本發(fā)明涉及海洋波浪能發(fā)電裝置，具體涉及一種振蕩浮子波浪能發(fā)電的裝置。

背景技術(shù)：

波浪能是指海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能，具有能量密度高、分布面廣的特點(diǎn)，據(jù)世界能源委員會(huì)的調(diào)查顯示，全球可利用的波浪能是當(dāng)前發(fā)電量的2倍；我國(guó)擁有廣闊的海洋資源，東南沿海一帶擁有豐富的波浪能資源，且能量密度高，具有較大的開(kāi)采價(jià)值；目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)波浪能裝置按波浪能俘獲方式可分為擺式、收縮波道式、振蕩水柱式、振蕩浮子式。

擺式波能轉(zhuǎn)換裝置是在波浪的作用下，通過(guò)擺體作前后或上下擺動(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)換成液壓泵的動(dòng)能，再由液壓馬達(dá)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)換效率高，缺點(diǎn)是機(jī)械的維護(hù)較為困難，代表裝置有我國(guó)的30kw沿岸固定式擺式電站。

收縮波道技術(shù)是利用收縮波道將波浪的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成水的勢(shì)能，再通過(guò)水輪發(fā)電機(jī)組將勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能；這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是波能的轉(zhuǎn)換沒(méi)有活動(dòng)部件，可靠性好且穩(wěn)定，不足之處是建造這種電站對(duì)地形要求嚴(yán)格，不易推廣；代表裝置有挪威的350kw收縮波道裝置。

振蕩水柱技術(shù)是一種利用氣室吸收波浪能的技術(shù)；氣室一個(gè)方向開(kāi)有口，波浪驅(qū)動(dòng)氣室內(nèi)的水柱作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，水柱推動(dòng)氣室內(nèi)的空氣，最后由空氣驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，或進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；由于轉(zhuǎn)換裝置與海水分離，不容易受腐蝕；系統(tǒng)工作在水面，容易實(shí)施；缺點(diǎn)是效率較低；代表裝置有中國(guó)汕尾的100kw岸式波浪發(fā)電站等。

振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置是利用浮子吸收波浪能的轉(zhuǎn)換裝置；裝置利用一個(gè)處于水面的浮子吸收波浪能，經(jīng)過(guò)處于陸地上的機(jī)械或者液壓裝置，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，逐漸受到了世界各國(guó)的青睞；代表裝置有英國(guó)的pelamis、中國(guó)的50kw岸式振蕩浮子波浪發(fā)電站等。

目前已有的波浪能發(fā)電裝置，如專(zhuān)利號(hào)為201521010834.7名稱(chēng)為“自動(dòng)適應(yīng)潮位的振蕩浮子發(fā)電裝置”的中國(guó)專(zhuān)利，該專(zhuān)利的振蕩浮子固定在雙搖桿機(jī)構(gòu)的短桿上，導(dǎo)致浮子行程非常有限，且浮子所在的短桿與液壓缸成鈍角，浮子作用在液壓缸上的力有限，利用效率較低；專(zhuān)利號(hào)為201610454421.0名稱(chēng)為“一種晃動(dòng)式波浪能發(fā)電裝置”的中國(guó)專(zhuān)利，該專(zhuān)利將水輪機(jī)、發(fā)電蓄電裝置以及沖擊液體全部放在浮子內(nèi)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且未考慮到由于慣性，沖擊液體振蕩并不劇烈，水輪機(jī)也會(huì)隨慣性與沖擊液體一起振蕩，發(fā)電效率較為有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性高的振蕩浮子波浪能發(fā)電的裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種振蕩浮子波浪能發(fā)電的裝置，包括密封的中空結(jié)構(gòu)裝置主體、浮子和固定到海底的底座；底座通過(guò)鎖鏈連接到裝置主體的下端；還設(shè)置有一體結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置包括設(shè)置在裝置本體內(nèi)相互平行的上板和下圓環(huán)板；上板和下圓環(huán)板通過(guò)相互平行且齒條相對(duì)設(shè)置的第一齒條和第二齒條連接；下圓環(huán)板中間環(huán)形孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有垂直于裝置本體底板的發(fā)電機(jī)；上板上還固定連接有延伸到裝置本體外用于連接浮子的連接滑桿；接滑桿與裝置本體接觸處進(jìn)行動(dòng)密封；傳動(dòng)裝置與設(shè)置在裝置本體內(nèi)的固定滑桿滑動(dòng)配合；

