一種利用船身擺動的鐘擺發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用船身擺動的鐘擺發(fā)電裝置，解決現(xiàn)有的波浪發(fā)電裝置需要對船身結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造以適合船身不同吃水深度的問題。本裝置包括設(shè)置在船體內(nèi)的鐘擺，鐘擺底部為擺錘，擺錘通過剛性連桿連接在設(shè)置在船身軸承上的擺軸上，擺軸的兩端分別通過正向棘輪和反向棘輪連接有發(fā)電機(jī)。本發(fā)明根據(jù)船身在海面上時刻不停且不斷改變的擺動，在船身內(nèi)設(shè)置鐘擺，利用鐘擺和船身的不同步擺動，帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電能源清潔，是海上船舶用電的有效補(bǔ)充。
【專利說明】 一種利用船身擺動的鐘擺發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用波浪的發(fā)電裝置，特別涉及一種利用船身擺動的鐘擺發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋中潮起潮落、洋流流動、波浪起伏都蘊(yùn)含著巨大的能源，在能源日益緊張的今日，海洋能源是一個巨大的寶庫，海洋潮汐能、波浪能清潔無污染，且潛能巨大，而目前人們對還能能源的開發(fā)還只是滄海一粟。而另一方面，船舶在海面上行駛和駐停時，無論船舶大小，船身總會隨著海浪左右起伏搖擺，而且搖擺幅度隨著船舶行駛方向與洋流的方向關(guān)系、海浪、海風(fēng)變化而不斷改變。而從發(fā)電的本質(zhì)來說，是線圈在磁場中運(yùn)動產(chǎn)生電流，利用船舶在海面上的搖擺，轉(zhuǎn)換為線圈和磁場的相對運(yùn)動進(jìn)行發(fā)電，能替代部分船用電源。
[0003]中國專利局2013年12月4日公開的CN103423072A號專利申請文件，名稱為新型震蕩浮子式海洋波浪能發(fā)電裝置，該裝置利用浮子升降，推動浮子上方的齒條升降，繼而由齒條帶動齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪經(jīng)過增速后帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動記性發(fā)電。該裝置采用置于海水中的浮子作為線圈在磁場中運(yùn)動的驅(qū)動源，浮子需要入水，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，而且需要對船身進(jìn)行改造，以適應(yīng)船舶在不同吃水深度時，浮子總能保持在海平面上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有的波浪發(fā)電裝置需要對船身結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造以適合船身不同吃水深度的問題，提供一種無需入水的利用船身擺動的鐘擺發(fā)電裝置。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種利用船身擺動的鐘擺發(fā)電裝置，包括設(shè)置在船體內(nèi)的鐘擺，鐘擺底部為擺錘，擺錘通過剛性連桿連接在設(shè)置在船身軸承上的擺軸上，擺軸的兩端分別通過正向棘輪和反向棘輪連接有發(fā)電機(jī)。在平地上，鐘擺如果沒有動力輸入，由于阻尼的作用，擺動幅度會不斷減小直至靜止。而船舶位于海面上時，船身永遠(yuǎn)處于擺動狀態(tài)，而且擺動幅度雖海浪、海風(fēng)、洋流、行進(jìn)方向等各種因素的作用不斷變化。而鐘擺的擺錘具有很大的慣性，而且本身并非固定隨船體擺動，鐘擺的擺動相對船體有一定的滯后，這就使鐘擺和船身本身具有相對運(yùn)動，利用單向的棘輪將這種相對擺動單向傳遞給發(fā)電裝置，能對船身由于波浪產(chǎn)生的擺動能量進(jìn)行搜集轉(zhuǎn)化為電能，作為海上用電的補(bǔ)充。舉例來說，當(dāng)船身入水開始，船身就會產(chǎn)生擺動，而鐘擺開始時是保持鉛垂方向的，此時就存在鐘擺和船身的相對運(yùn)動；而當(dāng)鐘擺開始擺動，船身的擺動幅度又不斷發(fā)生變化，鐘擺和船身的擺動幅度始終不會同步。
[0006]作為優(yōu)選，遠(yuǎn)離擺軸的所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸外端向外伸出，并在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸外端設(shè)有飛輪。利用飛輪的慣性，在鐘擺轉(zhuǎn)時，飛輪能保持對應(yīng)側(cè)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子能保持慣性轉(zhuǎn)動。
[0007]作為優(yōu)選，所述擺軸兩端分別先通過棘輪連接增速器，增速器再通過棘輪連接發(fā)電機(jī)，同一增速器前后的棘輪均為正向棘輪或反向棘輪，且擺軸兩端的棘輪方向相反。利用增速器將鐘擺擺動放大，提高發(fā)電效率，而當(dāng)鐘擺反向擺動，增速器能通過棘輪和擺軸和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸均脫開，不會造成負(fù)累。
[0008]作為優(yōu)選，所述增速器為變速比大于一的變速齒輪組。增速器可以為行星齒輪組、并列式齒輪組等任意變速形式。
