专利名称：将波浪起伏的高低水头势能差转变为电能的装置的制作方法
技术领域：
本发明的机械发电装置，其动能由海面最大潮退线以外、远海永不停歇的起伏波浪高低水头势能差转化而成，属于利用自然能，不排出废弃物，永恒清洁的能源；波浪起伏的势能，由多种自然能叠加作用在水面而生成，因此可比任何一种单项的自然能都更符合人类实际的使用需要，有着取之不尽、随时再生的能量；更宝贵的是波浪起伏的势能具有恒定持久，永不停歇的特征，并具备几近无穷的可开发的巨大规模；波浪发电既没有火电的污染和碳排放，又兼备了火电使用的所有有利要素，是电网真正需要的不间断、常态供应的电力；因此，波浪发电应用在我国能源格局上应该引起足够的重视。
背景技术：
把水面波浪起伏的势能转变为电能，是世界各国多年的研究项目，在英国、日本、 美国等海洋大国，自上世纪70年代起，就已开始在此领域投放大量资金进行研发，波浪起伏的高低水头势能差是一种资源取之不尽，并随时再生的不停歇运动的可靠势能，这种势能是由诸如风能、太阳能、潮汐能、洋流、地球自转、水对物体产生的浮力等多种能量共同作用在水面、叠加而成的磅礴而持续的能量，因此在同等单位面积中，波浪起伏的势能比上述任何一种单独的自然能都更加恒久、突出、强大，即使是在陆地上显得十分庞大的几十吨至上百吨的轮船，一旦进入大海，都会被列入小船之列，都会被起伏的波浪势能顶托的剧烈地上下颠簸；而波浪势能在海面水平传递时，自耗性极小，可以在海洋中传递上千公里而没有明显的减弱，因此太平洋彼岸的一次地震引起的波浪，可以在印度洋这边引起伤亡巨大的海啸；也就是说从某段选定的海面上，我们就可以收集到来自大洋深处产生的波浪能，在这一海域的波浪发生并不受当地有风或无风的影响，波浪能是不间歇地永恒存在的，这也许是“无风三尺浪”谤语产生的缘故吧；在美国第4314023号专利文献中指出有些海面每平方公里的波面具备七千万瓦的可用势能；日本是一岛国，资源匮乏，但有漫长的海岸线， 对波浪发电更是极为重视，据日本人桂井诚主编的《电工实用手册》介绍，多年来在其山形县附近海面上，一直都有大型装置在试验运行中；自1973年英国爱丁堡大学就建立了“波浪能研究中心”，由该校肖特(Salter)教授设计的《点头鸭子式海浪能发电装置》，专利由英国政府所拥有，英国政府能源部1976年度报告中指出“波浪能是所有可更新的能源中最有前途的。”英国做出这样的结论，在世界、特别在我国新能源研发当中，都有其普遍的意义，本发明总结以下事实分析1、风能发电必须依靠火电调峰因风电存在随机性和间歇性的致命弱点，目前还没有办法像其他常规能源那样对其出力进行安排和控制；时至今日我国风机单台年均发电时间还不足1500小时，因此风电如大规模集中开发，对当地电网乃至更大区域电网的安全运行和电源结构配置会产生一定负面的影响；专家测算，当风电在总电量中比例超过 5-10%时，将对电网的安全稳定造成威胁，很容易导致电网崩溃；据悉，国家发改委已经对部分风电项目停止了审批。2、太阳能发电分为光伏发电和光热发电两种，当然更不具备M小时不间歇发电的条件光伏发电目前是主流，但其能源转换率低下，一般只有13%左右，即使算上再改进后的期待值，前途也有限；新兴的光热发电能源转换率虽可接近最大转换率的40%左右， 但其造价不仅比光伏电高出一倍多，且限制在日照年辐射量在2000千瓦时/平方米以上的地区，且土地坡度不超过3%，还需配置与火电同量的水源消耗，诸多条件制约了其发展。3、其它可再生能源如水库发电，生物质能，地热能，海水温差能，与人争夺食物的植物油、燃料电池、生物电池、氢燃烧等，也因其可行的规模太小，或者因现行的工艺难以完成而不成气候。 本发明总结了世界各国一些利用波浪发电装置之所以尚未取得实效的宝贵经验， 另辟蹊径，改革创新，通过比较海面、水中、海底各种状态的水体与波浪的相互关系，认真分析了波浪弧形势能的发力规律，从而完成本发明证明的一整套将波浪起伏的高低水头势能差转变为电能的装置。目前可行的所有可再生能源在实际使用中，都无法与火电形成竞争一是无法做到不间歇地常态供电；二是价格的比对悬殊；三是无法满足目前的用电规模。因为本发明发现并研究了波浪发电实施过程中可能遇到的所有问题，并逐一按火电使用时的优势为目标提出了完整的解决方案，以证明波浪发电取代火电是可行的一是利用选定海域波浪起伏势能是不间歇永恒存在的天然优势，使“将波浪起伏的高低水头势能差转变为电能的装置”，能在包括台风在内的一年365天，每天24小时都不间歇地常态向电网供电，从而取代火电。二是按本发明的设计构想，在国内现有成熟的工业技术能完成全部制作的前题下，成品制做时主体采用不生锈不腐蚀的高分子原材料，这种材料价格便宜，且在海水相对恒温恒湿的条件下，使用寿命是很长的，因此，就算每千瓦造价可能有限度地超过火电，但算上无需占用陆地的开发成本和长期做功发电中无需燃料成本的远期运作，本发明装置的综合上网电价成本非但不会像其它非化石能源没有国家电价补贴就不能在市场上生存发展，而是波浪发电的综合电价应大大低于火电。三是我国如算上西沙、南沙、东海，拥有世界上数一数二的广袤海疆，可利用的波浪势能丰富的海面面积肯定会大大超过实际需要的使用规模，在不占用宝贵的陆地的前提下，与火电相比，可形成的供电规模也会是不成问题的。电力作为人类的主要能源，按现有的工艺制造条件及储电技术的发展，似乎可以满足人类在生产生活中的所有需要，但电力是一种二次能源，其中的绝大部分，目前只能依靠高污染的生产方式获得，我国煤电几乎占总电量的70%，从全过程环保的角度看，必须大规模减少发电的碳排放量，才能适应我国可持续发展格局中用电逐年上升的需要；目前煤炭石油资源日渐枯竭且价格高企，减少碳排放量是联合国高度重视的问题，更是西方强国企图借此扼制我国经济发展的主要借口，因此，如能部分甚至全部用波浪发电取代火电， 不但能解决我国已变成碳排放大国的尴尬局面，更是突破经济可持续发展瓶颈的新生生产力；我国沿海城市是用电大户，故有“西电东送”的能源布局，利用海浪发电首先可就近解决沿海城市的用电需求，更可减轻大型电网传输电的消耗和压力；在后如能在核心技术控制、 标准的制定和掌握、提供现成产品并不断改进新的专项技术的前提下，与其它海洋国家合作参予其供电，将使我国走上以新能源掌控世界能源趋势的新格局；综上所述，海洋的波浪发电，在我国是一个崭新而据有无限发展潜力的项目，应引起足够重视。
此外，本装置如桉平方公里的规樽批量讲行阵列排布，其沉放于海床的沣水后自沉式密封坠重框架，可在原本平坦荒芜的海底形成类似牛杰人工礁石分布，在禁渔的条件下，天然形成鱼类繁殖场所，解决我国近海鱼类资源日渐枯竭的问题。
发明内容
