[发明专利]一种多自由度偏心摆式波浪能发电装置及发电方法在审
申请号: | 201810767517.1 | 申请日: | 2018-07-13 |
公开(公告)号: | CN108825426A | 公开(公告)日: | 2018-11-16 |
发明(设计)人: | 曹飞飞;史宏达;韩蒙;江小强;钟子悦;白浩哲;潘奕霖;李向南 | 申请(专利权)人: | 中国海洋大学 |
主分类号: | F03B13/14 | 分类号: | F03B13/14;H02K7/18 |
代理公司: | 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 | 代理人: | 孙静雅 |
地址: | 266100 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 发电机 发电装置 弧形外壳 下部底座 偏心 摆式波浪能 顶部安装 多自由度 齿轮架 输出轴 发电 上层 发电机齿轮 输出 波浪方向 齿轮换向 单向转动 对称结构 双向摆动 随机波浪 顶盖 波浪能 齿轮轴 从动轴 摆臂 减小 竖直 捕获 轴承 转动 转换 保证 | ||
1.一种多自由度偏心摆式波浪能发电装置,其特征在于:所述的装置包括弧形外壳,在弧形外壳的顶部安装上层外圈,在上层外圈的顶部安装顶盖,在弧形外壳的底部安装水平方向的下部底座,在下部底座上安装齿轮架,在齿轮架上沿竖直方向安装发电机、从动轴和齿轮轴,其中发电机的输出轴与安装在下部底座上的轴承相连接,并且在发电机的输出轴上安装可带动其转动的发电机齿轮,在从动轴上安装第二从动齿轮、第三从动齿轮和与发电机齿轮相啮合的输出齿轮,在齿轮轴上安装第一从动齿轮,该第一从动齿轮与上述的第二从动齿轮相啮合,沿竖直方向置于弧形外壳中心的中心主轴穿入齿轮架中,其顶端与安装在顶盖上的轴承相连接、底端与安装在齿轮架上的轴承相连接,垂直安装于中心主轴上的摆臂可带动中心主轴转动,在摆臂的末端安装负载,在中心主轴上还安装有顺时针单向轴承和逆时针单向轴承,在顺时针单向轴承上安装第一驱动齿轮,该第一驱动齿轮与上述第一从动齿轮相啮合,在逆时针单向轴承上安装第二驱动齿轮,该第二驱动齿轮与上述第三从动齿轮相啮合。
2.根据权利要求1所述的多自由度偏心摆式波浪能发电装置,其特征在于:所述的弧形外壳为金属弧形外壳。
3.根据权利要求1所述的多自由度偏心摆式波浪能发电装置,其特征在于:在弧形外壳外水线位置处绕弧形外壳布置有一圈环状楔形浮体板,该环状楔形浮体板通过工字钢与上层外圈相连接。
4.根据权利要求3所述的多自由度偏心摆式波浪能发电装置,其特征在于:所述工字钢的数量为2根以上,等间隔分布在弧形外壳的四周。
5.根据权利要求1所述的多自由度偏心摆式波浪能发电装置,其特征在于:所述的齿轮架有三层,其底层的长度比其它两层的长度长;发电机齿轮和输出齿轮布置于齿轮架的底层,第二驱动齿轮和第三从动齿轮布置于齿轮架的中间层,发电机固定安装在齿轮架顶层的两块隔板之间,第一驱动齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮布置在齿轮架的顶层之上。
6.根据权利要求1所述的多自由度偏心摆式波浪能发电装置,其特征在于:发电机齿轮和输出齿轮的轮径比为5:16。
7.一种多自由度偏心摆式波浪能发电方法,使用权利要求1所述的发电装置,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将发电装置置于海面,在海面波浪的作用下,弧形外壳发生纵摇,使其中心主轴不再与水平面正交,此时摆臂与水平面之间会产生夹角,负载则在重力的作用下运动,从而使摆臂带动中心主轴转动;
(2)若中心主轴为逆时针转动,虽无法通过顺时针单向轴承带动第一驱动齿轮转动,但可通过逆时针单向轴承带动第二驱动齿轮逆时针转动,使得与第二驱动齿轮相啮合的第三从动齿轮顺时针转动,从而带动与其同轴的输出齿轮顺时针转动,驱动发电机发电;
(3)若中心主轴为顺时针转动,虽无法通过逆时针单向轴承带动第二驱动齿轮转动,但可通过顺时针单向轴承带动第一驱动齿轮顺时针转动,使得与第一驱动齿轮相啮合的第一从动齿轮逆时针转动,与第一从动齿轮相啮合的第二从动齿轮顺时针转动,从而带动与其同轴的输出齿轮顺时针转动,驱动发电机发电。
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