[实用新型]一种基于垂直导桩式浮防波堤的波浪能发电模块

说明书

技术领域

本实用新型是涉及一种基于垂直导桩式浮防波堤的波浪能发电模块，具体地说是涉及一套集成在垂直导桩式浮防波堤上的机械传动装置，该装置与发电机连接后组成波浪能发电模块。在波浪运动作用下，垂直导桩式浮防波堤作升降运动，通过该波浪能发电模块，可将波浪中所蕴藏的能量转化为电能。 

背景技术

  随着社会生产力的发展和人们生活水平的提高，社会生产和生活对能源的需求与日俱增。海洋作为一个巨大的能源宝库，已逐渐成为备受关注的探索对象，其中，波浪能则是海洋能中所占比重较大的海洋能源之一。 

  波浪发电是波浪能利用的主要方式，其研究重点集中于四种被认为具有商业价值的装置，包括：振荡水柱式波能转换装置、摆式波能转换装置、振荡浮子式波能转换装置和收缩波道式波能转换装置。 

数十年来，虽然针对波浪能开发利用的发明专利已有数千件，然而，大部分的波浪能利用装置均面临着一些共同的问题，即：结构较复杂，波浪能转换效率普遍较低，同时由于波浪能装置所处的海况环境恶劣，其建造和维护成本居高不下等等。因此，很难满足实际生产生活的要求。 

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种结构简明、适应性强、建造和防护成本可控的基于垂直导桩式浮防波堤的波浪能发电模块。 

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

一种基于垂直导桩式浮防波堤的波浪能发电模块，其特征是它包括有矩形浮箱，矩形浮箱上设有两个导桩限位孔，两个导桩限位孔中均安装有垂直导桩，两个垂直导桩的顶部通过钢架相连，钢架的中部安装有两侧带齿槽的悬臂，悬臂从矩形浮箱上的悬臂限位孔经过，在悬臂两侧安装有固定于矩形浮箱上的发电机，发电机的传动轴上安装有上部棘轮和下部棘轮，上部棘轮和下部棘轮与齿轮相配合，且齿轮同时与悬臂上的齿槽啮合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是： 

①由于发电模块位于矩形浮箱的顶部，避免与海水直接接触，从而解决了一般波浪能发电装置中普遍存在的严重海水腐蚀问题，提高了波浪能发电装置核心部分的安全性。

②将波浪的垂直运动转换为矩形浮箱的垂直运动，又通过相应的波浪能发电模块保证传动轴始终保持单向转动，实现波浪上下起伏均可发电的目的，从而提高了波浪能的利用效率。 

③一般波浪能发电装置对潮位变化的适应性很差，而本实用新型在不同潮位情况下，矩形浮箱均能随水面的变化而自由变化，从而使得本模块对潮位变化具有很好的适应性，消除了潮位变化对波浪能发电装置的不利影响，兼备挡浪消波和波浪能开发利用等特点。 

附图说明

    图1是本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述： 

如图1所示，本实用新型它包括有矩形浮箱1，矩形浮箱1上设有两个导桩限位孔5，两个导桩限位孔5中均安装有垂直导桩2，两个垂直导桩2的顶部通过钢架4相连，钢架4的中部安装有两侧带齿槽的悬臂3，悬臂3从矩形浮箱1上的悬臂限位孔6中经过。在悬臂3两侧安装有固定于矩形浮箱1上的发电机7，发电机7的传动轴8上安装有上部棘轮10和下部棘轮9。上部棘轮10和下部棘轮9与齿轮11相配合，且齿轮11同时与悬臂3上的齿槽啮合。

本实用新型两侧齿轮11以各自的铰链轴承12为轴可实现自由转动，铰链轴承12由履带联结系13相连，使两侧齿轮独自转动而互不影响，且保持两者与悬臂3两侧齿槽的紧密啮合。  

假设水面位于平均潮位处，整个装置处于静止状态，取棘轮在俯视情况下观察为逆时针转动时为空转情况。在波峰来临引起水面上升的过程中，矩形浮箱1在垂直导桩2的约束下向上运动，从而带动与悬臂3相啮合的齿轮11顺时针转动。同时，齿轮11将带动上部棘轮10和下部棘轮9同时转动（上部棘轮10在俯视情况下观察为顺时针转动，下部棘轮9在俯视情况下观察为逆时针转动）。在上部棘轮10的牵引作用下，传动轴8与上部棘轮10共同以顺时针方向转动，从而驱动发电机发电。在波谷来临导致水面下降的过程中，矩形浮箱1在垂直导桩2的约束下向下运动，从而带动与悬臂3相啮合的齿轮11逆时针转动。同时，齿轮11将带动上部棘轮10和下部棘轮9同时转动（上部棘轮10在俯视情况下观察为逆时针转动，下部棘轮9在俯视情况下观察为顺时针转动）。在下部棘轮9的牵引作用下，传动轴8与下部棘轮9共同以顺时针方向转动，从而驱动发电机发电。可见，在波浪起伏变化过程中，发电机的传动轴8均以顺时针方向转动，从而带动发电机无间歇发电。

本实用新型中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。