專利名稱：海浪發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種發(fā)電裝置，特別涉及一種波能利用率較高的海浪發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
二十一世紀(jì)將是海洋經(jīng)濟(jì)時(shí)代，海涵無垠的海洋是生命起源的搖籃，是資源與能源的寶庫(kù)，也是人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基地。為了合理有序的利用海洋資源，各國(guó)相繼開始研究海洋能。海浪能是一種在風(fēng)的作用下產(chǎn)生的，并以位能和動(dòng)能的形式由短周期波存儲(chǔ)的機(jī)械能。目前，各國(guó)都在致カ于海浪發(fā)電系統(tǒng)的研究?，F(xiàn)有技術(shù)中的海浪發(fā)電形式大致分為如下幾種:I)振蕩水柱式波能轉(zhuǎn)換裝置。根據(jù)其系泊方式可分為漂浮式和固定式，漂浮式即一次轉(zhuǎn)換裝置由重物系泊漂浮于海上，而固定式(岸式)一般建在岸邊迎浪側(cè)，其在岸上施エ較為方便，且并網(wǎng)與輸電也更為簡(jiǎn)單。其主要原理是利用空氣作為轉(zhuǎn)換介質(zhì)，能量的采集通過氣室完成，氣室的下部開ロ在水下與海水連通，氣室的上部開ロ(噴嘴)與大氣連通。在波浪力的作用下，氣室下部的水柱作強(qiáng)迫振動(dòng)，壓縮氣室的空氣往復(fù)通過噴嘴，在噴嘴處安裝一個(gè)空氣透平并將透平轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)相連，可利用壓縮氣流驅(qū)動(dòng)透平旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。目前以這種方式建造的波浪發(fā)電裝置已比較完善，世界各國(guó)商業(yè)化的波浪發(fā)電站基本都是基于此原理，如用于為導(dǎo)航浮標(biāo)供電，裝機(jī)容量數(shù)十到數(shù)百kw的波浪能裝置在英國(guó)、澳大利亞、挪威、葡萄牙和中國(guó)等地也已經(jīng)成功地建成并投入使用。這種波能轉(zhuǎn)換裝置的缺點(diǎn)是海浪能轉(zhuǎn)換效率較低，投資費(fèi)用過高且由于設(shè)備復(fù)雜無法形成規(guī)?；?)擺式波能轉(zhuǎn)換裝置。擺式波能轉(zhuǎn)換裝置是利用裝置的活動(dòng)部件，在波浪的推動(dòng)下，將其從波浪中吸收的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或勢(shì)能，這種波能轉(zhuǎn)換裝置最先是由日本的度部富治教授提出，其方式是波浪在水室中形成立波，在立波的駐點(diǎn)處，水質(zhì)點(diǎn)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，表現(xiàn)在宏觀上，即水團(tuán)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將波浪能轉(zhuǎn)換成擺軸的動(dòng)能，與擺軸相連的通常是液壓裝置，它將擺軸的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成液力泵的動(dòng)能，再由液壓馬達(dá)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種波能轉(zhuǎn)換裝置的缺點(diǎn)是需要在海底打樁固定，如果實(shí)行規(guī)?；a(chǎn)勢(shì)必要在海底打多個(gè)固定樁，這必然會(huì)破壞海洋的生態(tài)環(huán)境和影響航行安全。3)振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置。振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置是在振蕩水柱式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的波能轉(zhuǎn)換裝置，它用ー個(gè)放在港中的浮子作為波浪能的吸收載體，然后將浮子吸收的能量通過ー個(gè)放在岸上的機(jī)械或液壓裝置轉(zhuǎn)換出去，用來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，由浮子、連桿、液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)和保護(hù)裝置幾部分組成。其通過液壓傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法形成規(guī)?；鳂I(yè)。4)收縮波道式波能轉(zhuǎn)換裝置。收縮波道其實(shí)就是兩道鋼筋混凝土做成的對(duì)數(shù)螺旋正交曲面，從海里一直延伸到高位水庫(kù)里，兩道墻在高位水庫(kù)內(nèi)相接。當(dāng)海浪進(jìn)入收縮波道時(shí)，由于收縮波道的波聚作用，使波浪的波高増大，從而使水越過鋼筋混凝土墻進(jìn)入高位水庫(kù)，然后水庫(kù)里的水通過ー個(gè)低水頭的水輪發(fā)電機(jī)組用來發(fā)電。該波能轉(zhuǎn)換裝置需要在海岸建造高位水庫(kù)，雖然發(fā)電規(guī)模大，但是成本極高，且污染環(huán)境。除了上述裝置外，還有“點(diǎn)頭鴨”式波能轉(zhuǎn)換裝置、筏式與液壓系統(tǒng)的組合式、整流式波能轉(zhuǎn)換裝置等，但其基本原理是相同的。從以上討論可以看出，現(xiàn)有的波能轉(zhuǎn)換裝置都具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資成本聞等缺點(diǎn)。