一种基于波浪能的船舶发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械工程领域，具体地指一种基于波浪能的船舶发电装置。
【背景技术】
[0002]随着全球社会经济的高速发展，人们对能源的需求与日倶增，化石燃料的消耗加剧，由此导致了能源危机的发生。化石燃料的燃烧对环境带来的影响是我们有目共睹的。因此，新能源的开发、研究和利用迫在眉睫。
[0003]轮船的航行动力主要是通过柴油机实现，此外船舶上所有设施所消耗的电能也由柴油机带动发电机而来，船舶不仅需要携带大量的燃油，燃油的燃烧和泄露均会带来污染。而海洋蕴藏着丰富的能源，目前已经出现多种以波浪或海风为主动力的发电装置，比如潮汐能发电装置，海流发电机，海上风力发电机等，比较引人注目的是浮箱发电机。但浮箱发电机只能于装在海边，并且要专门建造海上平台，而且鉴于大海有潮汐现象，存在发电量少、发电不稳定等弊端，用无限扩大的钢架扩展规模在理论上可以实现，但实施存在难度。如果能够把类似的波浪发电装置装在船上，作为船身的附加物，而且降低该装置对船正常航行等运动的影响，就能在较低成本和较实用的条件下，实现波浪能量到船舶消耗电能的转换。
[0004]波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，波浪能主要用于发电，为边远海域的国防及海洋设施等提供清洁能源。波浪能发电即通过波浪的运动带动发电机发电，将水的动能和势能转变成电能。我国拥有广阔的海洋资源，波浪能的理论存储量约为7000万千瓦，沿海波浪能能流密度大约为2?7 kff/mo浙江、福建、广东和台湾沿海均为波能丰富的地区。可见波浪能具有很大的发展前景。
[0005]基于以上分析，有必要开发一种新型基于波浪能的船舶发电装置，以减少柴油机的使用，节能减排。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是要提供一种以波浪能为能量输入的安装在轮船底舱内壁的发电装置，该装置所占空间小，不影响轮船正常航行、绿色环保、发电原理简单、实用。
[0007]为实现此目的，本实用新型所设计的一种基于波浪能的船舶发电装置(见图1)，其特征在于，它包括轨道、轨道固定支架、滑块、缓冲装置、双边型永磁直线发电机。其中，所述的导轨系统2为一种工厂包装流水线所用的直线合金导轨，包括导轨本体、垫板和合金滚轮，导轨2.1通过螺钉固定在轨道固定支架5上，该支架底部固定在船舱底地板上，共有两套该导轨，平行布置(见图1与图3)，整个导轨系统2沿轮船舱体内壁呈U字形布置(见图2);每块垫板2.2 一面上安装有四个滚轮2.3 (见图4)，四个滚轮与轨道接触配合(见图5)，垫板的另一面通过螺栓与滑块支承轴1.3末端的法兰盘1.4固定连接(见图5)，滑块包括滑块箱体、支承轴、直线发电机动子固定架，两根滑块支承轴1.3轴纵向贯穿箱体1.1，通过轴承配合，起到把滑块支撑在轨道上的作用，每根滑块支承轴1.3两端的法兰盘1.4通过螺栓与前面所述垫板2.2固定连接(见图5)，由此整个滑块箱体通过4个垫板与16个滚轮与两平行导轨组成一个导轨滑块系统；滑块箱体1.1下方焊接有直线发电机动子固定架1.2。缓冲器6安装在两平行导轨末端(见图1)，由弹簧6.1和挡板6.2组成(见图7)。双边型永磁直线发电机包括永磁直线发电机定子4和永磁直线发电机动子3，永磁直线发电机定子4上安装有永磁体4.1，整个定子截面呈凹槽状(见图3)，安装在轮船底舱地板上，且位于导轨2.1下方；永磁直线发电机动子3上有绕组3.2，整个动子安装在上述滑块的发电机动子固定架1.2上。当滑块正确安装在导轨2.1上时(见图6)，滑块上的永磁直线发电机动子3能落在永磁直线发电机定子4的槽间，动子铁芯3.1和定子的永磁体4.1间留有一定的气隙，即双边型永磁直线发电机的定子与动子正确配合，处于可发电状态。
[0008]本实用新型的技术效果与现有轮船发电装置相比具有以下主要的优点:
[0009]1、本实用新型以波浪引起的船体横摇为源动力，整体设计方案新颖，产生的电能可实现直接供轮船使用。通过滑块相对船体运动实现发电的设计可应用于大部分轮船，沿船体内壁布置占用空间小，不影响轮船正常作业。
