、銷(xiāo)軸(22)、擺桿(23)、浮筒(24)構(gòu)成；集能機(jī)構(gòu)(3)由固定座(31)、擺軸(32)、雙臂桿(33)、導(dǎo)輪(34)、滑輪(35)、扇形齒輪(36)、伸縮筒(37)構(gòu)成，雙臂桿(33)和伸縮筒(37)繞擺軸(32)擺動(dòng)，伸縮筒(37)收縮時(shí)體積縮小潛入水中，伸展時(shí)體積增大而上浮。本機(jī)借用伸縮筒的沉浮采集能量，輸出動(dòng)能，可直接驅(qū)動(dòng)水泵從海底采礦，或者用于發(fā)電。
文檔編號(hào)F03B13/22GK2871899SQ20052013442
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者黃金倫 申請(qǐng)人:黃金倫