本发明属于海上发电设备技术领域，涉及一种波浪能发电装置。
背景技术：
随着社会经济的迅猛发展，世界各国对能源的需求量急剧增长。为了解决不可再生能源资源的枯竭与环境的日益恶化，寻找可再生、清洁的新型能源已成为全球各个国家的共识。海洋作为占地球面积70％的主体，不仅拥有丰富的水产、石油等资源，更蕴藏着巨大的能源，海洋能源主要以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在。其中海洋波浪能在海洋中无处不在，而且受时间限制相对较小，同时波浪能的能流密度最大，可通过较小的装置提供可观的能源。目前波浪能发电还处于起步阶段，并没有大规模应用于生产实践中，主要原因在于波浪能的能量不稳定，不利于收集利用，且现有的波浪能发电装置结构复杂，可靠性低，因此迫切需要一种结构简单、可靠性高的波浪能发电装置。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、可靠性高、利用率高的波浪能发电装置。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种波浪能发电装置，包括浮体，所述浮体包括下体和设置在下体上端的上体，所述上体和下体均为圆柱状并且上体的直径大于下体的直径，还包括箱体，所述箱体位于下体的下方，所述上体上设有一个圆形的通孔一和一个矩形的通孔二，所述通孔二中插设有横截面呈矩形的定位杆，所述定位杆的下端固定在箱体的上侧面，所述定位杆的上端设置有限位块，所述通孔一内插设有导向杆，所述导向杆的上端伸出通孔一且端部固设有限位块，所述箱体内设有空腔，所述箱体的上侧面设有通孔三，所述通孔三与空腔相连通，所述导向杆的下端穿过通孔三并且延伸至空腔内，所述箱体上还设置有能够利用波浪带动导向杆上下运动的升降机构，所述导向杆位于空腔内的一端还连接有能够利用导向杆上下运动进行发电的发电装置一。
当升降机构在波浪的作用下带动导向杆向上移动，导向杆带动发电装置一进行发电；同理当升降机构在波浪的作用下带动导向杆向下移动，导向杆带动发电装置一进行发电，将波浪能转化为电能，提高了波浪能的利用率；此外所述通孔二和定位杆的横截面均为矩形，使浮体在波浪的作用下仅发生上下移动，不会发生转动，所述导向杆和定位杆的上端设置的限位块可以防止浮体滑出导向杆或定位杆。
在上述的波浪能发电装置中，所述升降机构包括两个支架和两个连杆一，两个所述支架平行设置在箱体的上侧面，两个所述连杆一的中部分别铰接在两个所述支架的顶部，两个所述连杆一远离下体的一端之间转动设置有轴一，两个所述连杆一靠近下体的一端之间固连有轴二，所述轴一上固设有浮筒一，所述轴二上固设有浮筒二，所述浮筒二位于支架与导向杆之间，所述浮筒二的周向设置有齿圈，所述导向杆靠近浮筒二的一侧竖直设有齿条，所述齿条和齿圈啮合连接，所述连杆一和支架之间还设置有复位弹簧一，所述复位弹簧一的一端固定在支架上，所述复位弹簧一的另外一端固定在连杆一靠近浮筒一的一端上。
