本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種擺動(dòng)式波浪發(fā)電設(shè)備。

背景技術(shù)：

大海中的波浪永不停歇的上下翻滾。利用波浪中貯存的勢(shì)能來(lái)發(fā)電，既不受天氣狀況限制，也不受時(shí)間限制，可以永久性的進(jìn)行發(fā)電，對(duì)于海岸線漫長(zhǎng)、域內(nèi)海洋面積廣闊的中國(guó)來(lái)說(shuō)，具有特別的優(yōu)勢(shì)。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN 204553075U，于2015年8月12日公開(kāi)了“浮子式新型波浪發(fā)電裝置”，包括有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)組，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒條和2個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的傳動(dòng)單元；所述傳動(dòng)單元包括主動(dòng)輪、超越離合器和帶動(dòng)輪，所述超越離合器的棘輪嵌入主動(dòng)輪內(nèi)，所述超越離合器的棘爪通過(guò)主動(dòng)輪軸與帶動(dòng)輪連接；所述主動(dòng)輪和帶動(dòng)輪通過(guò)肋板與航標(biāo)燈底座連接；所述齒條與錨鏈相連；2個(gè)傳動(dòng)單元分別置于齒條的兩側(cè)，且齒條與2個(gè)傳動(dòng)單元的主動(dòng)輪相嚙合，齒條帶動(dòng)2個(gè)傳動(dòng)單元的主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；2個(gè)傳動(dòng)單元的帶動(dòng)輪與發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)齒輪相嚙合，帶動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使發(fā)電機(jī)組發(fā)電。該技術(shù)方案?jìng)鲃?dòng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，導(dǎo)致傳動(dòng)過(guò)程中能量損耗比較大，最終獲得的電力微弱，影響到最終推廣的價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是，現(xiàn)有波浪發(fā)電設(shè)備的傳動(dòng)效率比較低，從而提供一種擁有較高傳動(dòng)效率的擺動(dòng)式波浪發(fā)電設(shè)備。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種擺動(dòng)式波浪發(fā)電設(shè)備，包括漂浮在水面的浮子、固定在水底的基座和發(fā)電機(jī)，以浮子的長(zhǎng)度方向的兩端為固定點(diǎn)，固定有第一傳動(dòng)索，第一傳動(dòng)索的中部向下與第一棘輪嚙合，第一棘輪軸的另一端與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接。

本技術(shù)方案將一條傳動(dòng)索的兩端分別固定在浮子的長(zhǎng)度方向的兩端，傳動(dòng)索的中部嚙合有棘輪，使得浮子收到波浪推動(dòng)而產(chǎn)生的擺動(dòng)動(dòng)作被傳動(dòng)索傳遞在棘輪上，形成棘輪的間歇式單向轉(zhuǎn)動(dòng)。棘輪連接在傳動(dòng)軸的外側(cè)端，棘輪軸的內(nèi)側(cè)端連接發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，使棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng)直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電力。本方案中，浮子的擺動(dòng)動(dòng)作僅通過(guò)傳動(dòng)索、棘輪和棘輪軸兩個(gè)傳動(dòng)部件，即傳遞到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，直接高效，大幅減少了中間傳遞環(huán)節(jié)的能量損耗，有助于提高發(fā)電量，降低裝機(jī)造價(jià)，獲得經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)。

