箱式波浪能组合发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种利用海洋波浪能量为动力生产电的箱式波浪能组合发电机，属于波浪能发电技术领域。
【背景技术】
[0002]波浪能发电是以波浪的能量为动力生产电能。海洋波浪蕴藏着巨大的能量，正弦波浪每米波峰宽度的功率P?HT kW/m。式中，H为波高，m; T为波周期，S。全球有经济价值的波浪能开采量估计为I?10亿kW。中国波浪能的理论储量为7000万kW左右。总之，利用波浪发电是一个十分具有前景并且十分环保的能源发展方向。
[0003]目前，该领域的发电机已经有多种样式，大致可分为机械式、气动式和液压式，但普遍有高成本、低效率、低运行周期和低稳定度的特点。本实用新型利用朴实的机械能转化为电能的思路，可靠性高，虽不能解决波浪发电稳定度低的先天问题，但可节约成本、灵活调度，同时为数据探测与记录等其他功能提供充足的电量和空间，为海洋水文记录和海洋地理勘探也能提供帮助；在我国日益重视海权的时代，通过根据实地情况组成的网状系统更能严密贴合岛礁外围形状、有助于在无人情况下掌握岛礁周围海域的长期资料，为长期战略打下坚实基础。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供的是一种箱式波浪能组合发电机，能够在海面上无休止地自发电，电量自行储备，并可为数据探测与记录等其他功能提供充足的电量和空间。
[0005]本实用新型的技术解决方案:箱式波浪能组合发电机，其结构包括:密封箱体1，该密封箱体I的两侧是侧箱，密封箱体I和两个侧箱间通过一根转轴2连接，所述侧箱的内部设发电装置。
[0006]本实用新型的优点:可以将多套装置通过连杆和多角套筒组成任意平面多边形的网状结构，以增强在海面上的稳定性和发电量。漂浮于海面上、随时可以进行自发电，并且箱内空间可以留作储电设备或其他功能使用。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的发电部分的三维示意图；
[0008]图2是发电装置构造图；
[0009]图3是本实用新型的的多个装置组合成的平面网状结构增意图。(平面网状结构，
[0010]其中多边形的边为连杆，多边形角点为套筒，圆形为发电装置)
[0011]图中的I是密封箱体，2是转轴，3是曲柄，4是牙盘，5是飞轮，6是细轴，7是联轴器，8是三相发电机。
【具体实施方式】
[0012]箱式波浪能组合发电机，其结构包括:密封箱体1，该密封箱体I的两侧是侧箱，密封箱体I和两个侧箱间通过一根转轴2连接，所述侧箱的内部设发电装置。
[0013]所述发电装置由密封箱体I和两个曲柄3构成，每一个发电装置由两个飞轮5、一个联轴器7、细转轴6和一个三相发电机8构成。
[0014]所述曲柄3尾部的牙盘4各与两个飞轮5相啮合。
[0015]所述发电装置由多个发电机通过连杆和多角套筒组成任意平面多边形的网状结构。多套所述箱式风力波浪双输入多功能发电机，可以通过连杆和多角套筒组成任意平面多边形的网状结构，适应不同的岛礁形状。
[0016]所述飞轮为单向制动飞轮，被细轴贯穿，并且只能向相反方向转动。换句话说，飞轮关于牙盘对称安装，飞轮内部与细杆不能相对转动，而外圈自由转动方向彼此相反，使得牙盘不管顺时针转动还是逆时针转动都能转化为有效地细杆单向转动，从而发电。飞轮5与牙盘4是对称安装。
[0017]三相发电机8的内端与细轴6通过联轴器7相连。
[0018]所述三相发电机内端与上述细轴通过联轴器相连。
