一种振荡浮摆式波浪能收集摩擦发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种振荡浮摆式波浪能收集摩擦发电装置，包括外壳、能量收集单元、共振齿轮机构、摇杆传动组件及摩擦发电单元，外壳为两端封闭的圆筒结构，其内部由上往下依次设有第一隔板、第二隔板及第三隔板。能量收集单元位于第一隔板上方包括两个浮摆，两个浮摆通过第一隔板上方S形安装板对称布置，且与共振齿轮箱活动相连。共振齿轮箱、摇杆传动组件和角传动组件位于第一隔板和第二隔板之间。能量收集单元与共振齿轮机构活动相连，摇杆传动组件通过角传动组件四轴传动组件相连。四轴传动组件通过增速组件与摩擦发电单元相连。本发明专利技术结构紧凑，耐腐蚀，抗风浪能力强，减小波浪能对浮摆的机械破坏，结构紧凑，便于维护，波浪能发电效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种振荡浮摆式波浪能收集摩擦发电装置
本专利技术涉及海洋能发电装备
，具体涉及一种振荡浮摆式波浪能收集摩擦发电装置。
技术介绍
一般情况下海洋波浪受太阳及风力影响，具有速度低、随机性大等特点。将低速且不稳定的波浪能转换成高速且平稳的机械能，是有效开发利用海洋波浪能所需功克的技术难题。其次由于海洋波浪能能流密度低，且具有不稳定性，在增加波浪能发电装置设计难度的同时，也极大的增大了波浪能发电的成本。据保守估计，目前应用最广泛的火力发电的成本仅为波浪能发电成本的十分之一。如果找不到降低波浪能发电成本的方法，使其电价上具有竞争优势，波浪能发电的实际推广与应用无异于纸上谈兵。截至目前为止，所设计研究的波浪能发电装置多为实验所用，其实验的水域一般采用造波池，其波形具有规则，平稳的特点。然而在实际的海洋中，海洋的波浪是复杂而多变的，受天气，风力，气压等多方面的影响。同时，海洋波浪能能量分散，能流密度较低，也使现有的波浪能发电设备发电总效率较低。另外，目前的海洋波浪能发电装置一般选用小型三相交流发电机，而此种发电机在实际的波浪能发电装置上并不完全适用，没有合适型号的发电机也成为制约波浪能发电装置总发电率提高的重要因素。最后,波浪能发电装置的实际工作环境是海洋，我国海域是台风高发区，台风具有非常大的破坏力，对海洋波浪能发电装置进行损坏，导致其失效。与此同时，海洋生物的附着与海水自身的腐蚀性，也使发电装置极易被腐蚀，降低了装备的使用寿命，这同时也提高了海洋波浪能发电装置的工程造价。因此可见，现有技术有待于进一步改进和提高。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提出一种振荡浮摆式波浪能收集摩擦发电装置，解决现有波浪发电装置易腐蚀、难维护、对环境波浪条件适应性差，且能量利用率不高的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种振荡浮摆式波浪能收集摩擦发电装置，包括外壳、能量收集单元、共振齿轮机构、摇杆传动组件、角传动组件、增速组件及摩擦发电单元，外壳为两端封闭的圆筒结构，其内部由上往下依次设有第一隔板、第二隔板及第三隔板。能量收集单元位于第一隔板上方，共振齿轮箱、摇杆传动组件和角传动组件位于第一隔板和第二隔板之间。能量收集单元包括两个浮摆，第一隔板上方设有S形安装板，两个浮摆位于S形安装板的两侧，各浮摆均通过一个浮摆支架与S形安装板活动相连。共振齿轮机构包括共振齿轮箱、共振齿条，共振齿条设在共振齿轮箱内，共振齿条的上端分别与两个浮摆柔性相连，其下端与角传动组件柔性相连。摇杆传动组件有四个，呈环形均匀固定在共振齿轮箱的周围，摇杆传动组件通过万向节与共振齿轮箱活动相连。角传动组件有四个，分别位于四个摇杆传动组件的下方，角传动组件的上端与对应的摇杆传动组件相连。共振齿轮机构的下方设有四轴传动组件，四轴传动组件分别与角传动组件相连。增速组件设置在第三隔板上，增速组件的上端与所述四轴传动组件相连，摩擦发电单元位于第三隔板的下方，增速组件与摩擦发电单元相连，摩擦发电单元与蓄电池电连接。