本發(fā)明涉及用于水下的直線差速發(fā)電裝置，屬于發(fā)電領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

海洋結(jié)構(gòu)物在波浪載荷作用下會(huì)發(fā)生升沉運(yùn)動(dòng)，同時(shí)這些結(jié)構(gòu)物發(fā)生的縱搖橫搖等運(yùn)動(dòng)也會(huì)帶動(dòng)系泊纜產(chǎn)生周期性的張緊松弛，這些由風(fēng)浪流引起的海洋結(jié)構(gòu)物的運(yùn)動(dòng)能量如果能夠加以捕獲利用，一方面能夠有效地抑制結(jié)構(gòu)物的運(yùn)動(dòng)，保證結(jié)構(gòu)物的使用壽命，同時(shí)捕獲的電能能夠用于結(jié)構(gòu)物自身使用或進(jìn)行儲(chǔ)存。此外波浪能作為可持續(xù)的清潔能源，如果能夠在固定海域?qū)Σɡ四苓M(jìn)行捕獲利用，組成發(fā)電集群，還能為沿海的用電設(shè)施提供一定的電量。

目前采用的直線差速發(fā)電裝置大多用于大型機(jī)械裝置，而通過裝置進(jìn)行變速的直線差速發(fā)電裝置在海洋環(huán)境中更是未見發(fā)明，因此本發(fā)明提出一種用于水下的直線差速發(fā)電裝置，能夠在水下密封的同時(shí)對(duì)直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加速，利用海洋結(jié)構(gòu)的多與機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種用于水下的直線差速發(fā)電裝置，能夠捕獲海洋結(jié)構(gòu)物和系泊纜引起的周期性直線運(yùn)動(dòng)并將捕獲的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能加以利用。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種用于水下的直線差速發(fā)電裝置，包括主殼體，所述主殼體內(nèi)依次包含水密艙、第一傳動(dòng)艙、第一發(fā)電艙、儲(chǔ)電艙、第二發(fā)電艙、第二傳動(dòng)艙和運(yùn)動(dòng)艙，所述主殼體內(nèi)安裝有螺旋拉桿，所述螺旋拉桿包含拉環(huán)、防水塞、蝸桿和防脫環(huán)，所述拉環(huán)與防水塞固定連接，防水塞與蝸桿螺紋連接，蝸桿的末端與防脫環(huán)連接，拉環(huán)與水密艙連接，蝸桿依次穿過第一傳動(dòng)艙、第一發(fā)電艙、儲(chǔ)電艙、第二發(fā)電艙、第二傳動(dòng)艙，防脫環(huán)位于運(yùn)動(dòng)艙內(nèi)，在第一傳動(dòng)艙和第二傳動(dòng)艙內(nèi)分別安裝有第一直齒輪，第一直齒輪的的兩面均延伸有齒輪軸肩，蝸桿穿過第一直齒輪，齒輪軸肩外套有軸承，軸承安裝在第一傳動(dòng)艙和第二傳動(dòng)艙內(nèi)，在第一傳動(dòng)艙或第二傳動(dòng)艙內(nèi)，第一直齒輪均與若干個(gè)第二直齒輪嚙合，第二直齒輪通過連接軸與位于第一發(fā)電艙或第二發(fā)電艙內(nèi)的永磁體連接，在第一發(fā)電艙或第二發(fā)電艙內(nèi)固定安裝有線圈，線圈與位于儲(chǔ)電艙內(nèi)的儲(chǔ)電裝置連接，通過蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第一直齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第二直齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生的電流進(jìn)入儲(chǔ)電裝置存儲(chǔ)。

作為優(yōu)選，在第一傳動(dòng)艙或第二傳動(dòng)艙內(nèi)分別圓周均布安裝有四個(gè)第二直齒輪。

作為優(yōu)選，所述永磁體與連接軸通過鍵連接。

作為優(yōu)選，所述防脫環(huán)通過彈簧與運(yùn)動(dòng)艙的艙壁連接。

有益效果：本發(fā)明的用于水下的直線差速發(fā)電裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、該水下直線差速發(fā)電裝置能夠?qū)⑺碌闹本€運(yùn)動(dòng)和波浪引起的升沉運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為電能加以利用，較其他的直線發(fā)電裝置而言，本專利提出的直線差速發(fā)電裝置能夠具有大傳動(dòng)比，將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)可以根據(jù)需要布置多組螺旋齒輪和二級(jí)傳動(dòng)齒輪，當(dāng)外載荷足夠的情況下，布置多組傳動(dòng)模塊和發(fā)電模塊能夠大大增加發(fā)電效率。

2、該水下直線差速發(fā)電裝置在利用直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，巧妙地將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng)并進(jìn)行加速，能夠具有更加高效的電能轉(zhuǎn)化率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；

