一种波浪能发电装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种波浪能发电装置，包括主体桁架，主体桁架中固定有充气筒，波浪收集筒水平排列，经波浪收集筒桁架固定在主体桁架上，所述波浪收集筒的主体为圆筒状，其两端设有圆台筒状结构的扩口，一端的扩口为波浪收集口，另一端为出水口，出水口端设置有反流挡板，所述波浪收集筒内设置有一单向旋转的转轴，转轴上固定有多层叶片，皮带轮与转轴之间固定，相邻的波浪收集筒进水方向相反，转轴反向安装、旋转方向相反，相邻的两个波浪收集筒的皮带轮与同一台增速机间传动，增速机带动发电机发电。本发明应用双向排布的扩口状的波浪收集筒，可以收集更多的波浪能并可双向利用波浪能，具有结构简单、能量转换效率高的优点。
【专利说明】
一种波浪能发电装置
技术领域
[0001]本发明涉及波浪能利用技术领域，特别是一种波浪能发电装置。【背景技术】
[0002]能源是人类社会发展的重要基础资源，而不可再生能源的蕴藏量是有限的。波浪能作为海洋中分布最广的可再生能源，利用波浪能发电的有关研究日益受到人们的重视。 现有的波浪发电装置主要有震荡水柱式、摆动式、鸭式等，但都存在能源效率不高、结构复杂等缺点，不利于波浪能发电的推广应用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种结构简单、能量转换效率高的波浪能发电装置。
[0004]本发明为了实现上述目的，采用如下措施:一种波浪能发电装置，包括主体桁架，主体桁架中固定有充气筒，波浪收集筒水平排列，经波浪收集筒桁架固定在主体桁架上，所述波浪收集筒的主体为圆筒状，其两端设有圆台筒状结构的扩口，一端的扩口为波浪收集口，另一端为出水口，出水口端设置有反流挡板，所述波浪收集筒内设置有一单向旋转的转轴，转轴上固定有多层叶片，皮带轮与转轴之间固定，相邻的波浪收集筒进水方向相反，转轴反向安装、旋转方向相反，相邻的两个波浪收集筒的皮带轮与同一台增速机间传动，增速机带动发电机发电。
[0005]所述波浪收集筒的内设置有支撑圈，所述支撑圈分为内圈和外圈，外圈包括主体夕卜圈和扩口外圈，主体外圈设置在波浪收集筒主体部分，扩口外圈设置在扩口部分，外圈支撑波浪收集筒，内圈与转轴线接触，内圈与外圈间连接有辐条。[0006 ]所述转轴为两端封闭的不锈钢圆管，转轴的两端装有端部固定件，转轴在端部固定件中旋转。所述端部固定件包括止推轴承、轴承套和轴承套密封压盖板，转轴的一端固定在止推轴承上，止推轴承固定在轴承套中，轴承套密封压盖板将轴承套封闭，轴承套通过辐条与支撑圈的外圈固定。
[0007]所述主体桁架上设置有平板，波浪收集筒处的平板上留有检修孔。平台板上安装自动空压机和发电机组等。
[0008]所述风浪收集筒的吃水深度以筒高的2/3为宜。
[0009]所述皮带轮侧向设棘轮，支撑圈的辐条上固定有与棘轮配合的棘齿。
[0010]所述主体桁架与波浪收集筒桁架之间采用插接方式连接固定。
[0011]所述波浪收集筒扩口的直径是其圆筒状主体直径的1.5-2.5倍。[〇〇12]所述主体桁架的充气筒为双层排列结构，高于波浪收集筒20-30cm，每个充气筒设有一个出口，与自动空压机相连接。空压机可随时控制筒内空气压力，从而保证波浪收集筒稳定在相同水平处不变，以吸收最大的波浪能，并保证电机不受海浪侵袭。
[0013]本发明应用双向排布的扩口状的波浪收集筒，可以收集更多的波浪能并可双向利用波浪能。将波浪压缩到圆筒内，波浪动能推动叶轮轴旋转，带动皮带轮旋转，并通过增速机使速度达到最大化，再带动发电机发电，又因为是双向利用波浪，因此可以使发电机组连续运转，使电能连续输出，解决了电能间断输出的问题。将机组发的电送入集配中心或蓄电池，再通过海底电缆送入岸边配电室，再送入千家万户。【附图说明】
