一种振荡式波浪能发电装置

1.本实用新型涉及新能源发电装置技术领域，具体涉及一种振荡式波浪能发电装置。


背景技术：

2.随着经济的快速发展，能源需求日益增长，造成化石能源等不可再生资源逐渐枯竭的危机，同时也不可避免的造成对环境的污染和破坏，因此可再生清洁能源的有效利用引起人们的关注。波浪能是资源丰富的可再生能源之一，,根据海洋观测资料统计，沿海海域年平均波高在2.0m左右，波浪周期平均6s左右，，波浪能资源十分丰富。因此，波浪能的开发和利用具有广阔的发展前景，对缓解能源危机和减少环境污染是非常重要的。基于上述问题，本实用新型中提供了一种振荡式波浪能发电装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种振荡式波浪能发电装置，以解决上述背景技术中存在的现有技术问题。
4.为解决上述的技术问题，本实用新型提供的技术方案为：提供了一种振荡式波浪能发电装置，包括浮体、机架、波浪能捕获机构、曲柄连杆机构、传动机构以及能量转换机构，所述机架设置在浮体上，所述波浪能捕获机构包括浮标、连接杆、固定板以及转动杆，所述浮标漂浮在水面上，所述连接杆一端固定设置在浮标顶端，另一端固定设置在固定板底端，所述转动杆与机架转动连接且一端固定设置在固定板侧壁上，另一端与曲柄连杆机构连接；所述曲柄连杆机构包括第一连杆、旋转头、第二连杆、第三连杆以及第四连杆，所述第一连杆一端与转动杆自由端铰接，另一端与旋转头铰接，所述旋转头与机架转动连接，所述第二连杆一端与机架铰接且由旋转头带动转动，另一端与第三连杆铰接，所述第四连杆一端与第三连杆铰接，另一端固定设置有转动轴；所述能量转换机构通过传动机构由曲柄连杆机构驱动。
5.在上述技术方案基础上，所述传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第一锥齿轮以及第二锥齿轮，所述第一齿轮套设在转动轴的输出端，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第三齿轮与第二齿轮同轴设置同步转动，所述第四齿轮与第三齿轮啮合，所述第五齿轮与第四齿轮同轴设置同步转动，所述第六齿轮与第五齿轮啮合，所述第一锥齿轮与第六齿轮同轴设置同步转动，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮套设在能量转换机构的输入端。
6.在上述技术方案基础上，所述能量转换机构设置为发电机，所述发电机的输入端与第二锥齿轮同轴设置。
7.在上述技术方案基础上，所述机架上设置有固定架，所述固定架一端与机架顶端固定连接，另一端套设在转动轴上，所述转动轴与固定架转动连接。
8.在上述技术方案基础上，所述机架上设置有支撑杆，所述旋转头、第二连杆套设置
在支撑杆上且与支撑杆转动连接。
9.在上述技术方案基础上，所述转动杆在固定板上对称设置有两个。
10.在上述技术方案基础上，所述浮标设置为球形结构。
11.本实用新型提供的技术方案产生的有益效果在于：
12.1、本实用新型中通过波浪能捕获机构对波浪能进行捕获即波浪在垂直方向上的运动所具有的能量进行捕获，通过曲柄连杆机构将波浪的上下运动转换为传动机构的转动，即将直线运动转化为旋转运动，从而带动能量转换机构的工作，实现波浪能到机械能再到电能的转换，实现对波浪能的收集和有效利用；具体的，设置在水面上的浮标随着海浪进行摆动、起伏，通过连接杆、固定板驱动转动杆相对于机架进行转动，转动杆带动第一连杆上下运动，第一连杆带动旋转头相对于机架转动，旋转头带动第二连杆上下移动，第二连杆通过第三连杆带动第四连杆转动即转动轴转动，所述传动机构通过转动轴驱动工作，从而带动能量转换机构工作进行能量的不断转化。
13.2、通过将转动机构设置为多个齿轮形成的齿轮组，旋转轴的旋转运经过六个不同模数的直齿轮传动，可以大大提升其转动速度，提高能量转换效率。
附图说明
14.图1是本实用新型的整体结构示意图；
15.图2是本实用新型的主视图；
16.图3是本实用新型中波浪能捕获机构的结构示意图；
17.图4是本实用新型中曲柄连杆机构的结构示意图；
18.图5是本实用新型中传动机构与能量转换机构的结构示意图；
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
20.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.如图1至图5所示，一种振荡式波浪能发电装置，包括浮体1、机架2、波浪能捕获机构3、曲柄连杆机构4、传动机构5以及能量转换机构6，所述机架2设置在浮体1上，所述波浪能捕获机构3包括浮标31、连接杆32、固定板33以及转动杆34，所述浮标31漂浮在水面上，所述连接杆32一端固定设置在浮标31顶端，另一端固定设置在固定板33底端，所述转动杆 34与机架2转动连接且一端固定设置在固定板33侧壁上，另一端与曲柄连杆机构4连接；所述曲柄连杆机构4包括第一连杆41、旋转头42、第二连杆43、第三连杆44以及第四连杆45，所述