本 发明是将波浪起伏的高低水头势能差转变为电能的装置，这种电能供应是所有新能源中最难得的、电网真正需要的、能在一年365天、一天24小时不间断常态的电能供应；本装置利用的是大海最大退潮线以外的远海海面永不停歇的波浪起伏势能，使装置在一个波浪涌起时带动了 ffiM和MmM上升做一次功，当同一波浪平复时ZKII利用自重下坠再次做功，这样一个波浪便二次带动了淫MMM有用做功的上升和下坠；SM底大上小， 两端锐角的结构可最大限度地提取波浪势能而又减缓横向浪的摇摆，SM再次通过底大上小的锥形支架使波浪势能连动到摇里的某段应力点上；装置在大风浪时可通过降低半潜深度以利用水下稳定的水体减缓机件做功幅度发电，同时又利用与摇堡连动的活动杆I点中线两端倍数相差的距离，使iiMfi做功端做功幅度也倍数放大，因此装置又是按海面历年最小的波浪起伏值设计放大做功幅度值，这样就为不间断的常态发电提供了可利用的常态势能动力的基础沣水后自沉式密封坠重框架可实现整体装置在岸上完成组装调试，并以其自有浮力下水后，半潜式用拖船拖至选定海域后控制坠mMM沉降，避免了水下作业，提升了本发明的实际使用性沉放至海床上的框架上的卷扬机和单条的牵引钢丝绳，可对水上整体发电装置放射状进行定位控制牵引，有操作性地实现了对水上整体发电装置随海平面水平高低变化而变化的定位收放；水上做功装置自身具备的浮力配置是做功的基础， 由锥形空气浮桶、连接各立柱的空气浮桶、加水重心定位连接槽等浮力机件组成,连接槽内的讲排水和讲排气设备可保障做功装置在水体的定量沉降,除这种人工初调外，为稳定求得做功需要的最佳半潜深度，锥形空气浮桶可自动对水上做功装置的整体浮力讲行自动微调装置通过立柱的联接,在水下恰当深度安装了水下平衡翼流板和加水重心定位连接槽, 作用是利用水下一定深度的水体与水面波浪的起伏差，为水上装置做功提供足够的反作用力基础平台同时连接槽通过法兰盘和连接板,可拼装出多架发电装置连体需要的发电规模立柱两侧装有舵片,自动完成装置在洋流中的定向；为克服水上发电整体装置在洋流中因水平面下降而引起漂流并造成一定倾斜的调整纠偏，由牵引钢丝绳之上的导轨式承力板、导轮、弹箐等机件利用漂移力自动完成；这样，当水上整体发电装置所需要的各种做功条件全部具备后，波浪起伏的势能将通过淫篮、压重水箱带动浮箱摇梁起伏，摇梁通过活动杆放大做功幅度，并通过联动杆带动做功杠杆将做功力倍数放大后，通过折》式密封胶套伸入到密封做功箱内,经过偏心轴将做功力传递给做功拨叉,拨叉将做功力再次》加倍数放大后，依次通过拨块、棘轮、大、小齿轮变谏后带动发电机及匀谏飞轮旋转发电；电流通过事先由陆地电站铺设的多功能电缆输出。本发明解决上述技术问题所设计的方案是当起伏的波浪顶起或放下MMSII 以及与浮箱共装的压重水箱时，带动了浮箱摇梁警力端同幅度上下起伏，摇梁以尾端利用立柱叉头的一端做为活动支点，上部通过摇梁及活动杆共用轴及轴承与活动杆端头活动连接，活动杆的支点安装在立柱叉头的另一端,这样当摇梁带动活动杆上下运动时，因为活动赶以^fiX头的另一端为活动支点并倚为长度中线，其中线左侧做功端的长度倍数于中线右侧受力端的长度，所以ISfi受力端端头上下运动的距离经过支点运动至做功端端头时，做功端也就同倍数放大了上下做功的距离；这种放大做功幅度的作用是水上发电装置可以按照选定海域历年中最小波浪起伏值来设计需放大的做功幅度，因为利用波浪最小的起伏值也能有效发电，，当然更大的波浪起伏值产生的做功效果就不用怀疑了，这为本发明装置长年不间断常态发电奠定了技术基础。m^SM通过其底大上小、两端锐角的结构，既可最大限度地提取波浪起伏高低水头势能差，又可减缓横向浪对其造成的摇摆，SM上再次通过底大上小的锥形支架使波浪势能作用在MM某段的应力点上，M^SII内套装有^mii, ▲趙内自动灌注的海水质量大于活—通过MM传递过来的做功需求质量，这样当一个波浪涌起时将Sll及水趙托起产生了第一次做功，而同一波浪平复时，MzKII又利用自重下坠再第二次做功，同一波浪的两次做功，提高了做功效率，适应水面波浪起伏频率较慢的特点。 为支持本发明装置稳定做功发电的需要，水上整体机件必须具备恰当的自身浮力，这种浮力是做功的基础力，由锥形空气浮桶、连接各立柱的空气浮桶和加水重心定位连接槽加水后空金的密封空间组成,其中锥形空气浮桶可自动调节水上整体机件半潜时水平面上的高度，因为在所有浮力组成中它在装置纵向的最上端，其上大下小的结构也使它的浮力集中在上部，当水上发电装置因潮汐造成整体浮上水面过多时，锥形空气浮桶的上部也会首先浮上水面，而浮上了水面部分的浮力也就失去了对整体装置上浮的带动作用，其上部浮力较大的结构会使这种调整更加灵敏，造成整体浮力迅速下降，水上整体机件则随之迅速下沉，重回相对有效做功的半潜深度，这种调整是随水平面高低的变化反复自动进行的。水上整体发电装置做功还必须有稳定的重心和足够的反作用力平台的支持，本发明对此的设计方案是水上整体做功装置纵向结构为立柱叉头及轴承座上左叉头做为浮箱摇梁端头的活动支点，右叉头做为放大做功幅度的活动杆的活动支点，叉头下是立柱,立柱两侧装有舵片，自动完成装置在洋流中的定向立柱下依次安装了锥形空气浮桶、水下密封做功箱及轴承座、连接各立柱的空气浮桶、水下平衡翼流板、加水重心定位连接槽连接槽内有可控的讲排水、气装置，通过向连接槽内灌沣水,水的质量可以调整水上整体装置的浮力，使其在水体中维持有效做功的半潜深度外，水的质量还可通过其上的水下平衡翼流握对上面的机件做功时实现如不倒翁原理的重心定位的作用水下平衡翼流板在半潜深度时，正处于水下相对稳定的水体中，其相对巨大的表面积利用水体的阻力，在接受立拄向下传递下来的做功力后，又通过立拄向上为做功力提供反作用力支撑，从而达到利用水下一定深度水体与水面波浪的起伏差为水上整体装置做功提供反作用力平台的功能。为汰到需要的发电规樽，加水重心定位连接槽同时还是整体装置拼装的骨架其纵向向上可安装多具立柱以及其上的做功装置而多条连接槽则由配套的连接槽法兰盘、 连接槽连接板相互拼装成水平的整体，并通过安装连接各立柱的空气浮桶再次水平加固， 形成所需要的发电规模。在实现水上整体发电装置在选定海域定位牵引和克服因水平面降底引起装置漂移并造成一定倾斜的问题，本发明设计的方案是沣水后自沉式密封坠重框架安装在工字安装轨上,同轨还装有水底卷扬机和牵引钢丝绳，工字安装轨和坠重框架自身质量大于水上整体发电装置浮力和漂移力之和，在沉下海床后，通过ISMM向上放射状进行定位牵引，并可通过卷扬机对钢丝绳的收放，人为调节潮汐引起水平面高低变化时的牵引距离；由于这个牵引距离是为最有效做功而进行的，所以必须适量放松趣_的牵引长度，这样在水平面细小变化继续发生时，自动纠偏系统发生作用钢丝绳将通过销子及弹箐扣圈、承力板、导轨式卜.下承力板和其中的导轮、多级柃伸弹箸牵引水卜.整体发电装置的连梓槽连梓抵，当仍然存在的水位小幅度变化引起的整体发电装置小幅度漂移并造成一定倾斜发生时，漂移力将使上下导轨式承力板利用导轮错位，以补當整体装置漂移的距离和圆心放射状牵引的重心转移，^MMiM簠利用其受力后伸张的拉力，将负荷作用于水上整体装置的翘起端进行平衡的自动微调。沣水后自沉式密封坠重框架也具备提升本发明装置的实用件的功能,其作用是在实际使用中，可完全避免水下作业的密封结构使其具备了自身的浮力，这样可以在陆地上就对整体机件完成所有的组装调试，并象 轮船下水一样在轨道上滑入水中，装置在水中利用自身浮力保持半潜状态，用拖船拖曳至选定海域后，利用握架内安装的可控的Ml 水、气等机件,向框架内灌沣水以控制其下沉,同时与框架一体的水底卷扬机同步释放牵引钢丝绳,直至框架到达海床完成定位牵弓I。