专利名称：波浪动势能同步收集转换装置的制作方法
技术领域：
本发明属于海洋波浪能发电技术领域，具#^及到一种波浪动势能同步收集转 换装置。
背景技术：
随着传统矿物能源的日渐短缺以及由于矿物能源大量使用而带来的日益严重 的环境污染，世界上许多国家，已将大力研究幵发海洋能、太阳能和风能等环保洁 净能源作为国家能源战略的重要组成部分。我国"中长期禾 发展规划纲要"中也 已将"海洋资源高效开发利用"作为开发研究项目。海洋能包括潮汐能、海流能和 海面太阳能、风能、波浪能以及驢能，盐差能等。针对不同能量的收集，目前己 有多种方法与技术方案，但普遍存在投资大或效率低的不足，需要全面系统研究开 发。海洋能中波浪能受时段和环境条件影响最小，海面"无风三尺浪"的特点，充 分显示其属于品位较高、开发潜能最大的海洋能，因此波浪能的收集与禾IJ用更显得 必要和可行。
目前海洋波浪能的收集技术已有多种，专利号为ZL200710071369.1、发明名称 为《机械式波浪能发电转换装置》的中国发明专利，专利号为ZL03113523.4、发明 名称为《一种海洋波浪能自动调配能量吸收方法和装置》的中国发明专利，其技术 特征都是利用随波浪上下运动的浮体和相应的转换机构，将波浪势能转换为转动 能。这种方法虽然能将波浪势能有效地吸收和转化，但在波浪能的收集和利用上效 率偏低。因为海浪在运动中除具有上下运动的势能外，波浪同时还在水平方向往复 运动，即海浪同时具有巨大的势能和动能，特别是在风力作用下的波浪和海岸P(逝 的波浪其动能更大。而上述的波浪能吸收收集装置，只會^t波浪的势倉继行收集转 换，因此其存在对波浪能收集利用不充分的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述海洋波浪能提取转换装置的不足，根 据海洋波浪与海流的运动特点，提供一种设计合理、會巨量转换效率高的游良动势能同步收集转换装置。
解决上述技术问^f采用的技术方案是:在支架上设置有输入轴、动能换向轴、 势能换向轴、输出轴，输入轴上设置有摆杆，安装在浮筒上的浮筒轴设置在摆杆上， 浮筒外表面设置有叶片，输入轴左侧设置有相互联接的从动链轮、外围与动能右主 动齿轮内齿啮合的动能右棘轮、夕卜围与动倉法主动齿轮内齿啮合的动倉法棘轮，从
动链f&M:链条与安装在浮筒轴上的主动链轮相联，输入轴右侧设置有相互联接的 外围与势會法主动齿轮内齿啮合的势會法棘轮、外围与势能右主动齿轮内齿啮合的 势能右棘轮，动能换向轴上设置与动會法主动齿轮啮合的动能换向齿轮，势能换向 轴上设置与势能右主动齿轮啮合的势能换向齿轮，输出轴±^侧设置有与动能换向 齿轮啮合的动倉^A动齿轮、与动能右主动齿轮啮合的动能右从动齿轮，输出轴上 右侧设置有与势能换向齿轮啮合的势能右从动齿轮、与势育法主动齿轮啮合的势能 左从动齿轮。
本发明的浮筒的皿为圆柱形，在圆,浮筒的侧面上设置2 12片可等分圆
周的叶片。
本发明的叶片的形状为矩形。
本发明的有益效果是
1. 本发明将波浪的上下起伏和水平往复运动能全部收集转换为定向转动能，转 化效率高。
2. 本发明结构简单，成本低。大部分部件由标准件和定型产品组成。
3. 本发明制造精度要求低，安装方便，抗冲击能力强，易于普及推广，可广泛 用于海洋、江河波浪以及水流发电机的动力驱动装置。
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图1是本发明一个实施例的结构示意图。
图2是图1中动势能收集轮的主视图。
图3是图2的左视图。
图4是图1中动能右棘轮7的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。实施例1
在图1、 2、 3中，本实施例的波浪动势能同步收集转换装置由支架1、动能换 向轴2、动能左从动齿轮3、动能换向齿轮4、动會法棘轮5、动能右从动齿轮6、 动能右棘轮7、从动链轮8、链条9、摆杆IO、输入轴ll、输出轴12、势能左棘 轮13、势能右棘轮14、势能换向齿轮15、势倉法从动齿轮16、势能换向轴17、势 倉祐从动齿轮18、势能右主动齿轮19、势倉法主动齿轮20、浮筒21、叶片22、浮 筒轴23、主动链轮24、动能右主动齿轮25、动會法主动齿轮26联接构成，其中浮 筒21、叶片22、浮筒轴23联接构成动势能收集轮。
