专利名称：一种海浪发电设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及能源转换和利用技术领域，特别涉及一种利用海浪的能量进行 发电的设备。
背景技术：
我们祖国的海岸线很长，经实地考察，有几处海浪资源特别丰富，例如 台湾海峡地区、浙江省海宁地区、山东半岛及青岛地区、上海的金山湾等等， 都具有海浪资源很充沛的特点，显然海浪资源是取之不尽、用之不竭的。它不 受季节和气候的影响，海浪能量充沛。
相比较目前普遍使用的火力发电机，对大气的污染和热量的排放比较严 重。火力发电不仅造成能源浪费，而且还排放烟尘，二氧化硫(S02)，氮氧
化物(NOx)等有害物质。
目前，利用海浪来发电已经成为一种新型的环保发电形式。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明的目的是提供一种海浪发电设备。该设备对改 善地球气温变暖的温室效应有好处，本发明的应用，可以节约石油和煤炭的消 耗，对环境没有任何污染排放，利国、利民、利地球。本发明设备占地面积小， 维修方便，费用低廉。它优于太阳能及风能的获取。
根据上述目的，其技术方案如下(参见图l、图2):
本发明所述的海浪发电设备包括一钢筋水泥制造成的安装平台P，及固定 在海岸上的支架，其特征在于，所述支架上设备有一随海浪上下浮动的空心钢 板浮筒，钢板浮筒前端上翘伸入海上，后端有三根粗大的连杆，中间一根连杆 轴连接圆弧齿轮F,圆弧齿轮一侧具有上下两组与其啮合的齿轮组，下齿放组
G连接一直流发电机FD1驱动其发电，并对1#XD蓄电池充电，上齿轮组H连 接一直流发电机FD2驱动其发电，并对2ffi(D组蓄电池充电。所述钢板浮筒内部具有复数个压重球I,浮筒根部具有档板K，压重球设 置在档板与浮筒根部之间，可以使钢板浮筒前端上翘一定角度。
所述钢板浮筒底部从前端到根部做成纵向波浪形，以扩大浮筒底部的有效 面积，有利于被海浪掀起，又有利于快速降落复位，如此周而复始地上下摆动, 就是海浪能量以机械能的形式引入系统，再通过升速变速箱，驱动直流发电机， 并以电能的形式向电网送电。
所述钢板浮筒前端吊有一沉入海中的钢球，通过钢丝绳和浮筒前端连接， 钢丝绳的长度调整到浮筒被海浪掀起的极限位置，以防止浮筒被掀翻。
所述钢板浮筒后端D1、 D3二根轴，连接浮筒，在D1、 D3二根轴的转动轨 迹上设计有限止浮筒上下摆动限位凸缘，以限制浮筒被海浪掀起的最高极限位 置，确保齿轮啮合的正常运行。
所述圆弧齿轮所啮合的上、下两组齿轮组，通过升速变速箱1站F及2站F， 再去驱动直流发电机，以达到直流发电机所需的转速，并发出电能对蓄电池 嵐D、 2ttXD充电。
所述蓄电池的电能，通过lftNB、 2ftNB逆变器把电能逆变成三相交流50赫 兹的电能向电网供电。
本发明结构简单，能源干净，不污染环境，无废气和热能排放，符合全球 减排放热能的标准，无安全隐患，低投入，高回报，而且不受季节和气象的影 响，海浪资源是取之不尽、用之不竭的，而且本发明的发电设备维修保养方便。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本发明。
图1为本发明所述海浪发电设备的侧视立体图。 图2为本发明所述海浪发电设备的俯视图。
具体实施例方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解， 下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本发明的原理是把海浪的能量引入，转化成机械能，再由机械能驱动直流发电机，转化成电能。
直流发电机的运行，由发电机驱动齿轮g(h)传动升速变速箱，再由升速 变速箱和发电机同轴连接，实现发电的工作状态。
用10mm厚度钢板，制造一个约十分之一足球场大小的长方型，空心浮筒， 好似一个浮在海面上的船只，浮筒底部做成波浪形，目点是放大底部有效面积， 容易被海浪托起。能随海浪的起伏而不停地上下摆动。 浮筒的质量计算-先测算浮筒所用钢板的体积
2x (11m x7m x0.01m) + (4m x 7 m x 0. 01 m )+2 x [(丄x
2
4m+0.5m) x11mx0.01m]
=2 x (0. 77M3) + (0. 28M3) +2 x [2. 25M x11M x 0. 01M ] 二l. 54M3+0. 28M3+0. 495M3 =2. 315M3 查钢铁密度为7800千克/m3 浮筒的质量为hfpf7800千克/M3x2.315M3 =18057千克 =18. 05吨
浮筒的体积为11mx7mx (丄x4m+0.5m)二173.25m3
2
浮筒在静止状态时，浮出海面部分占全部体积的五分之三，此时浮筒所受到的 浮力为
水下部分的体积为173. 25m3 x (1-2) =69. 3m3
根据阿基米德原理，可计算出浮筒在海水中的浮力，此时浮筒排开水的体 积V^^69.3M3。査表，可知海水的密度为r穌-1030千克/M3
所以浮筒受到的浮力为F浮7海水X V排Xg=1030千克/ M3 X69. 3M3 X9. 8牛/千克
=0. 699514 乂106牛
参见图1、图2，受到如此大浮力的浮筒，周而复始摆动，就能充分利用 海浪能量。钢板浮筒C1、 C2、 C3端，由20mm厚度的钢板制成粗大的连杆，它 依靠支点轴承D1、 D2、 D3为圆心。其D2连杆带动巨大的齿轮F，再由F大齿 轮传动1号发电机的传动齿轮G和2号发电机的传动齿轮H，也就是海浪带动 的巨型齿轮F实行一拖二的发电运作。D1及D3连杆的设置，是克服来自左侧 或右侧的海浪托力，以免扭坏D2为圆心的大齿轮的正常工作。发电机传动齿 轮G和H的转动，再由同轴连接的升速变速箱通过同轴连接直流发电机，以达 到发电机必须达到的转速。
