波浪动力机构及具有该机构的海洋波浪能发电装置的制作方法

本实用新型是一种节能发电装置，具体讲是一种波浪动力机构及具有该机构的海洋波浪能发电装置。

背景技术：

随着世界矿物能源的逐步减少，人们必须寻找新的能源，而海洋占地球表面70.8%，使得海洋能源成为首选的新能源之一。海洋波浪起伏中蕴藏着巨大的能量，波浪能也是最理想的清洁能源，无污染，具有可再生性。

近年来，世界各国都制定了开发海洋波浪能的规划。我国上世纪70年代开始研发海洋波浪能的发电装置，但已研发使用的海洋波浪能的发电装置，如广东汕尾建设的100kw振荡水拄式波浪发电站，仍具有波浪能转换成电能的中间环节多、效率低、电力输出波动性大的问题，这也是影响波浪发电大规模开发利用的主要原因之一。实际上，需要一个全机械的高速旋转带动发电机发电的机构。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有技术中的问题，而提供一种波浪动力机构及具有该机构的海洋波浪能发电装置。

本实用新型是按以下技术方案实现的：

本实用新型的波浪动力机构，包括箱体，设置在箱体上的连接轴和动力轴，连接轴上连接有齿轮，动力轴上连接有超越离合器与惯性轮，齿轮与超越离合器相啮合，连接轴穿过箱体与浮臂径向连接。

上述波浪动力机构的浮臂包括摆臂与浮箱，摆臂一端与连接轴的一端连接，摆臂另一端与浮箱相连，摆臂和浮箱的连接端与连接轴另一端之间设有支撑杆。

本实用新型的具有单一波浪动力机构的海洋波浪能发电装置，包括波浪动力机构、加速箱和发电机；所述的波浪动力机构包括箱体，设置在箱体上的连接轴和动力轴，连接轴上连接有齿轮，动力轴上连接有超越离合器与惯性轮，齿轮与超越离合器相啮合，连接轴穿过箱体与浮臂径向连接；波浪动力机构的动力轴与加速箱的输入轴同轴连接,加速箱的输出轴与发电机的转动轴同轴相连。

上述波浪动力机构的浮臂包括摆臂与浮箱，摆臂一端与连接轴的一端连接，摆臂另一端与浮箱相连，摆臂和浮箱的连接端与连接轴另一端之间设有支撑杆。

本实用新型的具有多个波浪动力机构的海洋波浪能发电装置，包括多个相连的波浪动力机构、加速箱和发电机；所述的波浪动力机构包括箱体，设置在箱体上的连接轴和动力轴，连接轴上连接有齿轮，动力轴上连接有超越离合器与惯性轮，齿轮与超越离合器相啮合，连接轴穿过箱体与浮臂径向连接；多个相连波浪动力机构的动力轴同轴连接，且最后一个波浪动力机构的动力轴与加速箱的输入轴同轴连接,加速箱的输出轴与发电机的转动轴同轴相连。

上述多个波浪动力机构中的每间隔一个或多个波浪动力机构连接有相同个数的波浪动力机构，相同个数波浪动力机构的连接轴上相对反向设置浮臂，反向设置浮臂的波浪动力机构箱体内的齿轮通过与反向轮啮合联动超越离合器，形成相邻波浪动力机构的超越离合器同向运转。

上述多个波浪动力机构中的浮臂均包括摆臂与浮箱，摆臂一端与连接轴的一端连接，摆臂另一端与浮箱相连，摆臂和浮箱的连接端与连接轴另一端之间设有支撑杆。

本实用新型的具有一对波浪动力机构的海洋波浪能发电装置，包括两个相连的波浪动力机构、加速箱和发电机；所述的波浪动力机构包括箱体，设置在箱体上的连接轴和动力轴，连接轴上连接有齿轮，动力轴上连接有超越离合器与惯性轮，齿轮与超越离合器相啮合，连接轴穿过箱体与浮臂径向连接；两个波浪动力机构的动力轴同轴连接，两个波浪动力机构内部的齿轮、超越离合器和惯性轮相对镜像设置，其中之一波浪动力机构箱体内的齿轮通过与反向轮啮合联动超越离合器，两个波浪动力机构的浮臂相对反向设置在两个箱体的远端侧，且两个浮臂相互连接；设有反向轮的波浪动力机构的动力轴与加速箱的输入轴同轴连接,加速箱的输出轴与发电机的转动轴同轴相连。

