波浪能量收集装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种波浪能量收集装置，属于能量收集装置领域。波浪能量收集装置包括筒体、传动机构和发电装置，筒体上设置进水口和出水口，传动机构与筒体连接，传动机构与发电装置转动连接。波浪在筒体的进水口和出水口之间的流动，利用传动机构与发电装置连接，将波浪的机械能转化为电能，电能的运输和储存方便，同时传动机构和发电装置设置在筒体上，实现传动机构和发电装置在能量收集设备在水上工作，减小了被腐蚀的速度，减低了维修难度，发电成本低。
【专利说明】
波浪能量收集装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及能量收集装置领域，具体而言，涉及一种波浪能量收集装置。
【背景技术】
[0002]波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。利用波浪进行发电具有环保、燃料、低噪音、无废气、无废料、无污水和无辐射等优点。波浪的能量是海洋能源中能量最不稳定的一种能源，不同地域、不同时间的波浪能量差异很大。波浪能量的不稳定性使得它不适合于直接转化为电能提供给用户使用，此外，由于海水腐蚀、压力破环等使得输电线的成本很高，现有的波浪能量收集装置主要利用浮筒和传动系统对能量进行收集，浮筒借助波浪的能量上下运动，需要考虑到不同的潮位的情况，实用性较差，且传动机构复杂，海水对传动装置的腐蚀严重，使用寿命低，传动机构对能量的利用率低。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供了一种波浪能量收集装置，旨在改善上述问题。
[0004]本实用新型是这样实现的:
[0005]—种波浪能量收集装置，包括筒体、传动机构和发电装置，所述筒体上设置进水口和出水口，所述传动机构与所述筒体连接，所述传动机构与所述发电装置转动连接。
[0006]进一步地，所述传动机构包括涡轮和总输出轴，所述涡轮设置在所述筒体内，所述涡轮与所述总输出轴传动连接，所述总输出轴与所述发电装置连接。
[0007]涡轮进行能量收集，总输出轴进行能量传输，实现对波浪能量的收集与利用，涡轮传动效率高，提高了波浪能量的收集效率。
[0008]进一步地，所述传动机构还包括飞轮和总输出齿轮，所述涡轮与所述飞轮传动连接，所述总输出齿轮与所述总输出轴连接，所述飞轮与所述总输出齿轮啮合。
[0009]飞轮正转带动总输出齿轮旋转，从而进行能量传动；而飞轮反转，为空转，不能带动总输出齿轮旋转，不能进行能量传动，通过设置飞轮，使波浪能量收集装置实现单向收集，便于控制，同时飞轮与总输出齿轮啮合传动，传动效率高。
[0010]进一步地，所述进水口和所述出水口为同一开口，所述飞轮包括正飞轮和反飞轮，所述涡轮包括正涡轮和反涡轮，所述正涡轮和所述反涡轮的旋向相反，所述正涡轮与所述正飞轮传动连接，所述反涡轮与所述反飞轮传动连接，所述正飞轮和所述反飞轮分别与所述总输出齿轮嗤合。
[0011]进水口和出水口为同一开口，波浪从同一开口进出，同时飞轮包括正飞轮和反飞轮，正涡轮和反涡轮的旋向相反，波浪向上运动时，正涡轮正转带动正飞轮正转，从而实现总输出齿轮输出能量，而反涡轮与正涡轮的转向相反，带动反涡轮反转，实现空转，通过正涡轮的旋转实现第一次能量收集；当波浪向下运动时，反涡轮正转带动反飞轮正转，正涡轮与反涡轮的转向相反，带动正飞轮反转，实现空转，通过反涡轮的正转，实现第二次能量收集。在波浪的一次运动过程中，对波浪能量进行两次收集，波浪能量的利用率高。
[0012]进一步地，所述正涡轮上设置有正输出轴，所述反涡轮上设置有反输出轴，所述正输出轴远离所述正涡轮的一端设置有正输出齿轮，所述反输出轴远离所述反涡轮的一端设置有反输出齿轮，所述正输出齿轮与所述正飞轮传动连接，所述反输出齿轮与所述反飞轮传动连接。
[0013]通过正输出轴和正输出齿轮实现对正涡轮的能量的传动，正输出齿轮设置在正输出轴上，通过改变正输出齿轮的大小，可以改变转速和扭矩;反输出轴和反输出齿轮实现对反涡轮的能量的传动，反输出齿轮设置在反输出轴上，通过改变反输出齿轮的大小，可以改变转速和扭矩，效果更好。
[0014]进一步地，所述正输出轴与所述正输出齿轮可拆卸连接;所述反输出轴与所述反输出齿轮可拆卸连接。