当具备了自身浮力的水上整体发电装置完成了定位牵引；控制了适合的半潜深度并获得反作用力平台的做功支持；调整出相对水平的做功状态和水面定向后，其具体的做功发电是这样实现的波浪的涌起托举ffi逛和压mm同步上升，带动摇璽受力端向上做功，同一波浪的平复造成压重水箱下坠,带动摇梁警力端向下做功，放大做功幅度的活动杆将徑MMM被波浪起伏势能带动的上下做功幅度放大后，带动联MfffiSM纵向上下运动，联动杆带动左侧做功杠杆在波浪涌起时向下做功带动右侧做功杠杆在波浪平复时向上做功，左、右侧杠杆分别通过左、右侧折》式活动密封胶套将杠杆做功端伸入水下密封做功箱及轴承座内，并利用支点轴将做功力倍数放大后，又分别通过偏心轴带动左、右侧拨叉受力端转动，偏心轴在做功力过漉的过程中，可以自动调整杠杆和拨叉两个以不同圆心转动部件连动时产牛的弧位差，杠杆做功端借此圆滑地将做功力传递至拨叉警力端；两个拨叉端头分别通过轴承套在左、右侧拨叉棘轮齿轮共用花键轴上，拨叉在其力点轴上可以自由转动的同时，分别带动其前部的左、右侧做功拨块轴向转动，此时拨叉又可将警力端R被杠杆倍数放大的做功力以拨叉及拨块共用轴为力点，将做功力再次倍数》加放大,通过ι 块被扭力弹箐压入做功棘轮棘齿的端头平面,分别带动遞轮旋转，而当波浪起与伏发生变化，引起拨叉回拨时，棘轮齿的圆弧面可将与其旋转向相逆的拨块克服扭力弹箐压力顶开， 左、右拨叉均可自由回位到待做功弧角位以备再次做功左、右侧棘轮分别与同轴大齿轮通过花键槽连动，左侧大齿轮在旋转时先平面晈合带动一个左侧过渡齿轮及轴，将原旋转方向逆转后，再向下咬合带动左侧同轴二级轴变速小齿轮而右侧大齿轮则肓接咬合带动右侧同轴二级轴变速小齿轮，这时两个小齿轮的旋转方向相同，已将浮箱被波浪涌起时的上浮势能和同一波浪平复时压重水箱的下坠势能合二为一，旋转同向作用在二级花键轴上 二级花键轴同步带动的是二级变谏大齿轮,该大齿轮则再次向下晈合带动三级发电机花键轴的小齿轮经过上一级大齿轮晈合带动下一级小齿轮，小齿轮带动同轴的大齿轮大齿轮再晈合带动更下一级小齿轮……的变谏过稈,三级发电机花键轴R具备发电机发电时需要的额定转谏并让发电机发电同轴同步旋转的还有匀谏飞轮,其作用是利用自身相对花 MM巨大的直径和质量在旋转过程中产生惯性动能，克服因波浪起伏频率变化可能对M她产生的短暂失速进行旋转速度的自动补赏，也能在^MM旋转加速的起始阶段起到平衡渐进、续力联接的作用；^ML发出的电流通过输出电缆连梓到安装在永远漂浮在水面卜. 的浮子座台及空气伐上的电缆组合插线座密封盒,通过插头,由陆地电站事先铺设至选定海域的海底电力输出输入多功能电缆输出。本发明的将波浪起伏的高低水头势能差转变为电能的装置的效果是1、不受任何其它机件干扰、可充分利用到每一个感应到的波浪势能、以端头一个支点做功的fiMMM ；MM端头装有波浪涌起时上升做功的_，还装有同一波浪平复时下坠做功的MmM，以达到利用同一波浪两次做功的目的。
2、设计出了在台风引起的大风浪中可控制下潜深度，以适当的深水水体产生的水阻减缓机件做功幅度并发电外，同时按该海域历年最小波浪起伏值通过MimM^m —保持发电，为长年不间断的常态发电提供了可行的技术支持。3、为最大限度地提取波浪势能，设计了使水上整体装置通过M联接的在水中保持最梓半潜深度做功的加水重心定位连梓槽、锥形苧气浮桶和连梓各立梓的苧气浮桶装置；MSM同时可组装出全套发电装置需要的整体规模；皿两侧的舵片，自动完成装置在洋流中的定向。4、首创性设计出利用水下一定深度、相对静止的水体为着力基础，将做功力通过水下一定深度水体与水面波浪的起伏差作用在ΖΚ ΜΜΜ上，为水面机件做功提供反作用力平台的装置，波浪的势能由此在做功中得到最大限度的反作用力支持。5、发明中的牵引定位装置可在海床上通过一条钢丝绳就可以控制水上整体装置的升降和放射性定位牵引，牵引中单条ISMM的设计，实现了收放的可操作性，也避免了对大型鱼类的缠绞；发明中还有可对潮汐、海洋流引起水上整体装置漂移造成的倾斜进行自动纠偏的导轨式承力板、导轮、拉伸弹箐此外，沣水后自沉式密封坠重框架为本发明尊定了操作时切实可行的实用性基础，能保证整体装置可像轮船下水一样，在陆地上就完成全部的组装调试，避免了全部水下做业，然后下水以整体装置自身浮力保持半潜状态，再用拖船拽至选定海域后，通过注水减浮控制牵引定位装置和MM绳同步释放，直至定位装置下沉至海床，便可及时开始做功发电；此外，牵引定位装置还能在海床上形成天然的鱼类繁殖场所。6、当所有波浪发电所需条件都具备后，设计了将波浪起伏势能通过活动杆、杠杆、 拨叉、拨块、棘轮、大小齿轮、匀谏飞轮等机件将波浪起伏的势能转变为机械动能,再经过联动和变谏，盲接带动发电机发电,电流由多功能电缆输出的发电装置。
图1是本发明整体示意图；图2是本发明右视图；图3是图1的A-A局部放大图。图中1、浮箱摇梁，2、放大做功幅度的活动杆，3、右立柱叉头及轴承座，4、左立柱叉头及轴承座，5、摇梁及叉头支点轴及轴承，6、摇梁及活动杆共用轴及轴承，7、活动杆及叉头支点轴及轴承，8、压重水箱，9做功浮箱，10、联动杆及活动轴及轴承，11、立柱，12、锥形空气浮桶，13、水下密封做功箱及轴承座，14、连接各立柱的空气浮桶，15、水下平衡翼流板，16、 加水重心定位连接槽，17连接槽法兰盘，18连接槽连接板，19、连接槽灌注水止回伐，20、连接槽注水止回伐电源线，21、连接槽进排气伐及进排气管，22、连接槽排水潜水泵，23连接槽潜水泵电源线，24、左侧做功杠杆，25左侧折叠式活动密封胶套，26、左侧杠杆支点轴及轴承，27左拨叉及轴承，28左杠杆及拨叉连动偏心轴，29、左侧拨叉棘轮齿轮共用花键轴，30、 左侧与棘轮同轴大齿轮，31、左拨叉及拨块活动轴，32、逆时针转动做功拨块，33、拨块扭力弹簧，34、逆时针旋转做功棘轮，35、左侧过渡齿轮及轴，36、二级左右侧同轴左侧变速小齿轮，37右侧做功杠杆，38、右侧折叠式活动密封胶套，39、右侧杠杆支点轴及轴承，40、右拨叉及轴承，41、右杠杆及拨叉偏心轴，42、右侧拨叉棘轮齿轮共用花键轴，43、右侧与棘轮同轴大齿轮，44、右拨叉及拨块活动轴，45、顺时针转动做功拨块，46、拨块扭力弹簧，47、顺时针旋转做功棘轮，48、二级左右侧同轴右侧变速小齿轮，49、二级变速大齿轮，50、三级发电机花健轴，51、发电机，52、发电机电力输出电缆，53、左侧勻速飞轮，54、三级轴变速小齿轮，55 右侧勻速飞轮，56、一级拉伸弹簧，57、一级承力板，58、二级拉伸弹簧，59、二级导轨式上承力板，60、二级导轨式下承力板，61、导轮，62、三级拉伸弹簧，63、弹簧扣圈，64、牵引钢丝绳， 65、水底卷扬机，66、卷扬机电源线，67、卷扬机安装座槽，68、注水后自沉式密封坠重框架， 69框架进排气伐及排气管，70框架灌注水止回伐，71、框架注水止回伐电源线，72、框架排水潜水泵，73框架潜水泵电源线，74、框架水气连接管，75、工字安装轨，76电力输出输入多功能电缆，77、电缆组合插线座密封盒，78、进排气管组合，79永远漂浮在水面上的浮子座台及空气伐。
具体实施方式
做功浮箱(9)的结构为底大上小，两端锐角，目的是在以最大与波浪接触面积而提取波浪势能的同时，又减缓横向浪的无功摇摆，_上端再次通过底大上小的锥形架使波浪势能连动到浮箱摇梁(1)端头的应力点上，这样，当一个波浪上升时,将带动顶起做功浮箱(9)和浮箱内安装的压重水箱(8)同步上升，同时也带动浮箱摇梁(1)受力端上升， 摇梁依靠其端头安装在左立柱叉头及轴承座(4)或右立柱叉头及轴承座(3)的摇梁及叉头支点轴及轴承(5)为支点上升或下降摇梁上升过稈中通过摇梁及活动杆共用轴及轴承 (6)带动放大做功幅度的活动杆(2)警力端头上升，活动杆以同一叉头的另一端活动杆及叉头支点轴及轴承(7)为支点，造成活动杆中与联动杆及活动轴及轴承(10)连接的做功端向下做功因为活动杆做功端至活动杆以活动杆及叉头支点轴及轴承(7)为中线的距离倍数于活动杆受力端至活动杆及叉头支点轴及轴承(7)的距离，所以活动杆做功端的做功幅度也就倍数放大了适Mfi受力端的运动尺寸，以此达到本装置可以利用选定海域历年最小波浪起伏值做功的目的同样，当同一个波浪平ff时，压重水箱(8)利用其灌注的足够海水为质量,在自重带动下下坠,连动浮箱摇梁(1)受力端做反向运动；这样同一个波浪在起与伏的发生过程中，带动机件二次做功。