专利名称：一种海浪发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机电领域，具体是一种双发电机的浮箱式海浪发电装置。
背景技术：
海浪发电技术是一门将海浪波动所产生的机械能转化为可用电能的科学技术。随着现代工业的飞速发展，人类对能源的需求明显增加，而地球上可利用的常规能源日趋匮乏。能源问题已成为制约可持续发展的首要因素，开发新能源和可再生能源的任务迫在眉睫。目前世界各国都在争先开发新能源，如太阳能、风能、潮汐能等。地球上海洋面积占到70%，海洋的海浪能取之不尽、用之不竭。有效利用海浪发电将会带来很可观的经济利益和社会利益。目前海浪发电技术尚未达到十分成熟的水平，常见的海浪发电装置基本上有三种类型 一是振荡水柱型，用一个容积固定的、与海水相通的容器装置，通过海浪产生的水面位置变化引起容器内的空气容积发生变化，压缩容器内的空气，用压缩空气驱动叶轮，带动发电装置发电。二是机械型，利用海浪的运动推动装置的活动部分——鸭体、筏体、浮子等，活动部分压缩油、水等中间介质，通过中间介质推动转换发电装置发电。三是水流型，利用收缩水道将海浪引入高位水库形成水位差，利用水压直接驱动水轮低转速稀土永磁电机组发电。总的来说，现已投入使用的海浪发电装置具有以下弊端成本高；运动传递链较长、存在多次能量转化，致使发电效率降低；需要靠近陆地安装，受地域限制；浪高限制，较小的浪高不能发电；发电装置暴露在海面上，易受海洋灾害侵袭。
发明内容为克服现有技术中存在的成本高、发电效率低，受地域、浪高限制，并且发电装置暴露在海面上，易受海洋灾害侵袭的不足，本发明提出了一种海浪发电装置。本发明包括发电箱、提供浮力的圆柱形浮筒和刚性连接杆。发电箱有多个，具体数量根据发电装置的规模确定，并发电箱的数量须为4的倍数。所述的浮筒和连接杆的数量与发电箱的数量一致。4个发电箱及与之配套的4个浮筒和4个连接杆为一个发电单元。所述发电箱由箱体、第一低速稀土永磁发电机、第二低速稀土永磁发电机、第一齿轮加速器和第二齿轮加速器组成，其中第一低速稀土永磁发电机、第二低速稀土永磁发电机、第一齿轮加速器和第二齿轮加速器位于箱体内。第一齿轮加速器的输出轴和输入轴平行，第二齿轮加速器的输出轴和输入轴垂直。第一低速稀土永磁发电机和第二低速稀土永磁发电机轴线平行固定安装在箱体内。第一低速稀土永磁发电机的转子轴与第一齿轮加速器的输出轴同轴固定连接，第二低速稀土永磁发电机的转子轴与第二齿轮加速器的输出轴同轴固定连接。所述第一齿轮加速器的输入轴和第二齿轮加速器的输入轴处于发电箱内的同一高度，并分别位于发电箱相邻的两侧面。所述第一齿轮加速器的输入轴和第二齿轮加速器的输入轴的中心线相互垂直。所述的第一齿轮加速器的输入轴穿过箱体壳体上的通孔，通过连接杆与另一发电箱中的第一齿轮加速器的输入轴连接。所述的第二齿轮加速器的输入轴穿过箱体壳体上的通孔，通过连接杆与另一发电箱中的第二齿轮加速器的输入轴连接。依次类推，将4个发电箱依次连接，组合成为一个发电单元。浮筒通过浮筒连杆固定在各发电箱的箱体上表面的几何中心。所述各连接杆的两端与第一驱动齿轮加速器的输入轴或者第二齿轮加速器的输入轴之间均为固定连接。连接杆长度以接近半个海浪波长为优。在各发电箱的箱体侧表面的第一齿轮加速器的输入轴和第二齿轮加速器的输入 轴的安装孔内有轴承，并通过动密封实现对该箱体的密封，防止海水进入箱体内。本发明工作时，浮筒漂浮在海面，发电箱位于水面以下，可防止恶劣海况对发电箱的破坏。浮筒随海水上下起伏带动发电箱一起运动。由于连杆的存在，使相邻的两个发电箱起伏运动不同步。当相邻两个发电箱随海浪起伏在垂直于水平方向有相对位移时，连接杆就会转动一个角度，进而使第一齿轮加速器的输入轴和第二齿轮加速器的输入轴转动，加速带动第一低速稀土永磁发电机和第二低速稀土永磁发电机的转子轴转动，产生电能。