第一连杆41一端与转动杆34 自由端铰接，另一端与旋转头42铰接，所述旋转头42与机架2转动连接，所述第二连杆43一端与机架2铰接且由旋转头42带动转动，另一端与第三连杆44铰接，所述第四连杆45一端与第三连杆44铰接，另一端固定设置有转动轴46；所述能量转换机构6通过传动机构5由曲柄连杆机构4驱动。
23.本实用新型中通过波浪能捕获机构3对波浪能进行捕获即波浪在垂直方向上的运动所具有的能量进行捕获，通过曲柄连杆机构4将波浪的上下运动转换为传动机构的转动，即将直线运动转化为旋转运动，从而带动能量转换机构6的工作，实现波浪能到机械能再到电能的转换，实现对波浪能的收集和有效利用；具体的，设置在水面上的浮标31随着海浪进行摆动、起伏，通过连接杆32、固定板33驱动转动杆34相对于机架2进行转动，转动杆34带动第一连杆41上下运动，第一连杆41带动旋转头42相对于机架2转动，旋转头42带动第二连杆43上下移动，第二连杆43通过第三连杆44带动第四连杆45转动即转动轴46转动，所述传动机构5通过转动轴46驱动工作，从而带动能量转换机构6工作进行能量的不断转化。
24.在上述技术方案基础上，如图5所示，所述传动机构5包括第一齿轮 51、第二齿轮52、第三齿轮53、第四齿轮51、第五齿轮55、第六齿轮56、第一锥齿轮57以及第二锥齿轮58，所述第一齿轮51套设在转动轴46的输出端，所述第二齿轮52与第一齿轮51啮合，所述第三齿轮53与第二齿轮 52同轴设置同步转动，所述第四齿轮54与第三齿轮53啮合，所述第五齿轮55与第四齿轮54同轴设置同步转动，所述第六齿轮56与第五齿轮55 啮合，所述第一锥齿轮57与第六齿轮56同轴设置同步转动，所述第二锥齿轮58与第一锥齿轮57啮合，所述第二锥齿轮58套设在能量转换机构6 的输入端。通过将转动机构5设置为多个齿轮形成的齿轮组，旋转轴的旋转运经过六个不同模数的直齿轮传动，可以大大提升其转动速度，提高能量转换效率。
25.在上述技术方案基础上，所述能量转换机构6设置为发电机，所述发电机的输入端与第二锥齿轮58同轴设置；即通过第二锥齿轮58的转动带动发电机输入轴转动实现发电，完成机械能至电能的转化；更优选的，可以通过蓄电池将电能以化学能的形式存储，完成波浪能的收集、转化利用以及储存的整个过程。
26.在上述技术方案基础上，如图1所示，所述机架2上设置有固定架21，所述固定架21一端与机架2顶端固定连接，另一端套设在转动轴46上，所述转动轴46与固定架21转动连接。通过在机架2上设置有固定架21，可以对转动轴46以及第一齿轮51的运动起到较好的支撑作用，增加整体装置运行的稳定性能。
27.在上述技术方案基础上，所述机架2上设置有支撑杆22，所述旋转头 42、第二连杆43套设置在支撑杆22上且与支撑杆22转动连接。通过在机架2上设置有支撑杆22，可以对旋转头42以及第二连杆43的转动起支撑作用，提高运行稳定性能。
28.在上述技术方案基础上，所述转动杆34在固定板33上对称设置有两个。
29.在上述技术方案基础上，所述浮标31设置为球形结构。
30.工作时，浮体1浮在海面上，此时球形的浮标31浸没在海面以下，波浪的起伏带动浮标31在海上摆动、起伏，浮标31在z方向产生上下运动，浮标31上下运动会带动连接杆32、固定板33运动，固定板33带动转动杆 34相对于机架2在x方向上转动，转动杆34通过第一连杆41带动旋转头42相对机架2在y方向上转动，第二连杆43与旋转头42同步转动且在z 方向上下运动，第二连杆43通过第三连杆44带动第四连杆45实现转动，转动轴46被带动转动，从
而驱动传动机构5上多个啮合的齿轮进行转动，最终通过第二锥齿轮58驱动发电机转轴进行转动。即波浪能捕获机构3将球形的浮标31在竖直方向上的运动所具有的能量进行捕获，曲柄连杆机构 4将直线运动转化为曲线运动，并且通过传动机构5驱动能量转换机构6工作，完成波浪能通过机械能向电能的转化，即完成波浪能的有效收集与转化的过程。
31.需要说明的是，上述提及x、y、z方向是基于本说明书附图中所示的内容，仅是为了方便对工作过程的描述和理解，并不构成对本技术中技术方案的限制。
32.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，因此应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
33.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。