[发明专利]海洋钻井平台的海浪摆叶式水力发电装置

摘要

一种海洋钻井平台的海浪摆叶式水力发电装置。所述装置包括海浪能收集和发电机两部分；其中，海浪能收集系统包括摆叶、棘轮‑棘爪机构、内传动轴、外传动轴、换向齿轮、锥齿轮以及转速增速器；摆叶上部轴孔内安装有两个棘轮，棘轮与棘爪相配合；棘爪安装在传动轴上，穿过摆叶轴孔与摆叶上棘爪配合；内传动轴套在外传动轴轴孔内，外传动轴上开有槽孔；换向齿轮安装在传动轴一端，锥齿轮安装在传动轴的另一端；转速增速器是由增速齿轮组组成，用于提升输出转速，与发电机相连。本种发电装置可实现近似连续的能量收集和增大能量收集的功率，而且该装置结构简单，空间布置灵活，可针对钻井平台、海岸边缘实现环形、单排、多排的摆叶布置。

主权项

1.一种海洋钻井平台的海浪摆叶式水力发电装置，包括海浪能收集系统和发电机（9）两部分；其特征在于：海浪能收集系统包括摆叶（2）、棘轮‑棘爪机构、内传动轴（19）、外传动轴（1）、换向齿轮（5）、锥齿轮（11）以及由增速齿轮组构成的转速增速器；所述转速增速器包括外传动轴齿轮（3）、内传动轴齿轮（4）、换向齿轮（5）、输出轴（6）、锥齿轮轴（7）、锥齿轮输出轴（8）和安装轴承（10）；所述摆叶，用于竖直置于海水中；所述的摆叶（2）包括外传动轴棘爪轴（12）、内传动轴棘爪轴（13）、摆叶轴（14）以及叶片本体；外传动轴棘爪（15）、内传动轴棘爪（17）分别按规定方向装配在棘爪轴上，棘爪轴安装在摆叶轴上固定位置；摆叶轴（14）是空心轴，用于和所述叶片本体相连，所述摆叶轴上开有槽，用于安装棘爪并让棘爪可以在一定范围内活动；所述摆叶轴的定位是靠与外传动轴上的安装轴承配合而实现；所述摆叶的一端装有外传动轴棘爪轴（12）和内传动轴棘爪轴（13），外传动轴棘爪轴（12）和内传动轴棘爪轴（13）与外传动轴棘爪（15）和内传动轴棘爪（17）相配合，通过摆叶（2）的摆动拨动棘轮，从而带动内传动轴（19）和外传动轴（1）的转动；所述内传动轴（19）装配有内传动轴棘轮（18），内传动轴组件套装在外传动轴（1）轴孔内，且配合在外传动轴开槽（20）之中；摆叶（2）上部有摆叶轴（14），外传动轴（1）、外传动轴棘轮（16）、内传动轴（19）、内传动轴棘轮（18）组成的组件穿过摆叶轴内孔与摆叶（2）配合；所述外传动轴（1）、内传动轴（19）的一端装有锥齿轮（11），另一端装有外传动轴齿轮（3）和内传动轴齿轮（4）；外传动轴齿轮（3）、内传动轴齿轮（4）通过换向齿轮（5）将动力输入至输出轴（6）上；输出轴（6）通过输出轴齿轮（23）与换向齿轮（5）相啮合，通过输出轴锥齿轮（24）与锥齿轮轴（7）的锥齿轮A相啮合；锥齿轮轴（7）的锥齿轮B与锥齿轮输出轴（8）的锥齿轮C啮合；锥齿轮输出轴（8）一端与锥齿轮轴（7）相连，另一端通过锥齿轮输出轴齿轮（30）将动力输出至发电机（9）；所述的棘轮‑棘爪机构包括外传动轴棘爪（15）、内传动轴棘爪（17）、外传动轴棘爪轴（12）、内传动轴棘爪轴（13）、外传动轴棘轮（16）和内传动轴棘轮（18）；外传动轴棘爪（15）、内传动轴棘爪（17）分别安装在外传动轴棘爪轴（12）、内传动轴棘爪轴（13）上，外传动轴棘爪（15）与外传动轴棘轮（16）配合，内传动轴棘爪（17）与内传动轴棘轮（18）配合，摆叶绕轴逆时针摆动时，外传动轴棘爪（15）插入外传动轴棘轮（16）齿内，从而带动外传动轴（1）转动，以实现内传动轴棘爪（17）在内传动轴棘轮（18）齿上划过；当海浪推动摆叶绕轴顺时针摆动时，内传动轴棘爪（17）插入外传动轴棘轮（18）齿内，从而带动内传动轴（19）转动，此时外传动轴棘爪（15）在外传动轴棘轮（16）齿上划过；内转动轴棘轮（18）安装在内传动轴（19）上，外传动轴棘轮（16）安装在外传动轴（1）上，外传动轴棘轮（16）定位安装在外传动轴开槽（20）一端，内传动轴棘轮（18）定位在外传动轴开槽（20）另一端，两个棘轮安装在外传动轴开槽不同的两端，以便于棘爪的安装；内传动轴棘轮（18）、外传动轴棘轮（16）安装方向始终相反，即棘轮朝向相反，以实现摆叶在不同摆动方向摆动时都能够驱动输出轴运动；安装轴承（10）用于输出轴（6）与安装部件间的配合；大单向轴承（21）、小单向轴承（22）是用于将外传动轴（1）和内传动轴（19）不同转动方向的力整合为同一转动方向的力传递给换向齿轮（5）；两个单向轴承按同一转动方向安装，以实现内、外传动轴的转动力叠加；锥齿轮轴轴杆（26）、锥齿轮输出轴轴杆（29）和安装座进行配合安装；支座（31）用于安放换向齿轮（5）、输出轴（6），换向齿轮安装座（32）用于安放换向齿轮（5），将换向齿轮（5）的配合轴直接座入换向齿轮安装座（32）；输出轴安装座（33）用于安放输出轴（6），输出轴（6）一端安放在安装座左侧安装槽内，另一端架设在安装槽右侧沟槽内定位；锥齿轮输出轴底座（34）用于安放锥齿轮轴（7），锥齿轮轴轴杆（26）穿过锥齿轮输出轴底座安装孔（35）进行安装，锥齿轮输出轴底座（34）用于固定在海洋钻井平台上。