[发明专利]摆式波浪能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种摆式海洋波浪能发电装置，具体地说，本发明涉及一种摆式波浪能的吸收、传递，以及将机械能转化成电能的装置，属于波浪能利用技术领域。

背景技术

随着科学技术的迅猛发展，能源需求及能源紧缺已成为大家共同关注的课题，由于被人们广泛使用的煤炭、石油、天然气、水能、木材等常规传统能源随着消耗而日益减少，人们急需新的能源来替代这些常规能源。而海洋中蕴藏着十分丰富的能源，这些能源主要包括波浪能、潮汐能、盐浓度、温度差等。其中波浪能是海洋中取之不尽、用之不竭的一种可再生能源，如果进行有效地开发，就能造福于人类，但是由于波浪能的不稳定和不确定性，人们对其利用率还不高。

目前，我国已投入了大量的人力、物力和财力对其深入研究并且开发出了几种典型的波浪能发电类型，例如：摆式、点头鸭式、振荡水柱式、振荡浮子式等。但是这些波浪能发电机构，无论在成本、结构技术和实用价值上都未能满足使用要求。现有技术对于波浪能发电领域存在着如下问题：

首先，波浪能的能量传递效率低以及输出不稳定。由于波浪无时无刻都发生着不稳定变化，难以通过固定的设备对其控制。如果采用先进的自动控制系统技术，结构复杂，在成本价值上都远远高出所得到的价值。

其次，波浪能发电成本比较高。据有关专家的计算，现阶段海洋波浪能的发电成本比常规的热发电高出10倍左右，因此成本问题已经成为普及和大规模利用波浪能发电的最大障碍。只有改进波浪能发电的技术，减小发电成本，才能使波浪能发电真正达到实用水平，从而为人们所利用。

最后，现有波浪能工程性能差，波浪能发电装置大多是直接放置在海水中的，由于海洋环境下台风天气是时常出现的，台风又具有巨大的破坏能力，会损坏波浪能装置，从而造成装置失效。而且海水具有腐蚀性，装置容易被海水被腐蚀，极大缩短了波浪能发电装置的使用寿命。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的缺陷，而提供一种摆式波浪能发电装置，该摆式波浪能发电装置结构紧凑，成本低，能量输出稳定，传输效率高，而且可以有效提高装置的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明技术方案是这样实现的：摆式波浪能发电装置，包括底座、与底座相连的摆板及安装在底座上的传动装置，所述摆板置于海水中，所述摆板通过摆板轴与传动装置相连，所述传动装置包括第一锥齿轮、第二锥齿轮及第三锥齿轮，所述第一锥齿轮固定在摆板轴上，所述第二锥齿轮和第三锥齿轮同轴，且对称设置在第一锥齿轮两侧，并分别与第一锥齿轮相啮合，所述第二锥齿轮和第三锥齿轮分别通过其上棘轮离合器与输出轴相连，所述输出轴通过联轴器与发电机相连。

进一步地，所述棘轮离合器包括两个棘轮及分别两个棘轮相配合的棘爪，所述两个棘轮固定在输出轴上，并分别设在第二锥齿轮和第三锥齿轮的内部，并与第二锥齿轮和第三锥齿轮相脱离，所述两个棘轮方向相同，所述棘爪一端对称固定在第二锥齿轮和第三锥齿轮的转盘上，所述棘爪另一端插接在棘轮的各齿之间，并可与棘轮的各齿相脱离。

进一步地，所述棘爪两个一组，对称设置在每个棘轮两侧，并通过滚轴相连，且滚轴插接在棘轮的各齿之间。

进一步地，所述第二锥齿轮与第三锥齿轮上的棘爪在转动时方向正好相反。

进一步地，所述滚轴两端通过轴承与棘爪相连。

进一步地，所述摆板轴一端设有发条阻尼器。

进一步地，所述摆板轴转动将发条阻尼器压紧收缩，当摆板轴转动到一定位置时，发条阻尼器达到压紧收缩的极限值，所述摆板开始反向向初始位置开始摆动。

进一步地，所述底座为两个，设置在摆板的两侧。

进一步地，所述两个底座上分别设有摆板轴轴承座，所述摆板轴安设在摆板轴轴承座上，且可转动。

进一步地，其中一底座上还设有两个输出轴轴承座，所述输出轴安设在输出轴轴承座上，且可转动。

本发明的有益效果，本发明采用简单的锥齿轮传动装置，以及棘轮离合器，将摆板的往复运动转化为单向输出，即将摆板的双向输入转化为单向输出，使摆板无论朝哪个方向运动，输出都是朝一个方向，实现了全波浪吸收，能量输出稳定，传递效率高，且成本低。

本发明采用锥齿轮来传递两个相交轴之间的运动和动力，具有传动稳定，结构简单且紧凑，装置小巧的优点。

而且由于本发明设置了底座，将底座固定于海面上或岸边，除摆板外的其他装置都至于海面以上，减少了海水对装置的腐蚀，极大地提高了本发明波浪能发电装置的使用寿命。