本實用新型是一種節(jié)能發(fā)電裝置，具體講是一種波浪動力機構(gòu)及具有該機構(gòu)的海洋波浪能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

隨著世界礦物能源的逐步減少，人們必須尋找新的能源，而海洋占地球表面70.8%，使得海洋能源成為首選的新能源之一。海洋波浪起伏中蘊藏著巨大的能量，波浪能也是最理想的清潔能源，無污染，具有可再生性。

近年來，世界各國都制定了開發(fā)海洋波浪能的規(guī)劃。我國上世紀(jì)70年代開始研發(fā)海洋波浪能的發(fā)電裝置，但已研發(fā)使用的海洋波浪能的發(fā)電裝置，如廣東汕尾建設(shè)的100kw振蕩水拄式波浪發(fā)電站，仍具有波浪能轉(zhuǎn)換成電能的中間環(huán)節(jié)多、效率低、電力輸出波動性大的問題，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。實際上，需要一個全機械的高速旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電的機構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，而提供一種波浪動力機構(gòu)及具有該機構(gòu)的海洋波浪能發(fā)電裝置。

本實用新型是按以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本實用新型的波浪動力機構(gòu)，包括箱體，設(shè)置在箱體上的連接軸和動力軸，連接軸上連接有齒輪，動力軸上連接有超越離合器與慣性輪，齒輪與超越離合器相嚙合，連接軸穿過箱體與浮臂徑向連接。

上述波浪動力機構(gòu)的浮臂包括擺臂與浮箱，擺臂一端與連接軸的一端連接，擺臂另一端與浮箱相連，擺臂和浮箱的連接端與連接軸另一端之間設(shè)有支撐桿。

本實用新型的具有單一波浪動力機構(gòu)的海洋波浪能發(fā)電裝置，包括波浪動力機構(gòu)、加速箱和發(fā)電機；所述的波浪動力機構(gòu)包括箱體，設(shè)置在箱體上的連接軸和動力軸，連接軸上連接有齒輪，動力軸上連接有超越離合器與慣性輪，齒輪與超越離合器相嚙合，連接軸穿過箱體與浮臂徑向連接；波浪動力機構(gòu)的動力軸與加速箱的輸入軸同軸連接,加速箱的輸出軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)動軸同軸相連。

上述波浪動力機構(gòu)的浮臂包括擺臂與浮箱，擺臂一端與連接軸的一端連接，擺臂另一端與浮箱相連，擺臂和浮箱的連接端與連接軸另一端之間設(shè)有支撐桿。

本實用新型的具有多個波浪動力機構(gòu)的海洋波浪能發(fā)電裝置，包括多個相連的波浪動力機構(gòu)、加速箱和發(fā)電機；所述的波浪動力機構(gòu)包括箱體，設(shè)置在箱體上的連接軸和動力軸，連接軸上連接有齒輪，動力軸上連接有超越離合器與慣性輪，齒輪與超越離合器相嚙合，連接軸穿過箱體與浮臂徑向連接；多個相連波浪動力機構(gòu)的動力軸同軸連接，且最后一個波浪動力機構(gòu)的動力軸與加速箱的輸入軸同軸連接,加速箱的輸出軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)動軸同軸相連。

上述多個波浪動力機構(gòu)中的每間隔一個或多個波浪動力機構(gòu)連接有相同個數(shù)的波浪動力機構(gòu)，相同個數(shù)波浪動力機構(gòu)的連接軸上相對反向設(shè)置浮臂，反向設(shè)置浮臂的波浪動力機構(gòu)箱體內(nèi)的齒輪通過與反向輪嚙合聯(lián)動超越離合器，形成相鄰波浪動力機構(gòu)的超越離合器同向運轉(zhuǎn)。

上述多個波浪動力機構(gòu)中的浮臂均包括擺臂與浮箱，擺臂一端與連接軸的一端連接，擺臂另一端與浮箱相連，擺臂和浮箱的連接端與連接軸另一端之間設(shè)有支撐桿。

