一种利用船身摆动的钟摆发电装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用船身摆动的钟摆发电装置，解决现有的波浪发电装置需要对船身结构进行改造以适合船身不同吃水深度的问题。本装置包括设置在船体内的钟摆，钟摆底部为摆锤，摆锤通过刚性连杆连接在设置在船身轴承上的摆轴上，摆轴的两端分别通过正向棘轮和反向棘轮连接有发电机。本发明根据船身在海面上时刻不停且不断改变的摆动，在船身内设置钟摆，利用钟摆和船身的不同步摆动，带动发电机转动进行发电，发电能源清洁，是海上船舶用电的有效补充。
【专利说明】 一种利用船身摆动的钟摆发电装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用波浪的发电装置，特别涉及一种利用船身摆动的钟摆发电装置。
【背景技术】
[0002]海洋中潮起潮落、洋流流动、波浪起伏都蕴含着巨大的能源，在能源日益紧张的今日，海洋能源是一个巨大的宝库，海洋潮汐能、波浪能清洁无污染，且潜能巨大，而目前人们对还能能源的开发还只是沧海一粟。而另一方面，船舶在海面上行驶和驻停时，无论船舶大小，船身总会随着海浪左右起伏摇摆，而且摇摆幅度随着船舶行驶方向与洋流的方向关系、海浪、海风变化而不断改变。而从发电的本质来说，是线圈在磁场中运动产生电流，利用船舶在海面上的摇摆，转换为线圈和磁场的相对运动进行发电，能替代部分船用电源。
[0003]中国专利局2013年12月4日公开的CN103423072A号专利申请文件，名称为新型震荡浮子式海洋波浪能发电装置，该装置利用浮子升降，推动浮子上方的齿条升降，继而由齿条带动齿轮转动，齿轮经过增速后带动发电机转动记性发电。该装置采用置于海水中的浮子作为线圈在磁场中运动的驱动源，浮子需要入水，结构相对复杂，而且需要对船身进行改造，以适应船舶在不同吃水深度时，浮子总能保持在海平面上。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决现有的波浪发电装置需要对船身结构进行改造以适合船身不同吃水深度的问题，提供一种无需入水的利用船身摆动的钟摆发电装置。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种利用船身摆动的钟摆发电装置，包括设置在船体内的钟摆，钟摆底部为摆锤，摆锤通过刚性连杆连接在设置在船身轴承上的摆轴上，摆轴的两端分别通过正向棘轮和反向棘轮连接有发电机。在平地上，钟摆如果没有动力输入，由于阻尼的作用，摆动幅度会不断减小直至静止。而船舶位于海面上时，船身永远处于摆动状态，而且摆动幅度虽海浪、海风、洋流、行进方向等各种因素的作用不断变化。而钟摆的摆锤具有很大的惯性，而且本身并非固定随船体摆动，钟摆的摆动相对船体有一定的滞后，这就使钟摆和船身本身具有相对运动，利用单向的棘轮将这种相对摆动单向传递给发电装置，能对船身由于波浪产生的摆动能量进行搜集转化为电能，作为海上用电的补充。举例来说，当船身入水开始，船身就会产生摆动，而钟摆开始时是保持铅垂方向的，此时就存在钟摆和船身的相对运动；而当钟摆开始摆动，船身的摆动幅度又不断发生变化，钟摆和船身的摆动幅度始终不会同步。
[0006]作为优选，远离摆轴的所述发电机转子转轴外端向外伸出，并在发电机转子转轴外端设有飞轮。利用飞轮的惯性，在钟摆转时，飞轮能保持对应侧的发电机转子能保持惯性转动。
[0007]作为优选，所述摆轴两端分别先通过棘轮连接增速器，增速器再通过棘轮连接发电机，同一增速器前后的棘轮均为正向棘轮或反向棘轮，且摆轴两端的棘轮方向相反。利用增速器将钟摆摆动放大，提高发电效率，而当钟摆反向摆动，增速器能通过棘轮和摆轴和发电机转子转轴均脱开，不会造成负累。
[0008]作为优选，所述增速器为变速比大于一的变速齿轮组。增速器可以为行星齿轮组、并列式齿轮组等任意变速形式。