在支架1上安装碰入轴11，输入轴11与支架1之间安駭轴承，输入轴11 的中部焊接联接有2根摆杆10，摆杆10的下端安竊浮筒轴23，浮筒轴23与摆 杆10之间安,轴承，浮筒轴23与浮筒21焊接联接，浮筒21的形状为圆柱形， 浮筒21漂浮在海水面上，浮筒21的圆柱外侧面径向均布焊接联接有8个叶片22， 叶片22的形状为矩形， 一片叶片22与相邻一片叶片22之间的夹角为45。，浮 筒21漂浮在海面上，浮筒21随波浪在海面上上下运动，运动的海浪冲击到叶片22 上推动浮筒21转动。在浮筒轴23的左端用联接件固定安装有主动链轮24，输入 轴11上安装有从动链轮8，从动链轮8与输入轴11之间安装有轴承，主动链轮24 通过链条9与从动链轮8相联，浮筒21转动，主动链轮24转动，iljl链条9带动 从动链轮8转动。输入轴11上从动链轮8的左顶按装有动能右棘轮7，从动链轮8 与动能右棘轮7用螺纹紧固联樹牛联为一体，从动链轮8转动带动动能右棘轮7转 动，动能右棘轮7的外围套装有动能右主动齿轮25，动能右棘轮7的左侧安竊动 能左棘轮5，动能右棘轮7与动能左棘轮5连为一体，动能右棘轮7和动能左棘 轮5与输入轴11之间安装有轴承，动倉法棘轮5的外围套装有动會法主动齿轮26。 输入轴11上右侧用联接件固定联接安,势倉法棘轮13和势能右棘轮14，势會法 棘轮13与势能右棘轮14连为一体，势能左棘轮13的外围套装有势能左主动齿 轮20，势能右棘轮14的外围套装有势能右主动齿轮19。
支架1上左侧输入轴11上方安装有动能换向轴2，动能换向轴2与支架1之间 安装有轴承，动能换向轴2的另一端固定联,动能换向齿轮4，动能换向齿轮4 与动育法主动齿轮26相啮合。支架1上右侧输入轴11上方安装有势能换向轴17， 势能换向轴17与支架1之间安M轴承，势能换向轴17的另一端固定联接有势能换向齿轮15，势能换向齿轮15与势能右主动齿轮19相啮合。
在支架1左侧动能换向轴2上方和支架1右侧势能换向轴17上方安M输出 轴12,输出轴12与支架1之间安駭轴承，输出轴12 J^侧用联銜牛固定联蹄 动會法从动齿轮3、动能右从动齿轮6，输出轴12上右顶,联樹牛固定联接有势能 左从动齿轮16、势能右从动齿轮18，动倉法从动齿轮3与动能换向齿轮4相啮合， 动能右从动齿轮6与动能右主动齿轮25相啮合，势肖法从动齿轮16与势會法主动 齿轮20相啮合，势能右从动齿轮18与势能换向齿轮15相啮合。
在图4中，本实施例的动能右棘轮7由棘轮7-1、销钉7-2、弹簧片7-3、棘 爪7-4联接构成。棘轮7-1上用销钉7-2安装有棘爪7-4，棘爪7-4可围绕销钉7-2 转动，棘爪7-4下安装有弹簧片7-3。这种结构的动能右棘轮7,棘轮7-1顺时针 旋转，棘爪7-4与动能右主动齿轮25的内齿25-1啮合，棘轮7-1带动动能右主动 齿轮25顺时针旋转。棘轮7-1逆时针旋转，棘爪7-4与动能右主动齿轮25的内 齿25-l脱开，动能右棘轮7空转；动倉法棘轮5的棘爪安装倾斜方向与动能右棘 轮7的棘爪7-4安装倾斜方向相反，动倉法主动齿轮26的内齿倾斜方向与动能右 主动齿轮25的内齿25-1倾斜方向相反，动育法棘轮5逆B寸针旋转，带动动育法主 动齿轮26逆时针旋转，动會法棘轮5顺时针旋转，动f ^f束轮5的棘爪与动倉法 主动齿轮26的内齿脱开，动倉^f束轮5空转。势^￡#轮13和势會法主动齿轮20 的结构与动能右棘轮7和动能右主动齿轮25完全相同，势能右棘轮14和势能右主 动齿轮19的结构与动能左棘轮5和动會法主动齿轮26的结构完全相同。 实施例2
在本实施例中，浮筒21的形状为圆蹄，浮筒21的圆柱外侧面径向均布焊接 联棘2片叶片22， 一片叶片22与相邻一片叶片22之间的夹角为180° ，其它零 部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
实施例3 .
