本發(fā)明涉及一種依靠擺動的發(fā)電裝置，該裝置可以安裝于擺動式波浪發(fā)電設(shè)備或擺動式消波堤中，屬于利用海洋能發(fā)電的新能源領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

海上波浪發(fā)電設(shè)備中有一種擺動設(shè)備波能轉(zhuǎn)換裝置，該裝置的設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn)，橫截面輪廓呈非對稱型式，其前端(迎浪面)較小，后部(背浪面)較大，水下部分為圓弧形，裝置在波浪作用下繞轉(zhuǎn)動軸發(fā)生擺動運動，并且可以將幾乎所有的短波攔截下來，此波能轉(zhuǎn)換裝置在短波時的轉(zhuǎn)換效率可以接近于100％。

雖然波浪發(fā)電研究經(jīng)過幾十年的發(fā)展，先后出現(xiàn)過幾十種不同的發(fā)電裝置的設(shè)計，以提高發(fā)電效率。但是現(xiàn)有的波浪發(fā)電機依然存在以下缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，摩擦過多，制造成本高昂，易發(fā)生故障，使用壽命低，波浪能損耗大，并且當(dāng)波浪較小時，極易停止工作導(dǎo)致其有效工作時間較短。此外，一些消波設(shè)備在消波過程中，具有擺動運動，此擺動動能源自波浪能，但是通常被浪費。通過安裝本發(fā)明中的發(fā)電裝置，即可將波浪能轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)而加以利用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、可靠性高、能效比高的發(fā)電裝置。本發(fā)明基于現(xiàn)有技術(shù)中具有極高的波浪能與機械能轉(zhuǎn)換效率的擺動裝置，本發(fā)明在該擺動設(shè)備中設(shè)計安裝了結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，可靠性強，能效比高，有效工作時間長，經(jīng)濟效益好的發(fā)電裝置，有效的解決了現(xiàn)有擺動波浪發(fā)電裝置所存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價昂貴，故障率高，能量轉(zhuǎn)換率低，有效工作時間較短的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種依靠擺動的發(fā)電裝置，包括置于擺動設(shè)備殼體內(nèi)以擺動中心為轉(zhuǎn)動中心的發(fā)電機，所述發(fā)電機的定子、轉(zhuǎn)子在兩側(cè)各自以擇一方式關(guān)聯(lián)左慣性輪或右慣性輪轉(zhuǎn)動；所述左慣性輪通過中心套接的左單向軸承和左轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)單向轉(zhuǎn)動；所述右慣性輪通過中心套接的右轉(zhuǎn)軸、右單向軸承實現(xiàn)與所述左慣性輪轉(zhuǎn)向相反的單向轉(zhuǎn)動。

其中，“以擺動中心”為“轉(zhuǎn)動中心”，即往復(fù)轉(zhuǎn)動的中心軸。

優(yōu)選方式下，為了增加發(fā)電效率，所述左慣性輪或所述右慣性輪通過一個增速器連接所述發(fā)電機，將轉(zhuǎn)動動作傳遞給所述發(fā)電機。

此外，左慣性輪或右慣性輪的旋轉(zhuǎn)中心即左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸是擺動設(shè)備的旋轉(zhuǎn)中心。

本發(fā)明一種發(fā)電裝置，擺動設(shè)備的擺動運動是發(fā)電裝置的主要動力來源。發(fā)電裝置將擺動設(shè)備的機械能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機可為交流或直流發(fā)電機。

其技術(shù)方案包括左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸、中轉(zhuǎn)軸、左單向軸承、右單向軸承、左慣性輪、右慣性輪、增速器、發(fā)電機、擺動設(shè)備。左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸分別與擺動設(shè)備固定連接，左單向軸承、右單向軸承分別固定嵌套在左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸上，左慣性輪、右慣性輪分別固定嵌套在左單向軸承、右單向軸承上，中轉(zhuǎn)軸與右慣性輪固定連接，將轉(zhuǎn)動通過增速器加速后帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子，發(fā)電機定子(外殼)與左慣性輪和增速器外殼固定連接，實現(xiàn)發(fā)電機定子與轉(zhuǎn)子的高速穩(wěn)定反向轉(zhuǎn)動，進(jìn)而發(fā)電。

上述機構(gòu)中，左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸是擺動設(shè)備的旋轉(zhuǎn)中心。擺動設(shè)備以左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸為旋轉(zhuǎn)中心并帶動左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸一起作擺動運動，左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸分別帶動左單向軸承、右單向軸承隨之轉(zhuǎn)動。左單向軸承、右單向軸承控制左慣性輪、右慣性輪相反的轉(zhuǎn)動方向，即當(dāng)左轉(zhuǎn)軸隨擺動設(shè)備順(逆)時針轉(zhuǎn)動的速度大于左慣性輪的轉(zhuǎn)速時，左單向軸承帶動左慣性輪順(逆)時針持續(xù)加速轉(zhuǎn)動，而當(dāng)右轉(zhuǎn)軸隨擺動設(shè)備逆(順)時針轉(zhuǎn)動的速度大于右慣性輪的轉(zhuǎn)速時，右單向軸承帶動右慣性輪逆(順)時針持續(xù)加速轉(zhuǎn)動。中轉(zhuǎn)軸隨右慣性輪逆(順)時針持續(xù)轉(zhuǎn)動，增速器、發(fā)電機亦隨左慣性輪順(逆)時針持續(xù)轉(zhuǎn)動。增速器將中轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速增加數(shù)倍，并帶動發(fā)電機工作發(fā)電。