本发明作为一个独立单元连接在发电网络中，能够进行大面积水域大功率发电。本发明能将沿着低速稀土永磁发电机转子轴和垂直于转子轴两个方向的转动动能转换为电能，传动链短，效率高，并且结构简单、成本低。本发明的发电箱内部装有齿轮加速器，能够将小波浪产生的小起伏运动放大，不受浪高限制。发电箱位于水面以下，能经受较大风浪。本发明能够装配中小型船只进行发电，也能够为孤岛上的值守人员供电，以及油井照明供电，当装置连接成发电网络之后即可实现较大功率电力输出。
图I海浪发电装置的结构示意图。图2发电箱内部结构示意图。图中I.浮筒2.发电箱3.连接杆4.箱体5.第一低速稀土永磁发电机6.第一齿轮加速器7.第一齿轮加速器的输入轴8.第二低速稀土永磁发电机9.第二齿轮加速器10.第二齿轮加速器的输入轴11.浮筒连杆
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施做进一步的描述。如图I、图2所示，本实施例是一种浮箱式海浪发电装置，由发电箱2、提供浮力的圆柱形浮筒I和刚性连接杆3组成。发电箱2有多个，具体数量根据发电装置的规模确定，并且发电箱2的数量须为4的倍数。所述的浮筒I和连接杆3的数量与发电箱的数量一致。本实施例中为一个发电单元，所述的一个发电单元有4个发电箱及与之配套的4个浮筒I和4个连接杆3。本实施例以I个发电箱及与之配套的I个浮筒I和I个连接杆3为例加以描述。[0024]连接杆3的长度不固定，根据不同的海域及不同季节确定，连接杆3长度以接近半个海浪波长为优。所述发电箱2包括长方体的箱体4、第一低速稀土永磁发电机5、第二低速稀土永磁发电机8、第一齿轮加速器6和第二齿轮加速器9,并且所述第一低速稀土永磁发电机5、第二低速稀土永磁发电机8、第一齿轮加速器6和第二齿轮加速器9安装在箱体4内。其中，第一齿轮加速器6的输出轴与该第一齿轮加速器的输入轴同轴,第二齿轮加速器输入轴10的中心线与该第二齿轮加速器的输出轴的中心线相互垂直。第一齿轮加速器6通过安装座固定在箱体4内一端的底板上,该第一齿轮加速器输入轴7的一端穿过箱体4该端的端壁板，通过位于箱体外的连接杆3与另一发电箱中的第一齿轮加速器的输入轴7连接。第一低速稀土永磁发电机5通过安装座固定在箱体4内的底板上，并位于所述第一齿轮加速器6的一侧。第一低速稀土永磁发电机5的转子轴与第一齿轮加速器的输出轴同轴固连。 第二齿轮加速器9通过安装座固定在箱体4内另一端的底板上，该第二齿轮加速器输入轴10的一端穿过箱体4该端的侧壁板，通过位于箱体外的连接杆3与另一发电箱中的第二齿轮加速器的输入轴连接。第二低速稀土永磁发电机8通过安装座固定在箱体4内的底板上，并位于所述第二齿轮加速器9的一侧。第二低速稀土永磁发电机8的转子轴与第二齿轮加速器输出轴同轴固连。第一齿轮加速器6与第二齿轮加速器9分别位于箱体4内的对角上,并且第一齿轮加速器输入轴7的轴线与第二齿轮加速器输入轴10的轴线相互垂直，并分别通过轴承安装在发电箱2相邻的两侧壁板上。所述第一齿轮加速器的输入轴7和第二齿轮加速器的输入轴10处于发电箱2内的同一高度。第一低速稀土永磁发电机5的轴线与第二低速稀土永磁发电机8的轴线相互平行。所述的第一齿轮加速器的输入轴7穿过箱体4壳体上的通孔，通过连接杆3与另一发电箱中的第一齿轮加速器的输入轴连接。所述的第二齿轮加速器的输入轴10穿过箱体4壳体上的通孔，通过连接杆3与另一发电箱中的第二齿轮加速器的输入轴连接。依次类推，将4个发电箱依次连接，组合成为一个发电单元。所述各连接杆3的两端与第一齿轮加速器的输入轴7或者第二齿轮加速器的输入轴10之间均为固定连接。在各发电箱的箱体4上表面的几何中心固定有浮筒连杆11。浮筒连杆11的上端与浮筒I的壳体固连。