針對(duì)上述問題，本發(fā)明人設(shè)計(jì)了ー種海浪發(fā)電裝置，該裝置采用特殊的波能傳遞結(jié)構(gòu)，不需在海里打固定樁或者修建大型水壩，因此具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、波能裝換效率高等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供ー種海浪發(fā)電裝置，該海浪發(fā)電裝置采用特殊的波能傳遞裝置，解決了以往發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、波能裝換效率低、建造成本高、污染海洋環(huán)境等問題。本實(shí)用新型的海浪發(fā)電裝置，包括漂浮機(jī)構(gòu)、波能傳遞機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)，所述波能傳遞機(jī)構(gòu)包括能夠傳遞扭カ且可被彎曲一定角度的索件，所述索件的一端與發(fā)電機(jī)連接；所述漂浮機(jī)構(gòu)包括浮子和一端與浮子固定連接的搖擺臂，所述搖擺臂通過棘輪機(jī)構(gòu)或單向離合器鉸接在索件上。進(jìn)ー步，所述索件為鋼索或鉸鏈。進(jìn)ー步，所述索件上靠近發(fā)電機(jī)的一端還設(shè)置有萬向節(jié)。進(jìn)ー步，所述索件上靠近萬向節(jié)的一端還設(shè)置有能夠提供索件的軸向拉力且允許索件自轉(zhuǎn)的固定部。進(jìn)ー步，還包括變速器，所述變速器的動(dòng)カ輸入端與萬向節(jié)連接，動(dòng)カ輸出端與發(fā)電機(jī)連接。進(jìn)ー步，所述棘輪機(jī)構(gòu)包括外套、芯子和千斤，所述芯子與索件固定連接，所述外套或芯子上設(shè)置有齒牙；所述棘輪機(jī)構(gòu)還包括彈簧用以將千斤頂入齒牙。進(jìn)ー步，所述搖擺臂的中部通過棘輪機(jī)構(gòu)或單向離合器與索件鉸接，搖擺臂的兩端各設(shè)置ー個(gè)浮子。進(jìn)ー步，所述漂浮機(jī)構(gòu)設(shè)置有多個(gè)，所述多個(gè)漂浮機(jī)構(gòu)并列設(shè)置在索件上。本實(shí)用新型的海浪發(fā)電裝置具有以下有益效果:I)采用能夠傳遞扭カ且可被彎曲一定角度的索件作為傳遞能量的傳動(dòng)軸，使得本實(shí)用新型的海浪發(fā)電裝置上可以并列設(shè)置有多個(gè)漂浮機(jī)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的海浪發(fā)電；2)所述索件的可彎曲及可傳遞扭力的特性，使得本實(shí)用新型的海浪發(fā)電裝置可以禁受住較大的臺(tái)風(fēng)；3)本實(shí)用新型的海浪發(fā)電裝置整體漂浮于海面上，發(fā)電設(shè)備可安裝到船上，因此整個(gè)海浪發(fā)電裝置可隨船行走，因此具有便于躲避臺(tái)風(fēng)、靠岸維修等優(yōu)點(diǎn)；4)本實(shí)用新型的海浪發(fā)電裝置采用單向旋轉(zhuǎn)的棘輪機(jī)構(gòu)來完成波浪能的轉(zhuǎn)化，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步描述。[0025]


圖1為本實(shí)用新型海浪發(fā)電裝置的俯視圖；圖2為本實(shí)用新型海浪發(fā)電裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型海浪發(fā)電裝置的浮子和棘輪機(jī)構(gòu)安裝示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，如圖所示:本實(shí)用新型的海浪發(fā)電裝置，包括漂浮機(jī)構(gòu)、波能傳遞機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)1，所述波能傳遞機(jī)構(gòu)包括能夠傳遞扭カ且可被彎曲一定角度的索件2，所述索件2的一端與發(fā)電機(jī)I連接；所述漂浮機(jī)構(gòu)包括浮子3和一端與浮子3固定連接的搖擺臂4，所述搖擺臂4通過棘輪機(jī)構(gòu)或單向離合器鉸接在索件2上。本實(shí)施例中的索件2優(yōu)選鋼索，鋼索韌度高、拉カ強(qiáng)，并可傳動(dòng)扭力，使得本實(shí)用新型的海浪發(fā)電裝置上可以設(shè)置多個(gè)漂浮機(jī)構(gòu)用以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)電。工作時(shí)，浮子3在海浪的作用下上下運(yùn)動(dòng)，這種上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)在棘輪機(jī)構(gòu)或單向離合器的作用下轉(zhuǎn)換成索件2的單向運(yùn)動(dòng)，由于索件2與發(fā)電機(jī)I連接，進(jìn)而將波浪能轉(zhuǎn)化為電能。采用能夠傳遞扭カ且可被彎曲一定角度的索件作為傳遞能量的傳動(dòng)軸，使得本實(shí)用新型的海浪發(fā)電裝置上可以并列設(shè)置有多個(gè)漂浮機(jī)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的海浪發(fā)電。使用時(shí)，本實(shí)用新型的海浪發(fā)電裝置整體漂浮于海面上，發(fā)電設(shè)備可安裝到船上，因此整個(gè)海浪發(fā)電裝置可隨船行走，因此具有便于躲避臺(tái)風(fēng)、靠岸維修等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，作為替換方案，所述索件2的一端可以固定在岸上，另ー端通過錨固定在海中，同樣可以實(shí)現(xiàn)規(guī)模發(fā)電的目的。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述索件2上靠近發(fā)電機(jī)I的一端還設(shè)置有萬向節(jié)5。