波力電解氫組合裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:一種利用海洋中的波浪發(fā)電并將水電解成氫和氧的波力電解氫組合裝置。大型機(jī)電設(shè)備。
[0002]【背景技術(shù)】:海洋蘊(yùn)藏著巨量的波能，利用波力發(fā)電的技術(shù)已有許多種，可是至今仍然無一種技術(shù)能夠真正推廣使用。這些技術(shù)都是由于結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，波與電的轉(zhuǎn)換率太低，經(jīng)濟(jì)上不劃算也就無法推廣。利用波力進(jìn)行電解氫更是世界一片空白，由于波力發(fā)電裝置有許多問題還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒得到解決，人們自然不曾考慮利用波力來電解氫。波力發(fā)電裝置有兩種方案，票浮框架式波浪能發(fā)電裝置(專利號:200720305672.9.授權(quán)公告號:CN201165927Y.)和浮子與正反單向傳動(dòng)齒輪串組合海浪發(fā)電裝置(專利號:98250051.3.授權(quán)公告號:CN2348131Y.)，這兩種技術(shù)都是事實(shí)上難以實(shí)施或根本不能實(shí)施的技術(shù)。即便牽強(qiáng)實(shí)施，在海浪中也根本不能工作。另有一種搖擺式水下波浪發(fā)電裝置，(專利號=200920307918.5.授權(quán)公告號:CN201521392U.)這種波力發(fā)電裝置雖然可以實(shí)施，但是，該裝置只能固定在岸邊的海床上，橫向攔截一次波浪；又不能自動(dòng)對準(zhǔn)波向；無法解決前一個(gè)波浪與后一個(gè)波浪間的長時(shí)間的間歇時(shí)發(fā)電機(jī)所耗的能量；也不可能利用岸邊的碎浪與混流作功；風(fēng)箱型的密封裝置并不能在大海中長時(shí)間搖擺扭轉(zhuǎn)使用；葉板在實(shí)際工作中轉(zhuǎn)動(dòng)的角度受到嚴(yán)格的限制；結(jié)構(gòu)依然復(fù)雜等因素，使之不能成為一種產(chǎn)品。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:提供一種結(jié)構(gòu)更簡單、轉(zhuǎn)換效率更高、適應(yīng)遠(yuǎn)海工作的、能利用波力將水電解為氫和氧燃料的波力電解氫組合裝置。使一切波力發(fā)電裝置與本發(fā)明相比沒有可能還能再減少一個(gè)部件，徹底解決波力發(fā)電裝置中復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和多次轉(zhuǎn)換的程序以及在海水中工作的機(jī)械最為棘手的密封問題。使該裝置能漂浮在任何海面工作并能組合為大型的波力電解氫生產(chǎn)線陣列。拖到海中就能利用波力將水電解為氫氧燃料，使之能夠真正地大規(guī)模推廣使用，大量地電解氫燃料。
[0004]該裝置由電解室、配電室、發(fā)電機(jī)、變速箱、主軸、正旋棘輪、反旋棘輪、轉(zhuǎn)向齒輪、齒輪箱、搖臂軸、搖臂、葉板、主浮管機(jī)架、橫浮管機(jī)架、水封、油封、滾珠軸承和推力軸承組成。電解室、配電室變速箱、發(fā)電機(jī)與主浮管機(jī)架全密封連接為一體；與主軸相垂直的兩邊各裝有搖臂軸，搖臂軸上的一個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪與主軸上的兩個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪同時(shí)垂直嚙合；主軸上的兩個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪分別裝有正旋棘輪和反旋棘輪；主軸的末端裝有變速箱和發(fā)電機(jī)；主浮管機(jī)架與橫浮管機(jī)架通過齒輪箱垂直連接，搖臂軸的另一端裝有軸承、油封、水封；整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)均安裝在主浮管機(jī)架和橫浮管機(jī)架內(nèi)密封。三個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪都由推力軸承固定在齒輪箱上。在主浮管的前下方，安裝一塊垂直板和一塊水平板作為垂直安定面和水平安定面，以力求平衡工作時(shí)整體受波浪沖擊所產(chǎn)生的俯仰力矩和滾轉(zhuǎn)力矩。根據(jù)需要，電解室、配電室可用電纜連接同時(shí)移至浮管機(jī)架以外的任意位置。