[0015]可拆卸连接便于对正输出齿轮和反输出齿轮进行更换，效果更好。
[0016]进一步地，所述正输出齿轮上设置有正内轮齿和正外轮齿，所述正输出轴靠近所述正输出齿轮的一端设置有与所述正内轮齿啮合的正啮合部，所述正啮合部上设置有防止所述正输出齿轮在所述正输出轴上滑动的正凸起，所述正凸起抵住所述正内轮齿;所述反输出齿轮上设置有反内轮齿和反外轮齿，所述反输出轴靠近所述反输出齿轮的一端设置有与所述反内轮齿啮合的反啮合部，所述反啮合部上设置有防止所述反输出齿轮在所述反输出轴上滑动的反凸起，所述反凸起抵住所述反内轮齿。
[0017]正嗤合部和反嗤合部的结构一样，其设置的位置不同，正嗤合部和反嗤合部的设置，正输出齿轮能够与正输出轴实现快速安装和拆卸，同时在正输出齿轮转动时，由于正凸起的设置，不会发生滑杆的情况;反啮合部和反凸起的效果与正啮合部和正凸起的效果相同。
[0018]进一步地，所述正输出齿轮和所述正飞轮之间设置有正输出变速齿轮，所述正输出齿轮与所述正输出变速齿轮啮合，所述正输出变速齿轮与所述正飞轮连接;所述反输出齿轮和所述反飞轮之间设置有反输出变速齿轮，所述反输出齿轮与所述反输出变速齿轮啮合，所述反输出变速齿轮与所述反飞轮连接。
[0019]正变速齿轮和反变速齿轮通过改变转速，用于适应不同地区的波浪的能量，合适的转速能够保证装置的使用寿命。
[0020]进一步地，还包括多个固定机构，所述固定机构包括支杆和轴承，所述支杆与所述筒体的外壁固定连接，所述支杆远离所述筒体的一端与所述轴承的外圈固定连接，所述正输出变速齿轮和所述正飞轮之间设置有正连接轴，所述反输出变速齿轮和所述反飞轮之间设置有反连接轴，所述正连接轴、所述反连接轴以及所述总输出轴分别通过所述固定机构的轴承与所述筒体连接。
[0021]正输出变速齿轮、反输出变速齿轮、正飞轮、反飞轮以及总输出齿轮和总输出轴分别利用固定机构的轴承与筒体连接，实现他们与筒体的相对位置固定，便于传动，效果更好。
[0022]进一步地，所述正输出轴为圆筒状，所述正输出轴套设在所述反输出轴外，并与所述反输出轴同轴设置。
[0023]正输出轴套设在反输出轴外，正输出轴和反输出轴未连接，其相互的转动不会影响另一个的转动，正输出轴和反输出轴同轴，能够在转动过程中，便于保持平衡。
[0024]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:波浪在筒体的进水口和出水口之间的流动，利用传动机构与发电装置连接，将波浪的机械能转化为电能，电能的运输和储存方便，同时传动机构和发电装置设置在筒体上，实现传动机构和发电装置在能量收集设备在水上工作，减小了被腐蚀的速度，减低了维修难度，发电成本低。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型实施例一提供的波浪能量收集装置的结构示意图；
[0026]图2为本实用新型实施例二提供的波浪能量收集装置的剖视图；
[0027]图3为本实用新型实施例二提供的波浪能量收集装置的侧视图；
[0028]图4为本实用新型实施例二提供的波浪能量收集装置的正输出轴和正输出齿轮的连接示意图；
[0029]图5为本实用新型实施例二提供的波浪能量收集装置的固定机构的结构示意图。
[0030]其中，附图标记汇总如下:波浪能量收集装置100;筒体101;传动机构102;发电装置103;涡轮104;输出轴105;输出飞轮106;输出变速齿轮107;连接轴108;飞轮109;总输出齿轮110；总输出轴111;进水口 112;出水口 113;波浪能量收集装置200；传动机构202；涡轮204;输出轴205;输出飞轮206;输出变速齿轮207;连接轴208;飞轮209;总输出齿轮210;总输出轴211;正涡轮204a;正输出轴205a;正输出飞轮206a;正输出变速齿轮207a;正连接轴208a;正飞轮209a ；反涡轮204b ；反输出轴205b ；反输出飞轮206b ；反输出变速齿轮207b ；反连接轴208b;反飞轮209b;固定机构214;支杆215;轴承216;正内轮齿217;正外轮齿218;正啮合部219;正凸起220。
【具体实施方式】
