一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置。发电装置吸能过程采用纯齿轮传动增速系统，利用传动效率非常高的齿轮齿条相互啮合，把浮阀的往复直线运动转化成旋转轴单方向旋转运动，然后通过齿轮箱传动，带动发电机发电，该波浪发电装置对波浪波高和波浪周期的要求与传统波浪发电装置不同，能够在波浪波高较低和波浪周期较短的波浪下正常发电，这是传统发电装置要求波浪波高较高和波浪周期较长的波浪下发电完全不同的，解决了我国海域大面积浪高低不能用于发电的难题。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及波浪发电
，具体涉及一种能够高效率地把波浪能转换成电能的发电装置。
技术介绍
波浪能是清洁可再生能源，开发和利用对缓解能源危机和环境污染具有重要意义。国内外波浪发电装置种类繁多，典型结构有振荡水柱式、阀式、越浪式、摆式、点吸收式等等，其中点吸收式由于结构简单、制造维护成本低、效率高等优点，已成为目前国内外波浪发电研究的热点之一。在本技术中，发电装置吸能过程采用纯齿轮传动增速系统，不同于大型的液压系统、复杂的电子系统和配合的液电气系统，而是利用传动效率非常高的齿轮，通过齿轮组的相互啮合组装而成，可以在普通发电装置无法发电的浪高下顺利发电，解决了我国海域大面积浪高低不能用于发电的难题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对现有波浪能发电装置发电成本高，维护难度大，海况选址苛刻以及波浪浪高要求大的难题，提出一种纯机械、点浮式、应用广、波浪小、成本低、易维护、输出能量稳定的纯机械点浮式波浪能发电装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置由交流发电机、支撑架、椭圆壳、浮阀、多级液压缸、液压箱、压力补偿装置、控制线、支撑杆、紧固螺栓、齿轮箱、控制盒、联轴器、齿条、齿轮I、红外传感器、竖直轴、滚动轴承I、锥齿轮I、滚动轴承II、轴套I、齿轮端盖I、下轴、轴套II、大齿轮、中间轴、小齿轮、锥齿轮II、轴套III、齿轮端盖II组成；椭圆壳上布置有齿条安装板、中心孔、定位筒、散热孔，液压箱由二位二通电磁换向阀、单向阀、溢流阀、油箱、过滤器、液压泵、电动机、单向节流阀组成，齿轮箱由齿轮箱前盖、齿轮箱后盖组成，齿轮I由棘毂、轴皮、棘轮、棘爪组成；其中，交流发电机安装在支撑架上，支撑架的上下表面留有通孔，交流发电机穿过支撑架的上表面通过联轴器与竖直轴连接，控制盒通过螺栓安装在支撑架的侧面上，支撑架安装在齿轮箱上。齿轮箱固定安装在支撑杆上，该齿轮箱是波浪发电装置的增速传动机构，内部主要由竖直轴、中间轴、下轴、锥齿轮I、锥齿轮II、大齿轮、小齿轮组成；锥齿轮II通过圆头平键安装在竖直轴上，竖直轴通过轴套III、滚动轴承I和另一件相同的轴承安装在齿轮箱上，齿轮端盖II通过竖直轴使用螺栓固定安装在齿轮箱上；锥齿轮II和锥齿轮I相互啮合，其齿轮模数相同并都等于2，锥齿轮II的齿数为25，锥齿轮I的齿数为75，传动比为1∶3；中间轴的两端安装在左右各一件的滚动轴承II上，滚动轴承II固定安装在在齿轮箱的中间位置上，滚动轴承II的外侧是大小相同的齿轮端盖，齿轮端盖通过螺栓紧固在齿轮箱上，并且中间轴、下轴的两端分别由大小相同的齿轮端盖通过螺栓紧固在齿轮箱上，锥齿轮I通过圆头平键固定安装在中间轴的左侧上，小齿轮通过圆头平键固定安装在中间轴的右侧上，在小齿轮、左侧滚动轴承II之间有件与轴套II相同的轴套，用来防止小齿轮向右侧滑移；小齿轮与大齿轮相互啮合，其齿轮模数相同并都等于1.5，小齿轮的齿数为30，大齿轮的齿数为120，传动比为1∶4，大齿轮通过圆头平键固定安装在下轴上，下轴的两端分别安装在与滚动轴承II相同的滚动轴承上，滚动轴承分别安装在齿轮箱的两侧上，轴套II安装在下轴上，轴套II的左侧是大齿轮，右侧是滚动轴承，滚动轴承的外侧是开口的齿轮端盖I；下轴的两端分别穿过了两齿轮端盖I露在齿轮箱的外面，两个齿轮I固定安装在下轴的左侧，两个齿轮I固定安装在下轴的右侧，这4个齿轮I之间都由轴套I隔开，整个齿轮箱内部装有一定的齿轮油，起到润滑的作用。