[实用新型]棘轮式波浪能发电装置

说明书

本实用新型涉及一种发电装置，特别是一种利用海洋能的波浪能发电装置。

目前，国内外设计的波浪能发电装置种类很多，其关键是波浪能的转换技术，可归纳为气动式、液动式和水库式三类。气动式必须要采用价格较昂贵的空气涡轮机；液动式除要采用液压发电机外，还存在机器部件较复杂、材料要求高、机体受海水腐蚀等不足；水库式最突出的缺点是需建筑一个较大的蓄水库，投资费用昂贵。而且以上三种形式的波浪能转换效率都较低。

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种波浪能利用率较高，设备简单，投资较省，主要零部件都不与海水接触，不受海水腐蚀，无论海浪或高或低，波动周期或长或短，都能有效、安全、可靠地发电的棘轮式波浪能发电装置。

本实用新型的技术解决方案：

一种棘轮式波浪能发电装置，其特征在于它由单个或多个浮筒机构并联组合而成，每个浮筒机构的浮筒都放置在海水中，在浮筒的外侧面均布有四条竖直的滑槽，每条滑槽都嵌在海面平台的四根立柱上，以保证浮筒不转动，并限位于四根立柱之间作上下滑动。在浮筒的上方采用连杆与嵌在竖直滑槽内的齿条相连接，与齿条相啮合的是两个转动方向相反的棘轮，两个棘轮分别安装在两根水平方向的转轴上，在这两根转轴上各安装一个所有参数均相同的齿轮，并且相互啮合，在其中一根转轴的一端再安装一个大齿轮，该大齿轮与发电机转轴上的小齿轮啮合，且大齿轮下面设有由飞轮及其飞轮转轴和小齿轮组成的平衡机构，大齿轮就与平衡机构中的小齿轮相啮合。

本实用新型中，浮筒机构的个数为一个以上时，它们都以并联的形式将各自获得的动力合成到两根转轴上。浮筒机构的个数越多，发电机获得的转速越均匀，发电功率也越大。

本实用新型的棘轮必须是由两个转动方向相反的棘轮同时与一根齿条啮合，两个棘轮分别安装在两根水平转轴上，在这两根转轴上各安装一个所有参数均相同的齿轮，并且相互啮合，这样就可把齿条的上下往复直线运动转换合成为单向圆周运动。

本实用新型将若干个浮筒机构各自获得的间歇单向圆周运动进行合成，再利用飞轮的作用，就可将海洋中上下波动的波浪能转化为连续的、单向的，转速较均匀的圆周运动，再带动发电机发电。本实用新型结构简单，波浪上升时，可利用浮筒获得的浮力推动齿条向上滑动做功发电，波浪下降时，又可利用浮筒本身的重力，拉动齿条向下滑动做功发电，波浪能的利用率极高，而且无论海浪或高或低，波动周期或长或短都可发电，使用安全可靠，效果十分理想。

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图。

如图1-2，本实用新型由单个或多个浮筒机构并联组合而成，第一浮筒机构由件1-10组成，圆柱形浮筒2放置在海水中，在浮筒2的外侧面均布四条竖直的滑槽26，每条滑槽都嵌在海面平台的四根立柱1上，在浮筒2的上方是采用连杆3与齿条4相连接，齿条4又嵌在滑槽9内作上下往复直线滑动，与齿条4相啮合的是棘轮6和8，棘轮6安装在水平转轴5上，棘轮8安装在水平转轴10上，轴5和10都安装在轴两端的轴承座7上，齿轮13安装在轴10上，齿轮20安装在轴5上，齿轮13与齿轮20相啮合，大齿轮16安装在轴10上，大齿轮16与小齿轮14和小齿轮19相啮合，小齿轮14安装在发电机15的转轴上，小齿轮19与飞轮17都安装在同一根飞轮转轴18上。

第二浮筒机构是由浮筒25、连杆24、齿条22，棘轮21和12、滑槽11组成，其连接结构和工作原理与上述第一浮筒机构完全相同，只是在工作时不同步而已。如果在波浪传播的方向上安装浮筒机构的个数越多，发电机获得的转速越均匀，发电功率也越大。每个浮筒机构及所有部件都安装在平台23上或大型发电船上。

本实用新型按图1制造安装完毕后，就可投入运行发电。工作时(以第一浮筒机构为例)，当波浪上升时，浮筒2获得浮力向上运动，通过连杆3推动齿条4在滑槽9内作向上滑动，齿条带动棘轮8转动，利用棘轮内部的棘爪带动轴10转动，齿条4同时带动棘轮6作空转(棘轮内部的棘爪在作滑动)。当波浪下降时，依靠浮筒2本身的重力通过连杆3拉动齿条4在滑槽9内作向下滑动，齿条4带动棘轮6转动，而棘轮8作空转，棘轮6利用内部的棘爪带动轴5作与轴10转动方向相反的转动，轴5带动齿轮20转动，齿轮20再带动齿轮13转动，而且齿轮13的转动方向与轴10的转动方向一致，这样就巧妙地把转轴5上的动力合成到转轴10上，转轴10带动大齿轮16转动，大齿轮16又带动小齿轮19转动，小齿轮19再带动飞轮17转动，利用飞轮平衡转速的作用，使转速趋向均衡。大齿轮16再带动小齿轮14转动，发电机15即可发出人们急需的电能。其它第二、第三……浮筒机构的工作过程与上述第一浮筒机构的工作过程完全一样，只是在时间上不同步而已。