本发明专利技术公开了一种机械传动式摆式海浪发电装置。椭球形摆体通过两根摆臂分别与转轴两端连接，转轴一端第一大圆锥齿轮与第一单向离合器外圈通过键连接，第一单向离合器内圈通过键与转轴连接，第二大圆锥齿轮与第二单向离合器外圈通过键连接，转轴另一端第二单向离合器内圈通过键与转轴连接，第一大圆锥齿轮与第二大圆锥齿轮同时与小圆锥齿轮啮合，转轴两端通过各自圆锥滚子轴承分别与上壳体连接，小圆锥齿轮轴通过第一联轴器与行星增速器一端连接，行星增速器另一端通过第二联轴器与发电机连接，发电机装在下壳体内。本发明专利技术结构简单，传动效率高，且波动性较小，抗海浪能力较强，成本较低。可以成为沿海地区重要的可再生清洁能源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海浪发电装置，尤其是涉及一种机械传动式摆式海浪发电装置。
技术介绍
海洋能作为一种清洁的可再生能源，利用其进行发电的装置研究越来越受到人们的重视。摆式波能发电是商用波浪发电的重要方式。其工作原理较为简单，即利用海洋波浪的运动推动机械摆发生转动或摆动，将波浪能转化为机械能。与机械摆相连的通常是液压装置，它将机械摆的机械能转化成液压栗的机械能与液压能，再驱动发电机发电。但液压系统存在泄漏，可靠性、稳定性较差的缺点。机械传动式摆式发电装置因可靠性高，稳定性好的优点备受关注。专利申请号201510271875.X专利技术了一种海浪发电装置，该装置由一对链轮和一对交叉链轮通过两棘轮将水轮机的往复运动转换为单向旋转运动带动电机发电。该装置结构复杂，成本高，使用链轮传动尺寸较大，存在冲击振动，传动效率低，交叉链轮不易实现。专利申请号01202356.6专利技术了一种用一对齿轮、一对链轮通过两相反布置的棘轮配合实现主动轴摆动变为被动轴单向旋转的传动机构，该装置结构复杂，使用链轮传动尺寸较大，存在冲击振动，传动效率低，容易磨损，可靠性较低。
技术实现思路
为了克服现有机械传动摆式发电装置结构复杂，传动效率低，可靠性差的不足，本专利技术的目的在于提供一种机械传动式摆式海浪发电装置，将摆体的往复摆动转换为单向旋转的传动装置。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是: 本专利技术包括椭球形摆体、两根摆臂、转轴、第一单向离合器、第一大圆锥齿轮、第二单向离合器、第二大圆锥齿轮、圆锥滚子轴承、小圆锥齿轮、上壳体、下壳体、第一联轴器、行星增速器、第二联轴器和发电机； 椭球形摆体通过两根摆臂分别与转轴两端连接，转轴一端第一大圆锥齿轮与第一单向离合器外圈通过键连接，第一单向离合器内圈通过键与转轴连接，第二大圆锥齿轮与第二单向离合器外圈通过键连接，转轴另一端第二单向离合器内圈通过键与转轴连接，第一大圆锥齿轮与第二大圆锥齿轮同时与小圆锥齿轮啮合，转轴两端通过各自圆锥滚子轴承分别与上壳体连接，小圆锥齿轮轴通过第一联轴器与行星增速器一端连接，行星增速器另一端通过第二联轴器与发电机连接，发电机装在下壳体内。所述下壳体经连接件与混凝土重物连接并固定于海底。所述椭球形摆体截面椭圆的长轴方向与摆臂连接，短轴方向与海面垂直，长轴长度是短轴长度的50?100倍，椭球形摆体吸收海浪上下波动能，当海浪方向改变时，吸收效率不变或椭球形摆体绕转轴旋转后，吸收效率也不发生改变。所述第一大圆锥齿轮和第二大圆锥齿轮为钢制构件。与
技术介绍
相比，本专利技术具有的有益效果是: 1)用两个单向离合器和三个圆锥齿轮即实现了将摆体往复摆动转换为单向旋转运动，结构简单，效率高，摆体上、下摆动行程均做功，提高了海浪能量的利用率； 2)在摆体上、下摆动的过程中，两大圆锥齿轮交替空转，起到飞轮的作用，降低了转速的波动；摆体为椭球形，主要吸收海浪的上下波动能，海浪方向改变时，吸收效率不变；摆体绕转轴具有较大自由转角，遇到大浪时，摆体可以转过180°，且翻转后与翻转前工作状态一致，提尚了抗海浪能力； 3)本专利技术结构简单，传动效率高，且波动性较小，抗海浪能力较强，成本较低的机械传动摆式海浪发电装置。可以成为沿海地区重要的可再生清洁能源。【附图说明】图1是机械传动式摆式海浪发电装置结构示意图。图2是图1的俯视图。图3是摆动转换成单向旋转装置部分结构放大图。图4是图3的A-A剖视图。图中:1、椭球形摆体，2、摆臂，3、转轴，4、第一单向离合器，5、第一大圆锥齿轮，6、第二单向离合器，7、第二大圆锥齿轮，8、圆锥滚子轴承，9、小圆锥齿轮，10、上壳体，11、第一联轴器，12、行星增速器，13、第二联轴器，14、发电机，15、下壳体，16、连接件，17、混凝土重物。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1?