[0014]图1本发明的立面图。
[0015]图2本发明的平面图。
[0016]图3为图1中的A-A剖面图。[〇〇17] 图4为图2中的B-B剖面图。[〇〇18]图5波浪收集筒收浪区域示意图。[〇〇19]图6波浪收集筒结构示意图。[〇〇2〇]图7转轴端部结构示意图。[0021 ]图8密封压盖板的结构示意图。
[0022]图9主体桁架与波浪收集筒桁架连接处结构示意图。[〇〇23]图10波浪收集筒盖板端视图。[〇〇24]图11为图6中的C-C结构示意图。
[0025]图中:1主体桁架，la连接插口，2充气筒，3波浪收集筒桁架，3a连接插件，4波浪收集筒，4a扩口，4b主体，5自动空压机，6集配中心，7增速机，8发电机，9皮带轮，10支撑圈，10a 内圈，l〇b主体外圈，10c扩口外圈，10d福条，11转轴，12叶片，13端部固定件；13a止推轴承 13b轴承套；13c轴承套密封压盖板，13d固定螺栓，14棘轮，15棘齿，16反流挡板，17挡板铰链。【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0027]本发明的波浪能发电装置，如图1所示，包括主体桁架1，主体桁架1中固定有充气筒2,波浪收集筒4水平排列，经波浪收集筒桁架3固定在主体桁架1上。本实施例中充气筒2 在主体桁架1中双层排列，较波浪收集筒4高20-30cm，每个充气筒2设有一个出口，与自动空压机5相连接。自动空压机5可随时控制充气筒2内空气压力，从而保证波浪收集筒4稳定在相同水平处不变，以吸收最大的波浪能，并保证电机不受海浪侵袭。[〇〇28]波浪收集筒4的主体4b为圆筒状，其两端设有圆台筒状结构的扩口 4a，一端的扩口为波浪收集口，另一端为出水口，出水口端设置有反流挡板16,反流挡板16用挡板铰链17连接在出水口端。波浪收集筒4内设置有一单向旋转的转轴11，转轴11上固定有多层叶片12， 皮带轮9与转轴11之间固定。皮带轮9侧向设棘轮14,支撑圈的辐条10d上固定有与棘轮14配合的棘齿15,棘轮14固定棘齿15,确保转轴定向旋转。本发明相邻的波浪收集筒4进水方向相反，转轴11反向安装、旋转方向相反，相邻的两个波浪收集筒的皮带轮9与同一台增速机7 间传动，增速机7带动发电机8发电。发的电送入集配中心6或蓄电池，再通过海底电缆送入岸边配电室，再送入千家万户。波浪收集筒4的扩口4a迎着波浪的方向，扩口4a直径远大于圆筒状的主体4b直径，使波浪能量的输入得到进一步压缩增强，而另一端的反流挡板16则自动打开，加大了吸收波浪能的能力，增加了对叶片12所在转轴11的推力，增加了转轴11的旋转速度，从而增加了皮带轮9的旋转速度，使发电机组的发电能力成倍增加。[〇〇29]本实施例中，波浪收集筒4的内设置有支撑圈10,所述支撑圈10分为内圈10a和外圈，外圈包括主体外圈l〇b和扩口外圈10c，主体外圈10b设置在波浪收集筒主体4b部分，扩口外圈10c设置在扩口 4a部分，外圈支撑波浪收集筒4，内圈10a与转轴11线接触(亦可称为动接触)，内圈l〇a与外圈10b、10c间连接有辐条10d。内圈通过辐条与固定在筒壁上的外圈连接。因摩擦力小，能量损耗小，可发挥最大的功效。