作為優(yōu)選，還包括第二傳動(dòng)索和主傳動(dòng)齒輪；所述第二傳動(dòng)索以浮子的長(zhǎng)度方向的兩端為固定點(diǎn)，中部與第二棘輪嚙合；所述第一棘輪軸的另一端設(shè)有第一傳動(dòng)齒輪，第二棘輪軸的另一端設(shè)有第二傳動(dòng)齒輪，所述主傳動(dòng)齒輪為圓錐齒輪；所述第一傳動(dòng)齒輪和第二傳動(dòng)齒輪均為圓錐齒輪，與主傳動(dòng)齒輪分別嚙合；主傳動(dòng)齒輪的齒輪軸與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸軸向連接。波浪是起伏的，因此浮子的搖擺也是往復(fù)的，如果僅利用浮子搖擺的單向運(yùn)動(dòng)來(lái)發(fā)電，能量的利用效率僅有一半。為此本方案設(shè)計(jì)了相同的第二傳動(dòng)索、第二棘輪及第二棘輪軸，用來(lái)捕獲浮子的另一方向的運(yùn)動(dòng)所帶來(lái)的能量。為了解決浮子往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的兩個(gè)棘輪軸不同步、不同轉(zhuǎn)動(dòng)方向的問(wèn)題，本技術(shù)方案還設(shè)計(jì)了一套圓錐齒輪系統(tǒng)，引入了主傳動(dòng)齒輪。兩個(gè)棘輪軸的外側(cè)端均為棘輪，內(nèi)側(cè)端均為一個(gè)圓錐齒輪，這2個(gè)圓錐齒輪分別嚙合同為圓錐齒輪的主傳動(dòng)齒輪。經(jīng)過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，浮子受波浪推動(dòng)單向翹起的時(shí)候，一側(cè)的傳動(dòng)索受力推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)，該側(cè)棘輪軸推動(dòng)主傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而另一側(cè)的傳動(dòng)索則無(wú)法推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)，該側(cè)棘輪軸是靜止的；當(dāng)浮子受波浪推動(dòng)單向滑落時(shí)，兩側(cè)的傳動(dòng)索、棘輪和棘輪軸的工作狀態(tài)正好相反。而無(wú)論哪一側(cè)的棘輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，都能推動(dòng)主傳動(dòng)齒輪向單側(cè)旋轉(zhuǎn)，都能持續(xù)的推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。這樣的設(shè)計(jì)，使得設(shè)備整體對(duì)能量的利用率提高了一倍，經(jīng)濟(jì)上更有優(yōu)勢(shì)。

作為優(yōu)選，所述浮子為長(zhǎng)方形，所述第一傳動(dòng)索和第二傳動(dòng)索分別固定在長(zhǎng)方形浮子的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)的前后端。由于浮子前后端的兩側(cè)均有傳動(dòng)索的固定點(diǎn)，為了保持平衡，本方案將浮子的水平截面設(shè)定為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)方形的前后端的兩側(cè)分別固定1條傳動(dòng)索。

作為優(yōu)選，所述浮子的下方凸起的設(shè)有導(dǎo)流片，所述導(dǎo)流片的長(zhǎng)度方向與浮子的長(zhǎng)度方向一致。導(dǎo)流片的主要作用是在波浪的推力下，使浮子的長(zhǎng)度方向始終正對(duì)波浪起伏的方向。在保持輕量化的前提下，可以平行的設(shè)置2或3個(gè)導(dǎo)流片，強(qiáng)化導(dǎo)流糾偏效果。

作為優(yōu)選，所述基座的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)限位殼，限位殼分別間隙包覆第一棘輪和第二棘輪的下半部分。限位殼可以將傳動(dòng)索接近棘輪處的位置限制為與棘輪方向吻合，避免傳動(dòng)索在較大洋流下產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)棘輪的干擾。

作為優(yōu)選，所述第一傳動(dòng)齒輪的齒輪軸的端部設(shè)有軸向的盲孔，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸間隙的套接在該盲孔內(nèi)，且發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸與盲孔內(nèi)壁之間以卷簧連接。浮子在波浪的推動(dòng)下往復(fù)擺動(dòng)，帶動(dòng)棘輪軸對(duì)主傳動(dòng)齒輪的推動(dòng)也是間歇的，本方案使用卷簧連接主傳動(dòng)齒輪的齒輪軸與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，將這種間歇式的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為更為均勻的轉(zhuǎn)動(dòng)，有助于發(fā)電機(jī)穩(wěn)定工作，提升發(fā)電效率。另一方面，在水面波浪較大的惡劣環(huán)境下，以卷簧作為力傳遞的中介，可以保護(hù)發(fā)電機(jī)。

作為優(yōu)選，所述浮子的長(zhǎng)度與波峰間距適配。為了捕獲波浪的起伏差，本方案設(shè)計(jì)的浮子的長(zhǎng)度與波浪的波峰間距適配，可以使浮子在一個(gè)完整的波浪起伏周期內(nèi)獲得最大的擺動(dòng)幅度，有助于最大化的獲取能量。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：擁有較高傳動(dòng)效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是圖1的正視圖，

圖3是波峰位于浮子前端時(shí)的本發(fā)明的狀態(tài)圖，

圖4是波峰位于浮子后端時(shí)的本發(fā)明的狀態(tài)圖。

其中：1浮子，2基座，3發(fā)電機(jī)，4第一傳動(dòng)索，5第一棘輪，6第一棘輪軸，7第一傳動(dòng)齒輪，8主傳動(dòng)齒輪，9發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，10第二傳動(dòng)索，11第二棘輪，12第二棘輪軸，13第二傳動(dòng)齒輪，14導(dǎo)流片，15限位殼，16卷簧，17傳動(dòng)軸固定支架，18電纜，19波浪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

