一种连体海浪发电机的制作方法

【技术领域】

本发明涉及一种发电装置，尤其涉及一种海浪发电装置。

背景技术：

目前世界上环境污染问题突出，传统能源日趋枯竭，新能源、清洁能源的利用在加速发展。其中的太阳能、风能、波浪能发电日益受到关注。

比较太阳能和风能，波浪能的发电技术相对落后很多，主要是利用波浪能目前还没有具备高效、价廉的优秀技术。

波浪能主要来自于海浪能，如今海浪发电的主要问题是：效率大多比较低，发电装置制造成本大多比较高，可靠性及稳定性大多比较差等，直接影响到海浪发电的推广运用；直到今天，海浪能的开发利用仍然落后于太阳能、风能、潮汐能的利用。

但是海浪能够大，它是风能的4-30倍，并且受天气影响不大，将其转化为电能具有诸多优势，具有重大意义。

技术实现要素：

本发明目的在于解决现有海浪发电设备成本高、效率低、实用性较差的不足而提供的一种新型海浪发电装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种连体海浪发电机，包括动力箱、动力箱的助浮箱、发电机座、发电机座助浮箱、蓄电池、发电机、连体转轮；

所述动力箱的助浮箱一侧设有动力箱，所述动力箱一端通过连体转轮与所述发电机座一端连接，所述发电机座一侧与所述发电机座助浮箱连接，所述发电机座助浮箱内部设有蓄电池，所述发电机座内设有发电机；

所述动力箱通过海浪的起伏使得动力箱内的重块上下滑动带动连体转轮转动；

所述动力箱的助浮箱为所述动力箱提供浮力，确保动力箱的浮力得到充分补充；

所述连体转轮与所述发电机座的发电机连接，所述连体转轮转动可带动发电机座内的发电机运转发电，所述发电机发的电小部分存于蓄电池内、大部分通过电缆输送至陆地电网等；

所述发电机座助浮箱为发电机座等提供浮力，确保发电机座、蓄电池、动力箱另一头的浮力得到充分补充。

进一步地，所述动力箱包括第一动力箱、第二动力箱、第三动力箱、第四动力箱；

所述动力箱的助浮箱包括第一动力箱的助浮箱、第二动力箱的助浮箱；

所述发电机座包括第一发电机座、第二发电机座；第一发电机座、第二发电机座通过发电机座助浮箱固定，发电机座助浮箱承载二个发电机及蓄电池的重量，还要协助四个动力箱在浪峰与浪谷间有充足的浮力，所以有必要在发电机座下方和发电机座助浮箱下方或二侧面适当增加助浮体；

发电机座助浮箱的作用有：确保发电机座、蓄电池、动力箱另一头浮力得到充分补充；确保动力箱基本不横向滚动；确保三个助浮箱随浪峰、浪谷上下往复运动；协助和确保四个动力箱前后二端往复于浪峰或浪谷中；

所述连体转轮包括第一连体转轮、第二连体转轮、第三连体转轮、第四连体转轮；

所述第一动力箱一端通过第一连体转轮与所述第一发电机座一端连接，所述第二动力箱一端通过第二连体转轮与所述第二发电机座一端连接，所述第三动力箱一端通过第三连体转轮与所述第一发电机座另一端连接，所述第四动力箱一端通过第四连体转轮与所述第二发电机座另一端连接；

所述第一动力箱与所述第二动力箱之间设有第一动力箱的助浮箱，所述第三动力箱与所述第四动力箱之间设有第二动力箱的助浮箱；所述连体转轮固定在所述发电机座上，通过接受所述动力箱产生的动力带动发电机发电，同时通过连体转轮的轮轴，又使连体转轮本身与动力箱连接为一体，而动力箱又可围绕连体转轮轮轴上下转动各75度以内；转动部分外部橡胶密封体采用波纹软管类设计，确保转动自如和密封性；通过简易装置确保这个转动范围不大于75度，用以确保动力箱不翻转并快速随浪峰或浪谷上下运动；