齿轮I的结构组成与自行车的飞轮-棘轮相似，不同之处在于齿轮I的齿是渐开线齿，齿数为28，内部的棘毂与棘爪安装方向已经由图13给出，这4个齿轮I内部的棘毂与棘爪安装方向一致；这里齿轮I的安装距离随椭圆壳的大小和浪高可以灵活调节，以达到能最大限度的吸收波浪能，齿条与齿轮I相互啮合，其齿轮模数等于1.5，齿条的啮合位置在齿轮I的后面，齿条与齿轮I相互啮合，其齿轮模数等于1.5，齿条的啮合位置在齿轮I的前面，齿条与齿轮I相互啮合，其齿轮模数等于1.5，齿条的啮合位置在齿轮I的前面，齿条与齿轮I相互啮合，其齿轮模数等于1.5，齿条的啮合位置在齿轮I的后面，这里齿条与齿轮的啮合方向很重要，决定了在齿条上下直线往复运动时，齿轮带动的下轴只单向旋转运动；齿条的长度根据波浪发电装置安装在不同的海域决定的，在波浪平均较高的海况下，齿条的长度相对较高，在波浪平均较低的海况下，齿条的长度相对较低，这里由于齿条的运动状态随波浪发电装置机构的设计和加工程度的影响，不是严格的做上下往复的运动，会同时产生左右摇晃摆动，所以齿条的齿宽比齿轮的齿宽设计要宽一些，为了防止啮合磨损和暴露在齿轮箱外引起的生锈，齿条与齿轮的加工材料选择比较严格，能防止海水、雨水、和潮湿空气的腐蚀，而且具有很强的耐磨损性。安装在支撑杆上的齿轮箱位于海面之上，距离海面的高度由浮阀漂浮在海面的深度决定，红外传感器安装在齿轮箱的齿轮箱前盖的正对面和下底面上，两红外传感器都是通过导线与控制盒连接；椭圆壳的中心孔和定位筒套在支撑杆上，4件齿条固定焊接竖直安装在椭圆壳椭圆壁的安装板上，椭圆壳的椭圆壁高度大于4件齿条的长度，所以4件齿条完全安装在椭圆壳的里面，这里4件齿条的齿形、长度、宽度、厚度是完全一样的，椭圆壳的椭圆壁同时把齿轮箱包在里面。椭圆壳的定位筒的底面放置在浮阀的上表面上，椭圆壳和浮阀通过四条螺栓紧固连接，浮阀是圆柱体形阀类，中间有一个圆柱体形孔，支撑杆穿过浮阀的圆柱体形孔与齿轮箱连接，浮阀的内部是中空的，中空的大小由浮阀的大小和漂浮在波浪的深度决定的，浮阀的材料是由耐腐蚀、高强度、防暴晒的合金材料制作成的，浮阀漂浮在海面上，可以随着波浪起伏波动，支撑杆固定安装在多级液压缸上，多级液压缸固定安装在液压箱上，液压箱固定安装在海底面上，压力补偿装置固定安装在液压箱的侧壁上，液压箱内部的结构组成已经给出，二位二通电磁换向阀、单向阀、溢流阀、油箱、过滤器、液压泵、电动机、单向节流阀的连接布局方式是按照图14连接的，多级液压缸、液压箱、压力补偿装置位于海面以下，其密封性、防海水腐蚀性能良好。本技术一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置与现有技术相比有这些有益效果：1、对波浪波高和波浪周期的要求与传统波浪发电装置不同，能够在波浪波高较低和波浪周期较短的波浪下正常发电，这是传统发电装置要求波浪波高较高和波浪周期较长的波浪下发电完全不同的。2、能够实现自动控制，使用红外感应触控技术对浮阀的吃水深度进行及时监控与调整。3、浮阀的往复直线运动带动旋转轴单方向旋转，然后通过齿轮传动，带动发电机发电。附图说明附图对本技术的结构作进一步说明：图1是本技术一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置的立体正视图。图2是本技术一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置的立体俯视图。图3是本技术一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置椭圆壳的立体等轴侧图。