进一步地，外壳位于S形安装板的两侧对称开设有两个方形缺口，两个方形缺口分别与两个浮摆相对应。S形安装板的底部与第一隔板固定相连，其两端与外壳的内壁固定相连。浮摆支架的一端与其对应的浮摆固定相连，其另一端与S形安装板铰接。进一步地，浮摆支架的底部均设有导轨，所述导轨上配置有滑块。S形安装板的两侧分别设有传动杆，传动杆的上端与同侧的滑块铰接，传动杆向下穿过第一隔板且与其滑动密封配合，两个传动杆的下端与一个弹簧座固定相连。进一步地，共振齿条的上下两端穿过共振齿轮箱外部，共振齿条的上端通过上支撑弹簧与弹簧座相连，其下端通过下支撑弹簧与角传动组件相连。共振齿条为双面齿条，双面齿条的两侧分别设有与其啮合的一个第一齿轮。所述共振齿轮箱的外侧设有多个水平支撑弹簧，多个水平支撑弹簧呈环形均匀布置，各水平支撑弹一端与共振齿轮箱的外壁固定相连，另一端与外壳的内壁固定相连。进一步地，摇杆传动组件包括摇杆齿轮箱、锥齿轮组及摇杆，所述摇杆齿轮箱与外壳的内壁固定相连，锥齿轮组设置在摇杆齿轮箱的内部。所述摇杆有两个，相对平行布置在摇杆齿轮箱的两侧，锥齿轮组的相对两侧均伸出摇杆齿轮箱的外部，与同侧的摇杆的一端固定相连，两个摇杆的另一端通过连杆固定相连。所述万向节的一端与连杆转动相连，另一端与共振齿轮箱的外壁固定相连。进一步地，锥齿轮组包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第四锥齿轮，第一、第二锥齿轮相对布置，第三、第四锥齿轮相对布置，第一和第二锥齿轮的齿轮轴上分别设有一个单向超越离合器。所述第一锥齿轮和第二锥齿轮的齿轮轴伸出摇杆齿轮箱外部，分别与同侧摇杆的一端固定相连，第三锥齿轮的齿轮轴向下伸出摇杆齿轮箱外部，通过第一联轴器与对应的角传动组件的输入端相连。进一步地，角传动组件包括角传动箱体、一个第五锥齿轮和一个第六锥齿轮，所述角传动箱体固定安装在第二隔板上。第五锥齿轮和第六锥齿轮设置在角传动箱体内，第五锥齿轮的齿轮轴与第一联轴器固定相连。所述四轴传动组件位于四个角传动组件之间，其包括四轴输入壳体及设在四轴输入壳体内部的一个第七锥齿轮和四个第八锥齿轮，四轴输入壳体固定安装在第二隔板上，四个第八锥齿轮分别通过一个转轴与四个第六锥齿轮同轴固定相连。第七锥齿轮与所述四个第八锥齿轮啮合，第七锥齿轮的齿轮轴与增速组件的输入端固定相连。进一步地，增速组件包括增速器外壳、行星齿轮增速器，所述增速器外壳固定在第三隔板上，行星齿轮增速器的输入端通过第二联轴器与四轴传动组件的输出端固定相连。进一步地，所述行星齿轮增速器的输出端，通过第三联轴器与摩擦发电单元的输入端固定连接。摩擦发电单元包括发电轴、发电轮、惯性轮及摩擦环，所述发电轴的一端与第三联轴器固定相连，其另一端通过轴承与外壳的底部转动相连。惯性轮和发电轮的一上一下沿发电轴的轴向布置，且与发电轴同轴固定相连，摩擦环固定在外壳的内壁上，发电轮与摩擦环接触配合。进一步地，发电轮包括第一底板和第一环形侧壁，第一底板的中心通过轴套与发电轴键连接，所述第一底板的外边缘与第一环形侧壁的下端固定相连。摩擦环包括第二底板和由发电材料制成的第二环形侧壁，第二底板的外边缘与第二环形侧壁的下端固定相连，第二环形侧壁与外壳固定相连。第二环形侧壁位于第一环形侧壁的内部，与第一环形侧壁同轴布置，第二环形侧壁的内壁与第一环形侧壁的外壁接触配合。所述发电轴的穿过第二底板，其下端与外壳的底部转动连接。通过采用上述技术方案，本专利技术的有益技术效果是：本专利技术通过设置弹簧振子及传动机构，将浮摆受波浪能作用下的各种形式的运动转化为轴的单一方向的转动，从而驱动波浪能摩擦发电装置发电，实现对波浪能的综合高效利用。