一种基于横摇运动的发电装置制造方法及图纸

一种基于横摇运动的发电装置，可以安装于横摇式波浪发电设备或横摇式消波堤中，属于利用海洋能发电的新能源领域。该发电装置包括第一转轴、第一单向轴承、大齿轮、小齿轮、第二转轴、发电机、轴承、第二单向轴承、横摇设备。第一转轴与横摇设备固定连接，第一单向轴承固定嵌套在第一转轴上，大齿轮固定嵌套在第一单向轴承上，发电机和轴承固定连接在横摇设备上，第二转轴连接发电机和轴承，第二单向轴承固定嵌套在第二转轴上，小齿轮又固定嵌套在第二单向轴承上，并位于发电机和轴承之间，与大齿轮紧密啮合在一起。该发电装置结构简单，造价低廉，效能比高，可靠性高，无污染，在规则波与不规则波下均可有效发电，并且具有良好的消波能力。

Power generation device based on rolling motion

The utility model relates to a power generation device based on rolling motion, which can be installed in a rolling wave type power generation device or a wave type wave damping breakwater, belonging to the new energy field utilizing the ocean energy to generate electricity. The generating device comprises a first shaft, a first unidirectional bearing, a big gear, a small gear, a second rotating shaft, a generator, a bearing, a second one-way bearing and a rolling device. The first rotating shaft is fixedly connected with the rolling equipment, the first one-way bearing fixed nested in the first shaft, large gear fixed and embedded in the first one-way bearing, and the bearing is fixedly connected with the generator in rolling equipment, second rotating shaft generator and bearing, second one-way nested in second fixed bearing shaft, small gear and fixed nested in second a one-way bearing, and located between the generator and the bearing and gear meshing closely together. The utility model has the advantages of simple structure, low cost, high efficiency, high reliability, no pollution, effective power generation under regular wave and irregular wave, and good wave elimination capability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于横摇运动的发电装置
本专利技术涉及一种基于横摇运动的发电装置，可以安装于横摇式波浪发电设备或横摇式消波堤中，属于利用海洋能发电的新能源领域。
技术介绍
1974年工程师Salter专利技术了一种横摇式波能转换装置，该装置的设计严谨，横截面轮廓呈非对称型式，其前端(迎浪面)较小，后部(背浪面)较大，水下部分为圆弧形，装置在波浪作用下绕转动轴发生横摇运动，并且可以将几乎所有的短波拦截下来，此波能转换装置在短波时的一级转换效率可以接近于100％。虽然波浪发电研究经过几十年的发展，先后出现过几十种不同的发电装置的设计，以提高发电效率。但是现有的波浪发电机依然存在以下缺点：结构复杂，摩擦过多，制造成本高昂，易发生故障，使用寿命低，波浪能损耗大，并且当波浪较小时，极易停止工作导致其有效工作时间较短。此外，一些消波设备在消波过程中，具有横摇运动，此横摇动能源自波浪能，但是通常被浪费。通过安装本专利技术中的发电装置，即可将波浪能转化为电能，进而加以利用。正是基于这种具有极高的波浪能与机械能转换效率横摇装置，本专利技术在该横摇设备中设计安装了结构简单，造价低廉，可靠性强，能效比高，有效工作时间长，经济效益好的发电装置，有效的解决了现有横摇波浪发电装置所存在的结构复杂，造价昂贵，故障率高，能量转换率低，有效工作时间较短的问题。
