專利名稱：漂浮式棘輪波浪能發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，具體涉及一種海洋波浪能發(fā)電裝置，本裝置是機械傳 動裝置，屬于機械工程領(lǐng)域，是利用海洋波浪能的運動來帶動機構(gòu)運動并進(jìn)行發(fā)電的機械
直O(jiān)
背景技術(shù)：
波浪能是海洋中分布廣、能流密度大的可再生能源，利用波浪能為海洋設(shè)備和海 島居民供電在海洋勘探、漁業(yè)開發(fā)和海洋軍事方面有著重要的意義。漂浮式波浪能發(fā)電 方法是離岸開發(fā)海洋波浪能方法中最重要的一種，也是現(xiàn)今世界各國開發(fā)海洋波浪能的熱 點。在波浪作用下的浮子可吸收波浪能，將浮子吸收的波浪能轉(zhuǎn)換為常用的電能是海洋波 浪能開發(fā)利用中的一種常用且行之有效的方法。目前，國內(nèi)外設(shè)計研制的波浪能發(fā)電裝置主要存在以下幾個問題(1)裝置的可靠性問題，在海上這個千變?nèi)f化的環(huán)境中，裝置有時不能正常進(jìn)行工 作一般不是由于裝置設(shè)計的問題，而是在海水的不斷沖擊下裝置的零部件失效導(dǎo)致的；(2)轉(zhuǎn)換效率不高；(3)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料要求高，發(fā)電成本過高；(4)大功率發(fā)電設(shè)備和裝置較多，小型化、小功率和實用化裝置仍不多見。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是為了克服上述問題，克服波浪能發(fā)電裝置主要存在的問題，提供一種漂 浮式棘輪海洋波浪能發(fā)電裝置。該發(fā)明設(shè)計了 一種小功率、小型化海洋波浪能發(fā)電裝置，利用 大海中取之不盡用之不竭的海洋能資源進(jìn)行發(fā)電，可適用于海洋浮標(biāo)、航標(biāo)燈等海上設(shè)備。本發(fā)明是利用浮子吸收波浪能轉(zhuǎn)換為機械能，最終轉(zhuǎn)換為電能的原理實現(xiàn)的，可 以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)箱體漂浮于海面上，箱體上設(shè)有傾斜滑道，在該傾斜滑道上安 置可沿滑道運動的長方體浮子，浮子上端連接鏈條，鏈條經(jīng)過鏈輪和內(nèi)置式棘輪，另一端懸 掛重物，內(nèi)置式棘輪與傳動齒輪同軸，設(shè)定浮子向下運動時為正，棘爪劃過棘輪表明，反則 棘爪帶動棘輪運動，中間齒輪一端與傳動齒輪嚙合，一端與輸出齒輪嚙合，輸出齒輪安裝在 輸出軸上，輸出軸與發(fā)電機用聯(lián)軸器連接。本發(fā)明的工作原理是箱體漂浮于海面上，箱體上設(shè)有傾斜滑道，在該傾斜滑道上 安置可沿滑道運動的長方體浮子，浮子上端連接鏈條，鏈條經(jīng)過鏈輪和內(nèi)置式棘輪，另一端 懸掛重物，在波浪和重物作用下，浮子上下運動，內(nèi)置式棘輪與傳動齒輪同軸，設(shè)定浮子向 下運動時為正，棘爪劃過棘輪表明，反則棘爪帶動棘輪運動，從而帶動傳動齒輪運動，傳動 齒輪與中間齒輪嚙合，帶動中間齒輪運動，中間齒輪與輸出齒輪嚙合，帶動輸出齒輪運動， 輸出齒輪安裝在輸出軸上，輸出軸與發(fā)電機用聯(lián)軸器連接，最終帶動發(fā)電機發(fā)電。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明主要是利用海洋中豐富的波浪能作為發(fā)電的來源，把海水中運動的物體的
3位移轉(zhuǎn)換成電能，浮子向上或向下的運動可以有效地用來進(jìn)行發(fā)電。本發(fā)明相比其他一些波浪能發(fā)電裝置，裝置的主要轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和輸出結(jié)構(gòu)不與海水 直接接觸，零部件不易被海水腐蝕，裝置的穩(wěn)定性和可靠性得以提高。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、內(nèi)部結(jié)構(gòu)安裝簡便、發(fā)電效率高，是一種高效、穩(wěn)定的波浪能發(fā) 電設(shè)備，主要用于海洋設(shè)備和海島居民的用電，對海洋設(shè)備的應(yīng)用技術(shù)研究的開發(fā)和推廣 具有一定的指導(dǎo)意義。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的外觀圖。圖3為內(nèi)置式棘輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號箱體1、浮子2、支架3、支撐軸4、鏈條5、鏈輪6、內(nèi)置式棘輪7、傳動軸8、發(fā)電機9、 重物10、聯(lián)軸器11、輸出齒輪12、輸出軸13、中間齒輪14、中間軸15、傳動齒輪16、箱體端蓋 17。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明漂浮式棘輪波浪能發(fā)電裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如