左慣性輪、右慣性輪的轉(zhuǎn)動慣量較大，其分別在左單向軸承、右單向軸承的帶動下持續(xù)沿單方向轉(zhuǎn)動，并為發(fā)電機持續(xù)輸入動力。

左單向軸承、右單向軸承的作用是：無論擺動設(shè)備遭遇何種風(fēng)浪，以何種頻率、幅度作擺動運動，左右單向軸承都可以將其轉(zhuǎn)化為左慣性輪、右慣性輪持續(xù)的單向轉(zhuǎn)動，且左右慣性輪的轉(zhuǎn)動方向相反，從而為發(fā)電機持續(xù)輸入能量。

所述發(fā)電裝置的動力主要源于擺動設(shè)備的擺動，其可以安裝在固定式擺動設(shè)備內(nèi)，也可安裝在浮式擺動設(shè)備內(nèi)，這兩種型式的擺動設(shè)備都在水面上，隨波浪的運動而發(fā)生擺動。

常規(guī)上，所述發(fā)電裝置需要通過穩(wěn)壓裝置連接蓄電設(shè)備或是用戶設(shè)備。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明發(fā)電裝置基于擺動設(shè)備，擺動設(shè)備在波浪能轉(zhuǎn)化機械能方面有巨大的優(yōu)勢。其可以攔截住幾乎所有的短波，并且在短波時的一級波能轉(zhuǎn)換效率可以接近于100％。

2、本發(fā)明發(fā)電裝置能夠感知較小的波浪，靈敏度高，通過左右慣性輪的配合可以收到轉(zhuǎn)速加倍的效果，極大地提高能效比，并可以使發(fā)電機持續(xù)發(fā)電，且電壓穩(wěn)定，較少電力整流系統(tǒng)的成本。

3、本發(fā)明發(fā)電裝置的左右單向軸承機構(gòu)的配合使用，使得無論擺動設(shè)備遭遇何種風(fēng)浪，以何種頻率、幅度作擺動運動，左右單向軸承都可以將其轉(zhuǎn)化為左右慣性輪持續(xù)的單向轉(zhuǎn)動，以便于發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能。

4、本發(fā)明發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單，一方面可以使其建造成本降低，實現(xiàn)大面積推廣應(yīng)用，另一方面其可靠性強，維修率低，維護(hù)成本低，最重要的是其有效工作時間長，能效比高，經(jīng)濟效益好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于擺動設(shè)備的發(fā)電裝置置于水平面上的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明基于擺動設(shè)備的發(fā)電裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖1的剖面圖。

圖號標(biāo)識：1、右轉(zhuǎn)軸；2、右單向軸承；3、右慣性輪；4、中轉(zhuǎn)軸；5、增速器；6、發(fā)電機；7、左慣性輪；8、左單向軸承；9、左轉(zhuǎn)軸；10、擺動設(shè)備。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖所示實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

如圖1～3所示，本發(fā)明一種依靠擺動的發(fā)電裝置的實施方式，包括左轉(zhuǎn)軸9、右轉(zhuǎn)軸1、中轉(zhuǎn)軸4、左單向軸承8、右單向軸承2、左慣性輪7、右慣性輪3、增速器5、發(fā)電機6、擺動設(shè)備10；圖中a為水平面。其中，左轉(zhuǎn)軸9、右轉(zhuǎn)軸1分別與擺動設(shè)備10固定連接，左單向軸承8、右單向軸承2(如棘輪形式的單向軸承，但不局限于此)分別固定嵌套在左轉(zhuǎn)軸9、右轉(zhuǎn)軸1上，左慣性輪7、右慣性輪3分別固定嵌套在左單向軸承8、右單向軸承2上，中轉(zhuǎn)軸4與右慣性輪1固定連接，并且可以將轉(zhuǎn)動傳遞給增速器5(如行星齒輪增速器，但不局限于此種增速形式)，發(fā)電機6分別與左慣性輪7和增速器5固定連接。左轉(zhuǎn)軸9、右轉(zhuǎn)軸1是擺動設(shè)備的旋轉(zhuǎn)中心，即擺動設(shè)備上下擺動的擺動中心，也是發(fā)電機6的中心。擺動設(shè)備10以左轉(zhuǎn)軸9、右轉(zhuǎn)軸1為旋轉(zhuǎn)中心并帶動左轉(zhuǎn)軸9、右轉(zhuǎn)軸1一起作擺動運動，左轉(zhuǎn)軸9、右轉(zhuǎn)軸1分別帶動左單向軸承8、右單向軸承2隨之轉(zhuǎn)動。左單向軸承8、右單向軸承2控制左慣性輪7、右慣性輪3相反的轉(zhuǎn)動方向，即當(dāng)左轉(zhuǎn)軸9隨擺動設(shè)備10順(逆)時針轉(zhuǎn)動的速度大于左慣性輪7的轉(zhuǎn)速時，左單向軸承8鎖死，并帶動左慣性輪7順(逆)時針持續(xù)加速轉(zhuǎn)動，而右單向軸承2可以自由轉(zhuǎn)動，即右慣性輪3不隨右轉(zhuǎn)軸1順時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)右轉(zhuǎn)軸1隨擺動設(shè)備10逆(順)時針轉(zhuǎn)動的速度大于右慣性輪3的轉(zhuǎn)速時，右單向軸承2鎖死，并帶動右慣性輪3逆(順)時針持續(xù)加速轉(zhuǎn)動，而左單向軸承8可以自由轉(zhuǎn)動，即左慣性輪7不隨左轉(zhuǎn)軸9逆時針轉(zhuǎn)動。中轉(zhuǎn)軸4隨右慣性輪3逆(順)時針持續(xù)轉(zhuǎn)動，增速器5、發(fā)電機6亦隨左慣性輪7順(逆)時針持續(xù)轉(zhuǎn)動。增速器5將中轉(zhuǎn)軸4的轉(zhuǎn)速增加數(shù)倍，并帶動發(fā)電機6工作發(fā)電。