在各发电箱2的箱体4侧表面的第一齿轮加速器的输入轴7和第二齿轮加速器的输入轴10的安装孔内有轴承，并通过动密封实现对该箱体的密封，防止海水进入箱体内。所述的第一低速稀土永磁发电机5、第二低速稀土永磁发电机8、第一齿轮加速器6和第二齿轮加速器9均采用现有技术。发电箱2、浮筒I的尺寸根据不同发电功率变化。浮筒I所提供的最大浮力须大于发电箱2的重力。工作时，浮筒I漂浮在海面，发电箱2位于水面以下，浮筒I随海水上下起伏带动发电箱2—起运动。由于连杆3的存在，使相邻的两个发电箱2起伏运动不同步。当相邻两个发电箱2随海浪起伏在垂直于水平方向有相对位移时，连接杆3就会转动一个角度，进而使第一齿轮加速器的输入轴7和第二齿轮加速器的输入轴10转动,加速带动第一低速稀土永磁发电机5和第二低速稀土永磁发电机8的转子轴转动,产生电能 。 本发明作为一个独立单元连接在发电网络中，能够进行大面积水域大功率发电。
权利要求1.一种海浪发电装置，其特征在于，包括发电箱、提供浮力的圆柱形浮筒和刚性连接杆；发电箱有多个，具体数量根据发电装置的规模确定，并发电箱的数量须为4的倍数；所述的浮筒和连接杆的数量与发电箱的数量一致；4个发电箱及与之配套的4个浮筒和4个连接杆为一个发电单元； 所述发电箱包括箱体、第一低速稀土永磁发电机、第二低速稀土永磁发电机、第一齿轮加速器和第二齿轮加速器，其中第一低速稀土永磁发电机、第二低速稀土永磁发电机、第一齿轮加速器和第二齿轮加速器位于箱体内； 第一齿轮加速器的输出轴与该第一齿轮加速器输入轴同轴，第二齿轮加速器的输出轴与该第二齿轮加速器的输入轴相互垂直；第一低速稀土永磁发电机和第二低速稀土永磁发电机轴线平行固定安装在箱体内；第一低速稀土永磁发电机的转子轴与第一齿轮加速器的输出轴同轴固定连接，第二低速稀土永磁发电机的转子轴与第二齿轮加速器的输出轴同轴固定连接；所述第一齿轮加速器的输入轴和第二齿轮加速器的输入轴处于发电箱内的同一高度，并分别位于发电箱相邻的两侧面；所述第一齿轮加速器的输入轴和第二齿轮加速器的输入轴的中心线相互垂直； 所述的第一齿轮加速器的输入轴穿过箱体壳体上的通孔，通过连接杆与另一发电箱中的第一齿轮加速器的输入轴连接；所述的第二齿轮加速器的输入轴穿过箱体壳体上的通孔，通过连接杆与另一发电箱中的第二齿轮加速器的输入轴连接；依次类推，将4个发电箱依次连接，组合成为一个发电单元；浮筒通过浮筒连杆固定在各发电箱的箱体上表面的几何中心。
2.如权利要求I所述一种海浪发电装置，其特征在于，连接杆长度接近半个海浪波长。
3.如权利要求I所述一种海浪发电装置，其特征在于，在各发电箱的箱体侧表面的第一齿轮加速器的输入轴和第二齿轮加速器的输入轴的安装孔内有轴承，并通过动密封实现对该箱体的密封。
专利摘要一种海浪发电装置，包括发电箱、提供浮力的圆柱形浮筒和刚性连接杆。发电箱有多个，具体数量根据发电装置的规模确定，并发电箱的数量须为4的倍数。所述的浮筒和连接杆的数量与发电箱的数量一致。4个发电箱及与之配套的4个浮筒和4个连接杆为一个发电单元。发电箱箱体内安装有第一低速稀土永磁发电机、第二低速稀土永磁发电机、第一齿轮加速器和第二齿轮加速器组成。本实用新型能将沿着双出轴低速稀土永磁发电机转子轴和垂直于转子轴两个方向的转动动能转换为电能，并能够将小波浪产生的小起伏运动放大，不受浪高限制。具有传动链短、效率高、结构简单和成本低特点，适用于中小型船只的发电，以及为岛屿值守人员供电。
文档编号H02K7/116GK202718804SQ20122023449
公开日2013年2月6日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者田文龙, 毛昭勇, 宋东, 宋保维, 段睿, 孟祥尧, 仇理宽 申请人:西北工业大学