波浪能与风能联合发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及可再生能源利用技术领域，公开了一种波浪能与风能联合发电装置，包括波浪收集系统、波能及风能转换系统、齿轮传动系统、发电机组、旋转升降系统。波浪收集系统收集并导入波浪，波能及风能转换系统通过波浪发电叶轮和风力发电叶轮分别带动波浪力驱动轴和风力驱动轴转动，齿轮传动系统借助波浪轴锥棘轮和风轴锥棘轮实现机械能向电能的转换，从而使发电机组发电；旋转升降系统根据不同水位及波浪来向使整个装置进行旋转与升降，调整集水坡道位置以尽可能的收集波浪。本实用新型专利技术利用波浪能及风能互补并驱动同一发电系统，使得低成本开发和高效利用海洋能源成为可能，又可以根据不同的海况进行调整位置，增加了有效空间范围的能量吸收。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及可再生能源利用
，具体的说，是涉及海洋波浪能与风能发电装置的联合开发应用。
技术介绍
伴随着经济的高速增长和人口的不断增加，能源危机和环境污染问题的日益加剧，能源的需求量不断上升，越来越多的国家开始加强对可再生能源的开发和利用。海洋中蕴藏着丰富的可再生能源，其中海洋波浪能在海洋中无处不在，它具有能量密度高，分布广等优点，是一种取之不竭的可再生清洁能源。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kw，其中海上可开发利用的风能储量约7.5亿kw。因此，开发一种能综合利用波浪能及风能的发电装置，是提高能量利用率的重要研究内容。现有的利用海洋能源发电的形式较为单一，多为利用波浪能发电或海洋风能发电其中一种方式进行发电，而利用海洋波浪能及风能的综合发电装置多为分别驱动波浪能发电系统和风能发电系统进行发电，且发电装置大多为固定式，不能随着周围海洋环境的变化而进行调整，限制了有效空间范围的能量吸收，受地形及海况条件限制较强。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中的不足，本技术提供了一种集高效率、高适用性为一体，结构简单，建造成本低的波浪能与风能联合发电装置，能够充分利用海洋能源，获得高效的能量传递和转化，利用波浪能及风能互补并驱动同一发电系统，使得低成本开发和高效利用海洋能源成为可能，同时发电装置又可以根据不同的海况进行调整，增加了有效空间范围的能量吸收。本技术通过以下的技术方案予以实现：一种波浪能与风能联合发电装置，包括波浪收集系统、波能及风能转换系统、齿轮传动系统和发电机组；所述波浪收集系统包括集水坡道、集水廊道和排水廊道，所述集水坡道末端与所述集水廊道连接，所述集水廊道的出口和所述排水廊道的入口连接；所述波能及风能转换系统包括波浪发电叶轮、波浪力驱动轴、风力发电叶轮、风力驱动轴；所述波浪发电叶轮与所述波浪力驱动轴设置于所述集水廊道内，所述波浪发电叶轮固定安装在所述波浪力驱动轴上，所述波浪力驱动轴以安装在所述集水廊道上壁的滚动轴承和安装在所述集水廊道下壁的止推轴承支撑；所述风力发电叶轮和所述风力驱动轴设置于所述集水廊道上方的机房顶部，所述机房焊接在所述集水廊道上壁外部，所述风力发电叶轮固定安装在所述风力驱动轴顶部，所述风力驱动轴通过安装在所述机房顶板的滚动轴承支撑；所述齿轮传动系统包括设置于所述机房内的波浪轴锥棘轮、风轴锥棘轮、输出锥齿轮、传动轴、传动轴主动轮、发电机被动轮；所述波浪轴锥棘轮安装于所述波浪力驱动轴顶端，所述风轴锥棘轮安装于所述风力驱动轴底端，所述风轴锥棘轮和所述波浪轴锥棘轮上下对称设置且同时与所述输出锥齿轮相啮合，所述输出锥齿轮通过所述传动轴连接所述传动轴主动轮，所述传动轴主动轮与所述发电机被动轮相啮合，所述发电机被动轮安装在所述发电机组的发电机转轴上；所述发电机组包括设置于所述机房内的发电机转轴、发电机；所述发电机转轴连接于所述发电机。