所述第一发电机座、第二发电机座之间设有发电机座助浮箱。

进一步地，还包括浮球，所述浮球通过水平链与所述第一动力箱的助浮箱或第二动力箱的助浮箱连接。

进一步地，所述浮球一侧连接有海底电缆，所述海底电缆与所述发电机座助浮箱内部的蓄电池或发电机座内的发电机连接，所述浮球的直经在1500mm左右，浮球浮在海面上，其浮球下部连接有圆柱型浮体确保浮力大于锚链或锚索产生的下沉力，将锚链或者锚索海平面一端基本保持在海平面上，海平面部分的锚链或锚索长度可在8000mm左右，这一端的锚链或锚索也可再通过其他较小的浮体协助其保持浮在海面上，并与所述第一或者第二动力箱的助浮箱中部连接，解决发电装置位置的基本固定；解决发电装置与海浪方向的一致性和自行调节的问题；解决锚链或锚索不对发电装置产生向海底的牵引力，水平链不影响助浮箱随浪峰或浪谷上下浮动；解决电缆借助锚链或锚索与海底和海岛、陆地电网连接的问题；解决因为浮球体积过大的自身抗风浪能力差和减弱海浪强度对发电装置产生的不利影响。

进一步地，还包括第一电动缸、第二电动缸、第三电动缸、第四电动缸，所述第一电动缸位于第一动力箱左侧，所述第一电动缸的动力推杆前端与所述第一动力箱的助浮箱连接，所述第二电动缸位于第二动力箱右侧，所述第二电动缸的动力推杆前端与所述第一动力箱的助浮箱连接，所述第三电动缸位于第三动力箱左侧，所述第三电动缸的动力推杆与所述第二动力箱的助浮箱连接，所述第四电动缸位于第四动力箱右侧，所述第四电动缸的动力推杆与所述第二动力箱的助浮箱连接，所述第一电动缸、第二电动缸、第三电动缸或第四电动缸选择直线式的电动缸，选择最大行程在2500mm、最大出力在350kn的电动缸，用以确保各种海况下的正常工作；动力缸同样采用橡胶类材料、适当的方式密封，以严防海水的腐蚀。

进一步地，所述第一动力箱、第二动力箱、第三动力箱或第四动力箱包括动力箱箱体、前重块挡板、固定轮、重块、滑轨、动力链、后重块挡板，所述动力箱箱体为中空结构，所述动力箱箱体的上部设有前重块挡板，所述动力箱箱体的下部设有后重块挡板，所述滑轨一端连接于前重块挡板，所述滑轨另一端连接于后重块挡板，所述重块套合在滑轨上，可沿滑轨上下移动，所述动力箱箱体上部设有固定轮，所述动力链上部穿过重块绕在固定轮上，所述动力链下部穿过重块绕在连体转轮上；

所述重块为两个半圆柱块的合体，中间为中空结构，每个半圆柱块中部均设有锤链受力器，所述锤链受力器包括链条套筒、单向齿轮、压链轮，所述链条套筒固定在重块中部，所述链条套筒一侧面安装有单向齿轮，所述链条套筒另一侧内壁安装有压链轮，一条动力链穿过单向齿轮和压链轮之间，所述压链轮将动力链适当压紧配合在单向齿轮上；所述单向齿轮与所述动力链相互咬合，使重块的往复运动，都能对动力链产生顺时针方向的作用力，即一个海浪对发电机座内的二个发电机共产生8个动力源；所述重块设置厚度为150mm、半经为300mm，其重量除去部分内空约为300kg；通过上述技术方案，在多种装置的保障下，运用重块借助海浪产生的重力，用来对2个发电机提供发电。实际运用中，也可将n个本发电装置连为一处海域同时发电作业，所述水平链与第一或第二动力箱助浮箱的连接点可锁定，遇到灾害性海况可提前将发电装置从锁定处解开，拖回港湾保护。

进一步地，所述动力箱的助浮箱及发电机座助浮箱内部为空心的圆柱体，所述动力箱的助浮箱外部可用橡胶或其他防海水腐蚀材料密封，以防滑轨、动力链、发电机等部件受到海水腐蚀，所述动力箱的助浮箱及发电机座助浮箱材质为铝合金、塑料、木材等材料工业化制成，密封后也可适当充气以减缓海浪的冲击。现以年平均浪高1000mm为例，动力箱的助浮箱的长约为2000mm，半经约600mm为宜；则所产生的浮力约为2260kg，确保动力箱的浮力得到充分补充；发电机座助浮箱内有二个蓄电池，可自动充电并统一摇控控制四个电动缸的工作；所有的助浮箱和动力箱都要求有抵御暴风及海浪冲击的强度；动力箱的各助浮箱与对应的电动缸连接，所述连体转轮轮轴与对应的助浮箱的距离要求在1100mm左右；动力箱的助浮箱可结合海况变化提前通过电动缸往复直线移动，用以确保第一动力箱的助浮箱、第二动力箱的助浮箱与对应的连体转轮之间的距离大于海浪高度10％左右。

