一种升降式波浪能发电装置的制作方法

本发明涉及发电装置领域，更具体的说，尤其涉及一种升降式波浪能发电装置。

背景技术：

波浪所蕴涵的能量主要是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，是一种取之不竭的可再生清洁能源。我国有广阔的海洋资源，合理利用、开发波浪能的需求较大，对海洋的开放利用也越来越受重视。

申请号为cn208089459u的中国实用新型专利公开了一种滚动式波浪能采集与转换系统,包括波浪能采集系统、液压传输系统和动能转换系统,波浪能采集系统通过液压传输系统与动能转换系统相连,将采样的波浪能转化后通过液压传输至动能转换系统进行发电。采用滚动式叶轮作为采集波浪能的载体,适应不同大小波浪变化，提高波浪能量的收集效率,通过传动轴传递给能量转换器转化后,利用液压传输系统将高液压能输送至液压马达,带动发电机旋转产生电能,通过液压蓄能器有效缓解波浪能的非均衡性对系统压力造成的脉动,减压阀对发电机进行保护,保证输出能量比较平稳,防止发电机过载运行,从而实现将波浪能高效、稳定地转化为电能,为近海居民生活生产提供能源供给。但这一专利公开的一种滚动式波浪能采集与转换系统在波浪动作为纵摇时，效率大大降低；且整个系统不易在海中固定，波浪能采集系统完全有可能处于随波逐流状态而降低效率。

申请号为cn109891087a的中国发明专利公开了一种波浪能转换器,其包括:本体,其配置成在水中漂浮并响应于波浪动作而横摇和/或纵摇；由本体支撑的摆动件,其配置成响应于本体的横摇和/或纵摇而摆动；能量转换装置,其与摆动件相关联,并且被配置成将摆动件相对于本体的摆动转换成电能；摆动件调节装置,其配置成用以调节摆动件的摆动周期,其中摆动件调节装置包括一个或多个飞轮,所述一个或多个飞轮中的每--个均选择性地能够可操作地连接到摆动件:本体调谐装置,其配置成用以可调节地对本体的横摇特性进行调谐:以及控制器,其配置成用以控制本体调谐装置,以使得本体的横摇周期与波浪能峰值周期接近或匹配。但该专利公开的一种波浪能转换器在波浪大而急时，可能会使发电机过载运行，影响设备稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有波浪能发电设备的问题，提供了一种升降式波浪能发电装置，浮子可在水中漂浮并相应波浪的横摇或纵摇上下运动，通过齿条与发电齿轮的传动带动发电机发电，既能相应于波浪的横摇，也可以相应波浪的纵摇，适用性强。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种升降式波浪能发电装置，包括固定长杆、第一固定环、第二固定环、固定导杆、活动环、发电齿轮、齿轮座、齿条和浮子，所述第一固定环和第二固定环均固定在固定长杆上，固定导杆的两端分别固定在第一固定环和第二固定环上，固定导杆与固定长杆平行设置；所述浮子套装在固定长杆上并能够沿着固定长杆上下滑动，浮子上设置有与固定导杆相配合的通孔，浮子套装在第一固定环和第二固定环之间的固定长杆上，固定导杆穿过浮子上的通孔；所述活动环活动套装在固定长杆上且活动环套装在第一固定环远离第二固定环的一侧，所述齿条的一端与活动环固定连接，齿条的另一端固定在浮子上，所示齿条与固定长杆平行设置；齿轮座固定在第一固定环上，发电齿轮安装在齿轮座上，所述发电齿轮与齿条相啮合；齿条在浮子的带动下沿着固定长杆轴向滑动时带动发电齿轮转动，所述发电齿轮连接外置的发电机并驱动发电机进行发电。

进一步的，所述固定长杆为圆柱状长杆，固定长杆的中下端设置有传感器，所述固定长杆上端固定在沿海近岸处的固定支架上。

进一步的，所述传感器为水压传感器或水深传感器。通过水压传感器或水深传感器检测不同的水深或者水压状况，根据水深或水压状况手动将固定长杆的长短固定，固定长杆的固定深度根据传感器反馈的数据来决定，当水较深或水压较大时，将整个装置下沉，确保装置正常运动，当水较浅或水压较小时，则将整个装置上升，使没入水下的部分减少确保装置不会触碰到水底。

