[发明专利]波电阵列

说明书

技术领域：本发明涉及一种大规模利用波力来发电的波电阵列，大型机电产品。

背景技术：现有的波力发电技术许多项，其中20多项进行过海上试验。波力发电装置主要分为两种：振动型(波浪上下振动)；平移型(波浪平移)。振动型包括水柱型、浮体型、固定型、可动型4种。移动型就是低水头发电。常用的是振动水柱型，它的能量转换原理类似空气压缩机。转换过程基本分为3种类型：空气能：把波浪能转换为空气，再驱动涡轮机带动发电机；机械能：将波力转换为机械能通过油压驱动马达并带动发电机；水位能：浮在水面上的水斗被波浪推举到岸上的水库里，利用水库与海面的水位差来发电。另有一种波能接收机，申请号56104768A，该装置是一种以弧形片在一根立轴上安装成纵向排列的半圆形立式叶轮机，在海洋中可以接收来自四周方向的波浪中击力。但这种装置只有一半工作，另一半则是耗功。因而有用功甚微。用空气、油压来驱动发电机，转换过程繁复，效率低，并且这类装置采能面积太小，难以获得大功率电力。类似水斗通过波力向岸上提水入库，再利用水位差来发电更是收效甚微。纵览波力发电种种，难以推广使用的共同因素是：1、转换程序复杂效率太低；2、只能利用波浪的某一种力(振动或平移其中一种力)；3、造价太高无实际开发意义。4、不能经久耐用。如何减少波能的转化过程，简化结构、降低造价、扩大采能面积，提高使用寿命是人类大规模利用清洁的波能的先决条件。

发明内容：提供一种大规模利用波力来发电的波电阵列。它由集群摇臂桨集能单元体、组合体、横向组合插销、纵向插销、波能发电机、主轴、横轴、摇臂桨、浮管机架、单向飞轮、中介转向齿轮、转向齿轮构成。是将若干个集群摇臂桨集能单元体按前后两个单元体用两个横向组合插销纵向串列，再用一对万向节传动机构连接传动，终端主轴上装有波能发电机组成的组合体。再将若干个这种组合体用纵向插销横向并列而成的矩形阵列。要大面积集能，串列单元体，并列组合体是唯一途径。

大面积集能远距离传动，传动轴受到扭曲、疲劳和倔服强度的限制，需要用万向节将各根传动轴连接起来，一方面远距离传动，另一方面调节传动轴过长因不同轴心运转而发生的颤振。万向节的正确运用的方法是两个同时用。两个万向节在运转过程中角速度相等。万向节的转向角度不得大于32°。因此，串列两个单元体之间的横向组合插销的转动角度也不得大于32°。才能保证传动时平稳地旋转。由于万向节不能轴向受力太大，否则就会脱落，所以万向节两边至少各装一个横向组合插销。横向组合插销的两根轴中心距与两个万向节的轴心距相等。每个摇臂桨与传动轴用两个单向飞轮和一个中介转向齿轮传动，轴上的两个单向飞轮的受力旋向相同，但由于中介转向齿轮的作用，两个飞轮工作时旋转方向总是相反，并且总有一个带动传动轴转动。横轴与主轴都用转向齿轮啮合。总排水量大于总重量的浮管框架和轴套管密封传动部件，防止海水腐蚀，使之经久耐用。

有益效果：1、大规模集能，远距离传动；2、大幅度减少整体滚转力矩和俯仰力矩，整体工作稳定；3、增大单台发电机功率减化设备。

附图说明：图1为阵列整体结构图；图2为摇臂桨与横轴连接结构图；图3为横轴与主轴的连接结构图。

1、集群摇臂桨集能单元体 2、组合体 3、万向节传动机构 4、横向组合插销5、纵向插销 6、波能发电机 7、主轴 8、横轴 9、摇臂桨 10、浮管机架 11、单向飞轮 12、中介转向齿轮 13、转向齿轮

具体实施方式：将两个集能单元体(1)的终端主轴(7)装上波能发电机(6)(参见图1)，始端装上万向节传动机构(3)，用两个横向向组插销(4)与两个单元体连接(也可以用靠背轮)。如此若干个单元体(1)纵向串列为组合体(2)。再将组合体(2)横向并列，两组合体(2)之间用纵向插销(5)连接，如此若干组组合体(2)构成波电阵列。无论摇臂桨(9)向哪个方向运动，两个单向飞轮(11)中间的中介转向齿轮(12)都能推动横轴(8)传动主轴(7)上的转向齿轮(13)再传动主轴(7)运转。各单元体的浮管机架(10)都能独立漂浮海面工作，构成波电阵列后，工作更趋平稳。

当阵列整体受到波浪冲击时，俯仰的力从前方各单元体传向后方，由于每个组合体之间的插销是纵向插入，而前、后两个单元体的插销是横向插入，俯仰起伏的力必须是从前排至后排整排起伏。而每两相邻的单元体之间不发生摇晃；当波力从左侧(或右侧)冲击整体时，各组合体从左至右整个组体起伏摇晃，而前横排和后横排不发生摇晃。由于波的横向或纵向都是不规则，阵列整体各部所受的力的大小时间的长短及方向都是不一致的，作用在各个单元体上的绝大部分的力互相抵销，合力则所剩无几。大大地减少甚至取消水平、垂直安定面，使整体工作时始终趋于稳定。