還設(shè)置有與第一齒條嚙合的第一齒輪和與第二齒條嚙合的第二齒輪；第一齒輪和第二齒輪均設(shè)置在傳動(dòng)軸上，且其驅(qū)動(dòng)方向相反；第一齒輪和第二齒輪之間的傳動(dòng)軸上還設(shè)置有第三齒輪，第三齒輪與于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸前端的第四齒輪嚙合；傳動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在傳動(dòng)軸支座上。

進(jìn)一步的，所述裝置本體內(nèi)還設(shè)置有固定底座；固定滑桿下端連接固定底座，上端設(shè)置有限位卡子。

進(jìn)一步的，所述固定底座上設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的兩個(gè)傳動(dòng)軸支座，傳動(dòng)軸兩端均通過(guò)軸承設(shè)置在兩個(gè)傳動(dòng)軸支座上。

進(jìn)一步的，所述連接滑桿上端通過(guò)第一固連卡子與浮子連接，下端通過(guò)第二固連卡子連接上板。

進(jìn)一步的，所述固定底座上表面設(shè)置有四個(gè)內(nèi)側(cè)為圓弧形的凸臺(tái)，發(fā)電機(jī)設(shè)置在凸臺(tái)構(gòu)成的內(nèi)部空間內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述第一齒輪和第二齒輪均為直齒圓柱齒輪；第三齒輪和第四齒輪均為錐齒輪。

進(jìn)一步的，所述固定滑桿設(shè)置有兩根，分別設(shè)置到相對(duì)的兩個(gè)凸臺(tái)上。

進(jìn)一步的，所述裝置本體包括上端蓋、下端蓋和筒體。

進(jìn)一步的，所述第一齒輪和第二齒輪通過(guò)單向軸承或者單向離合器設(shè)置到傳動(dòng)軸上。

進(jìn)一步的，所述連接滑桿與裝置本體連接處采用滑動(dòng)軸承和內(nèi)嵌多層橡膠活塞環(huán)密封

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明在浮子上、下過(guò)程中發(fā)電機(jī)朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，提高了發(fā)電效率；

（2）本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中裝置本體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明轉(zhuǎn)動(dòng)軸與傳動(dòng)裝置部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-浮子，2-第一固連卡子，3-鎖鏈，4-底座，5-連接滑桿，6-上端蓋，7-裝置本體，8-下端蓋，9-第二固連卡子，10-上板，11-第一齒條，12-固定滑桿，13-第一齒輪，14-傳動(dòng)軸，15-第四齒輪，16-第三齒輪，17-傳動(dòng)軸支座，18-固定底座，19-下圓環(huán)板，20-發(fā)電機(jī)，21-限位卡子，22-軸承，23-第一軸承，24-第二齒條，25-第二齒輪，26-第二軸承。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1-3所示，一種振蕩浮子波浪能發(fā)電的裝置，包括密封的中空結(jié)構(gòu)裝置主體7、浮子1和固定到海底的底座4；底座4通過(guò)鎖鏈3連接到裝置主體7的下端；還設(shè)置有一體結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置包括設(shè)置在裝置本體7內(nèi)相互平行的上板10和下圓環(huán)板19；上板10和下圓環(huán)板19通過(guò)相互平行且齒條相對(duì)設(shè)置的第一齒條11和第二齒條24連接；下圓環(huán)板19中間環(huán)形孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有垂直于裝置本體7底板的發(fā)電機(jī)20；上板10上還固定連接有延伸到裝置本體7外用于連接浮子1的連接滑桿5；接滑桿5與裝置本體7接觸處進(jìn)行動(dòng)密封；傳動(dòng)裝置與設(shè)置在裝置本體7內(nèi)的固定滑桿12滑動(dòng)配合；

還設(shè)置有與第一齒條11嚙合的第一齒輪13和與第二齒條24嚙合的第二齒輪25；第一齒輪13和第二齒輪25均設(shè)置在傳動(dòng)軸14上，且其驅(qū)動(dòng)方向相反；第一齒輪13和第二齒輪25之間的傳動(dòng)軸14上還設(shè)置有第三齒輪16，第三齒輪16與于發(fā)電機(jī)20轉(zhuǎn)軸前端的第四齒輪15嚙合；傳動(dòng)軸14可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在傳動(dòng)軸支座17上。

進(jìn)一步的，所述裝置本體7內(nèi)還設(shè)置有固定底座18；固定滑桿12下端連接固定底座8，上端設(shè)置有限位卡子21；將傳動(dòng)裝置的行程限定在固定底座18和限位卡子21之間。