进一步的，所述固定导杆设置有沿着固定长杆轴向均布的四条，浮子上设置有四个与四条固定导杆相配合的通孔。

进一步的，所示发电齿轮的分度圆与齿条的分度圆相切。发电齿轮与齿条的啮合良好，保证齿条能够带动发电齿轮来回转动，进而带动与发电齿轮连接的发动机持续发电。

进一步的，所述发电齿轮连接的外置的发电机为正反转直流发电机。

本发明的有益效果在于：

1、本发明利用浮子、齿轮和发电齿条组成的往复运动机构不仅能够使波浪能吸收效率高，同时将波浪能转换成动力的效率也高，方便利用发电齿轮不断驱动发电机的来回转动产生持续不断的电能。

2、本发明利用设置在固定长杆中下端的传感器检测水深或水压，并通过水深水压控制固定长杆安装时没入水下的深度，能够保证整个设备更好的运行，提高运行的稳定性，升高波浪能的转化效率，可以被广泛的使用。

3、本发明解决了对广阔的海洋资源，尤其是波浪能的合理开发、利用的需求，将取之不竭的波浪所蕴含的能量，即海洋表面波浪所具有的动能和势能转换为其他形式的能量，如电能和机械能。

4、本发明适用于海洋沿岸，可有效利用海洋波浪能尤其是沿岸波浪能，实现将波浪能高效、稳定地转化为电能,为近海居民生活生产提供能源供给。

5、本发明可响应于波浪的横摇或纵摇而上下浮动进行发电，波浪纵摇时的工作效果及效率应略高于波浪横摇时，但也能利用到横摇时的波浪能，提高波浪能的利用率。

附图说明

图1是本发明一种升降式波浪能发电装置的轴测图。

图2是本发明一种升降式波浪能发电装置的另一个角度的轴测图。

图中，1-浮子、2-齿条、3-发电齿轮、4-第二固定环、5-第一固定环、6-固定导杆、7-固定长杆、8-活动环。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1～2所示，一种升降式波浪能发电装置，包括固定长杆7、第一固定环5、第二固定环4、固定导杆6、活动环8、发电齿轮3、齿轮座、齿条2和浮子1，所述第一固定环5和第二固定环4均固定在固定长杆7上，固定导杆6的两端分别固定在第一固定环5和第二固定环4上，固定导杆6与固定长杆7平行设置；所述浮子1套装在固定长杆7上并能够沿着固定长杆7上下滑动，浮子1上设置有与固定导杆6相配合的通孔，浮子1套装在第一固定环5和第二固定环4之间的固定长杆7上，固定导杆6穿过浮子1上的通孔；所述活动环8活动套装在固定长杆7上且活动环8套装在第一固定环5远离第二固定环4的一侧，所述齿条2的一端与活动环8固定连接，齿条2的另一端固定在浮子1上，所示齿条2与固定长杆7平行设置；齿轮座固定在第一固定环5上，发电齿轮3安装在齿轮座上，所述发电齿轮3与齿条2相啮合；齿条2在浮子1的带动下沿着固定长杆7轴向滑动时带动发电齿轮3转动，所述发电齿轮3连接外置的发电机并驱动发电机进行发电。

所述固定长杆7为圆柱状长杆，固定长杆7的中下端设置有传感器，所述固定长杆7上端固定在沿海近岸处的固定支架上。所述传感器为水压传感器或水深传感器。通过水压传感器或水深传感器检测不同的水深或者水压状况，根据水深或水压状况手动将固定长杆7的长短固定，固定长杆7的固定深度根据传感器反馈的数据来决定，当水较深或水压较大时，将整个装置下沉，确保装置正常运动，当水较浅或水压较小时，则将整个装置上升，使没入水下的部分减少确保装置不会触碰到水底。

所述固定导杆6设置有沿着固定长杆7轴向均布的四条，浮子1上设置有四个与四条固定导杆6相配合的通孔。

所示发电齿轮3的分度圆与齿条2的分度圆相切。发电齿轮与齿条的啮合良好，保证齿条能够带动发电齿轮来回转动，进而带动与发电齿轮连接的发动机持续发电。

所述发电齿轮3连接的外置的发电机为正反转直流发电机。

本发明的具体工作流程如下：

步骤一：实现将本装置的固定长杆上端固定在沿海近岸处的固定支架上；固定长杆固定的具体高度通过传感器的数据进行调节，当水较深或水压较大时，将整个装置下沉，确保装置正常运动，当水较浅或水压较小时，则将整个装置上升，使没入水下的部分减少确保装置不会触碰到水底；

步骤二：当波浪冲击到本装置上，本装置的浮子1在波浪能的横摇或纵摇的作用下在第一固定环5和第二固定环4之间固定导杆7上上下浮动；

步骤三：浮子1上下浮动带动齿条2上下运动，进而带动发电齿轮3来回转动；

步骤四：由于发电齿轮3与外置的发电机直连，发电齿轮3来回运动时带动发电机将波浪能转换成电能。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。