该波浪能摩擦发电装置发电最大程度降低对浪高的要求，可将波浪能收集腔分为两室，分别作用于两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振荡浮摆式波浪能收集摩擦发电装置，包括外壳、能量收集单元、共振齿轮机构、摇杆传动组件、角传动组件、增速组件及摩擦发电单元，其特征在于，外壳为两端封闭的圆筒结构，其内部由上往下依次设有第一隔板、第二隔板及第三隔板；/n能量收集单元位于第一隔板上方，共振齿轮箱、摇杆传动组件和角传动组件位于第一隔板和第二隔板之间；/n能量收集单元包括两个浮摆，第一隔板上方设有S形安装板，两个浮摆位于S形安装板的两侧，各浮摆均通过一个浮摆支架与S形安装板活动相连；/n共振齿轮机构包括共振齿轮箱、共振齿条，共振齿条设在共振齿轮箱内，共振齿条的上端分别与两个浮摆柔性相连，其下端与角传动组件柔性相连；/n摇杆传动组件有四个，呈环形均匀固定在共振齿轮箱的周围，摇杆传动组件通过万向节与共振齿轮箱活动相连；/n角传动组件有四个，分别位于四个摇杆传动组件的下方，角传动组件的上端与对应的摇杆传动组件相连；/n共振齿轮机构的下方设有四轴传动组件，四轴传动组件分别与角传动组件相连；/n增速组件设置在第三隔板上，增速组件的上端与所述四轴传动组件相连，摩擦发电单元位于第三隔板的下方，增速组件与摩擦发电单元相连，摩擦发电单元与蓄电池电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种振荡浮摆式波浪能收集摩擦发电装置，包括外壳、能量收集单元、共振齿轮机构、摇杆传动组件、角传动组件、增速组件及摩擦发电单元，其特征在于，外壳为两端封闭的圆筒结构，其内部由上往下依次设有第一隔板、第二隔板及第三隔板；
能量收集单元位于第一隔板上方，共振齿轮箱、摇杆传动组件和角传动组件位于第一隔板和第二隔板之间；
能量收集单元包括两个浮摆，第一隔板上方设有S形安装板，两个浮摆位于S形安装板的两侧，各浮摆均通过一个浮摆支架与S形安装板活动相连；
共振齿轮机构包括共振齿轮箱、共振齿条，共振齿条设在共振齿轮箱内，共振齿条的上端分别与两个浮摆柔性相连，其下端与角传动组件柔性相连；
摇杆传动组件有四个，呈环形均匀固定在共振齿轮箱的周围，摇杆传动组件通过万向节与共振齿轮箱活动相连；
角传动组件有四个，分别位于四个摇杆传动组件的下方，角传动组件的上端与对应的摇杆传动组件相连；
共振齿轮机构的下方设有四轴传动组件，四轴传动组件分别与角传动组件相连；
增速组件设置在第三隔板上，增速组件的上端与所述四轴传动组件相连，摩擦发电单元位于第三隔板的下方，增速组件与摩擦发电单元相连，摩擦发电单元与蓄电池电连接。


2.根据权利要求1所述的一种振荡浮摆式波浪能收集摩擦发电装置，其特征在于，外壳位于S形安装板的两侧对称开设有两个方形缺口，两个方形缺口分别与两个浮摆相对应；
S形安装板的底部与第一隔板固定相连，其两端与外壳的内壁固定相连；
浮摆支架的一端与其对应的浮摆固定相连，其另一端与S形安装板铰接。


3.根据权利要求1或2所述的一种振荡浮摆式波浪能收集摩擦发电装置，其特征在于，浮摆支架的底部均设有导轨，所述导轨上配置有滑块；
S形安装板的两侧分别设有传动杆，传动杆的上端与同侧的滑块铰接，传动杆向下穿过第一隔板且与其滑动密封配合，两个传动杆的下端与一个弹簧座固定相连。


4.根据权利要求3所述的一种振荡浮摆式波浪能收集摩擦发电装置，其特征在于，共振齿条的上下两端穿过共振齿轮箱外部，共振齿条的上端通过上支撑弹簧与弹簧座相连，其下端通过下支撑弹簧与角传动组件相连；
共振齿条为双面齿条，双面齿条的两侧分别设有与其啮合的一个第一齿轮；
所述共振齿轮箱的外侧设有多个水平支撑弹簧，多个水平支撑弹簧呈环形均匀布置，各水平支撑弹一端与共振齿轮箱的外壁固定相连，另一端与外壳的内壁固定相连。


5.根据权利要求1所述的一种振荡浮摆式波浪能收集摩擦发电装置，其特征在于，摇杆传动组件包括摇杆齿轮箱、锥齿轮组及摇杆，所述摇杆齿轮箱与外壳的内壁固定相连，锥齿轮组设置在摇杆齿轮箱的内部；
所述摇杆有两个，相对平行布置在摇杆齿轮箱的两侧，锥齿轮组的相对两...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金峰，封超，车永莉，曹小龙，王保义，赵安，曲豪男，钟佩思，王浩，许芝令，蔼宏论，张明珠，王哲，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37