圖2是本發(fā)明的主殼體示意圖；

圖3是本發(fā)明的螺旋拉桿示意圖；

圖4是本發(fā)明的螺旋齒輪示意圖；

圖5是本發(fā)明的二級(jí)傳動(dòng)齒輪示意圖；

圖6是本發(fā)明的永磁體示意圖；

圖7是本發(fā)明的線圈示意圖；

圖8是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖8所示，本發(fā)明的一種用于水下的直線差速發(fā)電裝置，包括主殼體1，所述主殼體1內(nèi)依次包含水密艙12、第一傳動(dòng)艙13、第一發(fā)電艙14、儲(chǔ)電艙15、第二發(fā)電艙、第二傳動(dòng)艙和運(yùn)動(dòng)艙11，所述主殼體1內(nèi)安裝有螺旋拉桿2，所述螺旋拉桿2包含拉環(huán)21、防水塞22、蝸桿23和防脫環(huán)24，所述拉環(huán)21與防水塞22固定連接，防水塞22與蝸桿23螺紋連接，蝸桿23的末端與防脫環(huán)24連接，防脫環(huán)24通過彈簧與運(yùn)動(dòng)艙11的艙壁連接，拉環(huán)21與水密艙12連接，蝸桿23依次穿過第一傳動(dòng)艙13、第一發(fā)電艙14、儲(chǔ)電艙15、第二發(fā)電艙、第二傳動(dòng)艙，防脫環(huán)24位于運(yùn)動(dòng)艙11內(nèi)，在第一傳動(dòng)艙13和第二傳動(dòng)艙內(nèi)分別安裝有第一直齒輪3，第一直齒輪3的的兩面均延伸有齒輪軸肩33，齒輪軸肩33內(nèi)設(shè)有軸承螺紋32，蝸桿23穿過第一直齒輪3，齒輪軸肩33外套有軸承7，軸承7安裝在第一傳動(dòng)艙13和第二傳動(dòng)艙內(nèi)，在第一傳動(dòng)艙13或第二傳動(dòng)艙內(nèi)，第一直齒輪3均與四個(gè)第二直齒輪4嚙合，第二直齒輪4通過連接軸與位于第一發(fā)電艙14或第二發(fā)電艙內(nèi)的永磁體5連接，所述永磁體5與連接軸通過鍵連接，在第一發(fā)電艙14或第二發(fā)電艙內(nèi)固定安裝有線圈6，線圈6與位于儲(chǔ)電艙15內(nèi)的儲(chǔ)電裝置連接，通過蝸桿23的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第一直齒輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第二直齒輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)永磁體5轉(zhuǎn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生的電流進(jìn)入儲(chǔ)電裝置存儲(chǔ)。

如圖3所示，螺旋拉桿的蝸桿23部分伸入主殼體1的水密艙12，往下振動(dòng)時(shí)，拉環(huán)21下緣與主殼體的上端接觸后限制其向下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)；向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，防脫環(huán)24與主殼體下端的運(yùn)動(dòng)艙11上緣接觸后，防止螺旋拉桿繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)防脫環(huán)24和主殼體運(yùn)動(dòng)艙11下緣用彈簧進(jìn)行連接，當(dāng)螺旋拉桿向上運(yùn)動(dòng)后沒有向下載荷時(shí)，依靠重力和彈簧將螺旋拉桿將其復(fù)原。在防水塞22與所述主殼體1之間設(shè)有彈性橡膠，彈性橡膠一端與防水塞22固定連接，另一端與主殼體1固定連接，通過彈性橡膠，使得防水塞22與所述主殼體1之間具有防水作用，水不會(huì)進(jìn)入到主殼體1內(nèi)部。

如圖4所述的螺旋齒輪3包括直齒輪3、軸套螺紋32和齒輪軸肩33。螺旋齒輪3與伸入主殼體的螺旋拉桿2在傳動(dòng)艙13內(nèi)配合，配合通過軸套螺紋32和蝸桿23實(shí)現(xiàn)，當(dāng)螺旋拉桿2上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，將會(huì)帶動(dòng)螺旋齒輪3產(chǎn)生順時(shí)針或逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)依靠齒輪軸肩33和傳動(dòng)艙13的上下緣配合，抵消螺旋拉桿上下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的軸向力。軸肩大小與螺旋軸承7的內(nèi)圈相同，因此旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)與主殼體之間產(chǎn)生互相摩擦。

如圖6所述的永磁體5包括軸套51和磁塊52部分，軸套與齒輪軸與平鍵41配合，配合后帶動(dòng)永磁體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，永磁體布置在主殼體的發(fā)電艙14內(nèi)。

如圖7所述的線圈6包括繞線61和固定的線圈架62，繞線61可以設(shè)置多匝纏繞在線圈架62上，線圈架62固定在主殼體1的發(fā)電艙14內(nèi)。當(dāng)永磁體在發(fā)電艙14內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與固定纏繞在線圈架62上的繞線61發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生的電流連接至主殼體1的儲(chǔ)電艙15內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存。

本發(fā)明中，主殼體1下端固定在海底或倒置固定在海洋結(jié)構(gòu)物上，也可以根據(jù)實(shí)際情況使用拉鉤和系泊纜繩進(jìn)行固定。當(dāng)主殼體1固定在海底時(shí)，螺旋拉桿2可以配合較小的浮體，將浮體調(diào)節(jié)至海面，當(dāng)波浪帶動(dòng)浮體上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺旋拉桿2和主殼體1產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒙菪瓧U2與系泊纜繩進(jìn)行配合。

本發(fā)明在使用時(shí)，通過拉環(huán)21的上下移動(dòng)，從而導(dǎo)致防水塞22上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)蝸桿23旋轉(zhuǎn)，蝸桿23旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)第一直齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，第一直齒輪3驅(qū)動(dòng)第二直齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)永磁體5轉(zhuǎn)動(dòng)，永磁體5切割磁感線產(chǎn)生的電流進(jìn)入儲(chǔ)電裝置存儲(chǔ)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。