[发明专利]一种帆面可调式波浪发电装置

说明书

一种帆面可调式波浪发电装置，属于发电设备技术领域，本发明包括翻滚装置、支撑装置、增速发电装置和传动机构，翻滚装置内从左至右依次安装有传动机构和增速发电装置，传动机构与增速发电装置通过中心轴连接，翻滚装置套装在支撑装置上，翻滚装置的左右两侧端面分别通过轴承与支撑装置相连。本发明采用弧形曲面的帆面作为波浪能量捕获装置，提高了波浪能量的捕获效率，而且帆面的姿态可以跟随滚筒的运动同步变换，有效减少避浪区域处帆面的凸面对波浪流体的阻力，采用机械化的传动替换了电动机的驱动方式，使结构更加简单化的同时传动精度高，还避免了电动机驱动带来的控制和电气故障问题。

技术领域

本发明属于发电设备技术领域，尤其涉及一种帆面可调式波浪发电装置。

背景技术

随着化石能源的日趋枯竭和环境污染的日益严重，开发可再生能源已成为全球科研领域的热点，海水中的波浪能因蕴藏量巨大而受到特殊关注，研发波浪能发电装置对调整能源结构、促进新能源产业优化升级具有重要的战略意义。

目前，波浪能发电装置存在形式多种多样，如振荡浮子式技术因其能量转换效率相对较高成为种类最丰富的波浪能发电装置，其工作原理是通过浮体的垂荡驱动直线电机和液压系统实现发电，此类发电装置主要利用了垂直海平面方向的波浪势能，忽略了波浪动能，但这部分波浪动能的蕴藏量十分可观。由此产生了如波浪涡轮机式、类风力机式等利用波浪动能的发电装置，这类装置如同把风力机组置于海洋中，利用水流的特点发电，只是介质不同，但是这类机组存着共同的技术难题，机组对波浪流体的阻力大、波浪能利用率较低。

因此，降低机组对波浪流体阻力，提高波浪能利用率是波浪发电领域亟待解决的技术问题，也是波浪能大规模开发利用的关键。

发明内容

本发明针对现有发电装置对波浪流体的阻力大、波浪能利用率低的缺陷，提供了一种可降低对波浪流体阻力、波浪能利用率高的帆面可调式波浪发电装置。

发明技术方案：

一种帆面可调式波浪发电装置，包括翻滚装置、支撑装置、增速发电装置和传动机构，翻滚装置内从左至右依次安装有传动机构和增速发电装置，传动机构与增速发电装置通过中心轴连接，翻滚装置套装在支撑装置上，翻滚装置通过轴承转动安装支撑装置上。

进一步，翻滚装置包括滚筒和四片帆面，帆面呈弧形曲面，帆面底端的一侧通过圆柱销与滚筒连接，传动机构穿过滚筒的外壁与帆面铰接连接，传动机构用于控制帆面实现在滚筒外壁上的摆动动作，帆面同向设置且均匀分布在滚筒的外壁上，滚筒的内壁与增速发电装置连接。

进一步，增速发电装置包括行星增速器和发电机，行星增速器包括齿圈、行星轮和太阳轮，齿圈的外圈与滚筒的内壁刚性连接，齿圈的内齿与行星轮啮合转动，行星轮与太阳轮啮合转动，太阳轮固定安装在中心轴上，中心轴的一端与发电机的输入端连接，中心轴的另一端与传动机构连接，发电机的壳体端配合安装在支撑装置上。

进一步，传动机构包括凸轮机构和等角速度传动机构，凸轮机构包括凸轮、从动轮、从动杆、机架和凸轮轴，从动杆套装在机架内，机架固定在滚筒的内环面上，从动杆的一端穿过滚筒的外壁与帆面铰接，从动杆的另一端转动安装有从动轮，从动轮与凸轮贴合，凸轮安装在凸轮轴上，凸轮轴与等角速度传动机构相连；

等角速度传动机构包括主动齿轮、从动齿轮和约束架，从动齿轮固定安装在中心轴上，主动齿轮和从动齿轮啮合传动，主动齿轮与凸轮轴刚性连接，主动齿轮内嵌装有第一轴承，主动齿轮通过第一轴承安装在约束架上，约束架通过第二轴承转动安装在中心轴上，中心轴的端部与第三轴承的内圈相连，第三轴承的外圈与支撑装置连接。

进一步，支撑装置包括支架、液压升降柱和固定基座，支架的两端安装有轴承，滚筒的两侧面通过轴承与支架相连，支架的左侧杆与第三轴承的外圈连接，支架的右侧杆与发电机的壳体端固定连接，支架的两底端分别与液压升降柱连接，液压升降柱固定安装在固定基座上。