[0031]波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。利用波浪进行发电具有环保、燃料、低噪音、无废气、无废料、无污水和无辐射等优点。波浪的能量是海洋能源中能量最不稳定的一种能源，不同地域、不同时间的波浪能量差异很大。波浪能量的不稳定性使得它不适合于直接转化为电能提供给用户使用，此外，由于海水腐蚀、压力破环等使得输电线的成本很高，现有的波浪能量收集装置主要利用浮筒和动力系统对能量进行收集，浮筒借助波浪的能量上下运动，需要考虑到不同的潮位的情况，实用性较差，且传动机构复杂，海水对传动装置的腐蚀严重，使用寿命低，传动机构对能量的利用率低。
[0032]鉴于上述情况，研究者经过长期的研究和大量的实践，提供了一种波浪能量收集装置，旨在改善上述问题。
[0033]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0034]因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0036]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037]在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0038]实施例一
[0039]参见图1，本实施例提供了一种波浪能量收集装置100，波浪能量收集装置100包括筒体101、传动机构102和发电装置103，筒体101上设置有进水口 112和出水口 113，波浪通过进水口 112进入筒体101，然后通过出水口 113从筒体1I内排出，传动机构102与筒体1I连接，传动机构102与发电装置103转动连接，传动机构102和发电装置103将波浪的能量转化为电能，实现对波浪能的利用。
[0040]本实施例中的传动机构102和发电装置103设置在筒体101远离海平面的一侧，且筒体101的高度大于波浪的最高位，实现传动机构102和发电装置103在水上工作，使用寿命更长。
[0041 ]筒体1I可以与船体固定;或者固定在岸边;或者就地筑岛，将筒体101设置在岛的边缘，筒体101不需要随着潮汐的涨落运动而运动，从而不需要对潮位进行适应，实用性更强。
[0042]本实施例中优选将筒体101固定在岸边，且本实施例中发电装置103为发电机，传动机构102可以为齿轮传动;也可以为蜗轮蜗杆传动，也可以为涡轮传动;在岸边对筒体101进行固定，同时岸边便于对传动机构102以及发电机进行维修，更加方便。
[0043]参见图1，本实施例中优选涡轮传动，本实施例中的传动机构102包括涡轮104和总输出轴111，涡轮104设置在筒体101内，涡轮104能在波浪能的带动下转动，从而将波浪能传递给与涡轮104连接的总输出轴111，总输出轴111与发电装置103连接，实现将波浪能转化为电能，电能的运输和储存相对于机械能而目，更容易，祸轮104传动效率尚，提尚了波浪能量的收集效率。
[0044]本实施例中传动机构102还包括飞轮109和总输出齿轮110，涡轮104与飞轮109传动连接，总输出齿轮110与总输出轴111连接，飞轮109与总输出齿轮110啮合，由于飞轮109自身的特点，其在正转时，传输能量，而反转时为空转，不进行能量的传输，设置飞轮109能有效的波浪能量收集装置100对波浪能的单向收集，便于对能量进行控制。
[0045]本实施例中涡轮104上设置有输出轴105，输出轴105远离涡轮104的一端设置有输出齿轮106，输出齿轮106与飞轮109传动连接，为了对输出齿轮106的传动范围进行调节，还可以在输出齿轮106和飞轮109之间设置输出变速齿轮107，变速齿轮与输出齿轮106啮合，通过改变输出齿轮106和输出变速齿轮107的大小，可以调节传动的转速和扭矩，能够适应不同地区的波浪的能量，有效的延长了波浪能量收集装置100的使用寿命。输出齿轮106和输出变速齿轮107之间为齿轮传动，齿轮传动比较准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长。
[0046]波浪在筒体1I的进水口112和出水口 113之间的流动，利用传动机构102与发电装置103连接，将波浪的机械能转化为电能，电能的运输和储存方便，同时传动机构102和发电装置103设置在筒体101上，实现传动机构102和发电装置103在能量收集设备在水上工作，减小了被腐蚀的速度，减低了维修难度，发电成本低。通过该传动机构102对波浪能进行传动，传动效果更好，传动机构102和发电装置103设置在筒体101远离海平面的一侧，实现传动机构102和发电装置103在水上作业，减小传动机构102和发电装置103被腐蚀的可能性，延长了波浪能量收集装置100的使用寿命。