浮筒一和浮筒二受波浪上下波动的影响，当浮筒一和浮筒二绕着铰接点逆时针转动时，浮筒二上的齿圈也绕着铰接点逆时针转动，齿圈的逆时针转动带动齿条向上移动，使导向杆向上移动，带动发电装置一进行发电，由于浮筒一向下逆时针转动，复位弹簧一被压缩，当波浪作用消失后，复位弹簧一被压缩的能量开始释放，使浮筒一向上转动，带动浮筒二顺时针转动，使导向杆向下移动，带动发电装置一发电；当浮筒一和浮筒二绕着铰接点顺时针转动时，浮筒二上的齿圈也绕着铰接点顺时针转动，齿圈的顺时针转动带动齿条向下移动，使导向杆向下移动，再次使发电装置一进行发电，由于浮筒一向上顺时针转动，复位弹簧一被拉伸，当波浪作用消失后，复位弹簧一被拉伸的能量开始释放，使浮筒一向下转动，带动浮筒二逆时针转动，使导向杆向上移动，带动发电装置一发电；此外复位弹簧一可以防止浮筒一、浮筒二与下体的相对位置发生变化，导致浮筒二不能带动导向杆上下移动，使发电装置一失去发电功能。
在上述的波浪能发电装置中，所述导向杆的下部设置有环形凹槽一，所述环形凹槽一中设置有固定套一，所述固定套一的外壁和导向杆的外壁平齐，所述固定套一的外侧轴向设置有若干个环形凹槽二，若干个所述环形凹槽二均匀间隔布置，所述环形凹槽二内设有环形永磁铁，所述通孔三内设有固定套二，所述固定套二内设有通孔四，所述固定套一穿设在通孔四中，所述通孔四内壁上轴向均匀间隔设置有若干个环形线槽，若干个所述环形线槽内均设有线圈绕组，所述空腔内设有蓄电池，所述蓄电池与线圈绕组电连接。
若干个所述环形永磁铁被分为相同数量的磁铁南极和磁铁北极，相同数量的磁铁南极和磁铁北极间隔设置在若干个环形凹槽二内，通孔三内设有固定套二，固定套二内壁的环形线槽也均匀间隔布置，当导向杆上下移动时，环形凹槽二内的环形永磁铁跟着上下移动，磁铁南极和相邻的磁铁北极通过固定套一形成回路，环形永磁铁的上下运动使得通过线圈绕组的磁通方向不断的反转变化，线圈绕组产生电能，利用导向杆的上下运动进行发电，节能环保。
在上述的波浪能发电装置中，所述发电装置一包括发电机一、连杆二和连杆三，所述导向杆的下端与连杆二的上端铰接，所述连杆二的下端与连杆三的上端铰接，所述连杆三的下端与发电机一的输入轴端部固连，所述发电机一与蓄电池电连接。
所述导向杆、连杆二和连杆三组成连杆机构，当导向杆上下移动时，通过连杆二、连杆三带动发电机一的输入轴发生转动，使发电机一产生电能，将电能储存在蓄电池内。
在上述的波浪能发电装置中，所述下体的下方设有活塞缸，所述活塞缸包括缸体和活塞杆，所述缸体内装满液体，所述活塞杆的一端位于缸体内且端部固连有活塞，所述活塞杆的另一端位于缸体外且与下体的下侧面通过万向接头连接，所述缸体的底部通过万向接头连接有储水箱，所述储水箱固设在箱体的上侧面上，所述活塞将缸体分为上腔和下腔，所述上腔的顶部设有上进水管和上出水管，所述下腔的底部设有下进水管和下出水管，所述上进水管、上出水管、下进水管和下出水管均与储水箱的底部相连通，所述上进水管、上出水管、下进水管和下出水管上均设有单向阀，所述上进水管、上出水管、下进水管和下出水管内均设有能够利用液体流动进行发电的发电装置二。
当下体在波浪的作用下向上浮动，带动活塞杆和活塞一起向上移动，上腔内的液体受到活塞的挤压，通过上出水管流入到储水箱内，此时下腔内形成负压，通过下进水管从储水箱内吸水，同理当下体在波浪的作用下向下浮动，带动活塞杆和活塞一起向下移动，下腔内的液体受到活塞的挤压，通过下出水管流入到储水箱内，此时上腔内形成负压，通过上进水管从储水箱内吸水，该过程中缸体内的液体在上进水管、上出水管、下进水管和下出水管内流动，带动发电装置二进行发电，将水的动能转化为电能，绿色环保；此外单向阀的设置使上进水管和下进水管只进水，使上出水管和下出水管只出水，保证活塞缸的正常运行。
在上述的波浪能发电装置中，所述发电装置二包括发电机二，所述发电机二的输入轴端部设有叶轮二，所述发电机二与蓄电池电连接。