[0009]作為優(yōu)選，所述鐘擺的擺動平面沿船身橫向。相對來說，船身的橫向比縱向具有更明顯的擺動幅度及擺動變化。
[0010]本發(fā)明根據(jù)船身在海面上時刻不停且不斷改變的擺動，在船身內(nèi)設(shè)置鐘擺，利用鐘擺和船身的不同步擺動，帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電能源清潔，是海上船舶用電的有效補(bǔ)充。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明鐘擺結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0014]圖4是本發(fā)明正向棘輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明反向棘輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1.船身，2.發(fā)電裝置，3.擺錘，4.連桿，5.擺軸，6.發(fā)電機(jī)，7.飛輪，8.正向棘輪，9.反向棘輪，10.增速器。
【具體實施方式】
[0017]下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0018]實施例1:一種利用船身擺動的鐘擺發(fā)電裝置，如圖1所示。船身I內(nèi)布置有發(fā)電裝置2，發(fā)電裝置2中間為通過軸承轉(zhuǎn)動安裝在船身上的擺軸5，擺軸5下部通過剛性的連桿4連接擺錘3，擺錘3為具有很大慣性質(zhì)量的圓餅。擺軸、擺錘和連桿組成依靠自身慣性與船身不同步擺動的鐘擺結(jié)構(gòu)，擺動平面沿船身的橫向，如圖2、圖3所示。
[0019]如圖2所示，擺軸5 —端通過一正向棘輪8連接增速器10，增速器再通過第二個正向棘輪連接發(fā)電機(jī)6，發(fā)電機(jī)6轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸另一端向外伸出并掛設(shè)有飛輪7，增速器可以將擺軸的轉(zhuǎn)動放大后傳遞給發(fā)電機(jī)，并通過飛輪的慣性，保證擺軸逆向旋轉(zhuǎn)后，具有較大的轉(zhuǎn)動慣量，保持穩(wěn)定發(fā)電。擺軸5另一端通過一反向棘輪9連接增速器10，增速器再通過第二個反向棘輪連接發(fā)電機(jī)6，發(fā)電機(jī)6轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸另一端向外伸出并掛設(shè)有飛輪7。
[0020]正向棘輪和反向棘輪如圖4,圖5所示,兩者驅(qū)動方向一個為正時針、一個為逆時針。
[0021]發(fā)電機(jī)工作過程:船身處于海面上持續(xù)且不斷變化的擺動，船身橫向擺動尤為明顯，鐘擺由于自身的大慣性，擺動與船身不同步，帶動擺軸相對船身轉(zhuǎn)動，擺軸正轉(zhuǎn)時，通過一端的正向棘輪傳遞給增速器，增速器將擺軸轉(zhuǎn)動放大后，通過第二個正向棘輪帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，并帶動發(fā)電機(jī)外端的飛輪轉(zhuǎn)動，當(dāng)擺軸逆向轉(zhuǎn)動時，正向棘輪脫離，飛輪的慣性使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子能保持一定的轉(zhuǎn)速持續(xù)發(fā)電；當(dāng)擺軸逆向轉(zhuǎn)動時，通過另一端的反向棘輪傳遞給增速器，增速器將擺軸轉(zhuǎn)動放大后，通過第二個反向棘輪帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，并帶動發(fā)電機(jī)外端的飛輪轉(zhuǎn)動。
【權(quán)利要求】
1.一種利用船身擺動的鐘擺發(fā)電裝置，其特征在于:包括設(shè)置在船體內(nèi)的鐘擺，鐘擺底部為擺錘，擺錘通過剛性連桿連接在設(shè)置在船身軸承上的擺軸上，擺軸的兩端分別通過正向棘輪和反向棘輪連接有發(fā)電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用船身擺動的鐘擺發(fā)電裝置，其特征在于:遠(yuǎn)離擺軸的所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸外端向外伸出，并在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸外端設(shè)有飛輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用船身擺動的鐘擺發(fā)電裝置，其特征在于:所述擺軸兩端分別先通過棘輪連接增速器，增速器再通過棘輪連接發(fā)電機(jī)，同一增速器前后的棘輪均為正向棘輪或反向棘輪，且擺軸兩端的棘輪方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用船身擺動的鐘擺發(fā)電裝置，其特征在于:所述增速器為變速比大于一的變速齒輪組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用船身擺動的鐘擺發(fā)電裝置，其特征在于:所述鐘擺的擺動平面沿船身橫向。
【文檔編號】F03B13/20GK103994017SQ201410041601
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】陳正壽 申請人:浙江海洋學(xué)院