图4所示，本专利技术包括椭球形摆体1、两根摆臂2、转轴3、第一单向离合器4、第一大圆锥齿轮5、第二单向离合器6、第二大圆锥齿轮7、圆锥滚子轴承8、小圆锥齿轮9、上壳体10、下壳体15、第一联轴器11、第二联轴器13和行星增速器12和发电机14。椭球形摆体1通过两根摆臂2分别与转轴3两端连接，转轴3 —端第一大圆锥齿轮5与第一单向离合器4外圈通过键连接，第一单向离合器4内圈通过键与转轴3连接，第二大圆锥齿轮7与第二单向离合器6外圈通过键连接，转轴3另一端第二单向离合器6内圈通过键与转轴3连接，第一大圆锥齿轮5与第二大圆锥齿轮7同时与小圆锥齿轮9啮合，转轴3两端通过各自圆锥滚子轴承8分别与上壳体10连接，小圆锥齿轮9轴通过第一联轴器11与行星增速器12 —端连接，行星增速器12另一端通过第二联轴器13与发电机14连接，发电机14装在下壳体15内。所述下壳体15经连接件16与混凝土重物17连接并固定于海底。所述椭球形摆体1截面椭圆的长轴方向与摆臂连接，短轴方向与海面垂直，长轴长度是短轴长度的50?100倍，椭球形摆体1吸收海浪上下波动能，当海浪方向改变时，吸收效率不变或椭球形摆体1绕转轴3旋转后，吸收效率也不发生改变。所述第一大圆锥齿轮5和第二大圆锥齿轮7为钢制构件。本专利技术中将椭球形摆体摆动转换成单向旋转运动的工作过程: 当发电装置由静止状态开始工作，椭球形摆体1从上向下摆动，转轴3沿X方向顺时针旋转，第一单向离合器4处于接合状态，带动第一大圆锥齿轮5沿X轴方向顺时针旋转，驱动小圆锥齿轮轴沿Y轴方向逆时针旋转，第二大圆锥齿轮7在小圆锥齿轮9的带动下沿X轴方向逆时针旋转。因第二单向离合器6与第一单向离合器4镜反对称，第二单向离合器6处于分离状态，第二大圆锥齿轮7空转，只起到飞轮的作用，用于储存能量降低运转的波动性。当椭球形摆体1由下往上运动时，转轴3沿X轴方向逆时针旋转，第一单向离合器4处于分离状态，第一大圆锥齿轮5空转，在较短的时间内，转轴3的速度还小于第二大圆锥齿轮的速度，第二单向离合器6未接合，此时主要由两大圆锥齿轮储存的旋转动能带动小圆锥齿轮9旋转，因为发电机的负载作用，两大圆锥齿轮速度略微降低，椭球形摆体1由下向上运动到某一时刻，转轴3的速度开始大于第二圆锥齿轮7的转速，第二单向离合器6接合，驱动第二大圆锥齿轮7继续沿X轴方向逆时针转动，同时驱动小圆锥齿轮轴9继续沿Y轴方向逆时针旋转。椭球形摆体1交替往复摆动，第一单向离合器4与第二单向离合器6交替驱动，带动发电机14连续稳定发电，交替空转的两大锥齿轮起到了飞轮的作用，显著降低转速的波动性。当海浪较大时，椭球形摆体1绕转轴3有较大的自由旋转角度，不会因为转角限制而受到冲击，提高了抗海浪的能力。椭球形摆体1翻转180°后，小圆锥齿轮9的转向不变，发电装置与未翻转前工作特性一致。翻转后椭球形摆体1从上向下运动时，第二单向离合器6接合，从下向上运动时，第一单向离合器4结合。椭球形摆体1具有旋转对称性，且主要吸收海浪上下波动能，海浪传播方向改变时，椭球形摆体1的能量吸收率不变。【主权项】1.一种机械传动式摆式海浪发电装置，其特征在于，包括椭球形摆体(1)、两根摆臂(2)、转轴(3)、第一单向离合器(4)、第一大圆锥齿轮(5)、第二单向离合器(6)、第二大圆锥齿轮(7)、圆锥滚子轴承(8)、小圆锥齿轮(9)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机械传动式摆式海浪发电装置，其特征在于，包括椭球形摆体(1)、两根摆臂(2)、转轴(3)、第一单向离合器(4)、第一大圆锥齿轮(5)、第二单向离合器(6)、第二大圆锥齿轮(7)、圆锥滚子轴承(8)、小圆锥齿轮(9)、上壳体(10)、下壳体(15)、第一联轴器(11)、第二联轴器(13)和行星增速器(12)和发电机(14)；椭球形摆体(1)通过两根摆臂(2)分别与转轴(3)两端连接，转轴(3)一端第一大圆锥齿轮(5)与第一单向离合器(4)外圈通过键连接，第一单向离合器(4)内圈通过键与转轴(3)连接，第二大圆锥齿轮(7)与第二单向离合器(6) 外圈通过键连接，转轴(3)另一端第二单向离合器(6)内圈通过键与转轴(3)连接，第一大圆锥齿轮(5)与第二大圆锥齿轮(7)同时与小圆锥齿轮(9)啮合，转轴(3)两端通过各自圆锥滚子轴承(8)分别与上壳体(10)连接，小圆锥齿轮(9)轴通过第一联轴器(11)与行星增速器(12)一端连接，行星增速器(12)另一端通过第二联轴器(13)与发电机(14)连接，发电机(14)装在下壳体(15)内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邱清盈，杨超，冯培恩，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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