联动杆及活动轴及轴承(10)向下则带动左侧做功杠杆(24)受力端向下运动，虹杆通过左侧折》式活动密封胶套(25)将做功端伸入水下密封做功箱及轴承座(13)内，并以左侧杠杆支点轴及轴承(26)为支点，通过左杠杆及拨叉连动偏心轴(28)带动左拨叉及轴承(27)受力端向上运动在这里，左侧做功杠杆(24)以左侧杠杆支点轴及轴承(26)为支点中线，其左侧受力端至中线的距离倍数大于右侧做功端至中线的距离，也就是±0赶倍数放大做功力的数值同理，联动杆及活动轴及轴承(10)(右侧)向上则带动右侧做功杠杆 (37)警力端向上运动，杠杆通过右侧折》式活动密封胶套(38)将做功端伸入水下密封做功箱及轴承座(13)内，并以右侧杠杆支点轴及轴承(39)为支点，通过右侧杠杆及拨叉连动偏心轴(41)带动右拨叉及轴承(40)受力端向下运动左、右杠杆及拨叉连动偏心轴(28) (41)的作用是将做功端和拨叉受力端两个沿不同圆心转动的部件在连动时，可以自动调整产生的弧位差，利用 Μ 受力杆与转动杆之间的偏移位，做功端圆滑平稳地将做功力传动至皿受力端。左拨叉及轴承(27)端头通过轴承以左侧拨叉棘轮齿轮共用花键轴(29)为圆心转动，因此拨叉轴承保证了拨叉虽与棘轮齿轮同轴，佰转动方向是自由的在拨叉前段通过左拨叉及拨块活动轴(31)安装了逆时针转动做功拨块(32),拨块沿轴装有拨块扭力弹箐 (33)弹箸以常杰的力度单向向卜.将拨块端头平面稳定地压讲逆时针旋转做功棘轮(34) 的某一棘齿平面端的齿隙中，当拨块随拨叉向下转动时，拨块以其活动轴为支点带动棘轮逆时针同步转动做功，而当波浪平伏改变势能运动方向，带动i叉向上转动时，MM齿的圆弧面端因拨块发牛的逆向转动而克服拨块扭力弹箐(33)的压力而向下顶起拨块，至使拨块端头做功平面离开棘轮齿隙，扩大上升至棘轮齿的外圈与棘轮逆向滑动，逆时针旋转做功棘轮(34)利用惯性得以继续保持原方向做功旋转，而解脱出来的M也保证了i叉利用自身的轴承反向复位至下次的做功弧位在这里，拨叉以左拨叉及拨块活动轴(31)为做功中线，利用中线受力端和支撑端不同的尺寸差，将做功端传动的已倍数放大的做功力再次叠加放大同理，右拨叉及轴承(40)通过轴承以右侧拨叉棘轮齿轮共用花键轴(42) 为圆心转动，拨叉前段通过右拨叉及拨块活动轴(44)安装了顺时针转动做功拨块(45), 拨块沿轴装有拨块相力弹箸(46)，拨块在拨叉顺时针转动时，带动顺时针旋转做功棘轮 (47)转动做功，而波浪改变势能运动方向时，棘轮的圆弧面向上顶起逆转的拨块，右拨叉及轴承(40)同样逆向复位至下一次的做功弧位。逆时针旋转做功棘轮(34)内孔是装在左侧拨叉棘轮齿轮共用花键轴(29)上的， 因此棘轮 通过轴同步带动了左侧与棘轮同轴大齿轮(30)转动，这里，左侧与棘轮同轴大齿 IL(30)先平面晈合带动一个左侧过渡齿轮及轴(35)，由过渡齿轮将大齿轮旋转方向逆转后，过渡齿轮再向下晈合带动二级左右侧同轴左侧变谏小齿轮(36)同样，右侧的顺时针旋转做功棘轮(47)内孔也是装在右侧拨叉棘轮齿轮共用花键轴(42)上的，因此棘轮也同步带动了右侧与棘轮同轴大齿轮(43),大齿轮则盲接晈合连动二级左右侧同轴右侧变谏小齿轮(48)这样，通过左侧过渡齿轮及轴(35)对左侧大齿轮旋转方向的逆向转动后再传动，而右侧大齿轮则肓接传动，二级花键轴同轴上的左、右两个小齿轮受力后的旋转方向就一致了，使左侧波浪涌起时产生的上升势能和同一波浪平复时产生的坠下时的重力能合二为一，作用在二级花键轴上同方向转动做功，汰到利用同一个波浪势能二次做功的目的。二级花键轴同轴还装有二级变速大齿轮(49)，在同轴的两个小齿轮通过花键槽的带动，二级变谏大齿轮(49)在旋转中再向下晈合带动三级轴变谏小齿轮(54),小齿轮通过内圈花键槽带动三级发电机花键轴(50)转动，花键轴则同步带动发电机(51)、左侧匀谏飞轮(53)右侧均速飞轮(55)转动，至此发电机发电这里有一个通过上一级轴的大齿轮晈合带动下一级轴的小齿轮，小齿轮又带动同轴的大齿轮，大齿轮再晈合带动更下一级轴的小齿轮……，直至装置的转速达到^ML额定转速的变速过程另外，因为左、右侧匀谏飞轮(53) (55)同轴装在三级发电机花键轴(50)上，因此匀谏飞轮的转数与发电机做功时的转数相同，匀谏飞轮的作用是利用其比花键轴相对巨大的盲径和质量在转动中产牛的外沿性旋转惯性，帮助克服因波浪起伏失率可能对三级发电机花键轴(50)产生的短暂失速进行旋转速度的自动补赏也能在发电机发电的起始阶段，对三级发电机花键轴(50)转速的渐进起到平稳加速的续力联接作用。EML(Sl)发出的电流通过发电机电力输出电缆(52)连接到安装在永远漂浮在水面上的浮子座台及空气Ih回伐(79)上的电缆组合插线座密封盒(77),通过插头由陆地电站事先铺设至诜定海域的海底电力输出输入多功能电缆76)输出。为适应本发明整体装置能有效地利用海面波浪起伏的势能做功，水上整体发电装置必须在水体中保持适量的浮力；同时具备有一个稳定的反作用力平台做为有效做功的基础，本发明在这两个问题上都突破性地设计了解决方案本发明纵向结构是支持SUM mi)和放大做功幅度的活动杆(2)做功的左、右立柱叉头及轴承座(4) (3)安装在立柱 (11)上，并由立柱件下依次安装锥形空气浮桶(12),水下密封做功箱及轴承座(13)、连接各立柱的空气浮桶(14)、水下平衡翼流板(15)、加水重心定位连接槽(16)其中锥形空气浮桶(12)和连接各立柱的空气浮桶(14)相加的浮力和大于水上整体机件的质量，使水上整体机件能在水面浮起，这个浮力和是水上整体机件做功的基础；为调整水上整体机件能以最适应做功的半潜状态保持在水体的合适深度，包括在大风浪等灾害中降底整体机件在水中的高度，以适当深层水体的阻力减缓做功浮箱(9)等到做功件的做功幅度加水重心定位连接槽(16)内安装了连接槽灌沣水Ih回伐(19)，Ih回伐在电源控制下向连接槽内灌注海水，以灌注海水的质量控制整体机件向合适水体深度下沉，同时连接槽内灌沣海水的质量也为整体机件通过水下平衡翼流板(15)提供了不倒翁式的重心定位作用；如需将连接槽内灌沣的海水排出一部分以上调水上整体机件的深度，则可通过连接槽内同时安装的连接槽排水潜水泵(22)向外排水控制，灌、排水过程中MMM内需排出或补充的空气由连接槽讲排气伐及排气管(21)解决，所需的空气通道及电源均由永远漂浮在水面的浮子座台及空气伐(79)以及安装在其上的电缆组合插线座密封盒(77)通过连接槽沣水Ih回伐 电 MM (20)、连接槽潜水泵电源线(23)、讲排气管组合(78)解决，由陆地电房事先铺设至选定海域的电力输出输入多功能电缆(76)提供电力；水上整体机件合适的半潜深度因瞬间水平面波浪变化的微调则由锥形空气浮桶(12)自动解决锥形空气浮桶(12)产生的浮力是已平衡的整体浮力的一个组成部分，其上大下小的结构造成上部浮力较大，而水上整体机件浮出水平面过多时，锥形空气浮桶(12)上部会在所有产生浮力的部件中首先浮上水面，而浮上水面部分的浮力也就失去了带动水上整体机件上浮的作用，从而造成水上装置整体浮力下降，水上整体机件则随之下沉，如此反复及时地起到自动调整水上整体机件在水平面保持相对有效的做功高度的作用。水下平衡翼流板(15)承接了由立柱(11)传递下来的整体机件做功时产生的作用力，这个作用力如果得不到水下平衡翼流板(15)提供的反作用力平台的支持，整体机件的做功力将几乎消失殆尽，因此水下平衡翼流板(15)在本发明的机械做功中起着关健性的作用由于波浪R产牛在水面，从水面件下,波浪势能则几何数递减，因此,水下平衡翼流板 (15)在整体机件半潜至水体合适深度时，正处于水下相对稳定的水体中，并自然地被相对稳定的水体所包围，并在其所有的表面形成巨大的水阻，而Kll)安装在水下平衡翼流 1(15)的中线上，M(H)向翼流板传递作用力的截面积R能桉平方厘米计算而翼流板上下的表面积需用平方米计算，而且单向面积和可以全部看成是受力后产生反作用力的平台，由如此巨大的面积相对差形成的由相对稳定水体造成的水阻的情况下，立拄的作用力在做功的时间段如要晃动翼流板,立柱就必须在同时间段内，使翼流板上翻的一侧克服其上面相对稳定的水体形成的质量水阻；还必须使皿抵下翻一侧克服其下面相对稳定的水体形成的质量水阻，如此计算，皿抵会将立拄传递的作用力，基本上利用水下一定深度水体与水面波浪形成的起伏差吸收干净，就是说做功浮箱(9)在利用波浪起伏势能做功时， 将通过2Κ ΜΜ^(15)，得到一套稳定的反作用力平台的支持，形成做功力的基础。 