[0047]实施例二
[0048]本实施例所提供的波浪能量收集装置200，其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。
[0049]参见图2和图3，本实施例与实施例二的区别在于，实施例二中仅设置了一个传动机构102，对能量进行单向收集，波浪的一次运动，只能收集一次能量，而本实施例中设置传动机构202，实现对能量的双向收集，波浪在一次运动过程中，向上运动和向下运动时，均对能量进行收集，极大的提高了波浪能量收集装置200对波浪能的收集力度，效果更好。
[0050]波浪从进水口112进入筒体101，然后从出水口 112排出，本实施例中筒体101上的进水口 112和出水口 113为同一开口，本实施例中的飞轮209包括正飞轮209a和反飞轮209b，涡轮204包括正涡轮204a和反涡轮204b，输出轴205包括正输出轴205a和反输出轴205b，输出齿轮206包括正输出齿轮206a和反输出齿轮206b，输出变速齿轮207包括正输出变速齿轮207a和反输出变速齿轮207b。
[0051 ] 本实施例中正涡轮204a与正输出轴205a连接，正输出轴205a远离正涡轮204a的一端与正输出齿轮206a连接，正输出齿轮206a与正输出变速齿轮207a啮合，正输出变速齿轮207a和正飞轮209a之间设置有正连接轴208a，正输出齿轮206a和正飞轮209a通过正连接轴208a传动连接;反涡轮204b与反输出轴205b连接，反输出轴205b远离反涡轮204b的一端与反输出齿轮206b连接，反输出齿轮206b与反输出变速齿轮207b啮合，反输出变速齿轮207b和反飞轮209b之间设置有反连接轴208b，反输出齿轮206b和反飞轮209b通过反连接轴208b传动连接;正飞轮209a和反飞轮209b分别与总输出齿轮110啮合，总输出齿轮110与总输出轴111连接，总输出轴111与发电装置103连接。
[0052]本实施例中的“正”、“反”是为了区分涡轮204的叶片的角度，以及装置的旋转反向始终相反，正涡轮204a和反涡轮204b的旋向相反，从而影响正飞轮209a和反飞轮209b的转动反向，保证在波浪向上运动时，正飞轮209a正转，带动总输出齿轮110旋转输出能量，反涡轮204b反转为空转，不进行能量的传动；而当波浪向下运动时，正涡轮204a反转，反涡轮204b正转，带动总输出齿轮110旋转输出能量。实现在波浪的依次运动中，实现两次收集。
[0053]正输出轴205a和正输出齿轮206a可拆卸连接，反输出轴205b与反输出齿轮206b可拆卸连接。正输出轴205a和正输出齿轮206a可以花键连接，也可以平键连接，还可以利用轴和孔的配合连接。
[0054]参见图4，本实施例优选花键连接，正输出齿轮206a上设置有正内轮齿217和正外轮齿218，正外轮齿218和正输出变速齿轮207a啮合，正输出轴205a靠近正输出齿轮206a的一端设置有正啮合部219，正啮合部219与正内轮齿217啮合，实现花键连接，其中正内轮齿217为内花键，正啮合部219为外花键，正输出轴205a和正输出齿轮206a上连接受力较为均匀；正输出轴205a与正输出齿轮206a的总接触面积较大，因而可承受较大的载荷；导向性好，同时正啮合部219上设置有防止正输出齿轮206a在正输出轴205a上滑动的正凸起220，正凸起220能够抵住正内轮齿217，正凸起220能有效避免出现滑杆现象。
[0055]反输出齿轮206b上设置有反内轮齿和反外轮齿，反输出轴205b靠近反输出齿轮206b的一端设置有与反内轮齿啮合的反啮合部，反啮合部上设置有防止反输出齿轮206b在反输出轴205b上滑动的反凸起，反凸起能够抵住反内轮齿。反输出齿轮206b和反输出轴205b的连接方式与正输出齿轮206a和正输出轴205a的连接方式一样，这里不再赘述。
[0056]参见图2和图3，本实施例的正输出轴205a为圆筒状，正输出轴205a套设在反输出轴205b外，正输出轴205a与反输出轴205b的轴心线相同，正输出轴205a和反输出轴205b未连接，其相互的转动不会影响另一个的转动，正输出轴205a和反输出轴205b同轴，能够在转动过程中，便于保持平衡。