由于下体的上下浮动，使得缸体内的液体在上进水管、上出水管、下进水管和下出水管内流动，流动过程中带动叶轮二发生转动，使发电机二发电，将电能储存在蓄电池内。
在上述的波浪能发电装置中，所述升降机构的其中一个连杆一上还设置有发电机三，所述轴一和发电机三的输入轴传动连接。
在波浪作用下，浮筒一上的轴一会发生转动，带动发电机三进行发电，绿色环保。
在上述的波浪能发电装置中，所述轴一靠近发电机三的一端伸出连杆一并且在端部设置有齿轮一，所述发电机三的输入轴端部设置有齿轮二，所述齿轮一和齿轮二啮合传动。
当浮筒一发生转动时，带动轴一和轴一上的齿轮一发生转动，再带动齿轮二发生转动，使发电机三进行发电。
在上述的波浪能发电装置中，所述浮筒一横截面的尺寸大于浮筒二横截面的尺寸。
所述浮筒一的尺寸大于浮筒二的尺寸，当浮筒一受波浪影响绕着铰接点转动一定角度时，浮筒二可以转动更大的角度，从而带动导向杆向上或向下移动更大的距离，使发电装置一产生更多的电能。
在上述的波浪能发电装置中，所述导向杆上套设有复位弹簧二，所述复位弹簧二位于限位块与上体之间。
在波浪作用下，当升降机构带动导向杆向上移动时，复位弹簧二被拉伸，波浪作用消失后，复位弹簧二被拉伸的能量开始释放，使导向杆向下移动，带动发电装置一进行发电；当升降机构带动导向杆向下移动时，复位弹簧二被压缩，波浪作用消失后，复位弹簧二被压缩的能量开始释放，使导向杆向上移动，再次带动发电装置一进行发电，绿色环保。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、由于波浪的上下波动，浮筒一和浮筒二绕着支架转动，由于浮筒一的体积大于浮筒二的体积，当浮筒一转动一定角度时，浮筒二可以转动更大的角度，从而带动导向杆向上或向下移动更大的距离，使发电装置一产生更多的电能，绿色环保；
2、所述导向杆上下移动时，带动环形凹槽二内的环形永磁铁上下移动，通过线圈绕组的磁通方向不断发生变化，使线圈绕组上产生电流，波浪带动导向杆往复上下运动，产生电能，增加波浪能的利用率和发电效率；
3、所述浮体在波浪影响下产生上下浮动，所述下体通过活塞挤压缸体内的液体，使缸体上腔和下腔内的水通过上进水管、上出水管、下进水管和下出水管与储水箱发生相互流动，带动上进水管、上出水管、下进水管和下出水管内的发电装置二进行发电，将水的动能转化为电能，节能环保；
4、当浮筒一在波浪的作用下发生转动，带动轴一上的齿轮一转动，再带动发电机三输入轴上的齿轮二转动，使发电机三进行发电，绿色环保。
附图说明
图1是本波浪能发电装置的结构示意图；
图2是图1中A-A处的剖面图；
图3是图1中B-B处的剖面图；
图4是图1中C处的局部放大图；
图5是图1中D处的局部放大图；
图6是发电装置二的结构示意图。
图中：1、浮体；1a、上体；1b、下体；1c、通孔一；1d、通孔二；2、箱体；2a、空腔；2b、通孔三；3、支架；3a、连杆一；3b、复位弹簧一；4、浮筒一；4a、轴一；4b、齿轮一；5、浮筒二；5a、轴二；5b、齿圈；6、导向杆；6a、限位块；6b、复位弹簧而；6c、齿条；6d、环形凹槽一；7、固定套一；7a、环形永磁铁；7b、环形凹槽二；8、固定套二；8a、通孔四；8b、线圈绕组；8c、环形线槽；9、储水箱；10、缸体；10a、活塞杆；10b、活塞；11、上腔；11a、上进水管；11b、上出水管；12、下腔；12a、下进水管；12b、下出水管；13、连杆二；14、连杆三；15、发电机一；16、发电机二；16a、叶轮二；17、蓄电池；18、发电机三；18a、齿轮二；19、定位杆；20、防水罩；21、浮标；21a、储水腔；21b、抽水泵；21c、排水泵。