一种动滑轮式波浪能发电装置的制作方法

本发明涉及波浪能发电技术领域，尤其是一种动滑轮式波浪能发电装置。

背景技术：

随着世界能源的需求量不断地增加，燃料能源面临枯竭，清洁能源的利用受到了高度的重视,我国具有着丰富的海洋资源，波浪能是一种可再生的清洁能源，振荡式波浪能发电装置可将波浪能转换为机械能，机械能转化为电能的电力设备。

在波浪的作用下，发电装置中的振子上下振动，动子线圈切割磁力线，直线发电机产生电流，进行发电;为了提高发电效率，目前振荡式发电装置普遍使用了拉簧，使振子在振动过程中受到拉簧力的作用，达到海浪能量的最大回收。但拉簧的使用也造成了新的问题，当将拉簧安装在振子下方作为压簧使用时，振子与压簧的碰撞造成了能量损失，降低了发电效率;当将拉簧安装在振子上方作为拉簧使用时，拉簧占据了较多的安装高度空间结构庞大，影响了装置的稳定性;且振子在上下移动的过程中始终要受到拉簧的拉力，振子的起伏幅度受到影响，使发电效率降低。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本发明提供了一种动滑轮式波浪能发电装置，采用了动滑轮式拉簧设计，通过滑轮组，使拉簧的伸长方向与振子行程方向相反，结构紧凑，通过加入动滑轮，使拉簧在工作时的最大伸长量缩减了一半，通过加入限位调节装置可以使振子在高处运动时不受拉簧力的作用，使振子起伏的程度达到最佳，提高发电效率。

本发明提供的一种动滑轮式波浪能发电装置，包括浮筒和筒盖，所述浮筒内设有底盘、拉簧、拉簧板导柱、振子、动子、左限位装置、左动滑轮组、控制柜、顶盘、右动滑轮组、右限位装置、振子导柱、定子架、定子、拉簧板，所述控制柜安装在所述顶盘上表面，所述右动滑轮组包括前定滑轮、后定滑轮(后定滑轮)、钢丝绳和动滑轮，所述右限位装置包括调节螺杆、支撑座、滑座和卡环，所述振子上开设有振子导柱孔，所述调节螺杆由上至下包括螺杆手柄、轴肩和外螺纹，所述滑座呈倒t型，左边开设有供所述钢丝绳穿过的钢丝绳孔和与所述外螺纹相适配的螺纹孔，右边侧面开设有导轨，所述支撑座上设有与所述导轨相适配安装的凸台，使得所述滑座可在所述支撑座上上下移动，所述调节螺杆穿过所述顶盘，直至所述轴肩和外螺纹伸出所述顶盘下表面，所述支撑座安装于所述顶盘下表面，并位于所述调节螺杆一侧，所述支撑座上的凸台安装入所述导轨中，所述外螺纹旋进所述螺纹孔中，所述拉簧板导柱、振子导柱和所述定子架均安装于所述底盘和顶盘之间，所述振子为板状结构，直线电机的动子嵌入在振子中心部位，直线电机的定子嵌入在定子架上，振子上对称开设有两个振子导柱孔，振子通过振子导柱孔套设于所述两根振子导柱上，并可以沿振子导柱上下移动，三根拉簧安装在拉簧板和底盘之间，拉簧板套设于所述拉簧板导柱上，并可沿拉簧板导柱上下移动，拉簧板和振子之间用两组相同的左动滑轮组、右动滑轮组对称布置连接，所述左限位装置、右限位装置结构相同，并对称安装于所述顶盘下表面，且和左动滑轮组、右动滑轮组配套使用，用于控制拉簧拉力作用于振子上的起始位置，所述前定滑轮、后定滑轮均安装在顶盘下表面上，动滑轮与拉簧板相连接，钢丝绳一端固接于所述顶盘下表面上，另一端依次穿过所述动滑轮、后定滑轮、所述前定滑轮、钢丝绳孔和卡环后，连接在振子上表面，左动滑轮组和右动滑轮组对称分布,左限位装置和右限位装置分别对称安装在左动滑轮组和右动滑轮组一侧。

