專利名稱：搖擺式水下波浪發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)電裝置，尤其涉及一種利用海水波浪產(chǎn)生的能量進行發(fā)電
的搖擺式水下波浪發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
大海波浪能源是一種密度低、不穩(wěn)定、無污染、可再生、儲量大、分布廣、利用難的 能源。隨著世界礦物能源的逐步減少，人們必須尋找新的能源，海洋能源無疑是首選的新能 源之一 ；隨著礦物能源對環(huán)境的破壞日益嚴(yán)重，人們也在尋找新的替代能源，可再生、清潔 的海洋能源，也是最理想的替代能源之一。由于大海波浪的利用地點局限在海岸附近，還容 易受到海洋災(zāi)害性氣候的侵襲，因此開發(fā)成本高，規(guī)模小，經(jīng)濟效益差，投資回收期長，大大 地束縛了波浪能源的大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)利用和發(fā)展。 雖然波浪能源開發(fā)的技術(shù)復(fù)雜、成本高、投資回收期長，但是近200年來，世界各 國還是投入了很大的力量進行了不懈的探索和研究。除了實驗室研究外，挪威、日本、英國、 美國、法國、西班牙和中國等國家已建成多個數(shù)十瓦至數(shù)百千瓦的試驗波浪發(fā)電裝置，主要 的形式有活動點頭鴨、波面筏、海蚌型、浮體式振蕩水柱型、固定式(岸式)振蕩水柱型、水 流型、壓力柔性袋型等。但是這些發(fā)電裝置都存在一個共同的問題，就是波浪能轉(zhuǎn)換成電能 的中間環(huán)節(jié)多，效率低，電力輸出波動性大，這也是影響波浪發(fā)電大規(guī)模開發(fā)利用的主要原 因之一。把分散的、低密度的、不穩(wěn)定的波浪能吸收起來，集中、經(jīng)濟、高效地轉(zhuǎn)化為有用的 電能，裝置及其構(gòu)筑物能承受災(zāi)害性海洋氣候的破壞，實現(xiàn)安全運行，是當(dāng)今波浪能開發(fā)的 難題和方向。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要解決原有的波浪發(fā)電裝置中間環(huán)節(jié)多、效率低、電力輸出波動性 大、運行不穩(wěn)定的技術(shù)問題；提供一種把分散的、低密度的、不穩(wěn)定的波浪能吸收起來，集 中、經(jīng)濟、高效地轉(zhuǎn)化為有用的電能，中間環(huán)節(jié)少，實現(xiàn)方便，效率高，減小電力輸出的波動， 裝置及其構(gòu)筑物能承受災(zāi)害性海洋氣候的破壞，實現(xiàn)穩(wěn)定、安全運行的搖擺式水下波浪發(fā) 電裝置。 本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的本實用新型包 括抗水壓防漏固定座、波浪搖擺受力裝置、發(fā)電機，所述的抗水壓防漏固定座上設(shè)有一密封 開口，所述的波浪搖擺受力裝置包括露出在抗水壓防漏固定座外的搖板、與搖板相連的連 桿及設(shè)于連桿底部的弧形齒輪，連桿穿過抗水壓防漏固定座上的密封開口 ，連桿的頂端位 于抗水壓防漏固定座外，連桿的底端位于抗水壓防漏固定座內(nèi)，設(shè)于連桿上的轉(zhuǎn)軸連接在 所述的密封開口上，所述的弧形齒輪的設(shè)置方向與所述的搖板板面垂直，所述的弧形齒輪 與設(shè)于抗水壓防漏固定座內(nèi)的發(fā)電機之間連接有傳動機構(gòu)，發(fā)電機的輸出電纜引出抗水壓 防漏固定座外。大海產(chǎn)生的波浪推動波浪搖擺受力裝置的搖板使連桿以轉(zhuǎn)軸為支點來回 搖晃，搖板的面積比較大，確保與海水有較大的接觸面，海水有點波動就能帶動搖板來回搖