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至6所示，一种波浪能发电装置，包括浮体1，所述浮体1包括下体1b和设置在下体1b上端的上体1a，所述上体1a和下体1b均为圆柱状并且上体1a的直径大于下体1b的直径，还包括箱体2，所述箱体2位于下体1b的下方，所述上体1a上设有一个圆形的通孔一1c和一个矩形的通孔二1d，所述通孔二1d中插设有横截面呈矩形的定位杆19，所述定位杆19的下端固定在箱体2的上侧面，所述定位杆19的上端设置有限位块6a，所述通孔一1c内插设有导向杆6，所述导向杆6的上端伸出通孔一1c且端部固设有限位块6a，所述箱体2内设有空腔2a，所述箱体2的上侧面设有通孔三2b，所述通孔三2b与空腔2a相连通，所述箱体2的上侧面设有防水罩20，所述防水罩20位于通孔三2b的上方，所述导向杆6和通孔三2b相对应，所述导向杆6的下端穿过防水罩20和通孔三2b并且延伸至空腔2a内，所述导向杆6与防水罩20活动连接且密封设置，所述箱体2上还设置有能够利用波浪带动导向杆6上下运动的升降机构，所述导向杆6位于空腔2a内的一端还连接有能够利用导向杆6上下运动进行发电的发电装置一。
所述浮体1漂浮在水面上，所述箱体2固设在水底，当升降机构在波浪的作用下带动导向杆6向上移动，导向杆6带动发电装置一进行发电；同理当升降机构在波浪的作用下带动导向杆6向下移动，导向杆6带动发电装置一进行发电，将波浪能转化为电能，提高了波浪能的利用率；此外所述通孔二2b和定位杆19的横截面均为矩形，使浮体1在波浪的作用下仅发生上下移动，不会发生转动，所述导向杆6和定位杆19的上端设置的限位块6a可以防止浮体1滑出导向杆6或定位杆19。
具体来说，所述升降机构包括两个支架3和两个连杆一3a，两个所述支架3平行设置在箱体2的上侧面，两个所述连杆一3a的中部分别铰接在两个所述支架3的顶部，两个所述连杆一3a远离下体1b的一端之间转动设置有轴一4a，两个所述连杆一3a靠近下体1b的一端之间固连有轴二5a，所述轴一4a上固设有浮筒一4，所述轴二5a上固设有浮筒二5，所述浮筒二5位于支架3与导向杆6之间，所述浮筒二5的周向设置有齿圈5b，所述导向杆6靠近浮筒二5的一侧竖直设有齿条6c，所述齿条6c和齿圈5b啮合连接，所述连杆一3a和支架3之间还设置有复位弹簧一3b，所述复位弹簧一3b的一端固定在支架3上，所述复位弹簧一3b的另外一端固定在连杆一3a靠近浮筒一4的一端上。
所述轴二5a固连在两个连杆一3a之间，所述轴一4a转动设置在两个连杆一3a之间，所述连杆一3a铰接在支架3的顶部，浮筒一4和浮筒二5受波浪上下波动的影响，当浮筒一4和浮筒二5绕着铰接点逆时针转动时，浮筒二5上的齿圈5b也绕着铰接点逆时针转动，齿圈5b的逆时针转动带动齿条6c向上移动，使导向杆6向上移动，带动发电装置一进行发电，由于浮筒一4向下逆时针转动，复位弹簧一3b被压缩，当波浪作用消失后，复位弹簧一3b被压缩的能量开始释放，使浮筒一4向上转动，带动浮筒二5顺时针转动，使导向杆6向下移动，带动发电装置一发电；当浮筒一4和浮筒二5绕着铰接点顺时针转动时，浮筒二5上的齿圈5b也绕着铰接点顺时针转动，齿圈5b的顺时针转动带动齿条6c向下移动，使导向杆6向下移动，再次使发电装置一进行发电，由于浮筒一4向上顺时针转动，复位弹簧一3b被拉伸，当波浪作用消失后，复位弹簧一3b被拉伸的能量开始释放，使浮筒一4向下转动，带动浮筒二5逆时针转动，使导向杆6向上移动，带动发电装置一发电；此外复位弹簧一3b可以防止浮筒一4和浮筒二5与下体1b的相对位置发生变化，导致浮筒二5不能带动导向杆6上下移动，使发电装置一失去发电功能。