本實用新型的具有一對波浪動力機構(gòu)的海洋波浪能發(fā)電裝置，包括兩個相連的波浪動力機構(gòu)、加速箱和發(fā)電機；所述的波浪動力機構(gòu)包括箱體，設(shè)置在箱體上的連接軸和動力軸，連接軸上連接有齒輪，動力軸上連接有超越離合器與慣性輪，齒輪與超越離合器相嚙合，連接軸穿過箱體與浮臂徑向連接；兩個波浪動力機構(gòu)的動力軸同軸連接，兩個波浪動力機構(gòu)內(nèi)部的齒輪、超越離合器和慣性輪相對鏡像設(shè)置，其中之一波浪動力機構(gòu)箱體內(nèi)的齒輪通過與反向輪嚙合聯(lián)動超越離合器，兩個波浪動力機構(gòu)的浮臂相對反向設(shè)置在兩個箱體的遠端側(cè)，且兩個浮臂相互連接；設(shè)有反向輪的波浪動力機構(gòu)的動力軸與加速箱的輸入軸同軸連接,加速箱的輸出軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)動軸同軸相連。

上述一對波浪動力機構(gòu)中的兩個相對反向設(shè)置的浮臂通過平衡桿首尾相連，使兩個相連的波浪動力機構(gòu)形成一個波浪動力機構(gòu)組，海洋波浪能發(fā)電裝置包括多組上述波浪動力機構(gòu)組。

上述一對波浪動力機構(gòu)中的浮臂均包括擺臂與浮箱，擺臂一端與連接軸的一端連接，擺臂另一端與浮箱相連，擺臂和浮箱的連接端與連接軸另一端之間設(shè)有支撐桿。

本實用新型具有以下的有益效果：

本實用新型為純機械結(jié)構(gòu)，可靠、簡潔、運動副少，體積較少，維護簡單，壽命長的特點。利用浮箱的重力和海水的浮力，帶動浮臂上下起伏運動，通過結(jié)構(gòu)將杠桿力轉(zhuǎn)化為高速單向旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電，無需同步，無噪音、無污染，制造、安裝成本低，發(fā)電效率高。

附圖說明

圖1是本實用新型單向動力發(fā)電機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型具有單一單向動力發(fā)電機構(gòu)的海洋波浪能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型具有多個單向動力發(fā)電機構(gòu)的海洋波浪能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型具有一對單向動力發(fā)電機構(gòu)的海洋波浪能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1：箱體 2：連接軸

3：動力軸 4：齒輪

5：超越離合器 6：慣性輪

7：浮臂 8：擺臂

9：浮箱 10：支撐桿

11：密封蓋 12：加速箱

13：發(fā)電機 14：反向輪

15：平衡桿 16：第一聯(lián)軸器

17：第二聯(lián)軸器 18：第三聯(lián)軸器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進行詳細的說明。

如圖1所示，本實用新型的波浪動力機構(gòu)，包括箱體1，設(shè)置在箱體1上的連接軸2和動力軸3，連接軸上連接有齒輪4，動力軸3上連接有超越離合器5與慣性輪6，齒輪與超越離合器相嚙合，連接軸穿過箱體與浮臂7徑向連接。

上述波浪動力機構(gòu)的浮臂包括擺臂8與浮箱9，擺臂一端與連接軸的一端連接，擺臂另一端與浮箱相連，擺臂和浮箱的連接端與連接軸另一端之間設(shè)有支撐桿10。

本實施例在工作時，浮箱可上下擺動，浮箱向上擺動時，通過擺臂帶動連接軸正向轉(zhuǎn)動，使齒輪正向高速旋轉(zhuǎn)，與齒輪嚙合的超越離合器也進行正向高速運轉(zhuǎn)，并帶動慣性輪轉(zhuǎn)動；浮箱向下擺動時，通過擺臂帶動連接軸反向轉(zhuǎn)動，使齒輪反向高速旋轉(zhuǎn)，但與齒輪嚙合的超越離合器停止運轉(zhuǎn)，此時慣性輪通過慣性持續(xù)轉(zhuǎn)動。如此隨浮箱上下擺動，進行循環(huán)工作。上述波浪動力機構(gòu)中，擺臂和浮箱的連接端與連接軸另一端之間的支撐桿，可以保持浮臂與整體之間的平衡。連接軸與箱體連接處設(shè)有密封蓋11，動力軸與箱體連接處同樣設(shè)有密封蓋，可防止海水倒灌，保護內(nèi)部裝置，避免海水腐蝕。