该波浪能与风能联合发电装置还包括旋转升降系统，所述旋转升降系统上部安装所述波浪收集系统的所述集水廊道和所述排水廊道；所述旋转升降系统包括固定安装于基础的支撑桩柱，所述支撑桩柱上部固定安装有旋转升降桩柱，所述支撑桩柱顶面安装有两个布置在所述旋转升降桩柱两侧的液压千斤顶，所述液压千斤顶支撑同轴设置于所述旋转升降桩柱外部的旋转升降箱体，所述旋转升降箱体外部套设有底部锚固于所述支撑桩柱的旋转套筒，所述旋转套筒和所述旋转升降箱体之间设置有防水橡胶套环；所述旋转升降桩柱底部穿过所述旋转升降箱体的底板，并固定安装在支撑桩柱上；所述旋转升降箱体的底板上表面固定安装有由旋转平台电机控制的旋转电机主动轮，所述旋转电机主动轮与设置于所述旋转升降箱体底板上表面的旋转平台被动轮相啮合，所述旋转平台被动轮套装于所述旋转升降桩柱外部，所述旋转升降桩柱侧壁设置有轴向的键槽滑道，所述旋转平台被动轮通过安装在所述键槽滑道中的键与所述旋转升降桩柱固定连接。所述旋转升降系统中，所述液压千斤顶顶部设置有滚珠，所述旋转升降箱体底板下表面对应于所述滚珠设置有环形滑道。所述旋转升降系统中，所述旋转平台被动轮底面安装有滚珠，所述旋转升降箱体底板上表面对应于所述滚珠设置有环形滑道。所述齿轮传动系统中，所述波浪轴锥棘轮和所述风轴锥棘轮的结构相同，均为由圆锥齿轮与内齿式棘轮嵌套而成的组合式机构，其外缘设置为锥齿轮、内缘设置为内棘轮、中心嵌装有拨盘，所述拨盘上铰接有径向均布的主动棘爪，所述主动棘爪插入所述内棘轮的齿槽内；所述主动棘爪内侧通过弹簧保持与所述内棘轮的良好接触；所述拨盘中心固定连接于风力驱动轴或波浪力驱动轴；并且，所述波浪轴锥棘轮和所述风轴锥棘轮上下对称设置，以使所述波浪轴锥棘轮和所述风轴锥棘轮在同视角下以相同的方向旋转。所述波能及风能转换系统中，多个所述波浪发电叶轮等间距的固定安装于波浪力驱动轴上。本技术的有益效果是：(一)本技术的波能和风能转换系统中，波浪轴锥棘轮采用锥齿轮与棘轮嵌套结构，在有风无浪的条件下风力发电叶轮的旋转不会引起波浪发电叶轮的旋转；风轴锥棘轮采用锥齿轮与棘轮嵌套结构，保证风力发电叶轮驱动风轴锥棘轮只沿一个方向转动，且有浪无风的条件下波浪发电叶轮的旋转不会引起风力发电叶轮的旋转；波浪轴锥棘轮与风轴锥棘轮均与输出锥齿轮相啮合，使发电装置连续高效地产生电能。(二)本技术的旋转升降系统可使波浪能与风能联合发电装置对于不同水深，不同波浪来向的情况下均适用，提高了该发电装置的发电效率，扩大了适用范围。(三)本技术的波浪收集系统，其集水坡道能够提高波浪能的吸收率，防止波浪向两侧滑落并提高波浪的重力势能，有利于波浪的越浪，收集更多的波能；其排水廊道能够保证波浪迅速排出发电装置，保证了整个发电装置工作的连续性及安全性；集水廊道和排水廊道能够保证波浪单向流过发电装置，使波浪发电叶轮单向旋转。(四)本技术中采用轴流式波浪发电，且布置多个波浪发电叶轮，提高了波浪发电的效率。(五)本技术的机房固定在集水廊道上部，有效利用自身结构支撑齿轮传动系统以及发电机组，对装置起到保护作用，延长装置的使用寿命。(六)本技术采用齿轮传动系统实现机械能向电能的转换，齿轮传动平稳、传动比精确、工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度及尺度范围大。(七)本技术结构简单，适用范围较广，成本较低，发电效率较高，能够充分利用海洋资源。附图说明图1是本技术的波浪能与风能联合发电装置的结构给定视角立体局部剖分图；其中：1.集水坡道，2.集水廊道，3.波浪发电叶轮，4.波浪力驱动轴，5.风力发电叶轮，6.风力驱动轴，7.波浪轴锥棘轮，8.风轴锥棘轮，9，输出锥齿轮，10.传动轴，11.传动轴主动轮，12.发电机转轴，13.发电机，14.发电机支座，15.机房，16.旋转升降箱体，161.旋转升降桩柱，162.旋转平台被动轮，163.旋转电机主动轮，164.旋转平台电机，17.支撑桩柱，18.