进一步地，所述动力箱内部为空心的圆柱体，所述动力箱材质为铝合金、塑料、木材等材料工业化制成。

进一步地，所述发电机座为空心的圆柱体，所述发电机座材质为铝合金、塑料、木材等材料工业化制成。

进一步地，所述动力链中间设有动力链隔板。

上述一些设计数据，均以年平均浪高1000mm的海域为参考；实际上在我国很多近海和远海，年平均浪高都在1000mm以上，并且海况都会有差异，发电装置各部件的设计数值大小不一，为提高发电效率，在电动缸不足以调整时，可以采用多个不同型号的发电装置解决问题，其目的是要确保各动力箱的一端处于浪峰则另一端要处于浪谷，反之一端处于浪谷则另一端处于浪峰；平均海浪高的海域，滑轨的长度、重块的重量等等都可做增大或者配套的调整，用来满足不同海域的高效发电。

本发明的有益效果在于：

(1)适用范围广，基本上可适用各种不用海域发电需求；制造成本底，可模块化生产或工业化生产；海水腐蚀问题得到解决，发电装置合理的使用寿命得以保障，单位发电成本低；安装方便、快速；发电效率高，由于占用面积小，如果用数十、数百的本发电装置集中放置，所产生的电力十分可观；对海洋生态不产生污染和破坏，影响极小，属于清洁能源；所产生的电能来自海浪，不耗用煤、气、油等，减少环境污染；解决特殊区域的用电难问题，如海岛、偏远海岸线的用电，并可大量补充陆地用电；便于推广应用；

(2)所述浮球的直经在1500mm左右，浮球浮在海面上，其浮球下部连接有圆柱型浮体确保浮力大于锚链或锚索产生的下沉力，将锚链或者锚索海平面一端基本保持在海平面上，海平面部分的锚链或锚索长度可在8000mm左右，这一端的锚链或锚索也可再通过其他较小的浮体协助其保持浮在海面上，并与所述第一或第二动力箱的助浮箱中部连接，解决发电装置位置的基本固定；解决锚链或锚索不对发电装置产生向海底的牵引力；水平链不影响助浮箱随浪峰或浪谷上下浮动；解决电缆借助锚链或锚索与海底和海岛、陆地电网连接的问题；解决发电装置与海浪方向一致性自行调整的问题；解决因为浮球体积过大的自身抗风浪能力差和减弱海浪强度对发电装置产生的不利影响。

【附图说明】

图1为本发明连体海浪发电机结构示意图；

图2为本发明动力箱正视结构示意图；

图3为本发明动力箱右视结构示意图；

图4为本发明重块结构示意图；

图5为本发明锤链受力器结构示意图；

附图标记：1、动力箱；101、第一动力箱；1010、动力箱箱体；1011、前重块挡板；1012、固定轮；1013、重块；1014、滑轨；1015、动力链；1016、后重块挡板；1017、动力链隔板；102、第二动力箱；103、第三动力箱；104、第四动力箱；2、动力箱的助浮箱；21、第一动力箱的助浮箱；22、第二动力箱的助浮箱；3、发电机座；31、第一发电机座；32、第二发电机座；4、发电机座助浮箱；5、蓄电池；6、发电机；7、连体转轮；71、第一连体转轮；72、第二连体转轮；73、第三连体转轮；74、第四连体转轮；8、浮球；9、海底电缆；10、第一电动缸；11、第二电动缸；12、第三电动缸；13、第四电动缸；14、锤链受力器；140、链条套筒；141、单向齿轮；142、压链轮；15、水平链。

【具体实施方式】

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步描述：

如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种连体海浪发电机，包括动力箱1、动力箱的助浮箱2、发电机座3、发电机座助浮箱4、蓄电池5、发电机6、连体转轮7；