图4是本技术一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置椭圆壳的立体俯视图。图5是本技术一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置椭圆壳的立体正视图。图6是本技术一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置齿轮箱的立体正视图。图7是本技术一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置齿轮箱的立体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置，其特征在于该波浪发电装置由交流发电机、支撑架、椭圆壳、浮阀、多级液压缸、液压箱、压力补偿装置、控制线、支撑杆、紧固螺栓、齿轮箱、控制盒、联轴器、齿条、齿轮I、红外传感器、竖直轴、滚动轴承I、锥齿轮I、滚动轴承II、轴套I、齿轮端盖I、下轴、轴套II、大齿轮、中间轴、小齿轮、锥齿轮II、轴套III、齿轮端盖II组成；椭圆壳上布置有齿条安装板、中心孔、定位筒、散热孔，液压箱由二位二通电磁换向阀、单向阀、溢流阀、油箱、过滤器、液压泵、电动机、单向节流阀组成，齿轮箱由齿轮箱前盖、齿轮箱后盖组成，齿轮I由棘毂、轴皮、棘轮、棘爪组成；其中，交流发电机安装在支撑架上，支撑架的上下表面留有通孔，交流发电机穿过支撑架的上表面通过联轴器与竖直轴连接，控制盒通过螺栓安装在支撑架的侧面上，支撑架安装在齿轮箱上。
【技术特征摘要】
1.一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置，其特征在于该波浪发电装置由交流发电机、支撑架、椭圆壳、浮阀、多级液压缸、液压箱、压力补偿装置、控制线、支撑杆、紧固螺栓、齿轮箱、控制盒、联轴器、齿条、齿轮I、红外传感器、竖直轴、滚动轴承I、锥齿轮I、滚动轴承II、轴套I、齿轮端盖I、下轴、轴套II、大齿轮、中间轴、小齿轮、锥齿轮II、轴套III、齿轮端盖II组成；椭圆壳上布置有齿条安装板、中心孔、定位筒、散热孔，液压箱由二位二通电磁换向阀、单向阀、溢流阀、油箱、过滤器、液压泵、电动机、单向节流阀组成，齿轮箱由齿轮箱前盖、齿轮箱后盖组成，齿轮I由棘毂、轴皮、棘轮、棘爪组成；其中，交流发电机安装在支撑架上，支撑架的上下表面留有通孔，交流发电机穿过支撑架的上表面通过联轴器与竖直轴连接，控制盒通过螺栓安装在支撑架的侧面上，支撑架安装在齿轮箱上。2.根据权利要求1所述的一种双侧齿条齿轮传动式波浪发电装置，其特征在于齿轮箱固定安装在支撑杆上，该齿轮箱是波浪发电装置的增速传动机构，内部主要由竖直轴、中间轴、下轴、锥齿轮I、锥齿轮II、大齿轮、小齿轮组成；锥齿轮II通过圆头平键安装在竖直轴上，竖直轴通过轴套III、滚动轴承I和另一件相同的轴承安装在齿轮箱上，齿轮端盖II通过竖直轴使用螺栓固定安装在齿轮箱上；锥齿轮II和锥齿轮I相互啮合，其齿轮模数相同并都等于2，锥齿轮II的齿数为25，锥齿轮I的齿数为75，传动比为1∶3；中间轴的两端安装在左右各一件的滚动轴承II上，滚动轴承II固定安装在在齿轮箱的中间位置上，滚动轴承II的外侧是大小相同的齿轮端盖，齿轮端盖通过螺栓紧固在齿轮箱上，并且中间轴、下轴的两端分别由大小相同的齿轮端盖通过螺栓紧固在齿轮箱上，锥齿轮I通过圆头平键固定安装在中间轴的左侧上，小齿轮通过圆头平键固定安装在中间轴的右侧上，在小齿轮、左侧滚动轴承II之间有件与轴套II相同的轴套，用来防止小齿轮向右...
【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，于振江，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12
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