如圖1所示的實(shí)施例，為一種擺動(dòng)式波浪發(fā)電設(shè)備，包括一個(gè)水平截面為長(zhǎng)方形的浮子1，浮子的下表面豎直的凸出設(shè)有1個(gè)導(dǎo)流片14，導(dǎo)流片的長(zhǎng)度方向與浮子的長(zhǎng)度方向一致，導(dǎo)流片的側(cè)向形狀為扇形。浮子漂浮在水面上，水底還設(shè)有錨定的基座2，浮子與基座之間通過(guò)傳動(dòng)索連接。

如圖2所示，基座的內(nèi)部設(shè)有發(fā)電機(jī)3，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸9豎直向上，發(fā)電機(jī)的電纜18從基座中導(dǎo)出，并入整體電網(wǎng)中?；显O(shè)有傳動(dòng)軸固定支架17，傳動(dòng)軸固定支架上設(shè)有3個(gè)軸套，1個(gè)位于上方，套接有主傳動(dòng)齒輪8的齒輪軸，另2個(gè)分別位于左右兩側(cè)，套接有第一棘輪軸6和第二棘輪軸12。主傳動(dòng)齒輪的軸線為豎直的，套接在齒輪軸上的主傳動(dòng)齒輪為圓錐齒輪。主傳動(dòng)齒輪的齒輪軸下端設(shè)有軸向的盲孔，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸間隙的套接在該盲孔內(nèi)，且發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸與盲孔內(nèi)壁之間以卷簧16連接。第一棘輪軸和第二棘輪軸是隔著主傳動(dòng)齒輪的齒輪軸水平對(duì)峙的，兩者的內(nèi)側(cè)端分別設(shè)有第一傳動(dòng)齒輪7和第二傳動(dòng)齒輪13，這2個(gè)齒輪也是圓錐齒輪，且分別與主傳動(dòng)齒輪嚙合。第一棘輪軸和第二棘輪軸的外側(cè)端分別固定有第一棘輪5和第二棘輪11，這2個(gè)棘輪分別嚙合第一傳動(dòng)索4和第二傳動(dòng)索10，而第一傳動(dòng)索的兩端分別固定在浮子長(zhǎng)度方向的前后端的左側(cè)，第二傳動(dòng)索的兩端分別對(duì)稱(chēng)的固定在浮子長(zhǎng)度方向的前后端的右側(cè)?；线€固定有2個(gè)限位殼15，限位殼間隙的包覆在第一棘輪和第二棘輪的下半部分外側(cè)，對(duì)2條傳動(dòng)索起限位矯正作用。

本例的一種擺動(dòng)式波浪發(fā)電設(shè)備，可以被放置在淺海海浪幅度穩(wěn)定的海區(qū)，基座置于海底，浮子漂浮在水面，傳動(dòng)索的長(zhǎng)度視水深做相應(yīng)調(diào)整，浮子的長(zhǎng)度視波峰間距做相應(yīng)調(diào)整，浮子的長(zhǎng)度方向正對(duì)波浪的起伏方向。在一個(gè)波浪起伏周期內(nèi)，當(dāng)波峰到達(dá)浮子的前端時(shí)，如圖3所示，浮子的前端翹起，后端落下，帶動(dòng)第一傳動(dòng)索和第二傳動(dòng)索向前方拉伸，位于設(shè)備左側(cè)的第一棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第一棘輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第一棘輪軸內(nèi)側(cè)端的第一傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)推動(dòng)主傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而收緊盲孔內(nèi)的盤(pán)簧，盤(pán)簧再向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸輸出轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從電纜輸出電力。當(dāng)波峰到達(dá)浮子的后端時(shí)，如圖4所示，浮子的后端翹起，前端落下，帶動(dòng)第一傳動(dòng)索和第二傳動(dòng)索向后方拉伸，位于設(shè)備右側(cè)的第二棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第二棘輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第二棘輪軸內(nèi)側(cè)端的第二傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)推動(dòng)主傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而收緊盲孔內(nèi)的盤(pán)簧，盤(pán)簧再向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸輸出轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從電纜輸出電力。在這樣一個(gè)完整的波浪起伏周期內(nèi)，無(wú)論浮子的前方翹起還是后方翹起，2個(gè)傳動(dòng)索帶動(dòng)棘輪交替轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而交替推動(dòng)主傳動(dòng)齒輪間隙的單向轉(zhuǎn)動(dòng)，主傳動(dòng)齒輪最終將其轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)盤(pán)簧傳遞給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)不斷的發(fā)電。