[发明专利]一种多自由度多筏式波能发电装置

说明书

本发明公开了一种多自由度多筏式波能发电装置，包括：单连杆筏子、可伸缩X轴Y轴连杆总成、Y轴Z轴连杆总成、X轴Z轴捕能模块、双连杆筏子；单连杆筏子与X轴Z轴捕能模块和双连杆筏子内都设置行星轮传动机构、摇摆转换单向转动机构、永磁发电机，其中X轴Z轴捕能模块和双连杆筏子内还设置差速扭矩合成器；通过行星轮传动机构与摇摆转换单向转动机构配合，实现筏子或连杆的多自由度机械运动转换成单向转动扭矩；在单连杆筏子中由一个单向转动扭矩驱动永磁发电机发电，在X轴Z轴捕能模块和双连杆筏子中通过差速扭矩合成器将两个单向转动扭矩合成后驱动永磁发电机发电；本装置能高效捕获多自由度运动筏子的波浪能量而且锚泊方便。

技术领域

本发明涉及波能发电领域，特别涉及一种多自由度波面筏式波能发电是能装置。

背景技术

现有的波浪能俘获技术有：震荡水柱、筏式﹑收缩波道式﹑震荡浮子式﹑摆式等。震荡水柱波能装置其转动机构不与海水接触，防腐蚀性好，安全，维护方便；其缺点转换效率低，对小波浪能适应性不强，造价高昂。摆式波能装置，摆体的运动很适合波浪大推力和低频的特性，摆式装置的转换效率较高，但现有的装置机械维修比较困难，容易损坏。收缩波道式的优点是一级转换没有活动部件，可靠性好，维护费用低，系统出力稳定；缺点是电站建造对地理地形要求高，不易推广。采用震荡浮子方式获得波浪能，其优点是波能转换效率高，其缺点是需考虑潮差、锚泊麻烦。筏式装置是漂浮在海面上，主要利用筏子之间的相对运动吸收能量，需解决筏式在波能作用下六个自由度运动的解耦以达到高效吸收能量的目的。其优点是锚泊方便、功率级别可以做到很大、易于推广。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提出一种能完美成解决六个自由度运动的解耦问题，能量捕获效果好，环境适应能力强，锚泊方便，能捕获六个自由度运动波浪能量的发电装置。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

一种多自由度多筏式波能发电装置，包括：单连杆筏子、可伸缩X轴Y轴连杆总成、X轴Z轴捕能模块、Y轴Z轴连杆总成和双连杆筏子。

单连杆筏子包括：安装于单连杆筏子Y轴方向侧面几何中心的行星轮传动机构，行星轮传动机构的两组行星轮同时与摇摆转换单向转动机构的两套输入轮啮合，摇摆转换单向转动机构的输出轴与永磁发电机轴联；其中，行星轮传动机构的输入轴与可伸缩X轴Y轴连杆总成的Y轴节连接，可伸缩X轴Y轴连杆总成的Y轴轴套套置在单连杆筏子Y轴方向对侧面几何中心的轴座上，可伸缩X轴Y轴连杆总成可绕单连杆筏子的Y轴自由往复摆动；

可伸缩X轴Y轴连杆总成呈“Y”型万向节,包括：Y轴节和Y轴轴套与X轴节，其X轴方向可伸缩改变几何长度。

X轴Z轴捕能模块包括：安装于X轴Z轴换捕模块X轴方向侧面几何中心的行星轮传动机构，X轴行星轮传动机构的两组行星轮同时与摇摆转换单向转动机构的两套输入轮啮合，摇摆转换单向转动机构的输出轴与差速扭矩合成器的太阳轮1轴联； X轴Z轴换捕模块Z轴方向安装了Z轴摇摆转换单向转动机构, Z轴摇摆转换单向转动机构的输入锥轮同时与Z轴摇摆转换单向转动机构的两套X轴锥轮啮合，Z轴摇摆转换单向转动机构的输出轴与差速扭矩合成器的太阳轮2轴联，差速扭矩合成器的输出轮与永磁发电机的输入轮啮合传动；其中，差速扭矩合成器总成是通用差速器总成的逆向应用；X轴行星轮传动机构的输入轴与可伸缩X轴Y轴连杆总成的X轴节连接，可伸缩X轴Y轴连杆总成可绕X轴Z轴捕能模块的X轴自由往复摆动； Y轴Z轴连杆总成的Z轴节与输入锥轮轴联，Y轴Z轴连杆总成可绕X轴Z轴捕能模块的Z轴自由往复摆动；

Y轴Z轴连杆总成呈扭“H”型万向节,包括：Y轴节和Y轴轴套、Z轴节与Z轴轴套。