如圖2所示，本實用新型的具有單一波浪動力機構(gòu)的海洋波浪能發(fā)電裝置，包括波浪動力機構(gòu)、加速箱11和發(fā)電機12；所述的波浪動力機構(gòu)包括箱體，設(shè)置在箱體上的連接軸和動力軸，連接軸上連接有齒輪，動力軸上連接有超越離合器與慣性輪，齒輪與超越離合器相嚙合，連接軸穿過箱體與浮臂徑向連接；波浪動力機構(gòu)的動力軸與加速箱的輸入軸同軸連接,加速箱的輸出軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)動軸同軸相連。

上述波浪動力機構(gòu)的浮臂包括擺臂與浮箱，擺臂一端與連接軸的一端連接，擺臂另一端與浮箱相連，擺臂和浮箱的連接端與連接軸另一端之間設(shè)有支撐桿。

本實施例在工作時，浮箱隨波浪起伏進行上下擺動，當(dāng)浮箱向上擺動時，通過擺臂帶動連接軸正向轉(zhuǎn)動，使齒輪正向高速旋轉(zhuǎn)，與齒輪嚙合的超越離合器也進行正向高速運轉(zhuǎn)，并帶動慣性輪轉(zhuǎn)動；浮箱向下擺動時，通過擺臂帶動連接軸反向轉(zhuǎn)動，使齒輪反向高速旋轉(zhuǎn)，但與齒輪嚙合的超越離合器停止運轉(zhuǎn)，此時慣性輪通過慣性持續(xù)轉(zhuǎn)動，如此隨浮箱上下擺動，進行循環(huán)工作將機械能通過第一聯(lián)軸器16傳送至加速箱，經(jīng)加速箱后，通過第二聯(lián)軸器17傳送至發(fā)電機進行發(fā)電。同時，在上述波浪動力機構(gòu)中，擺臂和浮箱的連接端與連接軸另一端之間的支撐桿，可以保持浮臂與整體之間的平衡。連接軸與箱體連接處設(shè)有密封蓋，動力軸與箱體連接處同樣設(shè)有密封蓋，可防止海水倒灌，保護內(nèi)部裝置，避免海水腐蝕。

如圖3所示，本實用新型的具有多個波浪動力機構(gòu)的海洋波浪能發(fā)電裝置，包括多個相連的波浪動力機構(gòu)、加速箱和發(fā)電機；所述的波浪動力機構(gòu)包括箱體，設(shè)置在箱體上的連接軸和動力軸，連接軸上連接有齒輪，動力軸上連接有超越離合器與慣性輪，齒輪與超越離合器相嚙合，連接軸穿過箱體與浮臂徑向連接；多個相連波浪動力機構(gòu)的動力軸同軸連接，且最后一個波浪動力機構(gòu)的動力軸與加速箱的輸入軸同軸連接,加速箱的輸出軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)動軸同軸相連。

上述多個波浪動力機構(gòu)中的每間隔一個或多個波浪動力機構(gòu)連接有相同個數(shù)的波浪動力機構(gòu)，相同個數(shù)波浪動力機構(gòu)的連接軸上相對反向設(shè)置浮臂，反向設(shè)置浮臂的波浪動力機構(gòu)箱體內(nèi)的齒輪通過與反向輪14嚙合聯(lián)動超越離合器，形成相鄰波浪動力機構(gòu)的超越離合器同向運轉(zhuǎn)。