具体来说，所述导向杆6的下部设置有环形凹槽一6d，所述环形凹槽一6d中设置有固定套一7，所述固定套一7的外壁和导向杆6的外壁平齐，所述固定套一7的外侧轴向设置有若干个环形凹槽二7b，若干个所述环形凹槽二7b均匀间隔布置，所述环形凹槽二7b内设有环形永磁铁7，所述通孔三2b内设有固定套二8，所述固定套二8内设有通孔四8a，所述固定套一7穿设在通孔四8a中，所述通孔四8a内壁上轴向均匀间隔设置有若干个环形线槽8c，若干个所述环形线槽8c内均设有线圈绕组8b，所述空腔2a内设有蓄电池17，所述蓄电池17与线圈绕组8b电连接。
若干个所述环形永磁铁7被分为相同数量的磁铁南极和磁铁北极，相同数量的磁铁南极和磁铁北极间隔设置在若干个环形凹槽二7b内，通孔三2b内设有固定套二8，固定套二8内壁的环形线槽8c也均匀间隔布置，当导向杆6上下移动时，环形凹槽二7b内的环形永磁铁7跟着上下移动，磁铁南极和相邻的磁铁北极通过固定套一7形成回路，环形永磁铁7的上下运动使得通过线圈绕组8b的磁通方向不断的反转变化，线圈绕组8b产生电能，利用导向杆6的上下运动进行发电，节能环保。
具体来说，所述发电装置一包括发电机一15、连杆二13和连杆三14，所述导向杆6的下端与连杆二13的上端铰接，所述连杆二13的下端与连杆三14的上端铰接，所述连杆三14的下端与发电机一15的输入轴端部固连，所述发电机一15与蓄电池17电连接。
所述导向杆6、连杆二13和连杆三14组成连杆机构，当导向杆6上下移动时，通过连杆二13、连杆三14带动发电机一15的输入轴发生转动，使发电机一15产生电能，将电能储存在蓄电池17内。
具体来说，所述下体1b的下方设有活塞缸，所述活塞缸包括缸体10和活塞杆10a，所述缸体10内装满液体，所述活塞杆10a的一端位于缸体10内且端部固连有活塞10b，所述活塞杆10a的另一端位于缸体10外且与下体1b的下侧面通过万向接头连接，所述缸体10的底部通过万向接头连接有储水箱9，所述储水箱9固设在箱体2的上侧面上，所述活塞10b将缸体10分为上腔11和下腔12，所述上腔11的顶部设有上进水管11a和上出水管11b，所述下腔12的底部设有下进水管12a和下出水管12b，所述上进水管11a、上出水管11b、下进水管12a和下出水管12b均与储水箱9的底部相连通，所述上进水管11a、上出水管11b、下进水管12a和下出水管12b上均设有单向阀，所述上进水管11a、上出水管11b、下进水管12a和下出水管12b内均设有能够利用液体流动进行发电的发电装置二。
由于缸体10的底部通过万向接头连接在储水箱9上，所述储水箱9固设在箱体2上，当下体1b在波浪的作用下向上浮动，带动活塞杆10a和活塞10b一起向上移动，上腔11内的液体受到活塞10b的挤压，通过上出水管11b流入到储水箱9内，此时下腔12内形成负压，通过下进水管12a从储水箱9内吸水；同理当下体1b在波浪的作用下向下浮动，带动活塞杆10a和活塞10b一起向下移动，下腔12内的液体受到活塞10b的挤压，通过下出水管12b流入到储水箱9内，此时上腔11内形成负压，通过上进水管11a从储水箱9内吸水，该过程中缸体10内的液体在上进水管11a、上出水管11b、下进水管12a和下出水管12b内流动，带动发电装置二进行发电，将水的动能转化为电能，绿色环保；此外单向阀的设置使上进水管11a和下进水管12a只进水，使上出水管11b和下出水管12b只出水，保证活塞缸的正常运行。
