一种波浪发电装置的制作方法

本发明涉及水上发电技术领域，具体为一种波浪发电装置。

背景技术：

公开号为cn103266980b提供了组合浮块式海浪发电系统，此装置通过所述齿条结构与变速齿轮箱的传动增速，实现传动轴的单向旋转，使发电机发电，虽然此装置能够利用海浪的涌动实现连续发电，但是海浪起伏的动能不同，而此装置并不能在浮体上升时储存和释放相应的动能，进而海浪涌动所产生的动能利用率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种波浪发电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种波浪发电装置，包括浮板、锚杆、齿条、第一齿轮、单向轴承、变速齿轮组、齿轮组安装轴、直线驱动机构、卡钳、第二齿轮、第三齿轮、发电机和压力传感器，所述锚杆活动安装在浮板上的安装孔内，所述锚杆的两侧分别固定安装有齿条，其中：

所述锚杆与浮板之间设有弹簧，所述第一齿轮内固套有单向轴承，两个所述第一齿轮内的单向轴承分别通过安装杆转动安装在浮板的底部，而第一齿轮分别与齿条啮合，其中一根安装杆上固套有变速齿轮组，所述齿轮组安装轴通过轴承架安装在浮板的底部，而齿轮组安装轴上套设有变速齿轮组，其中变速齿轮组在齿轮组安装轴的轴向形成移动副，两个所述变速齿轮组相互啮合，所述直线驱动机构安装在浮板的底部，所述卡钳的一端固定安装在直线驱动机构的动力输出部件上、另一端卡在位于齿轮组安装轴上的变速齿轮组上，其中卡钳与变速齿轮组之间形成转动连接，所述第二齿轮固套在未设有变速齿轮组的安装杆上，所述发电机通过螺栓安装在浮板的底部，所述第三齿轮固套在发电机的动力输出端，而第二齿轮与第三齿轮啮合，所述齿轮组安装轴与发电机的动力输出端固定连接，浮板的底部设有压力传感器。

优选的，所述变速齿轮组包括套筒和齿轮组，其中齿轮组至少有两个齿数不同的齿轮组成，所述齿轮组固套在套筒上。

优选的，位于安装杆上的变速齿轮组是通过变速齿轮组内的套筒固套在安装杆上的。

优选的，位于安装轴上的变速齿轮组内的套筒设有矩形槽，而安装轴上设有矩形凸台，其中套筒内的矩形槽契合在安装轴上的矩形凸台上。

优选的，所述直线驱动机构包括直线电机和直线导轨，直线导轨通过螺栓安装在浮板的底部，所述直线电机活动安装在直线导轨上。

优选的，卡钳的一端固定安装在直线电机上、另一端卡在位于齿轮组安装轴上的变速齿轮组内的套筒上，而卡钳与套筒之间为转动连接。

优选的，其中一个变速齿轮组中的齿轮组内的齿轮为等距安装，并且相邻两齿轮之间的距离为齿轮的宽度，另一变速齿轮组中的齿轮组内的齿轮为等距安装，并且相邻两齿轮之间的距离为齿轮宽度的两倍。

优选的，所述浮板的底部设有浮球。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过波浪的涌动带动浮板上下浮动，进而通过齿轮齿条转换为带动发电机转动的驱动力，进而实现波浪发电，而通过变速齿轮组的设置柔性的调整传动比，使得作用力较大的上升的过程所产生的能量能够更高效的传递给发电机，并且上升的过程中通过弹簧储存能量，使得浮板下降时也具有较大的动能，因此充分的利用了波浪能量的特点高效的转换为电能。

附图说明

图1为本发明中整体结构的三维示意图；

图2为本发明中整体结构的俯视图；

图3为图2中a部示意图；

图4为本发明中单向轴承装配在第一齿轮内的三维示意图；

图5为本发明中变速齿轮组的三维示意图。

图中：1浮板、2锚杆、3齿条、4第一齿轮、5单向轴承、6变速齿轮组、7齿轮组安装轴、8直线驱动机构、9卡钳、10第二齿轮、11第三齿轮、12发电机、13压力传感器、101浮球、21弹簧、41安装杆、61套筒、62齿轮组、81直线电机、82直线导轨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：

一种波浪发电装置，包括浮板1、锚杆2、齿条3、第一齿轮4、单向轴承5、变速齿轮组6、齿轮组安装轴7、直线驱动机构8、卡钳9、第二齿轮10、第三齿轮11、发电机12和压力传感器13，其中：

