一种同步带传动振荡浮子波浪能转换装置制造方法及图纸

一种同步带传动振荡浮子波浪能转换装置，包括振荡浮子，能量转换装置和漂浮式机架等部分；振荡浮子包括吸波浮体、同步带固定装置和导向装置；能量转换装置包括同步带传动装置、超越离合器传动箱和增速变速器、单向联轴器、飞轮、传动带及带轮、发电机和电控箱；漂浮式机架包括用杆件搭建的桁架主体、桁架平台、安全浮体、导向杆、升降系统和阻尼配重系统；同步带传动装置包括穿过吸波浮体中间孔的同步带、同步带轮、压带轮和同步带张紧装置；同步带的一条边与振荡浮子固定并将吸波浮体的动能转换输出；升降系统包括空压机、控制阀、升降浮箱及连接管路。该漂浮式能量转换装置结构简单，稳定可靠，可以升降，能够抵抗强风浪，波浪能利用率高。

【技术实现步骤摘要】
一种同步带传动振荡浮子波浪能转换装置
本专利技术涉及一种能量转换装置，具体涉及利用海洋波浪能的能量转换装置，尤其是一种同步带传动振荡浮子能量转换装置。
技术介绍
通过漂浮于水面的振荡浮子吸收波浪上下运动的能量，将波浪能直接转换成便于利用的机械能，效率高，简单可靠，目前已被广泛应用；现有的波浪能转换装置还存在一些问题，需要改进和完善，才能更好地推广和应用。1、中国专利技术专利申请公开说明书CN101900073A公开了一种波浪发电设备，该专利技术波浪发电设备利用海水波浪使浮体（即振荡浮子）在潜水平台上不断的上升和下降运动，浮体不断的上升和下降所产生的势能差通过第一飞轮（即单向齿轮）与第一齿条的啮合或第二飞轮与第二齿条啮合的将势能差转换为传动轴的连续的正向转动，该飞轮是有单向离合器与传动齿轮组合构成。由于单向齿轮的作用，无论浮体上升还是下降，传动轴始终保持正向转动，通过传动轴连续的正向转动带动发电机发电，达到利用波浪发电的目的。上述波浪发电设备其浮体及固定于浮体上的齿条、齿柱，随波浪上下运动，当波浪推动浮子向上运动时，齿条和矩形框齿柱就会向上伸出齿轮（即单向齿轮），当浮子到达到最高点时，其伸出高度不小于一个波高；一般波高在2～3米左右，此波高对发电是较为理想的，有时会更高；因为此时齿条伸出齿轮量过大，所以造成整个装置不稳定和抗风浪能力减弱。上述波浪发电设备其振荡浮子上下运动的导向装置，是由浮子上的2个导轮及与之配合的立柱和齿柱限位轮实现的，来自波浪的横向力、侧弯力及扭转力，还有海面上波浪的拍打力，作用于浮子、齿轮、齿条和齿柱上，由于该结构承受能力薄弱，容易损坏，造成了整个设备不稳定和抗风浪能力不足。2、中国专利技术专利申请公开说明书CN103114958A公开了一种机械式组合型振荡浮子波浪能发电装置，该装置包括发电系统和固定系统；固定系统包括浮箱和固定架，固定架为正方体结构，其固定连接于浮箱顶部，固定架侧面四角分别设置立柱；发电系统由四组相同的发电机构组成，每组发电机构包括浮子、能量转换装置和能量输出装置；浮子通过其上设置的上下贯通的孔套装于立柱上；能量转换装置包括固定于立柱上的齿条和固定于浮子上的单向齿轮（即负载齿轮）；该齿轮齿条机构将浮子的直线运动转换成旋转运动，输出给旋转发电机，完成了波浪能到电能的转换；该装置将发电机，转换齿轮等机构设备均置于不停上下运动的振荡浮子平台上，当振荡浮子处于最低点时，立柱连同立柱上的齿条就会伸出齿轮很高的距离，造成了整个设备不稳定状况，同时也存在操作平台不稳定和在平台上工作非常困难，该装置很难实现将多个独立的浮子动力系统通过机械轴串联，进而减小转速的波动，达到平稳发电的目的。