[0010]2、本实用新型中所述的发电装置安装在船舱底部，重心低，能有效吸收轮船在波浪激励作用下产生的横摇运动，在滑块惯性作用下转化为滑块相对于船体沿轨道的运动，使直线发电机的动子和定子间产生相对运动，动子上的绕组切割定子上的永磁体产生的磁感线发电。该发电原理节能环保，不需额外能源，无排放，发电效果好。
[0011]3、沿船体内壁呈U字形布置的发电机钢结构能起到加强船体结构强度的作用。该装置属于模块化设计，整体可拆卸，可直接在新船设计时加入，也可在旧船优化改造中投入使用。且该装置不直接与海水接触，寿命长，易于保养。
[0012]4、本实用新型能很好地分担轮船上柴油发电机的工作，可为轮船提供部分用电，降低了能源消耗，减少了污染物排放，绿色环保，节能减排。
[0013]本实用新型为新型波浪能利用以及轮船用电方式提供了新的思路和研究方向，具有创新性与可行性等特点。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的立体结构示意图。
[0015]图2为本实用新型主视结构示意图(虚线部分为船体剖面结构示意图)。
[0016]图3为本实用新型左视结构示意图。
[0017]图4为本实用新型中滑块整体结构示意图。
[0018]图5为本实用新型中滑块左视结构示意图。
[0019]图6为本实用新型中永磁直线发电机定子和动子相对位置的结构示意图。
[0020]图7为本实用新型中的缓冲器结构示意图。
[0021]图6中永磁直线发电机的定子为凹槽型，槽内两侧面等距安装有永磁体。发电机的动子为空心的方柱形钢结构，整体安装在滑块下方的动子安装架上。动子两侧面安装有动子铁芯，铁芯上有绕组。该直线发电机的稳压处理模块、电能收集和输出模块集成在滑块中，不属于本实用新型的【实用新型内容】。该直线永磁发电机为现有技术，在本实用新型中的创新之处为:将绕组安装在动子上，将永磁体安装在定子上。
[0022]其中，1 一滑块、1.1 一滑块箱体、1.2—发电机动子固定架、1.3—滑块支承轴、1.4法兰盘、2—导轨系统、2.1 一导轨、2.2一塾板、2.3一滚轮、3—永磁直线发电机动子、3.1 一动子铁芯、3.2一绕组、4一永磁直线发电机定子、4.1一永磁体、5—导轨固定支架、6—缓冲器、6.1 一弹黃、6.2一挡板。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图和具体实例对本实用新型作进一步详细说明:
[0024]如图1~7所述的一种基于波浪能的船舶发电装置，该装置安装于轮船底舱地板和内壁上，将波浪冲击轮船引起的船体横摇产生的动能转化为发电装置中滑块相对于船体的运动，再通过永磁直线发电机将动能转化为电能，从而达到发电目的。该发电装置包括滑块
1、轨道系统2、永磁直线发电机动子3和永磁直线发电机定子4、轨道固定支架5和安装在导轨2.1两端的缓冲器6，其中，所述滑块1的滑块箱体1.1上有两组通孔，两根滑块支承轴1.3贯穿该箱体，且通过四个轴承实现配合，支承轴可相对箱体1.1发生转动，滑块支承轴1.3两端焊接有法兰盘1.4，垫板2.2通过螺栓与法兰盘实现配合，导轨系统2包括导轨
2.1、垫板2.2、滚轮2.3，导轨2.1共有两组，平行布置，都安装在导轨固定支架5上，该支架下方与轮船底舱地板以及内壁固定连接，整个导轨呈U字形且沿船舱内壁布置，导轨系统2的垫板2.2 一面安装有四个滚轮2.3，滚轮分布在垫板2.2四角，滚轮上有细槽，垫板上的滚轮上下各两个通过夹持与导轨配合，能使垫板2.2安装在导轨上，并能沿导轨滑动，垫板2.2另一面与滑块支承轴1.3末端的法兰盘1.4固定连接，整个滑块1的两根滑块支承轴
1.3上共安装了四块垫板2.2，通过垫板2.2上的滚轮2.3与两组平行的导轨2.1配合，滑块整体1能沿导轨滑动，永磁直线发电机包括永磁直线发电机动子3和永磁直线发电机定子4，永磁直线发电机动子3整体通过螺栓固定安装在滑块箱体1.1下方的发电机动子固定架1.2上，定子4位于导轨正下方，且固定安装