[发明专利]一种利用自由摆子捕能的波浪能发电装置

权利要求书

1.一种利用自由摆子捕能的波浪能发电装置，该装置安装在移动或固定式海洋平台上，其特征在于：包括依次连接的三部分：波浪能捕获系统、能量传动系统和能量输出转换系统，所述波浪能捕获系统捕获波浪能并将其转换为机械能；所述能量传动系统将往复的机械运动柔性且单向传动至能量输出转换系统；所述能量输出转换系统将传动过来的机械能转换为电能。

2.根据权利要求1所述的利用自由摆子捕能的波浪能发电装置，其特征在于：所述的波浪能捕获系统主要由球形摆子，摆杆，万向球，上球座和下球座组成；摆杆的下端与球形摆子固连，摆杆在靠近上端位置处与万向球固连；万向球与上球座和下球座组成一球铰，上球座和下球座通过螺钉连接并固定在海洋平台上。

3.根据权利要求2所述的利用自由摆子捕能的波浪能发电装置，其特征在于：上球座和下球座的外部为扁圆柱形，内部均为球形曲面，球形曲面的球面半径与万向球的半径相等；上球座上有光孔，下球座上有螺纹孔，上球座和下球座通过螺钉连接在一起并将万向球夹持在球形曲面内，上球座和下球座内部球形曲面的球心与万向球的球心重合。

4.根据权利要求1所述的利用自由摆子捕能的波浪能发电装置，其特征在于：所述的能量传动系统主要由连接套、钢丝绳、导向装置、换向轮、驱动轮、张紧弹簧、两级传动装置组成；所述连接套上有两个通孔，分别用来固定摆杆的上端和钢丝绳的下端；钢丝绳依次穿过导向装置的中心孔，绕过换向轮和驱动轮后与张紧弹簧连接，在张紧弹簧作用下，钢丝绳始终处于张紧状态；换向轮位于导向装置的正上方，且与驱动轮在同一水平面内；驱动轮通过传动轴与两级传动装置连接。

5.根据权利要求4所述的利用自由摆子捕能的波浪能发电装置，其特征在于：所述的两级传动装置包括一级传动轴、二级传动轴、第一单向轴承、第二单向轴承、第一带轮、第二带轮、第三带轮、第四带轮、平行带和交叉带；所述的驱动轮固定在一级传动轴上，一级传动轴上安装有第一单向轴承和第二单向轴承，第一单向轴承和第二单向轴承的外圈分别与第一带轮和第二带轮固连；第三带轮和第四带轮固定在二级传动轴上；第一带轮通过平行带与第三带轮进行能量柔性传动，第二带轮通过交叉带与第四带轮进行能量柔性传动。

6.根据权利要求5所述的利用自由摆子捕能的波浪能发电装置，其特征在于：所述交叉带的交叉接触位置处安装有滚子。

7.根据权利要求4-6任一项所述的利用自由摆子捕能的波浪能发电装置，其特征在于：所述的导向装置由两个结构相同的导向座和若干钢珠组成，所述导向座为半圆柱形，柱面下端有两个凸块，凸块的一个表面与圆柱轴截面共面，凸块上设有通孔；导向座的中心轴处为通孔，下底面为环形凹槽，环形凹槽的截面为圆弧形，且圆弧半径与钢珠的半径相同；螺栓穿过导向座的凸块上的通孔将两个导向座连接在一起，并将钢珠限位在环形凹槽内。

8.根据权利要求7所述的利用自由摆子捕能的波浪能发电装置，其特征在于：导向装置位于换向轮的正下方、上球座的正上方，所述上球座的对称轴和导向装置的对称轴重合。

9.根据权利要求1所述的利用自由摆子捕能的波浪能发电装置，其特征在于：所述的能量输出转换系统主要由缺齿齿轮、齿条、储能弹簧和直线发电机组成；缺齿齿轮与二级传动轴固连，齿条的一端与直线发电机的前端固连；储能弹簧与直线发电机连接。

10.根据权利要求9所述的利用自由摆子捕能的波浪能发电装置，其特征在于：所述的直线发电机由直线发电机动子、直线发电机定子和电机支座组成；所述直线发电机动子为长轴状，其前端与齿条连接；储能弹簧套装在直线发电机动子的柱面上，储能弹簧两端分别固定在直线发电机定子的前端和直线发电机动子的前端；直线发电机定子固定在电机支座上。