圖1所示，一種海洋波浪能發(fā)電裝置，本發(fā)明由波浪能吸收裝置、轉(zhuǎn)換裝置和輸 出裝置三個部分組成。吸收裝置設(shè)置于箱體1的傾斜滑道上，轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置設(shè)置于 箱體1內(nèi)部。漂浮式棘輪波浪能發(fā)電裝置半浸沒于水中，浮子2隨著波浪的運動而沿著箱體1 的滑道運動。當(dāng)波峰來臨時，波浪的橫向速度與縱向速度沖擊浮子2，浮子2吸收兩個方向 的力以及受到浸沒在水中的浮力的影響，浮子2方向的合力小于重物10方向的重力，因此， 浮子2沿著滑道向上運動，即鏈條5向著重物10的方向運動，從而帶動內(nèi)置式棘輪7做旋 轉(zhuǎn)運動，內(nèi)置式棘輪7與傳動齒輪16同軸，帶動傳動齒輪16旋轉(zhuǎn)，傳動齒輪16與中間齒輪 14嚙合，帶動中間齒輪14運動，中間齒輪14與輸出齒輪12嚙合，帶動輸出齒輪12運動，輸 出齒輪12安裝在輸出軸13上，輸出軸13與發(fā)電機9用聯(lián)軸器11連接，進(jìn)而使發(fā)電機9處 于工作狀態(tài)，發(fā)出電力。當(dāng)波峰退去，波谷到來時，浮子2失去了來自波浪波峰時所帶來的 橫向速度與縱向速度所帶來的力，所受的浮力也大大減小，而其自身質(zhì)量又大于重物10，最 終在重力差的影響下，沿著滑道向下運動，鏈條5隨著浮子2向滑道下方運動，此時，由于內(nèi) 置式棘輪7的效果，發(fā)電機9并沒有反向旋轉(zhuǎn)，暫時處于停止工作狀態(tài)，等待下一次波峰的 到來。當(dāng)下一次波峰到來時，內(nèi)置式棘輪7再次帶動發(fā)電機9工作，周而復(fù)始，最終使得發(fā) 電機9不斷發(fā)電。圖2為本發(fā)明的外觀圖，由圖2可知，只有浮子2能與海水直接接觸，裝置的其他 零部件都不易腐蝕，穩(wěn)定性和可靠性提高。圖3為內(nèi)置式棘輪示意圖，齒輪7a內(nèi)部裝有一個外嚙合棘輪機構(gòu)，棘輪7b設(shè)置于 傳動軸8上，棘爪7c固定于齒輪7a內(nèi)側(cè)。
權(quán)利要求1.一種漂浮式棘輪海洋波浪能發(fā)電裝置，由吸收裝置、轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置三部分組 成，其特征在于，所述吸收裝置設(shè)置于箱體的滑道上，所述轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置設(shè)置于箱體 內(nèi)部；箱體(1)漂浮于海面上，表面設(shè)有傾斜滑道，在箱體(1)傾斜滑道上設(shè)有可沿傾斜滑道 運動的長方體浮子(2)，浮子(2)上端連接有鏈條(3)，浮子(2)與鏈條另一端的重物(10) 在波浪的作用下，使鏈條(3)經(jīng)過鏈輪(4)與內(nèi)置式棘輪(7)嚙合，帶動傳動齒輪(16)運 動，傳動齒輪(16)與中間齒輪(14)嚙合，帶動中間齒輪(14)運動，中間齒輪(14)與輸出 齒輪(12)嚙合，帶動輸出齒輪(12)運動，輸出軸(13)與發(fā)電機(9)用聯(lián)軸器(11)連接， 帶動發(fā)電機(9)發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋波浪能發(fā)電裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝 置均設(shè)置于箱體內(nèi)部，箱體密封后，只有浮子能與海水接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋波浪能發(fā)電裝置，其特征在于所述內(nèi)置式棘輪(7)是 在齒輪內(nèi)部裝有一個外嚙合棘輪機構(gòu)，棘輪設(shè)置于傳動軸(8)上，棘爪固定于齒輪內(nèi)側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋波浪能發(fā)電裝置，其特征在于根據(jù)不同的海域的波浪 參數(shù)的不同，重物的配重不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋波浪能發(fā)電裝置，其特征在于所述輸出齒輪通過輸出 軸上的聯(lián)軸器與發(fā)電機連接。
專利摘要一種海洋波浪能發(fā)電裝置，包括吸收裝置、轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置。吸收裝置由浮子組成，設(shè)置于箱體的滑道上，可沿滑道運動。轉(zhuǎn)換裝置和輸出裝置設(shè)置于箱體內(nèi)。轉(zhuǎn)換裝置由鏈條、鏈輪、內(nèi)置式棘輪、重物、傳動齒輪、中間齒輪、傳動軸、中間軸組成。鏈條一端連接浮子，另一端連接重物，在波浪作用下帶動棘輪運動；棘輪與傳動齒輪同軸，帶動傳動齒輪運動；傳動齒輪與中間齒輪嚙合，帶動中間齒輪運動。輸出裝置包括輸出齒輪、輸出軸、聯(lián)軸器和發(fā)電機。中間齒輪與輸出齒輪嚙合，帶動輸出齒輪運動，輸出軸又與發(fā)電機用聯(lián)軸器連接，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。漂浮式棘輪波浪能發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝簡便，能很好地應(yīng)用于小型浮標(biāo)。
文檔編號F03B13/16GK201786545SQ20102051321
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者侯淑榮, 張麗珍, 楊俊 , 沈小青, 羊曉晟 申請人:上海海洋大學(xué)