3、中国技术专利授权公告号CN201687642U公开了一种海洋波浪能发电装置，该装置采用双面齿轮齿条机构，齿条固定在振荡浮子上，随振荡浮子上下运动，为了防止波浪的横向力带来的不利，为双面齿条设计了齿条滑槽，这一措施仍不能很好解决由于齿条向上伸出过长造成振荡浮子发电装置抵抗风浪能力弱的问题。4、在2016年出版的《海岸工程》第1期杂志中“波浪能振荡浮子转换方式实验装置的研究与设计”一文公开了一种垂振式振荡浮子波浪能发电系统，这是齿轮齿条传动振荡浮子波浪能转换方式的典型装置；由单个典型装置组成的发电系统，或由多个典型装置组成的发电系统，都存在齿条随振荡浮子向上运动向上伸出量大造成不稳定的问题。对于上述现有技术存在的齿轮齿条机构和导向装置的问题，造成的振荡浮子上下运动不稳定，导致整个发电装置抗风浪能力减弱。虽然采用了多种改进措施，都不能从根本上解决问题。
技术实现思路
为了解决现有的技术问题，本专利技术提供一种同步带传动振荡浮子波浪能转换装置，它包括振荡浮子、机械能转换装置、机械能-电能转换装置和漂浮式机架四部分，其特征在于以漂浮式机架的导向杆为运动轨道的振荡浮子位于漂浮式机架的桁架上平台之下水面中，机械能转换装置、机械能-电能转换装置位于漂浮式机架的桁架上平台之上；所述的振荡浮子包括吸波浮体、同步带固定装置和导向装置；所述的机械能转换装置包括同步带传动装置、超越离合器传动箱和增速变速器；所述机械能-电能转换装置包括单向联轴器、飞轮、传动带、传动带轮、旋转发电机和电控箱；所述漂浮式机架包括用杆件搭建成网格格构的桁架主体、桁架上平台、安全浮体、与所述导向装置配合的导向杆、桁架下平台、升降系统和阻尼配重系统。进一步地，所述吸波浮体为圆柱体，在圆柱体上下端面圆的中心处具有一个通孔。进一步地，所述同步带固定装置包括安装在吸波浮体端面圆的中心处通孔一侧的固定架、与固定架相连的夹板和紧固件。进一步地，所述导向装置包括安装在吸波浮体的周边固定支架及与固定支架配套的导向滚轮、轮轴系组件和固定件。进一步地，所述同步带传动装置包括穿过吸波浮体圆的中心处通孔的同步带、位于桁架上平台上面的左负载同步带轮、上压带轮、右负载同步带轮、下压带轮和位于桁架下平台上面的换向同步带轮和同步带张紧装置。进一步地，所述超越离合器传动箱包括左输入轴、左输入齿轮、左超越离合器、右输入轴、右输入齿轮、右超越离合器、惰轮、输出齿轮及输出轴。进一步地，所述升降系统包括位于桁架上平台之上的空压机、单向阀、二位三通阀、安全截止阀和位于桁架下平台之下的升降浮箱及连接上述元件的管路。进一步地，所述阻尼配重系统包括固定于桁架主体底部的阻尼板和在阻尼板上面中部固定的配重块。本专利技术提供的一种同步带传动振荡浮子波浪能转换装置，该装置通过同步带固定装置将吸波浮体固定于同步带的一条边上，被固定那条边的同步带与吸波浮体一同随波浪上下运动，驱动负载同步带轮和换向同步带轮做旋转运动，当波浪推动吸波浮体上升时，负载同步带轮（如同齿轮齿条机构中的负载齿轮）上方没有了向上伸出的零件，从而解决了齿轮齿条传动波浪能转换装置不稳定和抗风浪能力差的缺点；本装置在振荡浮子的周边设计了一种由导向轮和导向杆组成的导向机构，改善了浮子上下运动时的受力状况，从而进一步提高了整体设备的稳定性和抗风浪能力；该装置的机架采用了桁架结构，提高了导向杆的刚度和强度，同时对波浪的阻力极小，从而使来自各个方向的波浪能均能最大限度地利用。进一步，该装置采用的升降系统，可以灵活调整漂浮式机架伸出海平面的高度，使导向杆对振荡浮子处于最佳工作位置。该装置采用的安全浮箱，保证了整体设备在台风等恶劣气候时能够安全度过。本专利技术的有益效果主要有以下几个方面。1、采用同步带传动，解决了现有振荡浮子能量转换装置中齿轮齿条机构带来的不稳定的缺点。