[0005]本發(fā)明的目的除了解決上述問題外，更重要的是將電解氫裝置與波力發(fā)電裝置結(jié)合為一體，在遼闊的海面上構(gòu)建大規(guī)模的波力電解氫氧燃料生產(chǎn)線的陣列。使這些成套設(shè)備能夠在大海的狂風(fēng)巨浪中長年累月地工作而不易故障。就要保證所有部件的可靠性。要大力簡化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不可以再減一個(gè)部件，才能大幅度提高工作效率。大面積的葉板和搖臂固為一體，一般使用雙搖臂，用鍵與搖臂軸連接。在整個(gè)傳動(dòng)裝置中，只有旋轉(zhuǎn)的搖臂軸露出封閉的橫浮管機(jī)架。用耐磨材料碳纖維水封來密封這一關(guān)鍵部位，再裝上油封和軸承就能與艦船的推進(jìn)器的主軸一樣能長年沒入海水中工作。在搖臂軸的另一端，用一個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪傳動(dòng)主軸上的兩個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪是最簡單的結(jié)構(gòu)，不可以再減少，嚙合時(shí)需采用2: I的速比，以減少變速箱的傳動(dòng)級數(shù)。在主軸的兩個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪上，各固接一個(gè)單向棘輪，使之受力旋向相同而旋轉(zhuǎn)方向相反。三個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪都用推力軸承固定在齒輪箱上。主浮管機(jī)架、橫浮管機(jī)架與齒輪箱結(jié)合面都用膠墊撬緊，以防漏水；超長的主軸需用萬向節(jié)截?cái)嘣龠^橋傳動(dòng)，一方面防止主軸扭曲，另一方面調(diào)節(jié)不同心運(yùn)轉(zhuǎn)；變速箱的速比一般只需采用兩級3: I的速比與轉(zhuǎn)向齒輪速比的積，足以達(dá)到低速發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。
[0006]有益效果:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單造價(jià)低，能直接將波力轉(zhuǎn)換為氫、氧燃料和電能，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模發(fā)電和大規(guī)模電解氫；為城鎮(zhèn)提供清潔能源的電力；為汽車提供清潔又高效的氫氧燃料，大幅度降低空氣污染；可以漂浮在任何海面上工作，葉板受到狂濤沖擊時(shí)會(huì)迅速轉(zhuǎn)向任意角度與波向平行，整體受沖擊的只是很小的縱截面，不會(huì)被狂濤破壞。
[0007]【附圖說明】:圖1為該裝置結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖2為圖1的A向視圖；圖3為齒輪箱的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖4為本發(fā)明組合的大型波力電解氫生產(chǎn)線陣列結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]1.葉板、2.搖臂、3.搖臂軸、4.橫浮管機(jī)架、5.齒輪箱、6.主浮管機(jī)架、7.變速箱、8.發(fā)電機(jī)、9.電解室、10.配電室、11水封、12.油封、13.主軸、14.萬向節(jié)、15.正旋棘輪、16.轉(zhuǎn)向齒輪、17.反旋棘輪、18.轉(zhuǎn)向齒輪、19.推力軸承、20.轉(zhuǎn)向齒輪、21.推力軸承、22.推力軸承，23.滾珠軸承、24.鍵。
[0009]【具體實(shí)施方式】:以下通過實(shí)施例并結(jié)合附圖將本發(fā)明的工作過程作進(jìn)一步說明。如圖1、圖3所示，當(dāng)波浪從前方?jīng)_擊葉板I時(shí)，無論是震動(dòng)的力還是平移的力，都是推動(dòng)葉板I和搖臂2帶動(dòng)搖臂軸3從前方向后方旋轉(zhuǎn)，波峰的高度與葉板I旋轉(zhuǎn)的角度密切相關(guān)。葉板隨波往復(fù)。由于搖臂軸⑶另一端的轉(zhuǎn)向齒輪(20)與主軸的兩個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪(16)、(18)同時(shí)嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)，固定在兩個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪上的正旋棘輪(15)和反旋棘輪(17)隨著運(yùn)轉(zhuǎn)，但運(yùn)轉(zhuǎn)方向總是相反。