所述动力箱的助浮箱2一侧设有动力箱1，所述动力箱1一端通过连体转轮7与所述发电机座3一端连接，所述发电机座3一侧与所述发电机座助浮箱4连接，所述发电机座助浮箱4内部设有蓄电池5，所述发电机座3内设有发电机6；

所述动力箱1通过海浪的起伏使得动力箱1内的重块1013上下滑动带动连体转轮7转动；

所述动力箱的助浮箱2为所述动力箱1提供浮力，确保动力箱1的浮力得到充分补充；

所述连体转轮7与所述发电机座3的发电机6连接，所述连体转轮7转动可带动发电机座3内的发电机6运转发电，所述发电机6发的电小部分存于蓄电池5内，绝大部分通过电缆输送陆地电网；

所述发电机座助浮箱4为发电机座3提供浮力，确保发电机座3的浮力得到充分补充。

优选地，所述动力箱1包括第一动力箱101、第二动力箱102、第三动力箱103、第四动力箱104；

所述动力箱的助浮箱2包括第一动力箱的助浮箱21、第二动力箱的助浮箱22；

所述发电机座3包括第一发电机座31、第二发电机座32；第一发电机座31、第二发电机座32通过发电机座助浮箱4固定，发电机座助浮箱4承载二个发电机6及蓄电池5的重量，还要协助四个动力箱一头在浪峰与浪谷间有充足的浮力，所以有必要在发电机座3下方和发电机座助浮箱4下方或二侧面适当增加助浮体；

发电机座助浮箱4的作用有：确保各动力箱一头、发电机座3、蓄电池5等的浮力得到充分补充；确保动力箱基本不横向滚动；确保三个助浮箱随浪峰、浪谷上下往复运动；协助和确保四个动力箱前后二端往复于浪峰或浪谷中；

所述连体转轮7包括第一连体转轮71、第二连体转轮72、第三连体转轮73、第四连体转轮74；

所述第一动力箱101一端通过第一连体转轮71与所述第一发电机座31一端连接，所述第二动力箱102一端通过第二连体转轮72与所述第二发电机座32一端连接，所述第三动力箱103一端通过第三连体转轮73与所述第一发电机座31另一端连接，所述第四动力箱104一端通过第四连体转轮74与所述第二发电机座32另一端连接；所述连体转轮7固定在所述发电机座3上，通过接受所述动力箱1产生的动力带动发电机6发电，同时通过连体转轮7的轮轴，又使连体转轮7本身与动力箱1连接为一体，而动力箱1又可围绕连体转轮7轮轴上下转动各75度以内；转动部分外部橡胶密封体采用波纹软管类设计，确保转动自如和密封性；通过简易装置确保这个转动范围不大于75度，用以确保动力箱1不翻转并快速随浪峰或浪谷上下运动；

所述第一动力箱101与所述第二动力箱102之间设有第一动力箱的助浮箱21，所述第三动力箱103与所述第四动力箱104之间设有第二动力箱的助浮箱22；

所述第一发电机座31、第二发电机座32之间设有发电机座助浮箱4。

优选地，还包括浮球8，所述浮球8通过水平链15与所述第一动力箱的助浮箱21或第二动力箱的助浮箱22连接。

优选地，所述浮球8一侧连接有海底电缆9，所述海底电缆9与所述发电机座助浮箱4内部的蓄电池5或发电机座3内的发电机6连接，所述浮球8的直经在1500mm左右，浮球8浮在海面上，其浮球8下部连接有圆柱型浮体确保浮力大于锚链或锚索产生的下沉力，将锚链或者锚索海平面一端基本保持在海平面上，海平面部分的锚链或锚索长度可在8000mm左右，这一端的锚链或锚索也可再通过其他较小的浮体协助其保持浮在海面上，并与所述第一动力箱的助浮箱21中部连接。

优选地，还包括第一电动缸10、第二电动缸11、第三电动缸12、第四电动缸13，所述第一电动缸10位于第一动力箱101左侧，所述第一电动缸10的动力推杆前端与所述第一动力箱的助浮箱21连接，所述第二电动缸11位于第二动力箱102右侧，所述第二电动缸11的动力推杆前端与所述第一动力箱的助浮箱21连接，所述第三电动缸12位于第三动力箱103左侧，所述第三电动缸12的动力推杆与所述第二动力箱的助浮箱22连接，所述第四电动缸13位于第四动力箱104右侧，所述第四电动缸13的动力推杆与所述第二动力箱的助浮箱22连接。