[0030]转轴11为两端封闭的不锈钢圆管，转轴的两端装有端部固定件13,转轴11在端部固定件13中旋转。本实施例中，端部固定件13包括止推轴承13a、轴承套13b和轴承套密封压盖板13c，转轴11的一端固定在止推轴承13a上，止推轴承13a固定在轴承套13b中，轴承套密封压盖板13c经固定螺栓13d固定在轴承套13b上，将轴承套13b封闭，止推轴承13a内加有润滑油，转轴11止推轴承13a中旋转。轴承套13b通过辐条与支撑圈10的外圈固定。由于转轴11 与止推轴承13a是线接触，阻力和摩擦力微乎其微。
[0031]本实施例中主体桁架1与波浪收集筒桁架3之间采用插接方式连接固定。如图9所示，在主体桁架上设有连接插口 la，波浪收集筒桁架上设置有连接插件3a，连接插件3a插入连接插口 la中从而将二者紧固在一起。在主体桁架1上设置有平板，在波浪收集筒处的平板上留有检修孔，方便对波浪收集筒进行检修。平台板上安装自动空压机和发电机组等。 [〇〇32]本发明波浪能发电装置的规格尺寸可以根据发电规模进行设计。例如可以设计波浪收集筒4的长度为10m，圆筒状主体直径1.2m，扩口直径2.4m，上面设置3组10千瓦小型发电机组，平台宽度可由整个系统在海平面的水线位置及风浪大小来确定，一般宽度不小于几十米，甚至上百米。因为平台越宽大，机组平台越稳定，搜集的波浪能越多，发电也越多， 制造成本就越低，社会效益越好。以80米宽度为例，可安装81台发电机组，发电共计为81千瓦，其效益是极为可观。
【主权项】
1.一种波浪能发电装置，包括主体桁架，其特征是主体桁架中固定有充气筒，波浪收集 筒水平排列，经波浪收集筒桁架固定在主体桁架上，所述波浪收集筒的主体为圆筒状，其两 端设有圆台筒状结构的扩口，一端的扩口为波浪收集口，另一端为出水口，出水口端设置有 反流挡板，所述波浪收集筒内设置有一单向旋转的转轴，转轴上固定有多层叶片，皮带轮与 转轴之间固定，相邻的波浪收集筒进水方向相反，转轴反向安装、旋转方向相反，相邻的两 个波浪收集筒的皮带轮与同一台增速机间传动，增速机带动发电机发电。2.根据权利要求1所述的发电装置，其特征是所述波浪收集筒的内设置有支撑圈，所述 支撑圈分为内圈和外圈，外圈包括主体外圈和扩口外圈，主体外圈设置在波浪收集筒主体 部分，扩口外圈设置在扩口部分，外圈支撑波浪收集筒，内圈与转轴线接触，内圈与外圈间 连接有辐条。3.根据权利要求1或2所述的发电装置，其特征是所述转轴为两端封闭的不锈钢圆管， 转轴的两端装有端部固定件，转轴在端部固定件中旋转。4.根据权利要求3所述的发电装置，其特征是所述端部固定件包括止推轴承、轴承套和 轴承套密封压盖板，转轴的一端固定在止推轴承上，止推轴承固定在轴承套中，轴承套密封 压盖板将轴承套封闭，轴承套通过辐条与支撑圈的外圈固定。5.根据权利要求1或2所述的发电装置，其特征是所述主体桁架上设置有平板，波浪收 集筒处的平板上留有检修孔。6.根据权利要求1或2所述的发电装置，其特征是所述风浪收集筒的吃水深度以筒高的 2/3为宜。7.根据权利要求2所述的发电装置，其特征是所述皮带轮侧向设棘轮，支撑圈的辐条上 固定有与棘轮配合的棘齿。8.根据权利要求1或2所述的发电装置，其特征是所述主体桁架与波浪收集筒桁架之间 采用插接方式连接固定。9.根据权利要求1所述的发电装置，其特征是所述波浪收集筒扩口的直径是其圆筒状 主体直径的1.5-2.5倍。10.根据权利要求1所述的发电装置，其特征是所述主体桁架的充气筒为双层排列结 构，高于波浪收集筒20-30cm，每个充气筒设有一个出口，与自动空压机相连接。
【文档编号】F03B11/00GK106014841SQ201610585406
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月25日
【发明人】姚云龙, 马广英, 朱林森, 姚学明
【申请人】山东大学（威海）