3晃，使之能吸收更多的波浪能源。海水波浪推動搖板，帶動弧形齒輪旋轉(zhuǎn)，通過嚙合關(guān)系，進 一步帶動傳動機構(gòu)作出一級一級的力的傳遞，最后傳遞給發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸使之旋轉(zhuǎn)，從而實 現(xiàn)發(fā)電。不論動力大小，波浪搖擺受力裝置都會通過傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)動發(fā)電機轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)發(fā)電，產(chǎn) 生的電能通過輸出電纜傳回控制站。本裝置將波浪動能轉(zhuǎn)換成電能，中間環(huán)節(jié)少，實現(xiàn)方 便，效率高，減小電力輸出的波動，運行穩(wěn)定且安全。 岸邊前浪退下與后浪交會所產(chǎn)生的搖晃的密度、流速及波浪搖擺受力裝置的受力 面積影響轉(zhuǎn)換成的電能大小，因此波浪搖擺受力裝置的受力面積可根據(jù)發(fā)電機的容量配 置。為提高發(fā)電效率必須綜合環(huán)境的風(fēng)向、風(fēng)力、潮汐時間、海水深度、海床形狀、海床坡度 等數(shù)據(jù)進行詳細運算設(shè)置。根據(jù)發(fā)電需求可設(shè)置多個搖擺式水下波浪發(fā)電裝置進行并聯(lián)發(fā) 電?？顾畨悍缆┕潭ㄗ安ɡ藫u擺受力裝置可使用防海水腐蝕的材質(zhì)，如塑料、精密陶瓷或 耐腐蝕的橡膠、不銹鋼，也可使用鈦、銅或銅合金或其它耐腐蝕合金。 作為優(yōu)選，所述的傳動機構(gòu)包括與弧形齒輪嚙合的一號齒輪，一號齒輪的一側(cè)設(shè) 有正轉(zhuǎn)離合齒輪，一號齒輪的另一側(cè)設(shè)有逆轉(zhuǎn)離合齒輪，一號齒輪、正轉(zhuǎn)離合齒輪及逆轉(zhuǎn)離 合齒輪都同軸設(shè)在第一旋轉(zhuǎn)軸上，第一旋轉(zhuǎn)軸的兩端通過軸承安裝在所述的抗水壓防漏固 定座上；所述的正轉(zhuǎn)離合齒輪的下方設(shè)有與之嚙合的二號齒輪，逆轉(zhuǎn)離合齒輪的下方設(shè)有 與之嚙合的反向輪，反向輪的下方設(shè)有與反向輪嚙合的三號齒輪，二號齒輪和三號齒輪之 間設(shè)有四號齒輪，四號齒輪與位于其下方的五號齒輪嚙合，五號齒輪設(shè)在發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸上， 二號齒輪、三號齒輪及四號齒輪都同軸設(shè)在第二旋轉(zhuǎn)軸上，第二旋轉(zhuǎn)軸的兩端通過軸承安 裝在所述的抗水壓防漏固定座上。當(dāng)搖板受到海水波浪的正向推動時，弧形齒輪帶動一號 齒輪正轉(zhuǎn)，這時正轉(zhuǎn)離合齒輪旋轉(zhuǎn)，逆轉(zhuǎn)離合齒輪不轉(zhuǎn)動，正轉(zhuǎn)離合齒輪帶動二號齒輪旋 轉(zhuǎn)，再由二號齒輪通過四號齒輪帶動五號齒輪旋轉(zhuǎn)，最后帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)軸正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)發(fā)電。 當(dāng)搖板受到海水波浪的反向推動時，弧形齒輪帶動一號齒輪反轉(zhuǎn)，這時正轉(zhuǎn)離合齒輪不旋 轉(zhuǎn)，逆轉(zhuǎn)離合齒輪轉(zhuǎn)動，逆轉(zhuǎn)離合齒輪帶動反向輪旋轉(zhuǎn)，反向輪再帶動三號齒輪旋轉(zhuǎn)，再由 三號齒輪通過四號齒輪帶動五號齒輪旋轉(zhuǎn)，最后帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)軸正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)發(fā)電。