上述多個波浪動力機構(gòu)中的浮臂均包括擺臂與浮箱，擺臂一端與連接軸的一端連接，擺臂另一端與浮箱相連，擺臂和浮箱的連接端與連接軸另一端之間設(shè)有支撐桿。

本實施例在工作時，多個相連的波浪動力機構(gòu)的浮箱隨波浪起伏進行上下擺動，每個波浪動力機構(gòu)的動力軸間通過第三聯(lián)軸器18相連，每間隔一個或多個波浪動力機構(gòu)連接有相同個數(shù)的波浪動力機構(gòu)，相同個數(shù)波浪動力機構(gòu)的連接軸上相對反向設(shè)置浮臂，并使其箱體內(nèi)設(shè)置反向輪，使齒輪通過反向輪與超越離合器連接，保證浮臂設(shè)置在任何一側(cè)，超越離合器都為同向高速旋轉(zhuǎn)。由于相鄰的波浪動力機構(gòu)相對反向設(shè)置浮臂，使海洋波浪能發(fā)電機整體保持相對平衡。當(dāng)同一側(cè)設(shè)置浮臂的波浪動力機構(gòu)的浮箱向上擺動時，通過其相連的擺臂帶動連接軸正向轉(zhuǎn)動，使齒輪正向高速旋轉(zhuǎn)，與齒輪嚙合的超越離合器也進行正向高速運轉(zhuǎn)，并帶動慣性輪轉(zhuǎn)動；當(dāng)其浮箱向下擺動時，通過擺臂帶動連接軸反向轉(zhuǎn)動，使齒輪反向高速旋轉(zhuǎn)，但與齒輪嚙合的超越離合器停止運轉(zhuǎn)，此時慣性輪通過慣性持續(xù)轉(zhuǎn)動。當(dāng)另一側(cè)反向設(shè)置浮臂的波浪動力機構(gòu)的浮箱向上擺動時，通過其相連的擺臂帶動連接軸反向轉(zhuǎn)動，使齒輪反向高速旋轉(zhuǎn)，齒輪通過與其嚙合的反向輪，聯(lián)動超越離合器進行正向高速運轉(zhuǎn)，并帶動慣性輪轉(zhuǎn)動；當(dāng)其浮箱向下擺動時，通過擺臂帶動連接軸正向轉(zhuǎn)動，使齒輪正向高速旋轉(zhuǎn)，齒輪通過與其嚙合的反向輪，聯(lián)動超越離合器停止運轉(zhuǎn)，此時慣性輪通過慣性持續(xù)轉(zhuǎn)動。如此隨浮箱上下擺動，進行循環(huán)工作將機械能通過第一聯(lián)軸器傳送至加速箱，經(jīng)加速箱后，通過第二聯(lián)軸器傳送至發(fā)電機進行發(fā)電。同時，擺臂和浮箱的連接端與連接軸另一端之間的支撐桿，可以保持浮臂與整體之間的平衡。在箱體與連接軸和動力軸的連接處設(shè)有密封蓋，可防止海水倒灌，保護內(nèi)部裝置，避免海水腐蝕。

如圖4所示，本實用新型的具有一對波浪動力機構(gòu)的海洋波浪能發(fā)電裝置，包括兩個相連的波浪動力機構(gòu)、加速箱和發(fā)電機；所述的波浪動力機構(gòu)包括箱體，設(shè)置在箱體上的連接軸和動力軸，連接軸上連接有齒輪，動力軸上連接有超越離合器與慣性輪，齒輪與超越離合器相嚙合，連接軸穿過箱體與浮臂徑向連接；兩個波浪動力機構(gòu)的動力軸同軸連接，兩個波浪動力機構(gòu)內(nèi)部的齒輪、超越離合器和慣性輪相對鏡像設(shè)置，其中之一波浪動力機構(gòu)箱體內(nèi)的齒輪通過與反向輪嚙合聯(lián)動超越離合器，兩個波浪動力機構(gòu)的浮臂相對反向設(shè)置在兩個箱體的遠端側(cè)，且兩個浮臂相互連接；設(shè)有反向輪的波浪動力機構(gòu)的動力軸與加速箱的輸入軸同軸連接,加速箱的輸出軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)動軸同軸相連。