调速范围当输入轴转速恒定时，输出轴转速的最大值与最小值之比
即r — m2max — i max b m2min i min
当输入轴传至输出轴时，升速和降速的极限速比相同，例如当输入轴转 速在720r/min时输出轴转速为295 1770r/min，这时调速范围
wrb=E￡^i=iZZ^=6即调速范围为6:1。 m2min 295
众所周知，电动机的转速-
n=——cos小左面公式中 P
转速n电网频率f 60是常数，电机极对数p功率因数为COS(l)。 可见，供电电网电能质量，需保持交流50赫兹的交变电能。
大齿轮F带动1号发电机齿轮G，及2号发电机齿轮H，实现第一级升速， 再由升速变速箱，实现第二级升速，达到直流发电机的转速要求。本发明对直 流发电机的运动实行仪表监测和控制及输配电开关的设置，直流发电机发出的 电能先对蓄电池进行充电，然后对蓄电池的电能经过逆变装置，把直流电逆变 成交流50赫兹的交流电输送并入交流电网。并且逐渐普及应用，继而取代火 力发电厂为目的。本发明的应用可以减少火力发电厂的二氧化硫(S02)和氮氧化物(NOx) 及硫化物粉尘的排放，以清洁空气和改善地球的温室效应。
本发明在具体实施过程中，应考虑海水含有各种盐分，，海水是自然界中 含盐数量最大，而且腐蚀性非常强的天然电解质，常用的金属和合金在海水中 大多会遭受腐蚀，通常海水近似地看作3%或3. 1 X的NaCL溶液，所以为防 止海水腐蚀，对浮筒必须进行防锈涂料的处理，防蚀涂料中，环氧漆、氯化橡 胶漆和乙烯漆的耐海水腐蚀性较好。对于传动轴Dl、 D2、 D3的传动支点及齿 轮啮合表面需施涂二硫化铝油膏作为设备的润滑。
在浮筒空腔内，适当放些钢球工，目的是让浮筒B端适度向上翘起，又不 希望钢球在浮筒腔内滚动，所以在浮筒腔内做一隔板K ，限定钢球的位置(该 设计为大专利中的小专利)为了可以让工人进出浮筒腔内，在浮筒C端，开一 扇门M。调试结束后，门M需关闭，门M需有橡胶密封条，以免海水流入。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业 的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中 描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明 还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本 发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1、一种海浪发电设备，包括一钢筋水泥制造成的安装平台P，及固定在海岸上的支架，其特征在于，所述支架上设备有一随海浪上下浮动的空心钢板浮筒，钢板浮筒前端上翘伸入海上，后端有三根粗大的连杆，中间一根连杆轴连接圆弧齿轮F，圆弧齿轮一侧具有上下两组与其啮合的齿轮组，下齿放组G连接一直流发电机FD1驱动其发电，并对1#XD蓄电池充电，上齿轮组H连接一直流发电机FD2驱动其发电，并对2#XD组蓄电池充电。
2、 根据权利要求1所述的一种海浪发电设备，其特征在于，所述钢板浮筒内部具有复数个压重球I，浮筒根部具有档板K，压重球设置在档板与浮筒根部之间，可以使钢板浮筒前端上翘一定角度。
3、 根据权利要求1所述的一种海浪发电设备，其特征在于，所述钢板浮筒底部从前端到根部做成纵向波浪形。
4、 根据权利要求1所述的一种海浪发电设备，其特征在于，所述钢板浮筒前端吊有一沉入海中的钢球，通过钢丝绳和浮筒前端连接，钢丝绳的长度调整到浮筒被海浪掀起的极限位置，以防止浮筒被掀翻。
5、 根据权利要求1所述的一种海浪发电设备，其特征在于，钢板浮筒后端D1、 D3二根轴，连接浮筒，在D1、 D3 二根轴的转动轨迹上设计有限止浮筒上下摆动限位凸缘，以限制浮筒被海浪掀起的最高极限位置，确保齿轮啮合的正常运行。
6、 根据权利要求1所述的一种海浪发电设备，其特征在于，圆弧齿轮所啮合的上、下两组齿轮组，通过升速变速箱1#BF及2拙F，再去驱动直流发电机，以达到直流发电机所需的转速，并发出电能对蓄电池lftXD、 2tfXD充电。
7、 根据权利要求l所述的一种海浪发电设备，其特征在于，蓄电池的电能，通过lttNB、 2ttNB逆变器把电能逆变成三相交流50赫兹的电能向电网供电。
全文摘要
本发明公开了一种海浪发电设备，该设备包括一钢筋水泥制造成的安装平台P，及固定在海岸上的支架，所述支架上设备有一随海浪上下浮动的空心钢板浮筒，钢板浮筒前端上翘伸入海上，后端有三根粗大的连杆，中间一根连杆轴连接圆弧齿轮F，圆弧齿轮一侧具有上下两组与其啮合的齿轮组，下齿放组G连接一直流发电机FD1驱动其发电，并对1#XD蓄电池充电，上齿轮组H连接一直流发电机FD2驱动其发电，并对2#XD组蓄电池充电。本发明结构简单，能源干净，不污染环境，无废气和热能排放，设备占地面积小，维修方便，低投入，高回报，而且不受季节和气象的影响，所利用的海浪资源是取之不尽、用之不竭的，它优于太阳能及风能的获取。
文档编号F03B13/16GK101457732SQ20071017230
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者邓蓓佳 申请人:上海市格致中学