作为本发明的进一步改进，还包括缓冲弹簧，所述缓冲弹簧套设在所述振子导柱上且位于所述顶盘下方，对振子的运动进行了一些缓冲，避免了一些能量损失。

本发明提供的动滑轮式波浪能发电装置,结构紧凑，有益效果有如下几点：

1).采用拉簧的方式，使振子在波浪的作用及拉簧力的作用下达到共振效果，达到最佳发电状态;

2).采用了滑轮组设计，使拉簧的拉伸方向与振子的振动方向相反，节省了发电装置空间;

3).采用了滑轮组减少了拉簧的伸长量，约为振子行程的一半;

4).设计了控制拉簧拉力的限位装置，通过这个装置，可以使振子在高处位置移动时不受拉簧拉力的作用，从而使振子振幅达到最佳效果，进一步提高发电效果，另外限位装置的滑座和卡环位置可调节，使得振子和拉簧的相对运动的行程可调节，即可以根据不同的海况调节拉簧拉力的限位高度，使振子振幅达到最优，充分回收波浪能。

附图说明

图1为本发明的动滑轮式波浪能发电装置整体结构示意图;

图2为本发明的动滑轮式波浪能发电装置内部结构示意图;

图3为图2中的滑轮组的装配结构示意图;

图4为图2中的调节装置的放大结构示意图;

图5为图4中的滑座的结构示意图;

图6为图4中的振子的结构示意图;

图7为图4中定子和定子架的安装后结构示意图;

图8为图4中的调节螺杆的结构示意图;

图9(a)(b)为滑座下移，卡环与滑座接触时，振子移动过程示意图;

图10(c)(d)为滑座上移，卡环与滑座接触时，振子移动过程示意图;

其中，1、底盘;2、拉簧;3、拉簧板导柱;4、振子;4-1、动子;4-2、振子导柱孔;5、左限位装置;6、左动滑轮组;7、控制柜;8、顶盘;9、右滑轮组;9-1、前定滑轮;9-2、后定滑轮;9-3、钢丝绳;9-4、动滑轮;10、右限位装置;10-1、调节螺杆;10-1-2、轴肩;10-1-1、螺杆手柄;10-1-3、外螺纹;10-2、支撑座;10-2-1、凸台;10-3、滑座;10-3-1、钢丝绳孔;10-3-2、螺纹孔;10-3-3、导轨;10-4、卡环;11、缓冲弹簧;12、振子导柱;13、定子架;13-1、定子;14、拉簧板;15、浮筒;16、筒盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，本发明提供的一种动滑轮式波浪能发电装置包括浮筒15和筒盖16，所述浮筒15内设有底盘1、拉簧2、拉簧板导柱3、振子4、动子4-1、左限位装置5、左动滑轮组6、控制柜7、顶盘8、右动滑轮组9、右限位装置10、振子导柱12、定子架13、定子13-1、拉簧板14，所述控制柜7安装在所述顶盘8上表面，所述右动滑轮组9包括前定滑轮9-1、后定滑轮9-2、钢丝绳9-3和动滑轮9-4，所述右限位装置10包括调节螺杆10-1、支撑座10-2、滑座10-3和卡环10-4，所述振子4上开设有振子导柱孔4-2，所述调节螺杆10-1由上至下包括螺杆手柄10-1-1、轴肩10-1-2和外螺纹10-1-3，所述滑座10-3呈倒t型，左边开设有供所述钢丝绳9-3穿过的钢丝绳孔10-3-1和与所述外螺纹10-1-3相适配的螺纹孔10-3-2，右边侧面开设有导轨10-3-3，所述支撑座10-2上设有与所述导轨10-3-3相适配安装的凸台10-2-1，使得所述滑座10-3可在所述支撑座10-2上上下移动，所述调节螺杆10-1穿过所述顶盘8，直至所述轴肩10-1-2和外螺纹10-1-3伸出所述顶盘8下表面，所述支撑座10-2安装于所述顶盘8下表面，并位于所述调节螺杆10-1一侧，所述支撑座10-2上的凸台10-2-1安装入所述导轨10-3-3中，所述外螺纹10-1-3旋进所述螺纹孔10-3-2中，所述拉簧板导柱3、振子导柱12和所述定子架13均安装于所述底盘1和顶盘8之间，所述振子4为板状结构，直线电机的动子4-1嵌入在振子4中心部位，直线电机的定子13-1嵌入在定子架13上，振子4上对称开设有两个振子导柱孔4-2，振子4通过振子导柱孔4-2套设于所述两根振子导柱12上，并可以沿振子导柱12上下移动，三根拉簧2安装在拉簧板14和底盘1之间，拉簧板14套设于所述拉簧板导柱3上，并可沿拉簧板导柱3上下移动，拉簧板14和振子4之间用两组相同的左动滑轮组6、右动滑轮组9对称布置连接，所述左限位装置5、右限位装置10结构相同，并对称安装于所述顶盘8下表面，且和左动滑轮组6、右动滑轮组9配套使用，用于控制拉簧2拉力作用于振子4上的起始位置，所述前定滑轮9-1、后定滑轮9-2均安装在顶盘8下表面上，动滑轮9-4与拉簧板14相连接，钢丝绳9-3一端固接于所述顶盘8下表面上，另一端依次穿过所述动滑轮9-4、后定滑轮9-2、所述前定滑轮9-1、钢丝绳孔10-3-1和卡环10-4后，连接在振子4上表面，左动滑轮组6和右动滑轮组9对称分布,左限位装置5和右限位装置10分别对称安装在左动滑轮组6和右动滑轮组9一侧。