上述一對波浪動力機構(gòu)中的兩個相對反向設(shè)置的浮臂通過平衡桿15首尾相連，使兩個相連的波浪動力機構(gòu)形成一個波浪動力機構(gòu)組，海洋波浪能發(fā)電裝置包括多組上述波浪動力機構(gòu)組。

上述一對波浪動力機構(gòu)中的浮臂均包括擺臂與浮箱，擺臂一端與連接軸的一端連接，擺臂另一端與浮箱相連。

本實施例在工作時，一對相連波浪動力機構(gòu)的動力軸通過第三聯(lián)軸器同軸連接，一對相連波浪動力機構(gòu)的連接軸上的兩個齒輪分別設(shè)置在兩個箱體內(nèi)的相對遠端，動力軸上的兩個超越離合器分別設(shè)置在兩個箱體內(nèi)的相對遠端，動力軸上的兩個慣性輪分別設(shè)置在兩個箱體內(nèi)的相對近端，一對相連的波浪動力機構(gòu)通過平衡桿將浮臂首尾相連，使浮臂與整體保持相對平衡，又使相連的兩個波浪動力機構(gòu)形成波浪動力機構(gòu)組，整個海洋波浪能發(fā)電裝置具有多組波浪動力機構(gòu)組。相連兩個機構(gòu)的浮箱進行聯(lián)動，分別設(shè)置在波浪的浪峰與浪谷，隨波浪起伏進行反向擺動。當(dāng)其中一個波浪動力機構(gòu)的浮箱向上擺動時，通過其相連的擺臂帶動連接軸正向轉(zhuǎn)動，使齒輪正向高速旋轉(zhuǎn)，與齒輪嚙合的超越離合器也進行正向高速運轉(zhuǎn)，并帶動慣性輪轉(zhuǎn)動；此時由于杠桿原理，相連的另一個波浪動力機構(gòu)的浮箱向下擺動時，通過擺臂帶動連接軸正向轉(zhuǎn)動，使齒輪正向高速旋轉(zhuǎn)，齒輪通過反向輪與超越離合器聯(lián)動，使超越離合器停止運轉(zhuǎn)，慣性輪通過慣性持續(xù)轉(zhuǎn)動。當(dāng)其中一個波浪動力機構(gòu)的浮箱向下擺動時，通過其相連的擺臂帶動連接軸反向轉(zhuǎn)動，使齒輪反向高速旋轉(zhuǎn)，與齒輪嚙合的超越離合器停止運轉(zhuǎn)，慣性輪通過慣性持續(xù)轉(zhuǎn)動；此時由于杠桿原理，相連的另一個波浪動力機構(gòu)的浮箱向上擺動時，通過擺臂帶動連接軸反向轉(zhuǎn)動，使齒輪反向高速旋轉(zhuǎn)，齒輪通過反向輪與超越離合器聯(lián)動，使超越離合器正向高速運轉(zhuǎn)，并帶動慣性輪轉(zhuǎn)動。如此隨浮箱上下擺動，進行循環(huán)工作將機械能通過第一聯(lián)軸器傳送至加速箱，經(jīng)加速箱后，通過第二聯(lián)軸器傳送至發(fā)電機進行發(fā)電。由于相連的兩個波浪動力機構(gòu)相對反向設(shè)置浮臂，使海洋波浪能發(fā)電機整體保持相對平衡。同時，在箱體與連接軸和動力軸的連接處設(shè)有密封蓋，可防止海水倒灌，保護內(nèi)部裝置，避免海水腐蝕。

本實用新型為純機械結(jié)構(gòu)，可靠、簡潔、運動副少，體積較少，維護簡單，壽命長的特點。利用浮箱的重力和海水的浮力，帶動浮臂上下起伏運動，通過結(jié)構(gòu)將杠桿力轉(zhuǎn)化為高速單向旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電，無需同步，無噪音、無污染，制造、安裝成本低，發(fā)電效率高。