[0057]参见图5，本实施例的波浪能量收集装置200还包括固定机构214，正输出变速齿轮207a、反输出变速齿轮207b、正飞轮209a、反飞轮209b以及总输出齿轮110和总输出轴111分别利用固定机构214与筒体101连接，固定机构214包括支杆215和轴承216，支杆215与筒体101的外壁固定连接，支杆215远离筒体101的一端与轴承216的外圈固定连接，由于正输出变速齿轮207a和正飞轮209a之间通过正连接轴208a连接，反输出变速齿轮207b和反飞轮209b之间通过反连接轴208b连接，正输出轴205a、反输出轴205b以及总输出轴111可以与轴承216的内圈固定连接，从而实现与筒体101的连接，且不影响正输出轴205a、反输出轴205b以及中总输出轴111的转动。
[0058]通过正涡轮204a和反涡轮204b的设置，同时设置正飞轮209a和反飞轮209b，利用飞轮209正转传输能量，反转不传送能量的特性，在波浪一次运动的过程中，实现对波浪能量的两次收集，极大的提高了波浪能量收集的效率，同时大大提高了对波浪能量的利用率，收集效果更好。
[0059]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种波浪能量收集装置，其特征在于，包括筒体、传动机构和发电装置，所述筒体上设置进水口和出水口，所述传动机构与所述筒体连接，所述传动机构与所述发电装置转动连接;所述传动机构包括涡轮、飞轮、总输出齿轮和总输出轴，所述涡轮设置在所述筒体内，所述涡轮与所述飞轮传动连接，所述飞轮与所述总输出齿轮啮合，所述总输出齿轮与所述总输出轴连接，所述总输出轴与所述发电装置连接。2.根据权利要求1所述的波浪能量收集装置，其特征在于，所述进水口和所述出水口为同一开口，所述飞轮包括正飞轮和反飞轮，所述涡轮包括正涡轮和反涡轮，所述正涡轮和所述反涡轮的旋向相反，所述正涡轮与所述正飞轮传动连接，所述反涡轮与所述反飞轮传动连接，所述正飞轮和所述反飞轮分别与所述总输出齿轮啮合。3.根据权利要求2所述的波浪能量收集装置，其特征在于，所述正涡轮上设置有正输出轴，所述反涡轮上设置有反输出轴，所述正输出轴远离所述正涡轮的一端设置有正输出齿轮，所述反输出轴远离所述反涡轮的一端设置有反输出齿轮，所述正输出齿轮与所述正飞轮传动连接，所述反输出齿轮与所述反飞轮传动连接。4.根据权利要求3所述的波浪能量收集装置，其特征在于，所述正输出轴与所述正输出齿轮可拆卸连接;所述反输出轴与所述反输出齿轮可拆卸连接。5.根据权利要求4所述的波浪能量收集装置，其特征在于，所述正输出齿轮上设置有正内轮齿和正外轮齿，所述正输出轴靠近所述正输出齿轮的一端设置有与所述正内轮齿嗤合的正啮合部，所述正啮合部上设置有防止所述正输出齿轮在所述正输出轴上滑动的正凸起，所述正凸起抵住所述正内轮齿； 所述反输出齿轮上设置有反内轮齿和反外轮齿，所述反输出轴靠近所述反输出齿轮的一端设置有与所述反内轮齿啮合的反啮合部，所述反啮合部上设置有防止所述反输出齿轮在所述反输出轴上滑动的反凸起，所述反凸起抵住所述反内轮齿。6.根据权利要求3所述的波浪能量收集装置，其特征在于，所述正输出齿轮和所述正飞轮之间设置有正输出变速齿轮，所述正输出齿轮与所述正输出变速齿轮啮合，所述正输出变速齿轮与所述正飞轮连接;所述反输出齿轮和所述反飞轮之间设置有反输出变速齿轮，所述反输出齿轮与所述反输出变速齿轮啮合，所述反输出变速齿轮与所述反飞轮连接。7.根据权利要求6所述的波浪能量收集装置，其特征在于，还包括多个固定机构，所述固定机构包括支杆和轴承，所述支杆与所述筒体的外壁固定连接，所述支杆远离所述筒体的一端与所述轴承的外圈固定连接，所述正输出变速齿轮和所述正飞轮之间设置有正连接轴，所述反输出变速齿轮和所述反飞轮之间设置有反连接轴，所述正连接轴、所述反连接轴以及所述总输出轴分别通过所述固定机构的轴承与所述筒体连接。8.根据权利要求3?7任一项所述的波浪能量收集装置，其特征在于，所述正输出轴为圆筒状，所述正输出轴套设在所述反输出轴外，并与所述反输出轴同轴设置。
【文档编号】F03B13/22GK205578177SQ201521136287
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】任毅枫
【申请人】任毅枫