设计中，每条Kll)上均安装有舵片，其作用是在面对与洋流同向的水面波浪中，舵片利用其在水流中产生的单向定位功能，保持m^SH(9)始终将底部最长的着力面迎向波浪的条幅面，ffiM借此最大限度地同步获得波浪涌起时的上升势能及波浪平复时下坠的同步势能。本发明水面部分整体机件中，每条加水重心定位槽(16)上装有多条立柱(11)及其卜.的做功装置，而横向连梓则由连梓槽法S盘(17)、连梓槽连梓板(18)连梓多备加水重心定位连接槽(16)，并通过连接各立柱的空气浮桶(14)的安装再次水平加固，使本装置在平面上形成所需要的发电规模。为有效利用海面波浪起伏的势能做功，整体装置在选定海域还必须有一套以海底海床为基础的定位牵引系统，使整体发电装置在定点的海域做功定位牵引系统由MSM 连接板(18)下的一级拉伸弹箐(56)连接到一级承力板(57),再下是二级拉伸弹箐(58)连接到二级导轨式下承力板(60),其上是导轮(61)及二级导轨式上承力板(59),上承力板件下是三级拉伸弹箐(62)和弹箐扣圈(63)扣圈通过可自转的连接销与牵引钢丝绳(64)和水底卷扬机(65)连接卷扬机安装在卷扬机安装座槽(67)内，可通过其配套的卷扬机电源 ^(66)为卷扬机内的水下电动机提供电力收放牵引钢丝绳(64),从而拉紧或放松水上的整体发电装置卷扬机安装座槽(67)安装在工字安装轨(75)上，同轨还装有多套沣水后自沉式密封坠重框架(68)，组成整体水上做功装置的定位牵引系统，坠重框架内装有框架进排气伐及讲排气管(69)、框架灌沣水Ih回伐(70)、框架沣水Ih回伐电源线(71)、框架排水潜水泵(72)、框架潜水泵电源线(73)、框架水气连接管(74)等整套装置，这些装置包括卷扬机配套的电动机的电力，都是由陆地电站事先铺设至诜定海域的电力输出输入多功能电麵6)通过电缆组合插线座密封盒(77)接通电源后操控坠重框架内的进、排空气，均由永远漂浮在水面上的浮子座台及空气伐(79)通过讲排气管组合(78)提供。这套对水上整体机件可控的牵引定位系统设计，也是为避免水下作业，提高本发明在实施过程中的实用性而产生的整套机件可在岸上完成全部的组装调试，然后经过自解绳索的捆扎后，整体机件通过轨道滑入水中因为沣水后自沉式密封坠重框架(68)在注水前有其密封空间产生的自身浮力；作为一个捆扎后的机件整体，运输过程所需的浮力还需再加上压重水箱(8)还没有被灌沣水前产牛的浮力、做功浮箱(9)产牛的浮力、加水重心定位连接槽(16)未沣水前产牛的浮力、锥形空气浮桶(12)、连接各立柱的空气浮桶(14) 产生的浮力，这些浮力和应保持整体机件在水中可保持半潜的悬浮状态，这时只要用拖船将整体装置拖至选定的海域，接通预先设置在此处的电源，收回自解绳索，就可以控制MM 灌沣水Ih回伐(70)向坠重框架内沣水,框架内的水及需排出的空气通过框架水气连接管 (74)均匀地流入流出各个坠重框架，所灌沣水的质量打破了框架密封空间造成的原有的浮力平衡，坠重框架被控制着下沉,同时水底卷扬机(65)也同步放松原盘卷的牵弓I钢丝绳(64)盲至坠重框架缓慢下沉至海床上，形成由单条牵引钢丝绳(64)过渡的、对水上整体发电机件的放射状定位牵引，这里需要指出的是因为^mMM内被灌注的海水质量与沉放地的海水密度相同，因此_内灌注的海水并不能计算在定位牵引所需的坠重力之内，而是工字安装轨(75)和沣水后自沉式密封坠重框架(68)本身的质量和必须大于水上整体机件的浮力和因洋流风浪引起的漂移力同理，有维修或转场需要时，启动框架棑水潜水泵 172)将框架内的水排出，框架讲排气伐及讲排气管(69)向框内补充空气，使坠重框架恢复浮力上升到适合深度，便可进行拖曳转移。 在这时，可控的定位牵引对水上整体机件的有效做功是非常重要的，首先水底卷扬机(65)可通过牵引钢丝绳(64)对水上整体机件因潮汐引起的水平面高低变化时进行话当的收放，包括在大风浪发牛时配合加水重心定位连接槽(16)进一步下降水上整体机件在水中的高度，利用适当深度的水下水体阻力以减缓^MIl(9)等做功件的做功幅度而保持发电；此外，因为以上对潮汐引起水平面规律性的高低变化进行的人工粗调，是以水上整体装置做功中最有效的半潜深度为需要进行的，所以ZKi^ML(65)需适量放松至引钢丝绳(64)实现对水上整体装置的放射状定位牵引，以维持最有效的发电效果，因此海水平面的细小变化出现时,牵引钢丝绳(64)放射状对水上整体机件的定位牵引，也将使水上整体装置随洋流发生的相对漂移出现一定斜拉状况，而斜拉会造成水上整体装置发生一定程度的倾斜，继而影响发电效果；本发明设计的定位装置中，能自动对水上整体装置发生的倾斜进行补充性的纠编微调当牵引钢丝绳(64)任意向的斜拉发生时，在水上整体装置漂移力的带动下，与钢丝绳连接的转动销子通过弹箐扣圈(63)及三级拉伸弹箐(62)连接的二级导轨式上承力板(59)会 在导轮(61)的滑动下，与二级导轨式下承力板(60 )发生错位，下承力板将向倾斜向滑出，牵引中心自然向倾斜向转移，水上整体装置的倾斜得到纠偏修补，其相对的水平面得以维持而各级拉伸弹箐(56) (58) (62)在这种平衡的调整过程中，将通过其伸张产生的拉力，依靠水上机件整体下沉端的浮力将水上机件整体翘起端拉下，水上整体装置的水平向平衡自动得到进一步修复。
权利要求
1. 一种将波浪起伏的高低水头势能差转变为电能的装置，包括将承座(3) (4)做为自身端头活动支点的浮箱摇梁(1),摇梁通过其摇梁及叉头支点轴及轴承 (5)可不受其它机件制约的上下摇动摇梁前端安装有压重水箱fe)、做功浮箱(9),浮箱与MM通过一个底大上小的锥形支架连接，經趙本身的结构也是底大上小的锥体，目的是更充分地利用波浪涌起时的上升势能，彳 Μ趙底部相对巨大的受力面积得到的波浪势能， 集中作用到M梁端头某段应力点上，同时涇趙两端的锐角可减少涇趙在横向波浪中的无功摇摆；做功时，当一个波浪涌起，浪峰将托起(9)，同时MM带动能自动灌注海水的压重水箱fe)、浮箱摇梁(ι)的警力端同步上升,这是摇梁的第一次做功；而当这同一个波浪平复时，Mii上升的作用力消失，已经灌注了海水的^mn (8)将用其自装海水的质量带动浮箱摇粱(ι)受力端下坠，这是摄梁的第二次做功；第二次的表现为 Yl > F1+X式中Y1 =压重水箱(8)所装载海水的质量； Fl =机械做功时所需做功力换算成的质量； X =机械做功时各种阻力系数和换算成的质量， 做功浮箱(9)第一次做功所需浮力的表现为 Zl = Y1X2式中Z1 =做功浮箱(9)带动压重水箱fe)和浮箱摇梁(1)受力端同步上升时所需的浮力Yi =MSzKil(S)所装载海水的质量；浮箱摇梁(ι)中上段通过摇梁及活动杆共用轴及轴承伯)与放大做功幅度的活动杆 ⑵警力端头连接,在摇梁带动活动杆活动时，活动杆警力端是以活动杆及叉头支点轴及轴 ^(7)为支点将做功尺寸传递至其做功端的，所以适Mfi以这个支点为中线设计两端尺寸配置相差巨大,造成活动杆在做功中有放大做功幅度的作用，具体为 F2 = IX (F4 + F3)式中F2 =放大做功幅度的活动杆U)做功端头做功时所需放大的尺寸； I =浮箱摇梁(1)通过摇梁及活动杆共用轴及轴承伯)带动放大做功幅度的活动杆 (2)受力端活动时的尺寸；F4 =放大做功幅度的活动杆C)做功端至活动杆及叉头支点轴及轴承(7)的尺寸； F3 =放大做功幅度的活动杆C)受力端至活动杆及叉头支点轴及轴承(7)的尺寸，由公式得知本发明装置在选定海域可按其历年中最小波浪起伏值做功发电，而为这种不间断供电提供保障功能的产牛，是通过放大做功幅度活动杆U)实现的，其中线两端长度配置的倍数，就是其做功端需要放大做功幅度的倍数而在放大做功幅度的活动杆U)按做功需要放大做功幅度后，其通过浮箱摇梁(1)传导至压重水箱fe)寻求的第二次做功时下垂重力质量变为Yl > FIX (F4 + F3)+X式中yi =MSzKil(S)所装载海水的质量；Fl =放大做功幅度的活动杆U)做功端需要的做功力换算成的质量(与前式中的Fl 意义相同)；F4 =放大做功幅度的活动杆C)做功端至活动杆及叉头支点轴及轴承(7)的尺寸；F3 =放大做功幅度的活动杆U)警力端至活动杆及叉头支点轴及轴承(7)的尺寸；X =机械做功时各种阻力系数和换算成的质量，此时带动压重水箱fe)和浮箱摇梁(1)前端同步上升的做功浮箱(9)第一次做功时所需浮力的表现仍为Zl > Y1X2式中Z1 =做功浮箱(9)带动压重水箱fe)和浮箱摇梁(1)受力端同步上升时所需的浮力和；Yl =压重水箱(8)所装载的海水的质量，以上设计中“Z1”即做功浮箱(9)的浮力，是通过对浮箱体积的大小来实现的，应该说， 海水中波浪起伏对悬浮物能产生的势能，完全可以满足本发明中最大的做功需要。
2.根据权利要求书1所述的将波浪起伏高低水头势能差转变为电能的装置，其特征是组装后水上整体机件的质量和，是自水底卷扬机(65)以上的牵引钢丝绳(64)及其上的全部机件相加组成，这个组合的质量必须在水体中有合适的浮力，以稳定地保持做功机件在水体中相对有效的半潜深度做功，因此整体机件的浮力并不句,括做功浮箱(9)产生的浮力，而是由立柱(11)纵向安装的锥形空气浮桶(12)、连接各立柱的空气浮桶(14)、加水重心定位连接槽(16)灌注水后剩余密封空间三种浮力相加组成，表现为Ql < K1+K2+K3式中Q1 =水上全部机件相加的质量和所需的浮力；Kl =锥形空气浮桶(12)产生的浮力；K2 =连接各立柱的空气浮桶(14)产生的浮力；K3 =加水重心定位连接槽(16)灌注水后剩余空间产生的浮力，由公式可以看出为稳定地支持做功机件在水体中相对有效的半潜深度，调整整体浮力的大小是由两方面组成的一是加水重心定位连接槽(16)、该槽装备了讲排水、讲排气功能，因此人为地控制槽内灌注水的质量，即可打破K1+K2+K3组成的整体浮力和的平衡，通过向槽内灌沣水使水上整体装置半潜至相对有效的做功深度二是由锥形空气浮桶 (12)自动即时微调水上整体装置的半潜深度当水平面高低随潮汐洋流迅速变化时，锥形空气浮桶(12)上大下小的结构造成其浮力也是上大下小，当水上整体机件浮上水平面过多时,安装在立柱(11)上端的锥形空气浮桶(12)的上部也会在所有浮力组成部件中首先浮上水面，而浮上水面部分的浮力也就失去了对水上整体装置上浮的带动作用，其上部浮力较大的结构会使这个调整更加迅速，造成整体浮力迅速下降，水上整体装置则因此迅速下沉，又回到相对有效做功的半潜深度，这种调整是随水平面高低变化的速度同步反复自动进行的；此外，M(Il)上装有舵片，能自动保持水上整体装置在洋流中的定向。
3.根据权利要求书1所述的将波浪起伏高低水头势能差转变为电能的装置，其特征是水上整体装置的纵向结构为浮箱摇梁(1)的端头和放大做功幅度的活动杆U)前半段，均是以左、右立柱叉头及轴承座(4) (3)倚为做功支点做功，其下依次安装的是 (11)、锥形空气浮桶(12)、水下密封做功箱及轴承座(13)、连接各立柱的空气浮桶(14)、 水下平衡翼流板(15)、加水重心定位连接槽(16),这个结构顺序也保证了水面机件在利用波浪起伏的高低水头势能差做功时的做功力最后依序传递到水下平衡翼流板(15)的中线上和加水重心定位连接槽(16)的平面上，在这里，上面机件的做功力要真正实现有效做功，就必须得到反作用力基础的支撑，本发明的这个反作用力支撑平台，就是由已半潜至水下一定深度，被水下一定深度相对稳定的水体包围，并据此形成晃动水阻的ΖΚ ΜΜ 败(15)和加水重心定位连接槽(16)提供的，这个利用水下一定深度的水体与水面波浪之间的起伏差提供反作用力平台，支持水面机件做功的表现为Ζ2 < Ζ3Χ [(S1+S2) +L]-S3式中Z2 =做功浮箱(9)被浪峰托起产牛的上升做功力或压重水箱fe)利用灌注海水的自重产生的下坠做功力；Z3 =做功浮箱(9)或压重水箱fe)做功力产生的反作用力；51=水下平衡翼流板(15)中线一侧面积上方水体形成的质量；52=水下平衡翼流板(15)中线另一侧面积下方水体形成的质量；L =由传递做功力度并反馈反作用力的Kll)截面积传递做功力的质量；53=水下平衡翼流板(15)半潜深度所处水体与水面波浪同步起伏的系数，公式中是指水下翼流板(15)已下潜至水下一定深度被相对稳定的水体所包裹后形成的晃动水阻，因此(S1+S2)-L中水体形成的质量太大，造成的比值商也太大，由立柱(11) 对水下平衡翼流板(15)中线上传递下来的做功力，在浮箱或水箱逆向做功的时间段内，基本晃动不了半潜至水下一定深度，被相对稳定的水体全方位包围形成晃动水阻的ζ Μ 翼流板(15)，即Ζ2 = S3在水下平衡翼流板(15)利用水下一定深度的水体与水面波浪之间的起伏差提供反作用力平台支持水面机件做功时，加水重心定位连接槽(16)除通过控制在槽内灌注水的质量使水上整体装置半潜至相对有效做功的深度外，也利用槽内灌注的海水质量为水 Μ 翼流板(15)的中线提供有如不倒翁原理的重心定位作用，使水上整体装置维持着在水中的平衡。
4.根据权利要求书1所述的将波浪起伏高低水头势能差转变为电能的装置，其特征是加水重心定位连接槽(16)内安装了连接槽灌沣水Ih回伐(19)和连接槽沣水Ih回伐电源线(20)、连接槽讲排气伐及讲排气管(21)、连接槽排水潜水泵(22)和连接槽潜水泵电 MM (23)，当整体装置被拖至选定海域，由安装在永远漂浮在水面上的浮子座台及空气伐 (79)的电缆组合插线座密封盒(77)接通事先由陆地电站铺设讲来的海底电力输出输入多功能电缆(76)后，即可通过电源线供电控制沣水Ih回伐和潜水泵向连接槽内灌沣或排出海水；而永远漂浮在水面上的浮子座台及空气伐(79)则通过讲排气管组合(78)实现连接槽讲排气伐及讲排气管(21)的进、排气加水重心定位连接槽(16)所需灌注水的质量表现为54= Ql-J-G式中S4 =水下平衡翼流板(15)下潜深度需要利用灌注海水减少的浮力；Ql =水上全部机件相加的质量和所需的浮力；J =加水重心定位连接槽(16)下潜深度所需灌注水的质量；G=牵引钢丝绳(64)在定位牵引中产生的向下的牵引力。