設(shè)置萬向節(jié)5可以增加靠近發(fā)電機(jī)I 一端索件2的使用壽命，使得索件2在此處不易斷裂。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述索件上靠近萬向節(jié)5的一端還設(shè)置有能夠提供索件的軸向拉力且允許索件自轉(zhuǎn)的固定部6。設(shè)置固定部6使得能夠牽拉住所述索件2，所述索件2上的漂浮機(jī)構(gòu)工作更加穩(wěn)定。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)ー步改進(jìn)，還包括變速器，所述變速器的動(dòng)カ輸入端7與萬向節(jié)5連接，動(dòng)カ輸出端8與發(fā)電機(jī)I連接。由于索件2的轉(zhuǎn)速低、扭カ大，所以需要變速機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述棘輪機(jī)構(gòu)包括外套9、芯子10和千斤11，所述芯子10與索件2固定連接，所述外套9或芯子10上設(shè)置有齒牙；所述棘輪機(jī)構(gòu)還包括彈簧12用以將千斤11頂入齒牙。本實(shí)施例中優(yōu)選棘輪機(jī)構(gòu)作為運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，因?yàn)榧啓C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述搖擺臂4的中部通過棘輪機(jī)構(gòu)或單向離合器與索件2鉸接，搖擺臂的兩端各設(shè)置ー個(gè)浮子3。上述設(shè)置的好處在于可以將波能傳遞機(jī)構(gòu)浮在海面上，用以減輕索件2兩端的拉力。當(dāng)然，搖擺臂4的端部只固定一個(gè)浮子也可以達(dá)到轉(zhuǎn)換波能的目的。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述漂浮機(jī)構(gòu)設(shè)置有多個(gè)，所述多個(gè)漂浮機(jī)構(gòu)并列設(shè)置在索件2上。設(shè)置多個(gè)漂浮機(jī)構(gòu)用以增強(qiáng)發(fā)電功率，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；╇娮鳂I(yè)。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗g和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.ー種海浪發(fā)電裝置，包括漂浮機(jī)構(gòu)、波能傳遞機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述波能傳遞機(jī)構(gòu)包括能夠傳遞扭カ且可被彎曲一定角度的索件，所述索件的一端與發(fā)電機(jī)連接；所述漂浮機(jī)構(gòu)包括浮子和一端與浮子固定連接的搖擺臂，所述搖擺臂通過棘輪機(jī)構(gòu)或單向離合器鉸接在索件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海浪發(fā)電裝置，其特征在于:所述索件為鋼索或鉸鏈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的海浪發(fā)電裝置，其特征在于:所述索件上靠近發(fā)電機(jī)的一端還設(shè)置有萬向節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海浪發(fā)電裝置，其特征在于:所述索件上靠近萬向節(jié)的一端還設(shè)置有能夠提供索件的軸向拉力且允許索件自轉(zhuǎn)的固定部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的海浪發(fā)電裝置，其特征在于:所述棘輪機(jī)構(gòu)包括外套、芯子和千斤，所述芯子與索件固定連接，所述外套或芯子上設(shè)置有齒牙；所述棘輪機(jī)構(gòu)還包括彈簧用以將千斤頂入齒牙。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海浪發(fā)電裝置，其特征在于:所述搖擺臂的中部通過棘輪機(jī)構(gòu)或單向離合器與索件鉸接，搖擺臂的兩端各設(shè)置ー個(gè)浮子。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海浪發(fā)電裝置，其特征在于:所述漂浮機(jī)構(gòu)設(shè)置有多個(gè)，所述多個(gè)漂浮機(jī)構(gòu)并列設(shè)置在索件上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種海浪發(fā)電裝置，包括漂浮機(jī)構(gòu)、波能傳遞機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)，所述波能傳遞機(jī)構(gòu)包括能夠傳遞扭力且可被彎曲一定角度的索件，所述索件的一端與發(fā)電機(jī)連接；所述漂浮機(jī)構(gòu)包括浮子和一端與浮子固定連接的搖擺臂，所述搖擺臂通過棘輪機(jī)構(gòu)或單向離合器鉸接在索件上。采用能夠傳遞扭力且可被彎曲一定角度的索件作為傳遞能量的傳動(dòng)軸，使得本實(shí)用新型的海浪發(fā)電裝置上可以并列設(shè)置有多個(gè)漂浮機(jī)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的海浪發(fā)電。
文檔編號(hào)F16D41/12GK202954920SQ201220651159
公開日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者向靖 申請(qǐng)人:向靖