[0019]密封箱体的尺寸:密封箱体的尺寸的大小与发电机组能承受的最大浮力密切相关。一般认为，海平面有一个平均水位，应结合整个装置的质量，决定密封箱体的体积，使得平均水位不超过牙盘圆心的高度，这样曲柄才能随着波浪的起伏充分旋转、增大每次的发电量。
[0020]转轴与密封箱体不可相对转动，和曲柄的连接处可相对转动，保证箱体在重力作用下大致水平，根据W=0.5*Jw2+0.5mv2,使更多的动能留给曲柄。
[0021]侧箱:侧箱不宜过大，只需包裹住发电的必须设备，并且为储电装置和一系列探测用电子装备留下一定空间。由于曲柄的存在，侧箱无法密封，故三相发电机必须做好密封处理。
[0022]牙盘和发电装置的运行:曲柄带动牙盘转动，牙盘把线速度传递给两个飞轮，飞轮再将线速度以角速度的形式传给细杆、联轴器和三相电机。飞轮关于牙盘对称安装，飞轮内部与细杆不能相对转动，而外圈自由转动方向彼此相反，使得牙盘不管顺时针转动还是逆时针转动都能转化为有效地细杆单向转动，从而发电。
[0023]多角套筒和连杆与发电装置的关系:在空间和平面上，发电装置靠连杆和套筒实现延伸、扩大规模、增加稳定度(好比组成一艘大船，波浪的起伏忽略不计，此时每个发电单元才能相对“船”有足够大的位移)；在微观上，每个发电单元是连杆上的枢纽，靠左右两个侧箱与连杆固结，所以侧箱相对连杆是不动的，而密封浮箱虽海浪上下浮动(从侧面看为圆周运动)。
[0024]实施时，
[0025]首先，使用者先根据目标海域情况(或岛礁周边情况)设计平面网状形状以及发电单元数量规模，集中安装后方可运行。投入使用时，整体的浮力保证转轴的高度略高于水面，波浪随机起伏运动，使得每个发电单元的浮箱随着波浪起伏绕牙盘中心轴转动，牙盘将线速度传递给两个飞轮，两个飞轮凭借其单向制动的特性使得细杆只能向一个方向转动，细杆带动联轴器转动，从而带动发电机发电。一个发电单元有左右对称的两组，每个发电单元之间相对独立，能根据该点波浪情况运转，而整个平面网状结构的骨架十分稳定，放置于海面之上，从而能够断断续续而永无休止地发电。
[0026]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.箱式波浪能组合发电机，其特征在于，包括:密封箱体，该密封箱体的两侧是侧箱，密封箱体和两个侧箱间通过一根转轴连接，所述侧箱的内部设发电装置； 所述的发电装置由密封箱体和两个曲柄构成，每一个发电装置由两个飞轮、一个联轴器、细转轴和一个三相发电机构成； 所述的曲柄尾部的牙盘各与两个飞轮相啮合； 所述的发电装置由多个发电机通过连杆和多角套筒组成任意平面多边形的网状结构； 所述飞轮是由细轴贯穿的单向制动飞轮，飞轮与牙盘是对称安装； 所述三相发电机的内端与细轴通过联轴器相连。
【专利摘要】本实用新型是箱式波浪能组合发电机，包括：密封箱体，该密封箱体的两侧是侧箱，密封箱和两个侧箱间通过一根转轴连接，所述侧箱的内部设发电装置。发电装置由密封箱体和两个曲柄构成，发电装置由两个飞轮、联轴器、细转轴和三相发电机构成，曲柄尾部的牙盘各与两个飞轮相啮合，发电装置由多个发电机通过连杆和多角套筒组成任意平面多边形的网状结构，飞轮是由细轴贯穿的单向制动飞轮，飞轮与牙盘是对称安装，三相发电机内端与细轴通过联轴器相连。优点：可将多套装置通过连杆和多角套筒组成任意平面多边形的网状结构，以增强在海面上的稳定性和发电量。漂浮于海面上、随时可以进行自发电，并且箱内空间可以留作储电设备或其他功能使用。
【IPC分类】F03B13/20
【公开号】CN205207042
【申请号】CN201520806937
【发明人】闫昊晨, 孙烘挺, 袁赛瑜, 潘寿法, 邱雪寒
【申请人】河海大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年10月19日