优选地，所述第一动力箱101、第二动力箱102、第三动力箱103或第四动力箱104包括动力箱箱体1010、前重块挡板1011、固定轮1012、重块1013、滑轨1014、动力链1015、后重块挡板1016，所述动力箱箱体1010为中空结构，所述动力箱箱体1010的上部设有前重块挡板1011，所述动力箱箱体1010的下部设有后重块挡板1016，所述滑轨1014一端连接于前重块挡板1011，所述滑轨1014另一端连接于后重块挡板1016，所述重块1013套合在滑轨1014上，可沿滑轨1014上下移动，所述动力箱箱体1010上部设有固定轮1012，所述动力链1015上部穿过重块1013绕在固定轮1012上，所述动力链1015下部穿过重块1013绕在连体转轮7上；

所述重块1013为两个半圆柱块的合体，中间为中空结构，每个半圆柱块中部均设有锤链受力器14，所述锤链受力器14包括链条套筒140、单向齿轮141、压链轮142，所述链条套筒140固定在重块1013中部，所述链条套筒140一侧面安装有单向齿轮141，所述链条套筒140另一侧内壁安装有压链轮142，一条动力链1015穿过单向齿轮141及压链轮142，所述压链轮142将动力链1015适当压紧配合在单向齿轮141上；所述单向齿轮141与所述动力链1015相互咬合，使重块1013的往复运动，都能对动力链1015产生顺时针方向的作用力，即一个海浪对发电机座3内的2个发电机6产生8个动力源，所述重块1013设置厚度为150mm、半经为300mm，其重量除去部分内空约为300kg；

通过上述技术方案，在多种装置的保障下，运用重块1013借助海浪产生的重力，用来对2个发电机提供发电，实际运用中，也可将n个本发电装置连为一处海域同时发电作业，所述水平链与第一动力箱助浮箱或第二动力箱助浮箱的连接点可锁定，遇到灾害性海况可提前将发电装置从锁定处解开，拖回港湾保护。

优选地，所述动力箱的助浮箱2及发电机座助浮箱4内部为空心的圆柱体或空心的方形柱体，所述动力箱的助浮箱、动力箱、电动缸外部可用橡胶或其他防海水腐蚀材料密封，以防滑轨1014、动力链1015、发电机6等部件受到海水腐蚀，所述动力箱的助浮箱2及发电机座助浮箱4材质为铝合金、塑料、木材等材料工业化制成，用防腐蚀材料密封后也可适当充气以减缓海浪的冲击。现以年平均浪高1000mm为例，动力箱的助浮箱2的长约为2000mm，半经约600mm为宜；则所产生的浮力约为2260kg；发电机座助浮箱4内有二个蓄电池5，可自动充电并统一摇控控制四个电动缸的工作，也可用于装置的警示灯等其他方面用电；所有动力箱、助浮箱的箱体要求有抵御暴风及海浪冲击的强度，所述连体转轮7轮轴与对应的助浮箱21、22的距离要求在1100mm左右；动力箱的助浮箱2可结合海况变化提前通过电动缸往复直线移动，用以确保第一动力箱的助浮箱21到对应的连体转轮、第二动力箱的助浮箱22到对应的连体转轮之间的距离大于海浪高度10％左右。

优选地，所述动力箱1、助浮箱2内部为空心的圆柱体或空心的方形柱体，所述动力箱1、助浮箱2材质为铝合金、塑料、木材等材料工业化制成。

优选地，所述动力链1015中间设有动力链隔板1017。

上述一些设计数据，均以年平均浪高1000mm的海域为参考；实际上在我国很多近海和远海，年平均浪高都在1000mm以上，并且海况都会有差异，发电装置各部件的设计数值大小不一，为提高发电效率，在电动缸不足以调节的范围，可以用多个不同型号的发电装置解决问题，但是要确保各动力箱的一端处于浪峰则另一端要处于浪谷，反之一端处于浪谷则另一端处于浪峰；年平均海浪高的海域，滑轨的长度、重块1013的重量等等都可做增大或者配套的调整，用来满足不同海域的高效发电。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。