2、采用在吸波浮体周边安装导向装置与导向杆组合的导向机构，改善了振荡浮子和导向机构的受力状况，使整个装置的稳定性得到加强。3、由杆件搭建成网架格构的桁架主体，强度高，重量轻，成本低，对波浪的阻力极小，因而振荡浮子能量转换装置对波浪能吸收利用率高。4、由于升降系统的控制使整体设备处于最佳工作状态。5、由于有安全浮体和升降系统的控制，保证了整体设备不被强风浪损坏，提高了整体设备的“生存能力”。附图说明图1为本专利技术一种同步带传动振荡浮子波浪能转换装置实施例的整体设备透视图。图2是图1所示实施例中振荡浮子结构透视图。图3是图2所示实施例中同步带固定装置的结构透视图。图4是图2所示实施例中导向装置的结构透视图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步带传动振荡浮子波浪能转换装置，包括振荡浮子、机械能转换装置、机械能‑电能转换装置和漂浮式机架四个部分，其特征在于以漂浮式机架的导向杆（404）为运动轨道的振荡浮子位于漂浮式机架的桁架上平台（402）之下水面中，机械能转换装置、机械能‑电能转换装置位于漂浮式机架的桁架上平台（402）之上；所述的振荡浮子包括吸波浮体（101）、同步带固定装置和导向装置；所述的机械能转换装置包括同步带传动装置、超越离合器传动箱（217）和增速变速器（218）；所述机械能‑电能转换装置包括单向联轴器（301）、飞轮（302）、传动带（303）、传动带轮、旋转发电机和电控箱；所述漂浮式机架包括用杆件搭建成网格格构的桁架主体（401）、桁架上平台（402）、安全浮体（403）、与所述导向装置配合的导向杆（404）、桁架下平台（405）、升降系统和阻尼配重系统。

【技术特征摘要】
1.一种同步带传动振荡浮子波浪能转换装置，包括振荡浮子、机械能转换装置、机械能-电能转换装置和漂浮式机架四个部分，其特征在于以漂浮式机架的导向杆（404）为运动轨道的振荡浮子位于漂浮式机架的桁架上平台（402）之下水面中，机械能转换装置、机械能-电能转换装置位于漂浮式机架的桁架上平台（402）之上；所述的振荡浮子包括吸波浮体（101）、同步带固定装置和导向装置；所述的机械能转换装置包括同步带传动装置、超越离合器传动箱（217）和增速变速器（218）；所述机械能-电能转换装置包括单向联轴器（301）、飞轮（302）、传动带（303）、传动带轮、旋转发电机和电控箱；所述漂浮式机架包括用杆件搭建成网格格构的桁架主体（401）、桁架上平台（402）、安全浮体（403）、与所述导向装置配合的导向杆（404）、桁架下平台（405）、升降系统和阻尼配重系统。2.根据权利要求1所述的同步带传动振荡浮子波浪能转换装置，其特征在于，所述吸波浮体（101）为圆柱体，在圆柱体上下端面圆的中心处具有一个通孔（102）。3.根据权利要求1所述的同步带传动振荡浮子波浪能转换装置，其特征在于，所述同步带固定装置包括安装在吸波浮体端面圆的中心处通孔（102）一侧的固定架（103）、与固定架相连的夹板（104）和紧固件（105）。4.根据权利要求1所述的同步带传动振荡浮子波浪能转换装置，其特征在于，所述导向装置包括安装在吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李政清，闻福三，任齐，伍时和，李社蕾，王连胜，丁学用，赵京明，杨泽华，葛泽波，符永福，孙塑埴，方蕴赛，窦明成，王标极，刘鹏，马晓龙，朱承峰，肖扬，
申请(专利权)人：闻福三，
类型：新型
国别省市：海南,46