浮板1的底部设有浮球101，锚杆2活动安装在浮板1上的安装孔内，而锚杆2用于固定在水中，锚杆2的两侧分别通过螺栓固定安装有齿条3，锚杆2与浮板1之间设有弹簧21，而弹簧21的两端分别与锚杆2以及浮板1固定连接，第一齿轮4内固套有单向轴承5，两个第一齿轮4内的单向轴承5分别通过安装杆41以及轴承架转动安装在浮板1的底部，而第一齿轮4分别与齿条3啮合，其中两个第一齿轮4内的单向轴承5安装方向相反，其中一根安装杆41上固套有变速齿轮组6，齿轮组安装轴7通过轴承架安装在浮板1的底部，而齿轮组安装轴7上套设有变速齿轮组6，其中变速齿轮组6在齿轮组安装轴7的轴向形成移动副，变速齿轮组6包括套筒61和齿轮组62，其中齿轮组62至少有两个齿数不同的齿轮组成，齿轮组62固套在套筒61上，位于安装杆41上的变速齿轮组6是通过变速齿轮组6内的套筒61固套在安装杆41上的，因此安装杆41的转动能够带动变速齿轮组6随之同步转动，位于安装轴7上的变速齿轮组6内的套筒61设有矩形槽，而安装轴7上设有矩形凸台，其中套筒61内的矩形槽契合在安装轴7上的矩形凸台上，因此套筒61能够沿着安装轴7的轴向运动并且能够跟随安装轴7转动，其中一个变速齿轮组6中的齿轮组62内的齿轮为等距安装，并且相邻两齿轮之间的距离为齿轮的宽度，另一变速齿轮组6中的齿轮组62内的齿轮为等距安装，并且相邻两齿轮之间的距离为齿轮宽度的两倍，其中位于安装轴7上的变速齿轮组6与安装杆41上的变速齿轮组6啮合，而安装轴7上的变速齿轮组6沿着安装轴7的轴向运动时变速齿轮组6啮合齿轮的传动比改变，进而达到调速的效果，直线驱动机构8包括直线电机81和直线导轨82，直线导轨82通过螺栓安装在浮板1的底部，直线电机81活动安装在直线导轨82上，卡钳9的一端通过螺栓固定安装在直线电机81上、另一端卡在位于齿轮组安装轴7上的变速齿轮组6上的套筒61上，其中卡钳9与套筒61之间形成转动连接并且通过轴肩定位，那么在直线电机81运动时通过卡钳9带动变速齿轮组6沿着安装轴7的轴向运动，进而达到改变传动比的效果，第二齿轮10固套在未设有变速齿轮组6的安装杆41上，发电机12通过螺栓安装在浮板1的底部，第三齿轮11固套在发电机12的动力输出端，而第二齿轮10与第三齿轮11啮合，齿轮组安装轴7与发电机12的动力输出端固定连接，浮板1的底部设有压力传感器13，进而海浪对浮板1冲击时压力传感器13能够检测到作用力。

本发明的工作原理为：在海浪涌动时浮板1沿着水面上下浮动，而海浪推动浮板1上升的作用力大于浮板1下降时的作用力，当浮板1上升时弹簧21处于压缩储能状态以及第一齿轮4沿着齿条3运动，进而齿轮4实现转动，而在单向轴承5的作用齿轮4带动套设有变速齿轮组6的安装杆41转动，而另一安装杆41上的单向轴承5处于滚动状态进而此安装杆41保持静止，那么转动的安装杆41带动套设在此安装杆41上的变速齿轮组6转动，那么动力就会传递至另一变速齿轮组6上，此时齿轮组安装轴7随之同步转动，进而发电机12转动，此时发电机12处于工作状态，而当浮板1下降时压缩的弹簧21储存的势能释放，进而增加浮板1下降的力，达到浮板1上升储能并在下降释放的效果，此时齿条3带动未设有变速齿轮组6的安装杆41上的齿轮4转动，此时在单向轴承5的作用下未设有变速齿轮组6的安装杆41转动，由于浮板1为下降状态所以安装杆41的转动方向与浮板1上升时的转动方向相反，但是在相互啮合的第二齿轮10和第三齿轮11作用下实现旋转方向调整，进而发电机12转动并且转动方向与浮板下降时的方向相同，那么浮板1在上升和下降时均能实现对发电机12的驱动；

而通过压力传感器13测量得到的海浪的强度来调整直线电机81的位置，进而直线电机81沿着直线导轨82运动，此时卡钳9带动安装轴7上的套筒61沿着安装轴7的轴向运动，进而相互啮合的变速齿轮组6之间齿轮发生变化，进而达到改变传动比的效果，那么根据海浪的强度适应的调整海浪上升时带动发电机12转动的圈数，例如在海浪强度较大时传动比的改变能够使得发电机12转动的圈数增加，进而达到增加海浪利用率的效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。