当振子4向上移动时，卡环10-4跟着钢丝绳9-3同步向上移动，当卡环10-4运动到与滑座10-3相接触时，卡环10-4不动，卡环10-4上端钢丝绳9-3被卡住，拉簧2不再收缩，振子4在波浪能起伏的作用下继续向上移动，卡环10-4下端钢丝绳9-3弯曲，此时振子4不再受拉簧2力作用，直至振子4运动到最高处，当振子4从最高处b位置开始下落时，由于卡环10-4的作用，刚开始振子4不受拉簧2拉力作用；当振子4继续下移至a位置时，卡环10-4下端钢丝绳9-3被拉直，带动卡环10-4逐渐脱离滑座10-3，振子4开始受到拉簧2拉力的作用，通过限位装置可以避免了振子4在运动过程中全程受到拉簧2拉力的作用，可以有效地控制拉簧2拉力作用于振子4的位置，为振子4获得最佳振幅提供了有效的办法，使发电效果得到进一步地提高。

左动滑轮组和左限位装置和右动滑轮组和右限位装置结构完全相同且对称分布在所述顶盘8下表面。

本发电装置的另一个特点是拉簧2对振子4的开始作用位置可以调节，适用于不同的潮差，发电成本低，整体稳定性高，使本发电装置发电效果达到最优，使波浪能转化率提高，具体操作过程如下：如图9(a)(b)所示，当需要降低拉簧2对振子4开始作用的位置时，旋转调节螺杆10-1使滑座10-3向下移动，从而使卡环10-4在运动到较低的位置上被滑座10-3卡住，从而可增加振子4不受拉簧2力作用的距离，反之如图10(c)(d)所示，当需要提高拉簧2对振子4开始作用的位置时，反向旋转调节螺杆10-1，使滑座10-3向上移动，从而使卡环10-4在运动到较高的位置上才被滑座10-3卡住，从而可以减少振子4不受拉簧2力作用的距离。

所述动滑轮式波浪能发电装置还包括缓冲弹簧11，所述缓冲弹簧11套设在所述振子导柱12上且位于所述顶盘8下方，对振子的运动进行了一些缓冲，避免了一些能量损失。

本发明提供的动滑轮式波浪能发电装置,结构紧凑，有益效果有如下几点：

1).采用拉簧的方式，使振子在波浪的作用及拉簧力的作用下达到共振效果，达到最佳发电状态;

2).采用了滑轮组设计，使拉簧的拉伸方向与振子4的振动方向相反，节省了发电装置空间;

3).采用了滑轮组减少了拉簧的伸长量，约为振子行程的一半;

4).设计了控制拉簧拉力的限位装置，通过这个装置，可以使振子在高处位置移动时不受拉簧拉力的作用，从而使振子振幅达到最佳效果，进一步提高发电效果，另外限位装置的滑座和卡环位置可调节，使得振子和拉簧的相对运动的行程可调节，即可以根据不同的海况调节拉簧拉力的限位高度，使振子振幅达到最优，充分回收波浪能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。