利用離心 原理當(dāng)搖板正轉(zhuǎn)時，正轉(zhuǎn)離合齒輪內(nèi)部的凸輪展開帶動轉(zhuǎn)動；搖板逆轉(zhuǎn)時，逆轉(zhuǎn)離合齒輪內(nèi) 部的凸輪展開帶動轉(zhuǎn)動。故不論海水波浪從哪兒方向推動搖板，通過傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)換，發(fā)電 機都能輸出正向電壓，確保提供給控制站穩(wěn)定且安全的電壓。 作為優(yōu)選，所述的抗水壓防漏固定座的密封開口上設(shè)有風(fēng)箱型密封套，所述的波 浪搖擺受力裝置從風(fēng)箱型密封套中穿過。風(fēng)箱型密封套的設(shè)置，確保波浪搖擺受力裝置既 能順利地來回搖晃，又能起到很好的密封作用，確保抗水壓防漏固定座有很好的密封性能， 外界的海水不會滲漏進去。 作為優(yōu)選，所述的搖板是塊平面板體。 作為優(yōu)選，所述的抗水壓防漏固定座直接或通過支架固定安裝在岸邊海床上?？?水壓防漏固定座及支架通過防銹膨脹螺釘固定安裝在岸邊海床上。安裝牢固，不會隨波逐 流，使發(fā)電裝置運行更加穩(wěn)固。岸邊有前浪和回浪，在前浪和回浪相會處，波浪搖擺受力裝 置會如海草般地受到海浪的前后涌動，使之能吸收更多的波浪能。 本實用新型的有益效果是通過波浪搖擺受力裝置、傳動機構(gòu)及發(fā)電機，仿照水中 植物生長方式，將分散的、低密度的、不穩(wěn)定的波浪能吸收起來，集中、經(jīng)濟、高效地轉(zhuǎn)化為 有用的電能，中間環(huán)節(jié)少，實現(xiàn)方便，效率高，電力輸出的波動小，能承受災(zāi)害性海洋氣候的破壞，使用方便，成本低廉，實現(xiàn)穩(wěn)定，運行安全。
圖1是本實用新型的一種剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實用新型中的波浪搖擺受力裝置的一種側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實用新型中的正轉(zhuǎn)離合齒輪的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1.抗水壓防漏固定座，2.發(fā)電機，3.輸出電纜，4.搖板，5.連桿，6.弧形齒 輪，7.正轉(zhuǎn)離合齒輪，8.逆轉(zhuǎn)離合齒輪，9.第一旋轉(zhuǎn)軸，IO.反向輪，ll. 一號齒輪，12. 二號 齒輪，13.三號齒輪，14.五號齒輪，15.四號齒輪，16.第二旋轉(zhuǎn)軸，17.風(fēng)箱型密封套。
具體實施方式下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。 實施例1 :本實施例的搖擺式水下波浪發(fā)電裝置，如圖1、圖2所示，包括抗水壓防 漏固定座1、波浪搖擺受力裝置、發(fā)電機2。抗水壓防漏固定座1直接通過防銹膨脹螺釘固 定安裝在岸邊海床上，當(dāng)然也可以通過與支架相連，再將支架通過防銹膨脹螺釘固定安裝 在岸邊海床上?？顾畨悍缆┕潭ㄗ?上有一密封開口，密封開口上有風(fēng)箱型密封套17。波 浪搖擺受力裝置包括露出在抗水壓防漏固定座1外的搖板4、與搖板4相連的連桿5及位于 連桿5底部的弧形齒輪6，連桿5從風(fēng)箱型密封套17中穿過，連桿5的頂端位于抗水壓防漏 固定座1夕卜，連桿5的底端位于抗水壓防漏固定座1內(nèi)，連桿5上的轉(zhuǎn)軸18連接在密封開 口上。搖板4是塊面積較大的平面板體，弧形齒輪6的設(shè)置方向與搖板4板面垂直?