進(jìn)一步的，所述固定底座18上設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的兩個(gè)傳動(dòng)軸支座17，傳動(dòng)軸14兩端均通過(guò)軸承22設(shè)置在兩個(gè)傳動(dòng)軸支座17上；固定底座18一般也設(shè)置為圓形結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)軸支座17設(shè)置到其同一直徑兩端外延處。

進(jìn)一步的，所述連接滑桿5上端通過(guò)第一固連卡子2與浮子1連接，下端通過(guò)第二固連卡子9連接上板10；確保其固定牢固。

進(jìn)一步的，所述固定底座18上表面設(shè)置有四個(gè)內(nèi)側(cè)為圓弧形的凸臺(tái)，發(fā)電機(jī)20設(shè)置在凸臺(tái)構(gòu)成的內(nèi)部空間內(nèi)；這種結(jié)構(gòu)可以將裝置設(shè)置的更為緊湊，節(jié)省空間。

進(jìn)一步的，所述第一齒輪13和第二齒輪25均為直齒圓柱齒輪；第三齒輪16和第四齒輪15均為錐齒輪。

進(jìn)一步的，所述固定滑桿12設(shè)置有兩根，分別設(shè)置到相對(duì)的兩個(gè)凸臺(tái)上。

進(jìn)一步的，所述裝置本體7包括上端蓋6、下端蓋8和筒體。

進(jìn)一步的，一般情況下第一齒輪13通過(guò)第一軸承23設(shè)置到傳動(dòng)軸14上，第二齒輪25通過(guò)第二軸承26設(shè)置到傳動(dòng)軸14上，第一軸承23和第二軸承26均為單向軸承，第一軸承23和第二軸承26也可以為替換為單向離合器。

進(jìn)一步的，所述連接滑桿5與裝置本體7連接處采用滑動(dòng)軸承和內(nèi)嵌多層橡膠活塞環(huán)密封。

一般情況下將上板10設(shè)置為圓形結(jié)構(gòu)，第一齒條11和第二齒條24設(shè)置在其一直徑兩端位置；固定底座18也設(shè)置為圓形結(jié)構(gòu)，四個(gè)凸臺(tái)沿其周向均布，固定滑桿12分別設(shè)置到相對(duì)的兩個(gè)凸臺(tái)上，另外兩個(gè)凸臺(tái)連接傳動(dòng)軸支座17；裝置主體7為中空的圓柱體結(jié)構(gòu)；裝置主體7采用法蘭結(jié)構(gòu)緊合加密封脂進(jìn)行靜密封；連接滑桿5部分采用滑動(dòng)軸承和內(nèi)嵌多層橡膠活塞環(huán)密封；由于發(fā)電機(jī)20輸出軸轉(zhuǎn)速較快，也需要嚴(yán)格密封，采用防水軸承加密封脂的方法密封。

使用時(shí)，浮子1在海浪拍打下振蕩牽引連接滑桿5，連接滑桿5帶動(dòng)傳動(dòng)裝置沿固定滑桿12上下滑動(dòng)；固定滑桿12上端設(shè)置的限位卡子21和固定底座18上設(shè)置的凸臺(tái)用于限制傳動(dòng)裝置行程；當(dāng)傳動(dòng)裝置隨連接滑桿5上升時(shí)，第一齒條11和第二齒條24會(huì)帶動(dòng)與其嚙合的第一齒輪13和第二齒輪25轉(zhuǎn)動(dòng)；由于第一軸承23和第二軸承26均為單向軸承，并且其驅(qū)動(dòng)方向相反；與此時(shí)鎖死的單向軸承配合的齒輪會(huì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸14轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第三齒輪16轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第四齒輪15轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電；而同時(shí)另一齒輪在單向軸承上滾動(dòng)，不驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸14轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)傳動(dòng)裝置隨連接滑桿5下降時(shí)，在上升過(guò)程中在單向軸承上作滾動(dòng)的齒輪此時(shí)與之配合單向軸承鎖死；驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸14朝與齒條上升過(guò)程相同的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)20朝一個(gè)方向工作，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)20朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，提高了發(fā)電效率；可以根據(jù)發(fā)電機(jī)20發(fā)電轉(zhuǎn)向調(diào)整單向軸承反向安裝的方式，以保證齒條上升下降過(guò)程中傳動(dòng)軸14始終朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明通過(guò)直齒圓柱齒輪與反向安裝的單向軸承的組合，實(shí)現(xiàn)在浮子1上、下兩個(gè)過(guò)程中都能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)20朝一個(gè)方向發(fā)電；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)電效率高、實(shí)用性強(qiáng)。