上述一对波浪动力机构中的两个相对反向设置的浮臂通过平衡杆首尾相连，使两个相连的波浪动力机构形成一个波浪动力机构组，海洋波浪能发电装置包括多组上述波浪动力机构组。

上述一对波浪动力机构中的浮臂均包括摆臂与浮箱，摆臂一端与连接轴的一端连接，摆臂另一端与浮箱相连，摆臂和浮箱的连接端与连接轴另一端之间设有支撑杆。

本实用新型具有以下的有益效果：

本实用新型为纯机械结构，可靠、简洁、运动副少，体积较少，维护简单，寿命长的特点。利用浮箱的重力和海水的浮力，带动浮臂上下起伏运动，通过结构将杠杆力转化为高速单向旋转带动发电机发电，无需同步，无噪音、无污染，制造、安装成本低，发电效率高。

附图说明

图1是本实用新型单向动力发电机构的结构示意图；

图2是本实用新型具有单一单向动力发电机构的海洋波浪能发电装置的结构示意图；

图3是本实用新型具有多个单向动力发电机构的海洋波浪能发电装置的结构示意图；

图4是本实用新型具有一对单向动力发电机构的海洋波浪能发电装置的结构示意图。

图中：

1：箱体 2：连接轴

3：动力轴 4：齿轮

5：超越离合器 6：惯性轮

7：浮臂 8：摆臂

9：浮箱 10：支撑杆

11：密封盖 12：加速箱

13：发电机 14：反向轮

15：平衡杆 16：第一联轴器

17：第二联轴器 18：第三联轴器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细的说明。

如图1所示，本实用新型的波浪动力机构，包括箱体1，设置在箱体1上的连接轴2和动力轴3，连接轴上连接有齿轮4，动力轴3上连接有超越离合器5与惯性轮6，齿轮与超越离合器相啮合，连接轴穿过箱体与浮臂7径向连接。

上述波浪动力机构的浮臂包括摆臂8与浮箱9，摆臂一端与连接轴的一端连接，摆臂另一端与浮箱相连，摆臂和浮箱的连接端与连接轴另一端之间设有支撑杆10。

本实施例在工作时，浮箱可上下摆动，浮箱向上摆动时，通过摆臂带动连接轴正向转动，使齿轮正向高速旋转，与齿轮啮合的超越离合器也进行正向高速运转，并带动惯性轮转动；浮箱向下摆动时，通过摆臂带动连接轴反向转动，使齿轮反向高速旋转，但与齿轮啮合的超越离合器停止运转，此时惯性轮通过惯性持续转动。如此随浮箱上下摆动，进行循环工作。上述波浪动力机构中，摆臂和浮箱的连接端与连接轴另一端之间的支撑杆，可以保持浮臂与整体之间的平衡。连接轴与箱体连接处设有密封盖11，动力轴与箱体连接处同样设有密封盖，可防止海水倒灌，保护内部装置，避免海水腐蚀。

如图2所示，本实用新型的具有单一波浪动力机构的海洋波浪能发电装置，包括波浪动力机构、加速箱11和发电机12；所述的波浪动力机构包括箱体，设置在箱体上的连接轴和动力轴，连接轴上连接有齿轮，动力轴上连接有超越离合器与惯性轮，齿轮与超越离合器相啮合，连接轴穿过箱体与浮臂径向连接；波浪动力机构的动力轴与加速箱的输入轴同轴连接,加速箱的输出轴与发电机的转动轴同轴相连。