；⌒?齒輪6與位于抗水壓防漏固定座1內(nèi)的發(fā)電機2之間連接有傳動機構(gòu)，發(fā)電機2的輸出電 纜3引出抗水壓防漏固定座1外。 如圖1、圖3所示，傳動機構(gòu)包括與弧形齒輪6嚙合的一號齒輪ll，一號齒輪11的 左側(cè)有正轉(zhuǎn)離合齒輪7，一號齒輪11的右側(cè)有逆轉(zhuǎn)離合齒輪8，一號齒輪11、正轉(zhuǎn)離合齒輪 7及逆轉(zhuǎn)離合齒輪8都同軸安裝在第一旋轉(zhuǎn)軸9上，第一旋轉(zhuǎn)軸9的兩端通過軸承安裝在 抗水壓防漏固定座1上；正轉(zhuǎn)離合齒輪7的下方有與之嚙合的二號齒輪12，逆轉(zhuǎn)離合齒輪8 的下方有與之嚙合的反向輪10，反向輪10的下方有與反向輪10嚙合的三號齒輪13， 二號 齒輪12和三號齒輪13之間有四號齒輪15，四號齒輪15與位于其下方的五號齒輪14嚙合， 五號齒輪14安裝在發(fā)電機2的轉(zhuǎn)軸上，二號齒輪12、三號齒輪13及四號齒輪15都同軸安 裝在第二旋轉(zhuǎn)軸16上，第二旋轉(zhuǎn)軸16的兩端通過軸承安裝在抗水壓防漏固定座1上。 工作過程當(dāng)搖板受到海水波浪的正向推動時，弧形齒輪帶動一號齒輪正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn) 離合齒輪內(nèi)部的凸輪展開帶動正轉(zhuǎn)離合齒輪旋轉(zhuǎn)，逆轉(zhuǎn)離合齒輪不轉(zhuǎn)動，正轉(zhuǎn)離合齒輪帶 動二號齒輪旋轉(zhuǎn)，再由二號齒輪通過第二旋轉(zhuǎn)軸帶動四號齒輪旋轉(zhuǎn)，四號齒輪再帶動五號 齒輪旋轉(zhuǎn)，最后帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)軸正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)發(fā)電。當(dāng)搖板受到海水波浪的反向推動時，弧形 齒輪帶動一號齒輪反轉(zhuǎn)，這時通過第一旋轉(zhuǎn)軸的帶動，正轉(zhuǎn)離合齒輪不旋轉(zhuǎn)，逆轉(zhuǎn)離合齒輪 內(nèi)部的凸輪展開帶動逆轉(zhuǎn)離合齒輪轉(zhuǎn)動，逆轉(zhuǎn)離合齒輪帶動反向輪旋轉(zhuǎn)，反向輪再帶動三 號齒輪旋轉(zhuǎn)，再通過第二旋轉(zhuǎn)軸帶動四號齒輪旋轉(zhuǎn)，四號齒輪再帶動五號齒輪旋轉(zhuǎn)，最后帶 動發(fā)電機轉(zhuǎn)軸正轉(zhuǎn)，實現(xiàn)發(fā)電。經(jīng)過上述傳動機構(gòu)的力的方向的轉(zhuǎn)換，不論海水波浪從哪兒 方向推動搖板，發(fā)電機都能輸出正向電壓，確保提供給控制站穩(wěn)定且安全的電壓，實現(xiàn)正常發(fā)電。 本實用新型仿照水中植物生長方式，將分散的、低密度的、不穩(wěn)定的波浪能吸收起 來，集中、經(jīng)濟、高效地轉(zhuǎn)化為有用的電能，中間環(huán)節(jié)少，實現(xiàn)方便，效率高，電力輸出的波動 小，能承受災(zāi)害性海洋氣候的破壞，使用方便，成本低廉，實現(xiàn)穩(wěn)定，運行安全。
