波浪发电装置

摘要

本发明公开了一种波浪发电装置，包括安装板、轴承座总成、主轴、锥齿轮换向单元、连接杆、摆子和发电机，主轴通过轴承座总成悬挂于安装板上，锥齿轮换向单元包括主动锥齿轮、换向锥齿轮和从动锥齿轮，换向锥齿轮与主动锥齿轮及从动锥齿轮啮合，主动锥齿轮和从动锥齿轮均通过转向相同的单向轴承安装在主轴上，主轴上至少安装有两对所述主动锥齿轮和从动锥齿轮，主动锥齿轮的轴向延长部分上通过连接杆连接有摆子，至少两个主动锥齿轮的轴向延长部分上连接的摆子摆动不同步，所述主轴与发电机传动连接。本发明解决了现有摆式波浪发电装置存在的发电不连续、摆子能量损失严重的问题，具有发电连续性好、能量利用效率高且结构简单的优点。

权利要求

1.一种波浪发电装置，其特征在于：包括安装板、轴承座总成、主轴、锥齿轮换向单元、连接杆、摆子和发电机，所述主轴通过轴承座总成悬挂于安装板上，所述锥齿轮换向单元包括主动锥齿轮、换向锥齿轮和从动锥齿轮，所述换向锥齿轮与主动锥齿轮及从动锥齿轮啮合，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮均通过转向相同的单向轴承安装在主轴上，所述主轴上至少安装有两对所述主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮的轴向延长部分上通过连接杆连接有摆子，至少两个主动锥齿轮的轴向延长部分上连接的摆子摆动不同步，所述主轴与发电机传动连接。

2.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于：所述轴承座总成、主轴、锥齿轮换向单元、连接杆和摆子均安装在与波浪隔离的舱体内。

3.根据权利要求2所述的波浪发电装置，其特征在于：所述舱体包括上舱体和下舱体，所述上舱体和下舱体分别安装在安装板的上下两侧，所述轴承座总成、主轴、锥齿轮换向单元、连接杆和摆子均安装在下舱体内，发电机安装在安装板的上方，且位于上舱体内。

4.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于：所述主轴上安装有两对所述主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述两个主动锥齿轮的轴向延长部分上连接的摆子的质量不同。

5.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于：所述换向锥齿轮安装在安装板的下侧。

6.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于：所述主轴上安装有惯性质量单元。

7.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于：所述主轴与发电机通过增速传动连接。

8.根据权利要求2所述的波浪发电装置，其特征在于：所述舱体底部内侧或/和外侧安装有配重块。

9.根据权利要求1所述的波浪发电装置，其特征在于：所述主轴上安装有大传动齿轮，所述发电机的转轴上安装有小传动齿轮，所述主轴与发电机通过大传动齿轮和小传动齿轮的啮合传动连接。

10.根据权利要求6所述的波浪发电装置，其特征在于：所述惯性质量单元为均质圆盘。

说明书

波浪发电装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种发电装置，尤其是涉及一种波浪发电装置，属于海洋能利用技术领域。

背景技术

[0002] 现有的摆式波浪发电装置通常是用波浪直接驱动摆板，摆板受到波浪的冲击后，开始摆动，摆板的摆动带动中间传动机构进行转动，最后，传动机构带动发电机发出电能。

[0003] 现有的摆式波浪发电装置主要存在以下缺点：(1)摆动是一种“加速-减速-速度零点-反向加速-减速-速度零点”循环运动，在一次循环中，当摆子摆到最高位置时，存在速度零点，此时发电机的转速亦为零。因此，现有的摆式波浪发电装置的发电是间歇性的，存在发电机速度为零不发电的情况；(2)摆子受波浪的冲击后发生摆动，由于同时受波浪的阻滞，摆子运动迟缓，能量损严重失。

发明内容

[0004] 为逐一解决现有摆式波浪发电装置存在的发电不连续、摆子能量损失严重的问题，本发明提供一种波浪发电装置。

[0005] 本发明采用的技术方案如下：

[0006] 一种波浪发电装置，包括安装板、轴承座总成、主轴、锥齿轮换向单元、连接杆、摆子和发电机，所述主轴通过轴承座总成悬挂于安装板上，所述锥齿轮换向单元包括主动锥齿轮、换向锥齿轮和从动锥齿轮，所述换向锥齿轮与主动锥齿轮及从动锥齿轮啮合，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮均通过转向相同的单向轴承安装在主轴上，所述主轴上至少安装有两对所述主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮的轴向延长部分上通过连接杆连接有摆子，至少两个主动锥齿轮的轴向延长部分上连接的摆子摆动不同步，所述主轴与发电机传动连接。

[0007] 为使摆子的摆动免受波浪的阻力，提高能量利用效率，优选地，所述轴承座总成、主轴、锥齿轮换向单元、连接杆和摆子均安装在与波浪隔离的舱体内。

[0008] 优选地，所述舱体包括上舱体和下舱体，所述上舱体和下舱体分别安装在安装板的上下两侧，所述轴承座总成、主轴、锥齿轮换向单元、连接杆和摆子均安装在下舱体内，发电机安装在安装板的上方，且位于上舱体内。

[0009] 优选地，所述主轴上安装有两对所述主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述两个主动锥齿轮的轴向延长部分上连接的摆子的质量不同。