上述波浪动力机构的浮臂包括摆臂与浮箱，摆臂一端与连接轴的一端连接，摆臂另一端与浮箱相连，摆臂和浮箱的连接端与连接轴另一端之间设有支撑杆。

本实施例在工作时，浮箱随波浪起伏进行上下摆动，当浮箱向上摆动时，通过摆臂带动连接轴正向转动，使齿轮正向高速旋转，与齿轮啮合的超越离合器也进行正向高速运转，并带动惯性轮转动；浮箱向下摆动时，通过摆臂带动连接轴反向转动，使齿轮反向高速旋转，但与齿轮啮合的超越离合器停止运转，此时惯性轮通过惯性持续转动，如此随浮箱上下摆动，进行循环工作将机械能通过第一联轴器16传送至加速箱，经加速箱后，通过第二联轴器17传送至发电机进行发电。同时，在上述波浪动力机构中，摆臂和浮箱的连接端与连接轴另一端之间的支撑杆，可以保持浮臂与整体之间的平衡。连接轴与箱体连接处设有密封盖，动力轴与箱体连接处同样设有密封盖，可防止海水倒灌，保护内部装置，避免海水腐蚀。

如图3所示，本实用新型的具有多个波浪动力机构的海洋波浪能发电装置，包括多个相连的波浪动力机构、加速箱和发电机；所述的波浪动力机构包括箱体，设置在箱体上的连接轴和动力轴，连接轴上连接有齿轮，动力轴上连接有超越离合器与惯性轮，齿轮与超越离合器相啮合，连接轴穿过箱体与浮臂径向连接；多个相连波浪动力机构的动力轴同轴连接，且最后一个波浪动力机构的动力轴与加速箱的输入轴同轴连接,加速箱的输出轴与发电机的转动轴同轴相连。

上述多个波浪动力机构中的每间隔一个或多个波浪动力机构连接有相同个数的波浪动力机构，相同个数波浪动力机构的连接轴上相对反向设置浮臂，反向设置浮臂的波浪动力机构箱体内的齿轮通过与反向轮14啮合联动超越离合器，形成相邻波浪动力机构的超越离合器同向运转。

上述多个波浪动力机构中的浮臂均包括摆臂与浮箱，摆臂一端与连接轴的一端连接，摆臂另一端与浮箱相连，摆臂和浮箱的连接端与连接轴另一端之间设有支撑杆。

本实施例在工作时，多个相连的波浪动力机构的浮箱随波浪起伏进行上下摆动，每个波浪动力机构的动力轴间通过第三联轴器18相连，每间隔一个或多个波浪动力机构连接有相同个数的波浪动力机构，相同个数波浪动力机构的连接轴上相对反向设置浮臂，并使其箱体内设置反向轮，使齿轮通过反向轮与超越离合器连接，保证浮臂设置在任何一侧，超越离合器都为同向高速旋转。由于相邻的波浪动力机构相对反向设置浮臂，使海洋波浪能发电机整体保持相对平衡。当同一侧设置浮臂的波浪动力机构的浮箱向上摆动时，通过其相连的摆臂带动连接轴正向转动，使齿轮正向高速旋转，与齿轮啮合的超越离合器也进行正向高速运转，并带动惯性轮转动；当其浮箱向下摆动时，通过摆臂带动连接轴反向转动，使齿轮反向高速旋转，但与齿轮啮合的超越离合器停止运转，此时惯性轮通过惯性持续转动。当另一侧反向设置浮臂的波浪动力机构的浮箱向上摆动时，通过其相连的摆臂带动连接轴反向转动，使齿轮反向高速旋转，齿轮通过与其啮合的反向轮，联动超越离合器进行正向高速运转，并带动惯性轮转动；当其浮箱向下摆动时，通过摆臂带动连接轴正向转动，使齿轮正向高速旋转，齿轮通过与其啮合的反向轮，联动超越离合器停止运转，此时惯性轮通过惯性持续转动。如此随浮箱上下摆动，进行循环工作将机械能通过第一联轴器传送至加速箱，经加速箱后，通过第二联轴器传送至发电机进行发电。同时，摆臂和浮箱的连接端与连接轴另一端之间的支撑杆，可以保持浮臂与整体之间的平衡。在箱体与连接轴和动力轴的连接处设有密封盖，可防止海水倒灌，保护内部装置，避免海水腐蚀。