三個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪分別用三個(gè)推力軸承(19)、(21)、(22)固定在齒輪箱(5)上。搖臂軸(3靠近搖臂(2)處必須裝配水封(11)、油封(12)和滾珠軸承(23)。根據(jù)需要，主軸(13)傳動(dòng)的長度超過兩米時(shí)，就需要用一對萬向節(jié)(14)截?cái)噙^橋傳動(dòng)。在實(shí)際工作中為了使發(fā)電機(jī)(8)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，整個(gè)裝置的葉板(I)的數(shù)量不宜少于10個(gè)(即5排)，并且每排用兩個(gè)齒輪箱(5)使前后的距離錯(cuò)開。橫向的位置也盡量錯(cuò)開，使波浪從前方推向后方時(shí)，各個(gè)葉板(I)都能最大限度地采能，連續(xù)地推動(dòng)主軸(13)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0010]電解室(9)、和配電室(10) —體化設(shè)計(jì)并置于主浮管機(jī)架(6)下方5米以下固接。其排水量應(yīng)盡量接近重量。除了完成電解氫工序外，還完全相當(dāng)于水平安定面和垂直安定面的作用。在組合大型波力電解氫生產(chǎn)線陣列時(shí)(圖4)，可以采用多組發(fā)電單元共用一組電解氫組合設(shè)備。也可以將電解氫組合設(shè)備固定在海床上。
[0011]安裝波力電解氫組合裝置很容易，只要將整體拖到海面上，在主浮管機(jī)架的前方掛上一根纜索，拋下錨就可以正常工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種波力電解氫組合裝置，由葉板(I)、搖臂(2)、搖臂軸(3) \、橫浮管機(jī)架(4)、齒輪箱(5)、主浮管機(jī)架(6)、變速箱(7)、發(fā)電機(jī)⑶\、電解室(9)、配電室(10)、水封(11)、油封(12)、主軸(13)、萬向節(jié)(14)、正旋棘輪(15)、轉(zhuǎn)向齒輪(16)、(18)、(20)、反旋棘輪(17)、推力軸承(19)、(21)、(22)、滾珠軸承(23)、鍵(24)組成，其特征是:電解室(9)、配電室(10)、變速箱(7)、發(fā)電機(jī)(8)與主浮管機(jī)架(6)全密封連接為一體；與主軸(13)相垂直的兩邊各裝有搖臂軸(3);搖臂軸(3)上的轉(zhuǎn)向齒輪(20)與主軸(13)上的兩個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪(16)、(18)同時(shí)垂直嚙合；主軸(13)上的兩個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪(16)、(18)分別連接有正旋棘輪(15)和反旋棘輪(17);主軸(13)的末端裝有變速箱(7)和發(fā)電機(jī)(8);主浮管機(jī)架(6)與橫浮管機(jī)架(4)通過齒輪箱(5)垂直連接；搖臂軸(3)的另一端裝有滾珠軸承(23)、油封(12)、水封(11)和鍵(24);整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)(8)均安裝在主浮管機(jī)架(6)和橫浮管機(jī)架⑷內(nèi)密封。2.根據(jù)權(quán)力要求I所述裝置:其特征是:電解室(9)、配電室(10)可通過電纜連接同時(shí)移至浮管機(jī)架以外任意位置。
【專利摘要】一種利用海洋中的波力進(jìn)行電解氫的波力電解氫組合裝置。由電解室、配電室、發(fā)電機(jī)、變速箱、主浮管機(jī)架、橫浮管機(jī)架、傳動(dòng)箱、主軸、搖臂軸、轉(zhuǎn)向齒輪、正旋棘輪、反旋棘輪、軸承、油封、水封、搖臂、葉板組成。電解室、配電室、變速箱、發(fā)電機(jī)與主浮管機(jī)架連接為一體。在主軸相垂直的兩邊各裝有搖臂軸。搖臂軸上的轉(zhuǎn)向齒輪與主軸上的兩個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪同時(shí)垂直嚙合。搖臂軸的一端裝有軸承、油封和水封。整個(gè)傳動(dòng)裝置全部密封在浮管機(jī)架內(nèi)。該裝置可組合為大型電解氫生產(chǎn)線陣列。將整體拖到海面拋下錨，就可以利用波力將水電解為氫和氧燃料。
【IPC分類】C25B1/04, F03B13/14
【公開號】CN105089914
【申請?zhí)枴緾N201410167692
【發(fā)明人】劉興和
【申請人】顧美明
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年4月20日