在本实施例中，浮筒21的形状为圆柱形，浮筒21的圆柱外侧面径向均布焊接 联接有12片叶片22， 一片叶片22与相邻一片叶片22之间的夹角为30。，其它零 部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
本发明的工作原理如下
使用时，将本发明的支架1的下端固定安装在海底上，使得浮筒21漂浮在海
6面上，海浪向前或向后运动时冲动叶片22，随着海浪的前后运动以及上下起伏运动， 浮筒21顺时针，时针旋转并上下运动，主动链轮24通过链条9带动从动链轮8 顺时针旋转或逆时针旋转，动能右棘轮7、动倉自轮5顺时针旋转或逆时针旋转。 当动能右棘轮7、动g法棘轮5顺时针旋转时，动能右棘轮7与动能右主动齿轮25 啮合，动能右棘轮7带动动能右主动齿轮25顺时针旋转，动能右主动齿轮25带动 动能右从动齿轮6逆时针旋转，输出轴12逆时针旋转，同时动肯法棘轮5与动能 左主动齿轮26处于脱开状态，动肯法棘轮5空转；当动能右棘轮7、动會法棘轮5 逆时针旋转时，同时动能右棘轮7与动能右主动齿轮25处于脱开状态，动能右棘 轮7空转，动會法棘轮5与动倉法主动齿轮26啮合，动^SM轮5带动动倉法主 动齿轮26逆时针旋转，经动能换向齿轮4换向并带动动會法从动齿轮3逆时针旋 转，输出轴12逆时针旋转。
随海浪不停地上下起伏运动，浮筒21上下运动，ffla摆杆10将浮筒21的上 下运动产生的势能变化传递到输入轴ll，使输入轴ll往复扭动。当浮筒21向上运 动时，安装在输入轴11上的势會法棘轮13顺时针旋转，势倉法棘轮13带动势能 左主动齿轮20顺时针旋转，势能右棘轮14空转，势f法主动齿轮20带动势倉法 从动齿轮16逆时针旋转，输出轴12逆时针旋转；当浮筒21向下运动时，安^E 输入轴11上的势能右棘轮14逆时针旋转，势能右棘轮14带动势能右主动齿轮19 逆时针旋转，势倉,轮13空转，势能右主动齿轮19带动势能换向齿轮15顺时 针旋转，势能换向齿轮15带动势能右从动齿轮18逆时针旋转，输出轴12逆时针 旋转。即不论波浪向前或向后运动、波浪升或降，本发明可同时同步将波浪的动能 和势能变化转换为确定方向的转动能，由输出轴12输出，输出轴12与发电机相连， 可带动发电机发电。
权利要求
1、一种波浪动势能同步收集转换装置，其特征在于在支架(1)上设置有输入轴(11)、动能换向轴(2)、势能换向轴(17)、输出轴(12)，输入轴(11)上设置有摆杆(10)，安装在浮筒(21)上的浮筒轴(23)设置在摆杆(10)上，浮筒(21)外表面设置有叶片(22)，输入轴(11)左侧设置有相互联接的从动链轮(8)、外围与动能右主动齿轮(25)内齿啮合的动能右棘轮(7)、外围与动能左主动齿轮(26)内齿啮合的动能左棘轮(5)，从动链轮(8)通过链条(9)与安装在浮筒轴(23)上的主动链轮(24)相联，输入轴(11)右侧设置有相互联接的外围与势能左主动齿轮(20)内齿啮合的势能左棘轮(13)、外围与势能右主动齿轮(19)内齿啮合的势能右棘轮(14)，动能换向轴(2)上设置与动能左主动齿轮(26)啮合的动能换向齿轮(4)，势能换向轴(17)上设置与势能右主动齿轮(19)啮合的势能换向齿轮(15)，输出轴(12)上左侧设置有与动能换向齿轮(4)啮合的动能左从动齿轮(3)、与动能右主动齿轮(25)啮合的动能右从动齿轮(6)，输出轴(12)上右侧设置有与势能换向齿轮(15)啮合的势能右从动齿轮(18)、与势能左主动齿轮(20)啮合的势能左从动齿轮(16)。
2、 按照权利要求1戶腿的淑良动势能同步收集转换装置，其特征在于所说 的浮筒(21)的形状为圆柱形，在圆柱形浮筒(21)的侧面上设置2 12片可等分 圆周的叶片(22)。
3、 按照权利要求1或2所述的波浪动势能同步收集转换装置，其特征在于 所说的叶片(22)的形状为矩形。
全文摘要
一种波浪动势能同步收集转换装置，支架上设输入轴、动能换向轴、势能换向轴、输出轴，输入轴上设摆杆，装在浮筒上的浮筒轴设在摆杆上，浮筒上设叶片，输入轴左侧设从动链轮、动能右棘轮、动能左棘轮，从动链轮通过链条与安装在浮筒轴上的主动链轮相联，输入轴右侧设势能左棘轮、势能右棘轮，动能换向轴上设与动能左主动齿轮啮合的动能换向齿轮，势能换向轴上设与势能右主动齿轮啮合的势能换向齿轮，输出轴上左侧设与动能换向齿轮啮合的动能左从动齿轮、与动能右主动齿轮啮合的动能右从动齿轮，输出轴上右侧设与势能换向齿轮啮合的势能右从动齿轮、与势能左主动齿轮啮合的势能左从动齿轮。它可将波浪的动能和势能转换为确定方向的转动能。
文档编号F03B13/22GK101487442SQ200910021088
公开日2009年7月22日 申请日期2009年2月11日 优先权日2009年2月11日
发明者张宗权, 杨宗立 申请人:陕西师范大学