具体来说，所述发电装置二包括发电机二16，所述发电机二16的输入轴端部设有叶轮二16a，所述上进水管11a内的叶轮二16a与上进水管11a同轴设置，所述上出水管11b内的叶轮二16a与上出水管11b同轴设置，所述下进水管12a内的叶轮二16a与下进水管12a同轴设置，所述下出水管12b内的叶轮二16a与下出水管12b同轴设置，所述发电机二16与蓄电池17电连接。
由于下体1b的上下浮动，使得缸体10内的液体在上进水管11a、上出水管11b、下进水管12a和下出水管12b内流动，流动过程中带动叶轮二16a发生转动，使发电机二16发电，将电能储存在蓄电池17内。
具体来说，所述升降机构的其中一个连杆一3a上还设置有发电机三18，所述轴一4a和发电机三18的输入轴传动连接。在波浪作用下，浮筒一4上的轴一4a会发生转动，带动发电机三18进行发电，绿色环保。
具体来说，所述轴一4a靠近发电机三18的一端伸出连杆一3a并且在端部设置有齿轮一4b，所述发电机三18的输入轴端部设置有齿轮二18a，所述齿轮一4b和齿轮二18a啮合传动。当浮筒一4发生转动时，带动轴一4a和轴一4a上的齿轮一4b发生转动，带动齿轮二18a发生转动，使发电机三18进行发电。
具体来说，所述浮筒一4横截面的尺寸大于浮筒二5横截面的尺寸，优选地，所述支架3铰接在连杆一3a靠近浮筒二5的中部位置上。所述浮筒一4的尺寸大于浮筒二5的尺寸，浮筒二5到铰接点的距离大于浮筒一4到铰接点的距离，当浮筒一4受波浪影响绕着铰接点转动一定角度时，浮筒二5可以转动更大的角度，从而带动导向杆6向上或向下移动更大的距离，使发电装置一产生更多的电能。
具体来说，所述导向杆6上套设有复位弹簧二6b，所述复位弹簧二6b位于限位块6a与上体1a之间。
在波浪作用下，当升降机构带动导向杆6向上移动时，复位弹簧二6b被拉伸，波浪作用消失后，复位弹簧二6b被拉伸的能量开始释放，使导向杆6向下移动，带动发电装置一进行发电；当升降机构带动导向杆6向下移动时，复位弹簧二6b被压缩，波浪作用消失后，复位弹簧二6b被压缩的能量开始释放，使导向杆6向上移动，再次带动发电装置一进行发电，绿色环保。
具体来说，所述上体1a的上侧面设有浮标21，所述浮标21顶部设有浮标灯，所述浮标21内设有储水腔21a、抽水泵21b和排水泵21c，所述抽水泵21b的进水管连接到水下，所述抽水泵21b的出水管与储水腔21a的底部相连通，所述排水泵21c的进水管与储水腔21a的底部相连通，所述排水泵21c的出水管通向浮标21外部，所述浮标21内还设有陀螺仪和控制器，当浮标21受风浪影响摆动较大，陀螺仪发送信号给控制器，控制器启动抽水泵21b抽水到储水腔21a内，增加浮标21的稳性，当风浪过后，控制器启动排水泵21c，将储水腔21a内的水排出到浮标21外，这样即合理利用了蓄电池17内的电能，又能减小风浪对浮标21的影响。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种修改、补充或采用类似的方法替代，但并不会偏离本发明的精神或超越所附权利要求书所定义的范围。