[发明专利]一种基于摆动设备的轻量化机械式波浪发电机构

说明书

一种基于摆动设备的轻量化机械式波浪发电机构，属于利用海洋能发电的新能源领域。该波浪发电机构在工作时，重块、增速器壳体、换向器壳体、惯性轮、发电机壳体作为一个整体以右转轴为中心作低速往复摆动，摆动设备、右转轴作中速往复摆动，中转轴、左右锥形齿轮、上下锥形齿轮、左转轴作高速往复转动，长转轴和惯性轮作持续的高速单向转动，驱动发电机发电。该波浪发电机构基于具有极高的波浪能与机械能转换效率的摆动设备，在摆动设备中设置结构简单、重量轻、造价低、可靠性强的机械式发电装置，有效的解决了现有摆动波浪发电装置所存在的结构复杂且笨重、易损难修、造价昂贵、故障率高、能量转换率低、有效工作时间较短的问题。

技术领域

本发明涉及一种基于摆动设备的轻量化机械式波浪发电机构，该装置可以安装于摆动式波浪发电设备或摆动式消波堤中，属于利用海洋能发电的新能源领域。

背景技术

海上波浪发电设备中有一种“点头鸭式”的波能转换装置，该装置的设计严谨，横截面轮廓呈非对称型式，其前端(迎浪面)较小，后部(背浪面)较大，水下部分为圆弧形，装置在波浪作用下绕转动轴发生摆动运动，并且可以将几乎所有的短波拦截下来，此波能转换装置在短波时的转换效率可以接近于100％。

虽然波浪发电研究经过几十年的发展，先后出现过几十种不同的发电装置。但是基于“点头鸭式”摆动设备的液压式波浪发电机依然存在以下缺点：结构复杂、易损坏、难修理、成本高昂、使用寿命低，并且当波浪较小时，极易停止工作导致其有效工作时间较短。另外，基于“点头鸭式”摆动设备的机械式波浪发电机也存在诸多不足：结构庞大笨重、摩擦过多、制造成本高昂、易发生故障、能量损耗大。此外，一些消波设备在消波过程中，具有摆动运动，此摆动动能源自波浪能，但是通常被浪费。

发明内容

针对现有技术的诸多不足，本发明提供一种基于摆动设备的轻量化机械式波浪发电机构。该波浪发电机构应采用具有极高的波浪能与机械能转换效率的摆动设备，在摆动设备中设置结构简单、重量较轻、造价低廉、可靠性强、能效比高、有效工作时间长、经济效益好的机械式发电装置，有效的解决了现有摆动波浪发电装置所存在的结构复杂且笨重、易损难修、造价昂贵、故障率高、能量转换率低、有效工作时间较短的问题。

本发明采用的技术方案是：一种基于摆动设备的轻量化机械式波浪发电机构，它包括摆动设备和发电机，它还包括增速器、重块、换向器和惯性轮，所述摆动设备与位于同一轴线上的右转轴和左轴承固定连接，所述重块通过右连杆与增速器壳体固定连接，通过左连杆与发电机壳体固定连接；所述增速器壳体中的增速器的输入端连接右转轴，增速器的输出端连接中转轴；所述换向器中设有互相啮合的右锥形齿轮、上锥形齿轮、左锥形齿轮和下锥形齿轮，右锥形齿轮与由右轴承支撑的中转轴固定连接，左锥形齿轮与由左轴承、中轴承支撑的左转轴固定连接，上锥形齿轮通过上单向轴承以及下锥形齿轮通过下单向轴承设置在长转轴的一端，长转轴由上轴承和下轴承支撑，长转轴的另一端经惯性轮与发电机壳体中的发电机转子固定连接；波浪发电机构在工作时，重块、右连杆、左连杆、增速器壳体、换向器壳体、惯性轮、长转轴、发电机壳体会作为一个整体以右转轴为中心作低速往复摆动，摆动设备、右转轴作中速往复摆动，中转轴、右锥形齿轮、上锥形齿轮、下锥形齿轮、左锥形齿轮、左转轴作高速往复转动，长转轴和惯性轮作持续的高速单向转动，驱动发电机发电。

所述右轴承、上轴承、中轴承和下轴承设置在换向器的壳体上。

所述发电机采用交流发电机或直流发电机。

本发明的有益效果是：

1、波浪发电机构基于摆动设备，在波浪能转化机械能方面有很大优势，可以拦截几乎所有的短波；并且在短波时的一级波能转换效率可以接近于100％；

2、波浪发电机构能够感知较小的波浪，灵敏度高，通过增速器的加速可以使电机转子的转速成倍增加，提升波浪能利用效率；

3、惯性轮使发电机持续稳定发电，减少了电力稳压整流系统的难度及成本；