5.根据权利要求书1所述的将波浪起伏高低水头势能差转变为电能的装置，其特征是加水重心定位连接槽(16)同时还是整体装置拼装连接的骨架每一条横向的加水重心定位连接槽(16)上可安装多条纵向的立柱(11)及其上的做功装置，并通过安装连接各立柱的空气浮桶(14)再次水平加固而多条加水重心定位连接槽(16)则由配套的连接槽法S盘(17)、连梓槽连梓板(18)相互拼装成水平的整体，形成所需的发电规樽连梓槽连接板(18)下面由一级拉伸弹箐(56)连接到一级承力板(57), —级承力板连接的二级拉伸弹箐(58)与二级导轨式下承力板(60)连接，其上是导轮(61)和二级导轨式上承力板 (59)，上承力板向下由三级拉伸弹箐(62)与弹箐扣圈(63)连接，扣圈通过转动销子连接牵引钢丝绳伯4)钢丝绳再件下与水底卷扬机(65)连接，这样弹箐扣圈(63)在水上整体装置平面体的正中央向上进行放射性定位牵引，其作用是水上整体装置除在水中需保持最利于做功的半潜深度和所处海域的定位牵引外，还需保持对应于水平面的相对水平，而水上整体装置的这个水平定位保持，常会因水平面高低变化、洋流等使牵引钢丝绳(64)的定位牵引过长，水上整体装置随洋流飘移，而趣_放射性定位牵引会使水上整体装置出现一定的斜拉并造成装置相对的水平倾斜，影响发电效果，因此在涨、退潮造成MiMMM (64)过短或过长的现象中，第一步调整主要靠控制水底卷扬机(65)收放牵引钢丝绳(64) 实现有规律的定位牵引，但仍需皿绳长度稍大于实际需要以利水上发电装置有效做功， 这样当水平面出现小幅度波动时，就需要再次进行自动调整小幅度的倾斜当斜拉出现时， 通过弹箐扣圈(63)、三级拉伸弹箐(62)与牵引钢丝绳(64)连接的二级导轨式上承力板 (59)将保持原牵引中心不变，而其下的K61) _会因斜#力的引导诰成二级导轮式下承力板伯0)向倾斜向错位移动，而下承力板向上牵引的中心拉力点随之得到纠偏,水上整体装置则可在纠偏中自动补偿向外飘移的距离，仍保持相对整体水平平衡，其过程是在二级导轨式上承力板(59)保持牵引中心不变的情况下表现为 e ^ Q2式中e = 二级导轨式下承力板(60)调整性错位滑出的距离； Q2 =水上整体装置离牵引中心点飘移的距离，此外，在这个调整平衡的过程中，各级利用其受力后伸张延长的拉力，也利用水上整体装置倾斜下沉端的浮力，将对应面翘起端拉下，对水上整体装置的平衡再次进行自动微调。
6.根据权利要求书1所述的将波浪起伏高低水头势能差转变为电能的装置，其特征是牵引钢丝绳(64)是从水底卷扬机(65)的卷盘中释放出来的,卷扬机安装在卷扬机安装痤槽出7)内，可通过其配套的水下电动机收放牵引钢丝绳(64)，从而拉紧或放松水上整体发电装置，卷杨机配有卷扬机电源线(66)卷扬机安装座槽(67)安装在工字安装轨(75) 上，与之形成一体；同安装轨还装有多套沣水后自沉式密封坠重框架(68)，并通过多条工字安装轨(75)组成一个整体沣水后自沉式密封坠重框架(68)在选定海域注水控制其自沉，卷杨机同步释放钢丝绳，肓至坠重框架座在海床上，形成对其上的整体发电装置的放射性定位牵引，因为MM内灌注的海水与其周围的海水密度相同，所以海水不能做为坠重质量计算，而是坠重框架和安装轨本身的质量和应大于水上整体机件产牛的浮力及漂浮力之和，表现为 Hl > Q3+Q4式中H1 =沣水后自沉式密封坠重框架(68)不计水重的质量和工字安装轨(75)的质量禾口 ；Q3 =水上整体装置所需的浮力和换算成的质量；Q4 =水上整体装置被风浪或洋流引起的漂移力换算成的质量，注水后自沉式密封坠重框架(68)内装有框架讲排气伐及讲排气管(69)、框架灌沣水 Ih回伐(70)、框架沣水Ih同伐电源线(71)、框架排水潜水泵(72)、框架潜水泵电源线(73)、 框架水气连梓管(74)等一套进排水、气设备，这些设备的用电，包括ZKiiMML(65)的用电，都在整体装置被拖至选定海域，由电缆组合插线座密封盒(77)接通事先由陆地电站铺设讲来的海底电力输出输入多功能电缆(76)提供讲、排气由永远漂浮在水面上的浮子座台及空气伐(79)通过讲排气管组合(78)提供连接所有框架的框架水气连接管(74)可使框架内的水气分布均勾沣水后自沉式密封坠重框架(68)这样的设计提升了本发明的实用性，以避免安装中的水下作业，使全部装置可在陆地上完成所有的组装调试后，像轮船下水一样滑入水中，全部装置入水后可利用自身具备的浮力在水中保持半潜状态，用拖船拖曳至选定海域；MM在注水前的浮力应保持在 H2 ^ Hl式中H2 =沣水后自沉式密封坠重框架(68)注水前密封空间产生的浮力； Hl =沣水后自沉式密封坠重框架(68)和工字安装轨(75)的质量和， 下水前整体装置的浮力还应包括没有沣水的压重水箱fe)、加水重心定位连接槽 (16)的密封苧间与做功浮箱(9)的浮力和；整体装置捆扎下水后，以半潜深度被拖至选定海域，解捆后通过框架灌沣水丨h回伐(70)向坠重框架内沣水，控制其下沉，框架讲排气伐及讲排气管(69)排气，同时水底卷杨机(65)同步释放牵引钢丝绳(64)，当坠重框架下沉至海床后，^SM架即可完成对水上发电装置的放射性定位牵引；同理，为适应维修或转场的需要，注水后自沉式密封坠重框架(68)也可通过框架排水潜水泵(72)的排水和框架进排气伐和讲排气管(69)供气，而重新上浮。
7.根据权利要求书1所述的将波浪起伏高低水头势能差转变为电能的装置，其特征是当整体装置完成了定位牵引；控制了适合的半潜深度并获得反作用力平台的做功支持；调整出相对水平的做功状态和在洋流中的定向之后，其具体的做功发电是这样完成的 当一个波浪涌起时，做功浮箱(9)被浪峰托起，带动压重水箱fe)和浮箱摇梁(1)受力端头上举，通过摇梁及活动杆共用轴及轴承伯)连动放大做功幅度的活动杆U)运动，活动杆做功端将做功幅度放大后向下带动的是联动杆及活动轴及轴承(10)，随之带动左侧做功杠 fL(24)受力端以左侧杠杆支点轴及轴承(26)为圆心向下运动，杠杆通过左侧折叠式活动密封胶套U5)伸入水下密封做功箱及轴承座(13)内，其做功端通过左杠杆及拨叉连动偏心轴(28)带动左拨叉及轴承(27)受力端做功偏心轴在做功力过漉的过程中，可以自动调整杠杆和MX两个以不同圆心转动连接部件产生的弧位差，保证虹赶做功端圆滑地将做功力传动至MX受力端；同样，当同一波浪平伏时，已被做功浮箱(9)(左侧)带高托起的压重水箱fe)(左侧)利用其灌沣的海水产牛自重下坠,带动浮箱摇梁(1)(左侧)下坠,通过摇梁及活动杆共用轴及轴承伯)(左侧)连动放大做功幅度的活动杆U)(右侧)运动， 活动杆做功端将做功幅度放大后向上提起联动杆及活动轴及轴承(10)(右侧)，随之也带动右侧做功杠杆(37)受力端以右侧杠杆支点轴及轴承(39)为圆心向上运动，杠杆通过右侧折》式活动密封胶套(38)伸入水下密封做功箱及轴承座(13)(右侧)内，其做功端通过右杠杆及拨叉连动偏心轴(41)带动右拨叉及轴承(40)受力端做功此时，无论是做功浮nο)被浪峰托起的势能造成左侧机件做功不是被做功浮箱(9)同步带高托起的mm H(8)利用其灌沣海水的质量下坠产牛的右侧势能,作用在左、右拨叉及轴承(27) (40)受力端时，均已转换为机械动能，如此随波起伏相互换位做功，往复循环，表现为 Bl = Z2 或 Y2X (C1 + C2)式中B1 =左、右拨叉及轴承(27) (40)警力端分别接警偏心轴的做功力； Z2 =做功浮箱(9)被浪峰托起时产生的做功力；Y2 =压重水箱(8)在同一波浪平伏时，利用其灌注海水质量的自重下坠时的做功力； Cl =左、右侧做功杠杆(24) (37)中警力端至杠杆以左、右侧杠杆支点轴及轴承(26) (39)为中线的距离；C2 =左、右侧做功杠杆(24) (37)中，从左、右杠杆及拨叉连动偏心轴(28) (41)的做功端至杠杆以左、右侧杠杆支点轴及轴承(26) (39)为中线的距离，从公式看出杠杆分别以左、右侧杠杆支点轴及轴承(26) (39)为中线，只要保持杠杆中C2不变，而放大杠杆中Cl的距离，就可将Z2或Y2传递过来的做功力分别在Bl上按整体发电的需求倍数放大。