技术实现思路
针对现有技术的诸多不足，本专利技术提供一种横摇式发电装置，该发电装置应结构简单、造价低廉、可靠性高、能效比高的发电装置。本专利技术采用的技术方案是：一种基于横摇运动的发电装置，它包括第一转轴、大齿轮、小齿轮、第二转轴、发电机和轴承，它还包括第一单向轴承、第二单向轴承和横摇设备，发电机和多个轴承固定连接在横摇设备上，所述第一转轴通过两个轴承与横摇设备固定连接，第一单向轴承固定嵌套在第一转轴上，大齿轮又固定嵌套在第一单向轴承上；所述第二转轴连接发电机和轴承，第二单向轴承固定嵌套在第二转轴上，小齿轮又固定嵌套在第二单向轴承上，并位于发电机和轴承之间，小齿轮与大齿轮紧密啮合在一起；第一转轴是横摇设备的旋转中心，横摇设备以第一转轴为中心并带动第一转轴一起做横摇运动，第一转轴带动第一单向轴承随之转动；当第一转轴随横摇设备顺时针转动的速度大于大齿轮的速度时，第一单向轴承带动大齿轮加速转动，当第一转轴随横摇设备逆时针方向转动的速度小于大齿轮时，第一单向轴承不再带动大齿轮转动，大齿轮在第一单向轴承带动下只沿一个方向转动；在上述过程中，大齿轮带动与其啮合的小齿轮转动，当小齿轮逆时针方向转动的速度大于第二转轴时，第二单向轴承带动第二转轴加速转动；当小齿轮顺时针方向转动的速度小于第二转轴时，第二单向轴承不再带动第二转轴转动；小齿轮的转动将动力传递给第二转轴，带动发电机工作发电。采用上述的技术方案，该装置的能量输入是基于横摇设备的横摇运动，横摇设备的横摇运动是发电装置的主要动力来源。发电装置将横摇设备横摇的机械能转化为电能。在上述机构中，第一转轴与横摇设备固定连接，当横摇设备横摇时可以带动第一转轴与其一起转动。当第一转轴随横摇设备转动时，通过第一单向轴承带动大齿轮随之转动，大齿轮再通过小齿轮将转速传递给第二转轴，进而带动发电机工作而发出充裕的电能。大齿轮自身的惯性矩较大，大齿轮在第一单向轴承带动下只沿一个方向转动。为确保当横摇设备转动时，大齿轮持续通过小齿轮将转速传递给第二转轴，进而带动发电机工作，则需要在第一转轴与大齿轮之间安装第一单向轴承，第二转轴与小齿轮之间安装第二单向轴承。第一单向轴承、第二单向轴承的作用有共同点也有不同点，共同点是：无论横摇设备遭遇何种风浪，以何种频率、幅度作横摇运动，第一单向轴承、第二单向轴承都可以将其转化为持续的单向转动，以便于发电机将机械能转化为电能。不同点是：1、所述第一单向轴承作用是：当第一转轴随横摇设备顺时针方向转动的速度大于大齿轮的速度时，第一单向轴承带动大齿轮加速转动，当第一转轴随横摇设备逆时针方向转动的速度小于大齿轮时，第一单向轴承不再带动大齿轮转动。2、所述第二单向轴承作用是：当小齿轮逆时针方向转动的速度大于第二转轴时，第二单向轴承带动第二转轴加速转动，当小齿轮顺时针方向转动的速度小于第二转轴时，第二单向轴承不再带动第二转轴转动。所述发电装置的动力主要源于横摇设备的横摇，其可以安装在固定式横摇设备内，也可安装在浮式横摇设备内，这两种型式的横摇设备都可以在水面上随波浪的运动而发生横摇。当转轴速度小于大齿轮速度时，大齿轮还可以继续保持正向转动向发电机输送能量的原因是，大齿轮的转动惯量较大，其所储存的能量也较多，不会被发电机快速消耗掉。常规上，所述发电装置需要通过稳压装置连接蓄电设备或是用户设备。本专利技术的有益效果是：1、该发电装置是基于横摇设备，横摇设备在波浪能转化机械能方面有巨大的优势。其可以拦截住几乎所有的短波，并且在短波时的一级波能转换效率可以接近于100％。2、该发电装置能够感知较小的波浪，灵敏度高，通过大小齿轮的配合实现转速加速的效果，然后将转动传递给发电机，实现源源不断的发电。3、该发电装置的第一单向轴承、第二单向轴承机构可以实现将横摇设备的机械能通过大小齿轮源源不断的输送给发电机。这是因为，无论横摇设备遭遇何种风浪，以何种频率、幅度作横摇运动，第一单向轴承、第二单向轴承都可以将其转化为持续的单向转动，以便于发电机将机械能转化为电能，大大延长发电装置的有效工作时间，增加发电量，提高其经济效益。4、该发电装置结构简单，一方面可以使其建造成本降低，实现大面积推广应用，另一方面其可靠性强，维修率低，维护成本低，最重要的是其有效工作时间长，发电量大，可以实现极好的经济效益。