如图4所示，本实用新型的具有一对波浪动力机构的海洋波浪能发电装置，包括两个相连的波浪动力机构、加速箱和发电机；所述的波浪动力机构包括箱体，设置在箱体上的连接轴和动力轴，连接轴上连接有齿轮，动力轴上连接有超越离合器与惯性轮，齿轮与超越离合器相啮合，连接轴穿过箱体与浮臂径向连接；两个波浪动力机构的动力轴同轴连接，两个波浪动力机构内部的齿轮、超越离合器和惯性轮相对镜像设置，其中之一波浪动力机构箱体内的齿轮通过与反向轮啮合联动超越离合器，两个波浪动力机构的浮臂相对反向设置在两个箱体的远端侧，且两个浮臂相互连接；设有反向轮的波浪动力机构的动力轴与加速箱的输入轴同轴连接,加速箱的输出轴与发电机的转动轴同轴相连。

上述一对波浪动力机构中的两个相对反向设置的浮臂通过平衡杆15首尾相连，使两个相连的波浪动力机构形成一个波浪动力机构组，海洋波浪能发电装置包括多组上述波浪动力机构组。

上述一对波浪动力机构中的浮臂均包括摆臂与浮箱，摆臂一端与连接轴的一端连接，摆臂另一端与浮箱相连。

本实施例在工作时，一对相连波浪动力机构的动力轴通过第三联轴器同轴连接，一对相连波浪动力机构的连接轴上的两个齿轮分别设置在两个箱体内的相对远端，动力轴上的两个超越离合器分别设置在两个箱体内的相对远端，动力轴上的两个惯性轮分别设置在两个箱体内的相对近端，一对相连的波浪动力机构通过平衡杆将浮臂首尾相连，使浮臂与整体保持相对平衡，又使相连的两个波浪动力机构形成波浪动力机构组，整个海洋波浪能发电装置具有多组波浪动力机构组。相连两个机构的浮箱进行联动，分别设置在波浪的浪峰与浪谷，随波浪起伏进行反向摆动。当其中一个波浪动力机构的浮箱向上摆动时，通过其相连的摆臂带动连接轴正向转动，使齿轮正向高速旋转，与齿轮啮合的超越离合器也进行正向高速运转，并带动惯性轮转动；此时由于杠杆原理，相连的另一个波浪动力机构的浮箱向下摆动时，通过摆臂带动连接轴正向转动，使齿轮正向高速旋转，齿轮通过反向轮与超越离合器联动，使超越离合器停止运转，惯性轮通过惯性持续转动。当其中一个波浪动力机构的浮箱向下摆动时，通过其相连的摆臂带动连接轴反向转动，使齿轮反向高速旋转，与齿轮啮合的超越离合器停止运转，惯性轮通过惯性持续转动；此时由于杠杆原理，相连的另一个波浪动力机构的浮箱向上摆动时，通过摆臂带动连接轴反向转动，使齿轮反向高速旋转，齿轮通过反向轮与超越离合器联动，使超越离合器正向高速运转，并带动惯性轮转动。如此随浮箱上下摆动，进行循环工作将机械能通过第一联轴器传送至加速箱，经加速箱后，通过第二联轴器传送至发电机进行发电。由于相连的两个波浪动力机构相对反向设置浮臂，使海洋波浪能发电机整体保持相对平衡。同时，在箱体与连接轴和动力轴的连接处设有密封盖，可防止海水倒灌，保护内部装置，避免海水腐蚀。

本实用新型为纯机械结构，可靠、简洁、运动副少，体积较少，维护简单，寿命长的特点。利用浮箱的重力和海水的浮力，带动浮臂上下起伏运动，通过结构将杠杆力转化为高速单向旋转带动发电机发电，无需同步，无噪音、无污染，制造、安装成本低，发电效率高。