液压千斤顶，19.排水廊道，23.基础24.发电机被动轮，25.旋转套筒，26.防水橡胶套环；图2是本技术的波浪能与风能联合发电装置的俯视图；图3是本技术的风力发电叶轮的结构示意图；图4是本技术的风轴锥棘轮的结构示意图；其中：81.弹簧，82.拨盘，83.主动棘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波浪能与风能联合发电装置，其特征在于，包括波浪收集系统、波能及风能转换系统、齿轮传动系统和发电机组；所述波浪收集系统包括集水坡道、集水廊道和排水廊道，所述集水坡道末端与所述集水廊道连接，所述集水廊道的出口和所述排水廊道的入口连接；所述波能及风能转换系统包括波浪发电叶轮、波浪力驱动轴、风力发电叶轮、风力驱动轴；所述波浪发电叶轮与所述波浪力驱动轴设置于所述集水廊道内，所述波浪发电叶轮固定安装在所述波浪力驱动轴上，所述波浪力驱动轴以安装在所述集水廊道上壁的滚动轴承和安装在所述集水廊道下壁的止推轴承支撑；所述风力发电叶轮和所述风力驱动轴设置于所述集水廊道上方的机房顶部，所述机房焊接在所述集水廊道上壁外部，所述风力发电叶轮固定安装在所述风力驱动轴顶部，所述风力驱动轴通过安装在所述机房顶板的滚动轴承支撑；所述齿轮传动系统包括设置于所述机房内的波浪轴锥棘轮、风轴锥棘轮、输出锥齿轮、传动轴、传动轴主动轮、发电机被动轮；所述波浪轴锥棘轮安装于所述波浪力驱动轴顶端，所述风轴锥棘轮安装于所述风力驱动轴底端，所述风轴锥棘轮和所述波浪轴锥棘轮上下对称设置且同时与所述输出锥齿轮相啮合，所述输出锥齿轮通过所述传动轴连接所述传动轴主动轮，所述传动轴主动轮与所述发电机被动轮相啮合，所述发电机被动轮安装在所述发电机组的发电机转轴上；所述发电机组包括设置于所述机房内的发电机转轴、发电机；所述发电机转轴连接于所述发电机。...

【技术特征摘要】
1.一种波浪能与风能联合发电装置，其特征在于，包括波浪收集系统、波能及风能转换系统、齿轮传动系统和发电机组；所述波浪收集系统包括集水坡道、集水廊道和排水廊道，所述集水坡道末端与所述集水廊道连接，所述集水廊道的出口和所述排水廊道的入口连接；所述波能及风能转换系统包括波浪发电叶轮、波浪力驱动轴、风力发电叶轮、风力驱动轴；所述波浪发电叶轮与所述波浪力驱动轴设置于所述集水廊道内，所述波浪发电叶轮固定安装在所述波浪力驱动轴上，所述波浪力驱动轴以安装在所述集水廊道上壁的滚动轴承和安装在所述集水廊道下壁的止推轴承支撑；所述风力发电叶轮和所述风力驱动轴设置于所述集水廊道上方的机房顶部，所述机房焊接在所述集水廊道上壁外部，所述风力发电叶轮固定安装在所述风力驱动轴顶部，所述风力驱动轴通过安装在所述机房顶板的滚动轴承支撑；所述齿轮传动系统包括设置于所述机房内的波浪轴锥棘轮、风轴锥棘轮、输出锥齿轮、传动轴、传动轴主动轮、发电机被动轮；所述波浪轴锥棘轮安装于所述波浪力驱动轴顶端，所述风轴锥棘轮安装于所述风力驱动轴底端，所述风轴锥棘轮和所述波浪轴锥棘轮上下对称设置且同时与所述输出锥齿轮相啮合，所述输出锥齿轮通过所述传动轴连接所述传动轴主动轮，所述传动轴主动轮与所述发电机被动轮相啮合，所述发电机被动轮安装在所述发电机组的发电机转轴上；所述发电机组包括设置于所述机房内的发电机转轴、发电机；所述发电机转轴连接于所述发电机。2.根据权利要求1所述的一种波浪能与风能联合发电装置，其特征在于，该波浪能与风能联合发电装置还包括旋转升降系统，所述旋转升降系统上部安装所述波浪收集系统的所述集水廊道和所述排水廊道；所述旋转升降系统包括固定安装于基础的支撑桩柱，所述支撑桩柱上部固定安装有旋转升降桩柱，所述支撑桩柱顶面安装有两个布置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大鸣，甄珠，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津;12