8.根据权利要求书1所述的将波浪起伏高低水头势能差转变为电能的装置，其特征是左、右拨叉及轴承(27) (40)均是诵i寸轴承分别安装在左、右拨叉棘轮齿轮共用花键轴 (29) (42)上的，因此两个拨叉虽分别与棘轮、齿轮同花键轴，佰通过轴承，各自的转动方向是自由的两个拨叉又均分别通过左、右拨叉及拨块活动轴(31) (44)安装了逆、顺时针转动做功拨块(32) (45)，两个拨块均沿轴装有拨块扭力弹箐(33) (46)，一条弹箐将逆时针转动做功拨块(32)的端头平面侧向上压入逆时针旋转做功棘轮(34)的平面齿隙中 ’另一条弹箐将顺时针转动做功拨块(45)的端头平面侧向下压入顺时针旋转做功棘轮(47)的平面齿隙中，当两个拨块分别随左、右拨叉及轴承(27) (40)转动时，均以左、右拨叉及拨块活动 11(31) (44)为支点，其端头平面侧分别压入逆、顺时针旋转做功棘轮(34) G7)各自的平面齿隙中，一个逆时针转动，一个顺时针转动，因为分别同轴，所以逆、顺时针转动做功拨块 (32) (45)可以随逆、顺时针旋转做功棘轮(34) (47)各自的任一齿隙到达任意几何角度；两个棘轮分别都是通过各自的花键轴与左、右侧与棘轮同轴大齿轮(30) (43)安装的，所以魅轮带动大齿轮同步分别做逆、顺时针旋转；当波浪平伏(或涌起)改变由势能引导下来的做功力方向时，左、右拨叉及轴承(27) (40)也通过各自的轴承为圆心，依靠左、右拨叉及拨块活动轴(31) (44)分别带动逆、顺时针转动做功拨块(32) (45)做反向运动，此时逆、顺时针旋转做功棘轮(34) (47)在自身旋转惯性作用下，继续分别保持原方向旋转做功，而_在做反向运动时,棘轮齿的外侧圆弧面克服了拨块扭力弹箐(33) (46)各自对拨块施加的压力，分别顶起拨块的弧面至使拨块做功平面端上升至棘轮齿的外圈，棘轮得以继续桉各自的原旋转方向旋转做功，而解脱出来的左、右拨块也保证了左、右拨叉以自身的轴承为圆心进行各自的反向转动，分别一直复位到下次的做功点，如此往复循环，周而复始；此时做功力的表现为b = BlX (B2 + B3)式中b =逆、顺时针转动做功拨块(32) (45)各自拨动逆、顺时针旋转做功棘轮(34) (47)某一棘齿平面时的做功力；Bl =左、右拨叉及轴承(27) (40)受力端分别接受由左、右侧做功杠杆(24) (37)做功端传递至偏心轴的做功力；B2 =左、右拨叉及轴承(27) (40)警力端至拨叉中线左、右拨叉及拨块活动轴(31) (44) 的距离；B3 =左、右拨叉及轴承(27) (40)叉头在左、右拨叉棘轮齿轮共用花键轴( ) (42)安装位至拨叉中线左、右拨叉及拨块活动轴(31) (44)的距离；公式中，拨叉均以左、右拨叉及拨块活动轴(31) (44)为中线，R要保持拨叉中B3的距离不变，放大拨叉中B2的距离，拨叉则可将已被左、右侧做功杠杆(24) (37)做功端施加在左、右杠杆及拨叉连动偏心轴(28) (41)上已经倍数放大了的做功力，再次倍数叠加放大至 b点上。
9.根据权利要求书1所述的将波浪起伏高低水头势能差转变为电能的装置，其特征是当逆、顺时针旋转做功棘轮(34) (47)分别带动左、右侧与棘轮同轴大齿轮(30) (43)按各自相反的做功方向旋转做功时，左侧与棘轮同轴大齿轮(30)先行平面晈合一个左侧过渡齿轮及轴(35)转动，再由过渡齿轮晈合二级左、右侧同轴左侧变谏小齿轮(36)转动，过渡齿轮的作用是将左侧与棘轮同轴大齿轮(30)的转动方向逆转后再晈合传动给左侧小齿轮而右侧与棘轮同轴大齿轮(43)则盲接晈合二级左、右侧同轴右侧变谏小齿轮(48)转动，如此左MM^M的转动方向就一致了，即左侧波浪涌起时产生的上升势能和右侧同一波浪平复时产生的坠重下降势能，合二为一旋转方向一致地共同作用在同一轴上；二个同轴的小齿轮通过花键槽带动同轴的二级变谏大齿轮(49)同步旋转做功，其转数为 El =〔 (B4+B5) +360°〕X (B6 + E2) 式中E1 = 二级变谏大齿轮(49)的转数；B4=每分钟逆时针转动做功拨块(32)压动逆时针旋转做功棘轮(34)并带动左侧与棘轮同轴大齿轮(30)的转动角度和；B5 =每分钟顺时针转动做功拨块(45)压动顺时针旋转做功棘轮(47)并带动右侧与棘轮同轴大齿轮(43)的转动角度和；B6 =左、右侧与棘轮同轴大齿轮(30) (43)的齿数和； E2 = 二级左右侧同轴左、右侧变速小齿轮(36) (48)的齿数和； 再下，由二级变速大齿轮(49)向下咬合带动的是三级轴变速小齿轮(54)，小齿轮通过三级发电机花键轴(50)同步带动发电机(51)、左侧匀谏飞轮(53)、右侧匀谏飞轮(55)转动，发电机发电所需的额定转谏倌表现过稈为 Dl = ElX (E3 + E4)式中D1 =发电机(51)发电所需的转数幅度值/分钟； El = 二级变谏大齿轮(49)的转数/分钟； E3 = 二级变速大齿轮(49)的齿数； E4 =三级轴变速小齿轮(54)的齿数，公式中，发电机(51)发电时所需的额定转谏倌，是通过上一级的大齿轮带动下一级的小齿轮及安装小齿轮的花键轴和同轴的大齿轮大齿轮再带动更下一级的小齿轮……来实现的，在这个变速过程中，初始速度由海浪起伏的频率所决定；而海浪起伏的巨大势能也为这个变速提供基本动能，表现为 E5 = D2X (Nl+N2)-F式中E5 = 二级变谏大齿轮(49)所提供的动能； D2 =发电机(51)本身发电所需的动能； Nl =所有大齿轮的齿数和； N2 =所有小齿轮的齿数和；F=左、右侧匀谏飞轮(53) (55)在与三级发电机花键轴(50)同步旋转中对花键轴短暂失速进行补赏的惯性动能和，在这単，左、右侧匀谏飞轮(53) (55)在旋转产生后，分别利用其比与其同步旋转的^ 级发电机花键轴(50)相对巨大的直径和旋转中外沿性的质量产生的旋转惯性动能，相对有效地帮助克服因波浪起伏频率变化可能对MM产生短暂失速进行旋转速度的自动补赏，也能在^MM旋转加速的起始阶段起到平稳渐进、续力联接的作用；说明的是三级发电机花键轴(50)的转数幅度倌/分钟减谏上传至逆、顺时针旋转做功棘轮(34) (47)时，也分别带动两个MM分别按各自的旋转方向在失速瞬间惯性旋转，而与之同轴做功的i￡JM 时针转动做功拨块(32) (45)的转动速度是以波浪起伏的频率所决定的，也就是说只有拨 &的转动速度大于MM的转数时，M的做功力才能拨动而MM的做功转速大于i &的转动速度时，棘轮齿的外侧圆弧面将顶起M，M的做功力将落空发电机(51)发出的电流通过发电机电力输出电缆(52)，连接到安装在永远漂浮在水面上的浮子座台及空气伐(79)上的电缆组合插线座密封盒(77),通过插头由陆地事先铺设的海底电力输出输入多功能电缆(76)输出。
全文摘要
本发明公开一种远海永不停歇波浪势能发电装置，是无污染清洁能源中唯一提出兼备了火电使用中才有的三大优势常态供电、规模巨大、电价低廉；发明具有利用浮箱和水箱对同一个波浪涌起和平复两次做功；可在大风浪做功又可利用放大做功幅度活动杆按最小波浪起伏值不间断发电；可在水体保持最佳做功半潜深度和提供重心定位的加水重心定位连接槽和锥形浮桶；连接槽可拼装出需要的整体规模；利用水下稳定水体与水面波浪起伏差提供反作用力平台的水下平衡翼流板；可对水上装置倾斜自动纠偏的导板导轮及弹簧；整体装置在陆地组装后再运至沉放点沉放，可对发电装置定位可控牵引的坠重框架；能将波浪势能转化为电能的棘轮齿轮匀速飞轮等机件。
文档编号F03B15/00GK102182614SQ20101055200
公开日2011年9月14日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者王啸风, 王谢林 申请人:王啸风, 王谢林