其中，左右單向軸承自由轉(zhuǎn)動的方向相反，其鎖死的方向也相反。

發(fā)電設(shè)備處于正常工作狀態(tài)時，左右慣性輪的轉(zhuǎn)動方向相反，發(fā)電機與動力輸入軸的轉(zhuǎn)動方向相反。發(fā)電機6可以是交流或直流發(fā)電機。而左慣性輪7、右慣性輪3的轉(zhuǎn)動慣量較大，可以為發(fā)電機持續(xù)輸入動力。

附圖1～3僅為本發(fā)明的一種實施方式，其中發(fā)電機6兩側(cè)的結(jié)構(gòu)可以置換，為本發(fā)明的等同方式。

本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，依靠擺動發(fā)電。在該機構(gòu)中，左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸分別與擺動設(shè)備固定連接，左單向軸承、右單向軸承分別固定嵌套在左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸上，左慣性輪、右慣性輪分別固定嵌套在左單向軸承、右單向軸承上，中轉(zhuǎn)軸與右慣性輪固定連接，并且可以將轉(zhuǎn)動傳遞給增速器，發(fā)電機分別與左慣性輪和增速器固定連接。所述發(fā)電機通過穩(wěn)壓模塊連接蓄電設(shè)備或者用戶設(shè)備，如圖1、圖2。

左右慣性輪的配合可以收到轉(zhuǎn)速加倍的效果，經(jīng)過增速器的進(jìn)一步加速，達(dá)到發(fā)電機發(fā)電所需轉(zhuǎn)速，如圖1、圖2。

左右單向軸承機構(gòu)的配合使用，使得無論擺動設(shè)備遭遇何種風(fēng)浪，以何種頻率、幅度作擺動運動，左右單向軸承都可以將其轉(zhuǎn)化為左右慣性輪持續(xù)的單向轉(zhuǎn)動。

左慣性輪、右慣性輪的轉(zhuǎn)動慣量較大，其分別在左單向軸承、右單向軸承的帶動下持續(xù)沿單方向轉(zhuǎn)動，并為發(fā)電機持續(xù)輸入動力，如圖1、圖2。

本發(fā)明的運行方式：

擺動設(shè)備以左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸為旋轉(zhuǎn)中心并帶動左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸一起作擺動運動，左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸分別帶動左單向軸承、右單向軸承隨之轉(zhuǎn)動。左單向軸承、右單向軸承控制左慣性輪、右慣性輪相反的轉(zhuǎn)動方向，即當(dāng)左轉(zhuǎn)軸隨擺動設(shè)備順(逆)時針轉(zhuǎn)動的速度大于左慣性輪的轉(zhuǎn)速時，左單向軸承帶動左慣性輪順(逆)時針持續(xù)加速轉(zhuǎn)動，而當(dāng)右轉(zhuǎn)軸隨擺動設(shè)備逆(順)時針轉(zhuǎn)動的速度大于右慣性輪的轉(zhuǎn)速時，右單向軸承帶動右慣性輪逆(順)時針持續(xù)加速轉(zhuǎn)動。中轉(zhuǎn)軸隨右慣性輪逆(順)時針持續(xù)轉(zhuǎn)動，增速器、發(fā)電機亦隨左慣性輪順(逆)時針持續(xù)轉(zhuǎn)動。增速器將中轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速增加數(shù)倍，并帶動發(fā)電機工作發(fā)電。發(fā)出的電通過穩(wěn)壓裝置連接蓄電設(shè)備或是用戶設(shè)備。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。