[0010] 为便于安装，优选地，所述换向锥齿轮安装在安装板的下侧。

[0011] 为使主轴平稳地转动，优选地，所述主轴上安装有惯性质量单元。

[0012] 为提高发电机转轴的转速，提高发电效率，优选地，所述主轴与发电机通过增速传动连接。

[0013] 为使波浪发电装置保持合理的工作姿态，优选地，所述舱体底部内侧或/和外侧安装有配重块。

[0014] 优选地，所述主轴上安装有大传动齿轮，所述发电机的转轴上安装有小传动齿轮，所述主轴与发电机通过大传动齿轮和小传动齿轮的啮合传动连接。

[0015] 优选地，所述惯性质量单元为均质圆盘。

[0016] 本发明通过采用至少两个摆动不同步的摆子，并利用锥齿轮换向单元，将摆子的双向摆动转换成主轴的单向转动，从而在一部分摆子处于速度零点时，其余摆子仍在继续摆动，使主轴保持转动并带动发电机发电，从而解决了现有摆式波浪发电装置存在的发电不连续的固有问题；进一步地，通过将摆子及相关运动部件安装在与波浪隔离的舱体内，从而在波浪冲击发电装置时，发电装置整体获得波浪能，发生摆动，摆子由于其惯性，与发电装置的整体产生相对摆动，摆子的此相对摆动免受波浪的阻滞，从而最大限度地降低了摆子的能量，提高了摆子摆动能量的利用效率，解决了现有摆式波浪发电装置存在的摆子能量损失严重的问题。

[0017] 本发明具有发电连续性好、能量利用效率高且结构简单的优点。

附图说明

[0018] 图1为本发明一实施例的波浪发电装置的总体结构示意图；

[0019] 图2为图1所示波浪发电装置所采用的锥齿轮换向单元的结构示意图；

[0020] 图中：1、主轴；2、锥齿轮换向单元；3、下舱体；4、轻摆子；5、惯性质量单元；6、滑块；7、大传动齿轮；8、重摆子；9、连接杆；10、轴承座总成；11、发电机；12、小传动齿轮；13、上舱体；14、安装板；15、主动锥齿轮；16、换向锥齿轮；17、从动锥齿轮；18、单向轴承。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

[0022] 如图1～2所示，本实施例的波浪发电装置包括上舱体13、下舱体3、安装板14、轴承座总成10、主轴1、锥齿轮换向单元2、连接杆9、重摆子8、轻摆子4、惯性质量单元5、大传动齿轮7、小传动齿轮12、发电机11和配重块6。

[0023] 上舱体13和下舱体3分别安装在安装板14的上下两侧。

[0024] 轴承座总成10、主轴1、锥齿轮换向单元2、连接杆9、重摆子8和轻摆子4均安装在下舱体3内；发电机11安装在安装板14的上方，且位于上舱体13内。

[0025] 主轴1通过轴承座总成10悬挂于安装板14上，主轴1的中部安装有惯性质量单元5，锥齿轮换向单元2包括主动锥齿轮15、换向锥齿轮16和从动锥齿轮17，换向锥齿轮16与主动锥齿轮15及从动锥齿轮17啮合，换向锥齿轮16安装在安装板14的下侧，主动锥齿轮15和从动锥齿轮17均通过转向相同的单向轴承18安装在主轴1上，主轴1上安装有两对主动锥齿轮15和从动锥齿轮17，两主动锥齿轮15各自的轴向延长部分上通过连接杆9分别连接有重摆子8和轻摆子4，重摆子8和轻摆子4摆动不同步，主轴1上安装有大传动齿轮7，发电机11的转轴上安装有小传动齿轮12，主轴1与发电机11通过大传动齿轮7和小传动齿轮12的啮合增速传动连接，驱动发电机11发出电能。

[0026] 主轴1的中部安装有惯性质量单元5。优选地，惯性质量单元5为均质圆盘。

[0027] 下舱体3底部内侧安装有配重块6。

[0028] 上述锥齿轮换向单元2的换向原理为：当摆子顺时针摆动时，主动锥齿轮15在单向轴承18的作用下，带动主轴1顺时针转动，同时，主动锥齿轮15带动换向锥齿轮16，进而带动从动锥齿轮17逆时针转动，从动锥齿轮17在主轴上打滑；当摆子逆时针摆动时，主动锥齿轮15在主轴上打滑，同时，主动锥齿轮15带动换向锥齿轮16，进而带动从动锥齿轮17顺时针转动，带动主轴顺时针转动。综上所述，无论摆子的摆动方向是顺时针还是逆时针，主轴都保持在顺时针方向转动。

[0029] 特别指出：上述实施例并非本发明的唯一实施方式，而是在不脱离本发明的技术理念的基础上，可以做出很多简单的变形，如取消上舱体，发电机直接安装在下舱体内；发电机与主轴的传动采用涡轮蜗杆等其他传动方式；配重块可以通过连杆或绳索吊在下舱体底部的外侧，或在下舱体上对称布置，或直接吊在安装在主轴上的轴承或轴套的外表面上；惯性质量单元安装在主轴的两端，如此等很多其他的简单变形，此处不再赘述。

[0030] 本发明解决了现有摆式波浪发电装置存在的发电不连续、摆子能量损失严重的问题，具有发电连续性好、能量利用效率高且结构简单的优点。

[0031] 上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出得各种变化，也应视为本发明的保护范围。