[发明专利]一种基于横摇运动的发电装置

说明书

一种基于横摇运动的发电装置，可以安装于横摇式波浪发电设备或横摇式消波堤中，属于利用海洋能发电的新能源领域。该发电装置包括第一转轴、第一单向轴承、大齿轮、小齿轮、第二转轴、发电机、轴承、第二单向轴承、横摇设备。第一转轴与横摇设备固定连接，第一单向轴承固定嵌套在第一转轴上，大齿轮固定嵌套在第一单向轴承上，发电机和轴承固定连接在横摇设备上，第二转轴连接发电机和轴承，第二单向轴承固定嵌套在第二转轴上，小齿轮又固定嵌套在第二单向轴承上，并位于发电机和轴承之间，与大齿轮紧密啮合在一起。该发电装置结构简单，造价低廉，效能比高，可靠性高，无污染，在规则波与不规则波下均可有效发电，并且具有良好的消波能力。

技术领域

本发明涉及一种基于横摇运动的发电装置，可以安装于横摇式波浪发电设备或横摇式消波堤中，属于利用海洋能发电的新能源领域。

背景技术

1974年工程师Salter发明了一种横摇式波能转换装置，该装置的设计严谨，横截面轮廓呈非对称型式，其前端(迎浪面)较小，后部(背浪面)较大，水下部分为圆弧形，装置在波浪作用下绕转动轴发生横摇运动，并且可以将几乎所有的短波拦截下来，此波能转换装置在短波时的一级转换效率可以接近于100％。

虽然波浪发电研究经过几十年的发展，先后出现过几十种不同的发电装置的设计，以提高发电效率。但是现有的波浪发电机依然存在以下缺点：结构复杂，摩擦过多，制造成本高昂，易发生故障，使用寿命低，波浪能损耗大，并且当波浪较小时，极易停止工作导致其有效工作时间较短。此外，一些消波设备在消波过程中，具有横摇运动，此横摇动能源自波浪能，但是通常被浪费。通过安装本发明中的发电装置，即可将波浪能转化为电能，进而加以利用。

正是基于这种具有极高的波浪能与机械能转换效率横摇装置，本发明在该横摇设备中设计安装了结构简单，造价低廉，可靠性强，能效比高，有效工作时间长，经济效益好的发电装置，有效的解决了现有横摇波浪发电装置所存在的结构复杂，造价昂贵，故障率高，能量转换率低，有效工作时间较短的问题。

发明内容

针对现有技术的诸多不足，本发明提供一种横摇式发电装置，该发电装置应结构简单、造价低廉、可靠性高、能效比高的发电装置。

本发明采用的技术方案是：一种基于横摇运动的发电装置，它包括第一转轴、大齿轮、小齿轮、第二转轴、发电机和轴承，它还包括第一单向轴承、第二单向轴承和横摇设备，发电机和多个轴承固定连接在横摇设备上，所述第一转轴通过两个轴承与横摇设备固定连接，第一单向轴承固定嵌套在第一转轴上，大齿轮又固定嵌套在第一单向轴承上；所述第二转轴连接发电机和轴承，第二单向轴承固定嵌套在第二转轴上，小齿轮又固定嵌套在第二单向轴承上，并位于发电机和轴承之间，小齿轮与大齿轮紧密啮合在一起；第一转轴是横摇设备的旋转中心，横摇设备以第一转轴为中心并带动第一转轴一起做横摇运动，第一转轴带动第一单向轴承随之转动；当第一转轴随横摇设备顺时针转动的速度大于大齿轮的速度时，第一单向轴承带动大齿轮加速转动，当第一转轴随横摇设备逆时针方向转动的速度小于大齿轮时，第一单向轴承不再带动大齿轮转动，大齿轮在第一单向轴承带动下只沿一个方向转动；在上述过程中，大齿轮带动与其啮合的小齿轮转动，当小齿轮逆时针方向转动的速度大于第二转轴时，第二单向轴承带动第二转轴加速转动；当小齿轮顺时针方向转动的速度小于第二转轴时，第二单向轴承不再带动第二转轴转动；小齿轮的转动将动力传递给第二转轴，带动发电机工作发电。

采用上述的技术方案，该装置的能量输入是基于横摇设备的横摇运动，横摇设备的横摇运动是发电装置的主要动力来源。发电装置将横摇设备横摇的机械能转化为电能。在上述机构中，第一转轴与横摇设备固定连接，当横摇设备横摇时可以带动第一转轴与其一起转动。当第一转轴随横摇设备转动时，通过第一单向轴承带动大齿轮随之转动，大齿轮再通过小齿轮将转速传递给第二转轴，进而带动发电机工作而发出充裕的电能。大齿轮自身的惯性矩较大，大齿轮在第一单向轴承带动下只沿一个方向转动。