附图说明图1是一种横摇式发电装置的正视结构图。图2是一种横摇式发电装置的侧视结构图。图3是图1的剖面图。图中：1、第一转轴，2、第一单向轴承，3、大齿轮，4、小齿轮，5、第二转轴，6、发电机，7、轴承，8、第二单向轴承，9、横摇设备。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本专利技术的技术方案作进一步说明。图1、2、3示出了一种横摇式发电装置的结构图。图中，这种基于横摇运动的发电装置包括第一转轴1、大齿轮3、小齿轮4、第二转轴5、发电机6、轴承7、第一单向轴承2、第二单向轴承8和横摇设备9，发电机6和多个轴承7固定连接在横摇设备9上。第一转轴1通过两个轴承7与横摇设备9固定连接，第一单向轴承2固定嵌套在第一转轴1上，大齿轮3又固定嵌套在第一单向轴承2上。第二转轴5连接发电机6和轴承7，第二单向轴承8固定嵌套在第二转轴5上，小齿轮4又固定嵌套在第二单向轴承8上，并位于发电机6和轴承7之间，小齿轮4与大齿轮3紧密啮合在一起。第一转轴1是横摇设备9的旋转中心，横摇设备9以第一转轴1为中心并带动第一转轴1一起做横摇运动，第一转轴1带动第一单向轴承2随之转动。当第一转轴1随横摇设备9顺时针转动的速度大于大齿轮3的速度时，第一单向轴承2带动大齿轮3加速转动，当第一转轴1随横摇设备9逆时针方向转动的速度小于大齿轮3时，第一单向轴承2不再带动大齿轮3转动，大齿轮3在第一单向轴承2带动下只沿一个方向转动。在上述过程中，大齿轮3带动与其啮合的小齿轮4转动，当小齿轮4逆时针方向转动的速度大于第二转轴5时，第二单向轴承8带动第二转轴5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于横摇运动的发电装置，它包括第一转轴（1）、大齿轮（3）、小齿轮（4）、第二转轴（5）、发电机（6）和轴承（7），其特征在于：它还包括第一单向轴承（2）、第二单向轴承（8）和横摇设备（9），发电机（6）和多个轴承（7）固定连接在横摇设备（9）上，所述第一转轴（1）通过两个轴承（7）与横摇设备（9）固定连接，第一单向轴承（2）固定嵌套在第一转轴（1）上，大齿轮（3）又固定嵌套在第一单向轴承（2）上；所述第二转轴（5）连接发电机（6）和轴承（7），第二单向轴承（8）固定嵌套在第二转轴（5）上，小齿轮（4）又固定嵌套在第二单向轴承（8）上，并位于发电机（6）和轴承（7）之间，小齿轮（4）与大齿轮（3）紧密啮合在一起；第一转轴（1）是横摇设备（9）的旋转中心，横摇设备（9）以第一转轴（1）为中心并带动第一转轴（1）一起做横摇运动，第一转轴（1）带动第一单向轴承（2）随之转动；当第一转轴（1）随横摇设备（9）顺时针转动的速度大于大齿轮（3）的速度时，第一单向轴承（2）带动大齿轮（3）加速转动，当第一转轴（1）随横摇设备（9）逆时针方向转动的速度小于大齿轮（3）时，第一单向轴承（2）不再带动大齿轮（3）转动，大齿轮（3）在第一单向轴承（2）带动下只沿一个方向转动；在上述过程中，大齿轮（3）带动与其啮合的小齿轮（4）转动，当小齿轮（4）逆时针方向转动的速度大于第二转轴（5）时，第二单向轴承（8）带动第二转轴（5）加速转动；当小齿轮（4）顺时针方向转动的速度小于第二转轴（5）时，第二单向轴承（8）不再带动第二转轴（5）转动；小齿轮（4）的转动将动力传递给第二转轴（5），带动发电机（6）工作发电。...

【技术特征摘要】
1.一种基于横摇运动的发电装置，它包括第一转轴（1）、大齿轮（3）、小齿轮（4）、第二转轴（5）、发电机（6）和轴承（7），其特征在于：它还包括第一单向轴承（2）、第二单向轴承（8）和横摇设备（9），发电机（6）和多个轴承（7）固定连接在横摇设备（9）上，所述第一转轴（1）通过两个轴承（7）与横摇设备（9）固定连接，第一单向轴承（2）固定嵌套在第一转轴（1）上，大齿轮（3）又固定嵌套在第一单向轴承（2）上；所述第二转轴（5）连接发电机（6）和轴承（7），第二单向轴承（8）固定嵌套在第二转轴（5）上，小齿轮（4）又固定嵌套在第二单向轴承（8）上，并位于发电机（6）和轴承（7）之间，小齿轮（4）与大齿轮（3）紧密啮合在一起；第一转轴（1）是横摇设备（9）的旋转中心，横摇设备（9）以第一转轴（1）为中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹丽，宗智，姜宜辰，李嘉文，张桂勇，孙铁志，李海涛，王兴龙，张浩然，曾智华，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21