[0009]作为优选，所述钟摆的摆动平面沿船身横向。相对来说，船身的横向比纵向具有更明显的摆动幅度及摆动变化。
[0010]本发明根据船身在海面上时刻不停且不断改变的摆动，在船身内设置钟摆，利用钟摆和船身的不同步摆动，带动发电机转动进行发电，发电能源清洁，是海上船舶用电的有效补充。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明一种结构示意图。
[0012]图2是本发明发电装置结构示意图。
[0013]图3是本发明钟摆结构侧视图。
[0014]图4是本发明正向棘轮结构示意图。
[0015]图5是本发明反向棘轮结构示意图。
[0016]图中:1.船身，2.发电装置，3.摆锤，4.连杆，5.摆轴，6.发电机，7.飞轮，8.正向棘轮，9.反向棘轮，10.增速器。
【具体实施方式】
[0017]下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
[0018]实施例1:一种利用船身摆动的钟摆发电装置，如图1所示。船身I内布置有发电装置2，发电装置2中间为通过轴承转动安装在船身上的摆轴5，摆轴5下部通过刚性的连杆4连接摆锤3，摆锤3为具有很大惯性质量的圆饼。摆轴、摆锤和连杆组成依靠自身惯性与船身不同步摆动的钟摆结构，摆动平面沿船身的横向，如图2、图3所示。
[0019]如图2所示，摆轴5 —端通过一正向棘轮8连接增速器10，增速器再通过第二个正向棘轮连接发电机6，发电机6转子转轴另一端向外伸出并挂设有飞轮7，增速器可以将摆轴的转动放大后传递给发电机，并通过飞轮的惯性，保证摆轴逆向旋转后，具有较大的转动惯量，保持稳定发电。摆轴5另一端通过一反向棘轮9连接增速器10，增速器再通过第二个反向棘轮连接发电机6，发电机6转子转轴另一端向外伸出并挂设有飞轮7。
[0020]正向棘轮和反向棘轮如图4,图5所示,两者驱动方向一个为正时针、一个为逆时针。
[0021]发电机工作过程:船身处于海面上持续且不断变化的摆动，船身横向摆动尤为明显，钟摆由于自身的大惯性，摆动与船身不同步，带动摆轴相对船身转动，摆轴正转时，通过一端的正向棘轮传递给增速器，增速器将摆轴转动放大后，通过第二个正向棘轮带动发电机发电，并带动发电机外端的飞轮转动，当摆轴逆向转动时，正向棘轮脱离，飞轮的惯性使发电机转子能保持一定的转速持续发电；当摆轴逆向转动时，通过另一端的反向棘轮传递给增速器，增速器将摆轴转动放大后，通过第二个反向棘轮带动发电机发电，并带动发电机外端的飞轮转动。
【权利要求】
1.一种利用船身摆动的钟摆发电装置，其特征在于:包括设置在船体内的钟摆，钟摆底部为摆锤，摆锤通过刚性连杆连接在设置在船身轴承上的摆轴上，摆轴的两端分别通过正向棘轮和反向棘轮连接有发电机。
2.根据权利要求1所述的一种利用船身摆动的钟摆发电装置，其特征在于:远离摆轴的所述发电机转子转轴外端向外伸出，并在发电机转子转轴外端设有飞轮。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用船身摆动的钟摆发电装置，其特征在于:所述摆轴两端分别先通过棘轮连接增速器，增速器再通过棘轮连接发电机，同一增速器前后的棘轮均为正向棘轮或反向棘轮，且摆轴两端的棘轮方向相反。
4.根据权利要求3所述的一种利用船身摆动的钟摆发电装置，其特征在于:所述增速器为变速比大于一的变速齿轮组。
5.根据权利要求1或2所述的一种利用船身摆动的钟摆发电装置，其特征在于:所述钟摆的摆动平面沿船身横向。
【文档编号】F03B13/20GK103994017SQ201410041601
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】陈正寿 申请人:浙江海洋学院