權(quán)利要求一種搖擺式水下波浪發(fā)電裝置，其特征在于包括抗水壓防漏固定座(1)、波浪搖擺受力裝置、發(fā)電機(2)，所述的抗水壓防漏固定座(1)上設(shè)有一密封開口，所述的波浪搖擺受力裝置包括露出在抗水壓防漏固定座(1)外的搖板(4)、與搖板(4)相連的連桿(5)及設(shè)于連桿(5)底部的弧形齒輪(6)，連桿(5)穿過抗水壓防漏固定座(1)上的密封開口，連桿(5)的頂端位于抗水壓防漏固定座(1)外，連桿(5)的底端位于抗水壓防漏固定座(1)內(nèi)，設(shè)于連桿(5)上的轉(zhuǎn)軸(18)連接在所述的密封開口上，所述的弧形齒輪(6)的設(shè)置方向與所述的搖板(4)板面垂直，所述的弧形齒輪(6)與設(shè)于抗水壓防漏固定座(1)內(nèi)的發(fā)電機(2)之間連接有傳動機構(gòu)，發(fā)電機(2)的輸出電纜(3)引出抗水壓防漏固定座(1)外。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖擺式水下波浪發(fā)電裝置，其特征在于所述的傳動機構(gòu)包括 與弧形齒輪(6)嚙合的一號齒輪(ll)，一號齒輪(11)的一側(cè)設(shè)有正轉(zhuǎn)離合齒輪(7)，一號 齒輪(11)的另一側(cè)設(shè)有逆轉(zhuǎn)離合齒輪(8)，一號齒輪(11)、正轉(zhuǎn)離合齒輪(7)及逆轉(zhuǎn)離合 齒輪(8)都同軸設(shè)在第一旋轉(zhuǎn)軸(9)上，第一旋轉(zhuǎn)軸(9)的兩端通過軸承安裝在所述的抗 水壓防漏固定座(1)上；所述的正轉(zhuǎn)離合齒輪(7)的下方設(shè)有與之嚙合的二號齒輪(12)， 逆轉(zhuǎn)離合齒輪(8)的下方設(shè)有與之嚙合的反向輪(IO)，反向輪(10)的下方設(shè)有與反向輪 (10)嚙合的三號齒輪(13)，二號齒輪(12)和三號齒輪(13)之間設(shè)有四號齒輪(15)，四號 齒輪(15)與位于其下方的五號齒輪(14)嚙合，五號齒輪(14)設(shè)在發(fā)電機(2)的轉(zhuǎn)軸上， 二號齒輪(12)、三號齒輪(13)及四號齒輪(15)都同軸設(shè)在第二旋轉(zhuǎn)軸(16)上，第二旋轉(zhuǎn) 軸(16)的兩端通過軸承安裝在所述的抗水壓防漏固定座(1)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的搖擺式水下波浪發(fā)電裝置，其特征在于所述的抗水壓防 漏固定座(1)的密封開口上設(shè)有風(fēng)箱型密封套(17)，所述的波浪搖擺受力裝置從風(fēng)箱型密 封套(17)中穿過。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的搖擺式水下波浪發(fā)電裝置，其特征在于所述的搖板(4)是塊 平面板體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的搖擺式水下波浪發(fā)電裝置，其特征在于所述的抗水壓防 漏固定座(1)直接或通過支架固定安裝在岸邊海床上。
專利摘要本實用新型涉及一種搖擺式水下波浪發(fā)電裝置，包括設(shè)有一密封開口的抗水壓防漏固定座、波浪搖擺受力裝置、發(fā)電機。波浪搖擺受力裝置包括露出在抗水壓防漏固定座外的搖板、與搖板相連的連桿及設(shè)于連桿底部的弧形齒輪，連桿穿過抗水壓防漏固定座上的密封開口，連桿的頂端位于抗水壓防漏固定座外，連桿的底端位于抗水壓防漏固定座內(nèi)，設(shè)于連桿上的轉(zhuǎn)軸連接在密封開口上，弧形齒輪的設(shè)置方向與搖板板面垂直，弧形齒輪與設(shè)于抗水壓防漏固定座內(nèi)的發(fā)電機之間連接有傳動機構(gòu)，發(fā)電機的輸出電纜引出抗水壓防漏固定座外。本實用新型中間環(huán)節(jié)少，實現(xiàn)方便，效率高，電力輸出的波動小，能承受災(zāi)害性海洋氣候的破壞，使用方便，成本低廉，實現(xiàn)穩(wěn)定，運行安全。
文檔編號F03B13/14GK201521392SQ200920307918
公開日2010年7月7日 申請日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者白奇玄 申請人:浙江經(jīng)立五金機械有限公司