[發明專利]一種導軌式組合波浪發電裝置

有效

• 申請號: 201310492606.7
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103498753A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 周建青
• 申請（專利權）人: 周建青
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 曲永祚;李洪福

技術領域

本發明涉及發電領域，特別涉及一種能夠同時捕獲波浪縱向勢能和橫向沖擊動能的導軌式組合波浪發電裝置。

背景技術

海洋占地球表面積的70％，海洋波浪能是用之不竭的可再生能源，如何高效的利用波浪能，使之變為可利用的電能，是人們一直研究的重要課題。

海洋受自然因素變化影響，海洋波浪能是無規律不穩定的（時大時小，平均功率為峰值功率的1/10～1/7），運動特性是往復的：縱蕩、升沉、叢搖，運動速度低：在大波浪下最大速度為0.8m/s，力量大：瞬時功率為100kw/m。

利用波浪能的技術難度：如何將低速往復運動轉換成高速單向機械運動，如何在波浪時大時小時能高效俘獲波能，如何解決因臺風導致破壞和因腐蝕導致機械問題。

現有的波浪能俘獲技術有：震蕩水柱、筏式﹑收縮波道式﹑點吸收式﹑鴨式﹑擺式等。

震蕩水柱波能裝置其轉動機構不與海水接觸，防腐蝕性好，安全，維護方便。其缺點是二級能量轉換效率低，對小波浪能適應性不強，造價高昂。

擺式波能裝置，擺體的運動很適合波浪大推力和低頻的特性，擺式裝置的轉換效率較高，但現有的裝置機械維修比較困難，容易損壞。

收縮波道式的優點是一級轉換沒有活動部件，可靠性好，維護費用低，系統出力穩定。缺點是電站建造對地理地形要求高，不易推廣。

筏式裝置，一級能量轉換效率低，二級能量轉換也不高，且裝置機構較為復雜，機械維修比較困難。

發明內容

本發明針對上述技術問題，提出一種能夠同時捕獲波浪縱向勢能和橫向沖擊動能，高效以及維修方便的導軌式組合波浪發電裝置。

為達到以上目的，通過以下技術方案實現的：

一種導軌式組合波浪發電裝置，包括：導軌支架總成、主軸、垂直升降發電裝置和海浪沖擊發電裝置；

主軸底端直立固定于海床上，且頂端伸出于海面；

導軌支架總成一側端套置安裝于主軸上，與裝配主軸側相對側邊設置有齒條，且導軌支架總成位于齒條兩側方向與齒條方向相同的導軌；

垂直升降發電裝置包括：垂蕩波浪能捕獲浮子，設置于垂蕩波浪能捕獲浮子內部的換能機構總成和發電機總成；垂蕩波浪能捕獲浮子通過滑輪組件與導軌配合裝配于導軌支架總成上，即蕩波浪能捕獲浮子能夠在導軌支架總成自由的上下移動；

換能機構總成包括：主動軸，裝配于主動軸上的主動輪系和從動軸，裝配于從動軸上的從動輪系，以及用于保護主動軸、從動軸、主動輪系和從動輪系的機殼；主動軸和從動軸通過軸承組件與機殼裝配固定；

主動輪系包括：裝配于主動軸伸出機殼端且與齒條嚙合的主動齒輪，裝配于裝配于主動軸且位于機殼內部的換向齒輪，位于機殼內部且通過單向超越離合器Ⅰ裝配于主動軸上的主動鏈輪，即主動鏈輪固定在單向超越離合器Ⅰ上，且單向超越離合器Ⅰ上固定于主動軸上；

從動輪系包括：裝配于從動軸伸出于機殼端的主傳動鏈輪，位于機殼內部與換向齒輪嚙合的從動齒輪，位于機殼內部與主動鏈輪配合傳動的從動鏈輪；從動齒輪通過單向超越離合器Ⅱ與從動軸配合傳遞扭矩；從動鏈輪與主動鏈輪通過鏈條Ⅰ傳遞扭矩；

發電機總成輸入軸端固定有驅動鏈輪，且驅動鏈輪與主傳動鏈輪通過鏈條Ⅱ傳遞扭矩；

海浪沖擊發電裝置包括：固定于垂蕩波浪能捕獲浮子兩側的橫軸，通過軸承分別裝配于垂蕩波浪能捕獲浮子兩側橫軸上的水平波浪能捕獲浮子和套置于橫軸上且與水平波浪能捕獲浮子同步扭轉轉動的次級主動鏈輪；從動軸伸出于機殼兩端上設置有與次級主動鏈輪通過鏈條Ⅲ傳動的次級從動鏈輪，且次級從動鏈輪通過單向超越離合器Ⅲ裝配于從動軸上，即次級從動鏈輪通過單向超越離合器Ⅲ與從動軸傳遞扭矩；

發電機總成包括：變極多速永磁直驅發電機，以及裝配于變極多速永磁直驅發電機主軸上用于保證主軸持續恒定轉動的增速齒輪箱及飛輪機構；

采用上述技術方案的本發明，主軸底部插入海床上，其頂部由錨繩與錨張緊，使導軌支架總成能夠垂直直立海中，且導軌支架總成能夠繞主軸自由轉動，且由于水平波浪能捕獲浮子設置于垂蕩波浪能捕獲浮子兩側，進而保證本裝置能夠始終正面迎向波浪；