[發明專利]擺式波浪能發電裝置

有效

• 申請號: 201310573109.X
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103590967A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 曹守啟;邵嬌云;張舜;代猛
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 劉麗梅

技術領域

本發明涉及一種擺式海洋波浪能發電裝置，具體地說，本發明涉及一種擺式波浪能的吸收、傳遞，以及將機械能轉化成電能的裝置，屬于波浪能利用技術領域。

背景技術

隨著科學技術的迅猛發展，能源需求及能源緊缺已成為大家共同關注的課題，由于被人們廣泛使用的煤炭、石油、天然氣、水能、木材等常規傳統能源隨著消耗而日益減少，人們急需新的能源來替代這些常規能源。而海洋中蘊藏著十分豐富的能源，這些能源主要包括波浪能、潮汐能、鹽濃度、溫度差等。其中波浪能是海洋中取之不盡、用之不竭的一種可再生能源，如果進行有效地開發，就能造福于人類，但是由于波浪能的不穩定和不確定性，人們對其利用率還不高。

目前，我國已投入了大量的人力、物力和財力對其深入研究并且開發出了幾種典型的波浪能發電類型，例如：擺式、點頭鴨式、振蕩水柱式、振蕩浮子式等。但是這些波浪能發電機構，無論在成本、結構技術和實用價值上都未能滿足使用要求。現有技術對于波浪能發電領域存在著如下問題：

首先，波浪能的能量傳遞效率低以及輸出不穩定。由于波浪無時無刻都發生著不穩定變化，難以通過固定的設備對其控制。如果采用先進的自動控制系統技術，結構復雜，在成本價值上都遠遠高出所得到的價值。

其次，波浪能發電成本比較高。據有關專家的計算，現階段海洋波浪能的發電成本比常規的熱發電高出10倍左右，因此成本問題已經成為普及和大規模利用波浪能發電的最大障礙。只有改進波浪能發電的技術，減小發電成本，才能使波浪能發電真正達到實用水平，從而為人們所利用。

最后，現有波浪能工程性能差，波浪能發電裝置大多是直接放置在海水中的，由于海洋環境下臺風天氣是時常出現的，臺風又具有巨大的破壞能力，會損壞波浪能裝置，從而造成裝置失效。而且海水具有腐蝕性，裝置容易被海水被腐蝕，極大縮短了波浪能發電裝置的使用壽命。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中存在的缺陷，而提供一種擺式波浪能發電裝置，該擺式波浪能發電裝置結構緊湊，成本低，能量輸出穩定，傳輸效率高，而且可以有效提高裝置的使用壽命。

為解決上述技術問題，本發明技術方案是這樣實現的：擺式波浪能發電裝置，包括底座、與底座相連的擺板及安裝在底座上的傳動裝置，所述擺板置于海水中，所述擺板通過擺板軸與傳動裝置相連，所述傳動裝置包括第一錐齒輪、第二錐齒輪及第三錐齒輪，所述第一錐齒輪固定在擺板軸上，所述第二錐齒輪和第三錐齒輪同軸，且對稱設置在第一錐齒輪兩側，并分別與第一錐齒輪相嚙合，所述第二錐齒輪和第三錐齒輪分別通過其上棘輪離合器與輸出軸相連，所述輸出軸通過聯軸器與發電機相連。

進一步地，所述棘輪離合器包括兩個棘輪及分別兩個棘輪相配合的棘爪，所述兩個棘輪固定在輸出軸上，并分別設在第二錐齒輪和第三錐齒輪的內部，并與第二錐齒輪和第三錐齒輪相脫離，所述兩個棘輪方向相同，所述棘爪一端對稱固定在第二錐齒輪和第三錐齒輪的轉盤上，所述棘爪另一端插接在棘輪的各齒之間，并可與棘輪的各齒相脫離。

進一步地，所述棘爪兩個一組，對稱設置在每個棘輪兩側，并通過滾軸相連，且滾軸插接在棘輪的各齒之間。

進一步地，所述第二錐齒輪與第三錐齒輪上的棘爪在轉動時方向正好相反。

進一步地，所述滾軸兩端通過軸承與棘爪相連。

進一步地，所述擺板軸一端設有發條阻尼器。

進一步地，所述擺板軸轉動將發條阻尼器壓緊收縮，當擺板軸轉動到一定位置時，發條阻尼器達到壓緊收縮的極限值，所述擺板開始反向向初始位置開始擺動。

進一步地，所述底座為兩個，設置在擺板的兩側。

進一步地，所述兩個底座上分別設有擺板軸軸承座，所述擺板軸安設在擺板軸軸承座上，且可轉動。

進一步地，其中一底座上還設有兩個輸出軸軸承座，所述輸出軸安設在輸出軸軸承座上，且可轉動。

本發明的有益效果，本發明采用簡單的錐齒輪傳動裝置，以及棘輪離合器，將擺板的往復運動轉化為單向輸出，即將擺板的雙向輸入轉化為單向輸出，使擺板無論朝哪個方向運動，輸出都是朝一個方向，實現了全波浪吸收，能量輸出穩定，傳遞效率高，且成本低。

本發明采用錐齒輪來傳遞兩個相交軸之間的運動和動力，具有傳動穩定，結構簡單且緊湊，裝置小巧的優點。

而且由于本發明設置了底座，將底座固定于海面上或岸邊，除擺板外的其他裝置都至于海面以上，減少了海水對裝置的腐蝕，極大地提高了本發明波浪能發電裝置的使用壽命。