[实用新型]一种同时利用波浪能和风能的全封闭型发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海洋波浪能和风能的发电装置，特别是涉及一种同时利用波浪能和风能的全封闭型发电装置，属于新型可再生能源技术领域。

背景技术

随着世界经济的发展、人口的激增、社会的进步，人类对能源的需求日益增长。为了解决能源的日益紧缺和环境日趋严峻等问题，各国都争相发展可再生能源。波浪发电就是一个刚起步比较热门的项目，但目前的波浪发电装置在利用波浪能的同时很少考虑到兼顾利用风能的作用，另一方面，现有的波浪发电装置其核心部件都是直接浸泡在海水中，很难克服海水的腐蚀和风暴的袭击。目前，波浪发电技术还不够成熟，还没有能长时间投入实际使用的有效装置，究其原因，其根本在于需要解决现有波浪发电装置易腐蚀、难维护、对环境波浪条件适应性差、易受风暴破坏等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可同时利用任意角度和方向的波浪能和风能的全封闭型发电装置。

本实用新型要解决的问题是现有波浪发电装置在利用波浪能的同时很少考虑到兼顾利用风能的作用，另一方面，现有的波浪发电装置其核心部件都是直接浸泡在海水中，很难克服海水的腐蚀和风暴的袭击，并且对潮位、地形和海况等条件适应性差。本实用新型通过全封闭型外壳内部安装弹簧振子，可同时吸收任意角度和方向的波浪能和风能，由于其发电主体部件不与海水接触，大大提高工作寿命，降低维护成本。该装置具有强耐久性和高可靠性，现场安装投放方便，能够适应不同的地形和海况条件。

本实用新型采用的技术方案是：

一种同时利用波浪能和风能的全封闭型发电装置，包括具有封闭内腔的浮体、设置于浮体上部的受风翼和连接所述浮体下端的锚链，所述浮体通过所述锚链与海底锚固，所述浮体的内腔由上而下依次固定有相连接的弹簧振子、四组摇杆装置、传动机构和发电机，所述弹簧振子通过弹簧连接在所述浮体的内壁上且能左右、前后、上下摆动，所述摇杆装置吸收弹簧振子的振荡能量并通过传动机构将弹簧振子朝各个方向摆动时的动能输出为单向转动动能驱动发电机发电。本方案通过设置弹簧振子及传动机构，将浮体受波浪能和/或风能作用下的各种形式的运动转化为轴的单一方向的转动，从而驱动发电机发电，实现对波浪能和风能的综合高效利用。

进一步地，所述弹簧振子包括重球、对称地水平连接于重球和浮体内壁之间的四根水平弹簧、沿重球竖直中心线方向设置的上弹簧和下弹簧，所述上弹簧连接设置于重球顶部和浮体内腔顶壁之间，所述下弹簧连接设置于重球底部和浮体内腔底部之间，所述四根水平弹簧呈十字形布置在同一空间水平面上且每根水平弹簧的轴线均指向重球的球心。所述弹簧振子通过采用设置多个弹簧，将重球置于内腔中部的机构，波浪能和风能使浮体左右摇摆或上下沉浮时，使弹簧振子产生振荡动能，作为摇杆装置摇摆的动力。

进一步地，四组摇杆装置以浮体的垂直中心轴为对称轴对称地竖直设置在重球与浮体内壁之间，每组摇杆装置均包括垂直摇杆轴、水平摇杆轴、差动齿轮箱、单向超越离合器组、可伸缩摇杆、万向接头、轴承和轴承座、弧形连杆，所述单向超越离合器组包括第一单向超越离合器、第二单向超越离合器、第三单向超越离合器，所述差动齿轮箱内设有定轴圆锥齿轮组和行星圆锥齿轮组，所述定轴圆锥齿轮组包括竖直相对的第一定轴圆锥齿轮和第二定轴圆锥齿轮，所述行星圆锥齿轮组包括水平相对的第一行星圆锥齿轮和第二行星圆锥齿轮，每个定轴圆锥齿轮均和两个行星圆锥齿轮同时啮合，所述垂直摇杆轴包括上垂直摇杆轴和下垂直摇杆轴，所述上垂直摇杆轴的下端与第一定轴圆锥齿轮相连接，同时其上部通过轴承和轴承座固定在浮体的内壁上，所述下垂直摇杆轴上端与第二定轴圆锥齿轮相连接，其下端通过第三单向超越离合器与传动机构相连接，所述水平摇杆轴包括第一水平摇杆轴和第二水平摇杆轴，所述第一水平摇杆轴一端与第一行星圆锥齿轮相连接，另一端与第一单向超越离合器相连接，所述第二水平摇杆轴一端与第二行星圆锥齿轮相连接，另一端与第二单向超越离合器相连接，所述弧形连杆连接于第一单向超越离合器和第二单向超越离合器之间，所述可伸缩摇杆的一端通过万向接头与重球相连接，另一端与弧形连杆中部固定连接。通过设置单向超越离合器组及摇杆装置和差动齿轮箱等，无论浮体在波浪能和风能的单独作用或混合作用下如何有规律或无规律的左右摆动和/或上下沉浮，摇杆装置都能将弹簧振子各个方向的摆动动能转化为单一方向的转动动能提供给传动系统以驱动发电机按固定转向转动发电，实现对波浪能和风能的充分利用。