專利名稱：一種海浪發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海浪發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
海浪是一種一直存在的能量形式，目前利用海浪發(fā)電的裝置很多。中國專利號 201010186920. 9公開了一種名稱為搖擺式海浪發(fā)電的發(fā)明專利，該專利公開的海浪發(fā)電裝置，是利用漂浮在海面上互相傳動連接的船只來驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動進行發(fā)電的。該發(fā)電裝置需要船只較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且龐大，投入成本很高，而且各船只之間是鉸接在一起的，由于海浪對船只的作用力并不固定，因此船只在海浪的不定向作用力下極易對傳動部件造成損害，嚴(yán)重影響整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命。中國專利號為200910013615. 7的發(fā)明專利公開了一種海浪發(fā)電裝置，該海浪發(fā)電裝置是利用浮球通過韌帶拉動轉(zhuǎn)動軸上的棘輪來實現(xiàn)驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的，浮球在海面上隨海水四處飄動，相鄰部件對韌帶的摩擦比較頻繁，海水還會對相關(guān)部件造成較大的侵蝕，大大縮短了使用壽命，棘輪的棘爪設(shè)置在內(nèi)部，在海水中進行維護非常麻煩，而且韌帶在棘輪上的纏繞方向隨意性很大，極易出現(xiàn)韌帶從棘輪外周上脫出的現(xiàn)象，尤其是浮球下落到波谷位置時，這種缺陷更加明顯。該海浪發(fā)電裝置不能隨海水的上下浮動而自動復(fù)位，而是通過繞在轉(zhuǎn)動軸上的扭簧來實現(xiàn)的，這樣就相對減小了浮球的浮力，降低了海浪的利用效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述不足提供一種結(jié)構(gòu)合理，既能設(shè)置在海水中使用，又能設(shè)置在海面上方使用，自動復(fù)位，維護方便，且海浪利用率高的海浪發(fā)電裝置。為解決上述技術(shù)問題，本海浪發(fā)電裝置包括與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸傳動連接的動力驅(qū)動裝置，其結(jié)構(gòu)特點是所述動力驅(qū)動裝置包括支架和浮球，浮球上固接有與支架豎直滑動連接的驅(qū)動桿，支架上安裝有能與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸傳動配合的傳動軸，傳動軸末端固定安裝有齒輪， 驅(qū)動桿上水平滑動連接有齒框，齒框上固設(shè)有能與齒輪傳動配合的齒條，齒框和支架之間安裝有隨驅(qū)動桿向上或向下移動而使齒輪與齒條嚙合或分離的離合機構(gòu)。本結(jié)構(gòu)的海浪發(fā)電裝置是通過固定支架式浮沉驅(qū)動結(jié)構(gòu)和單行程滑動離合驅(qū)動結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)合理，既能設(shè)置在海水中使用，又能設(shè)置在海面上方使用，自動復(fù)位，且海浪利用率高的。固定支架式浮沉驅(qū)動結(jié)構(gòu)主要包括固定設(shè)置在海底的支架，支架上安裝有與發(fā)電機傳動連接的傳動軸，支架上還通過能與支架上下滑動配合的驅(qū)動桿連接有浮球，浮球在海水表面隨海浪上下波動，便使驅(qū)動桿上下滑動。驅(qū)動桿上水平滑動連接有齒框，齒框上設(shè)置有豎直設(shè)置的齒條，傳動軸上固設(shè)有能與齒條傳動配合的齒輪，驅(qū)動桿通過齒輪齒條驅(qū)動傳動軸轉(zhuǎn)動做功。本海浪發(fā)電裝置既可以由支架支撐于海面上方，由漂浮在海面上的浮球上下浮動而驅(qū)動齒條和齒輪傳動做功，也可以沒于海面以下，還是由漂浮在海面上的浮球上下浮動而驅(qū)動齒條和齒輪做功，可根據(jù)實際需要設(shè)置，使用維護都很方便。
單行程滑動離合驅(qū)動結(jié)構(gòu)主要包括設(shè)置在支架和齒框之間的離合機構(gòu)，離合機構(gòu)在浮球推動齒框上浮或下沉行程中推動齒框相對驅(qū)動桿水平滑動，這樣就可以起到使齒條和齒輪嚙合或分離的作用，從而只在上浮或下沉的單向行程中通過齒條與齒輪的嚙合而驅(qū)動傳動軸轉(zhuǎn)動做功，而在對應(yīng)的下沉或上浮的單向行程中使齒條與齒輪分離復(fù)位而不驅(qū)動傳動軸做功。該離合機構(gòu)設(shè)置在齒輪外部，因此既保證了傳動結(jié)構(gòu)的可靠，維護時也更加方便，有助于提高使用壽命。作為一種實現(xiàn)方式，齒框上水平設(shè)置有水平滑槽，水平滑槽內(nèi)設(shè)有沿水平滑槽水平滑動的水平滑件，水平滑件與驅(qū)動桿固接在一起，齒框上固設(shè)有防止水平滑件從水平滑槽內(nèi)脫出的橫擋條。水平滑槽可以為水平滑件提供水平滑動時的支撐，并在齒框上設(shè)置防止水平滑件脫出的橫檔條，使水平滑件可以在水平滑槽內(nèi)順暢滑行。這樣，齒框就可以相對與水平滑件固接的驅(qū)動桿而水平移動，從而輔助離合機構(gòu)完成使齒條和齒輪嚙合或分離的動作。所述齒條的數(shù)量為兩根，平行間隔設(shè)置在齒輪的兩側(cè)，所述離合機構(gòu)的的數(shù)量為兩套，分別設(shè)置在與兩根齒條對應(yīng)的齒框邊側(cè)，并驅(qū)動兩根齒條分別在向上移動和向下移動時驅(qū)動齒輪同向轉(zhuǎn)動。將齒條的數(shù)量和離合機構(gòu)的數(shù)量設(shè)置為分別分布在齒輪兩側(cè)的兩套，可以在浮球驅(qū)動齒框向上行程和向下行程中，分別使這兩套離合機構(gòu)驅(qū)動一根齒條驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動做功，而且轉(zhuǎn)動做功的方向相同。如，在浮球驅(qū)動齒框向上行程中，齒輪左側(cè)的離合機構(gòu)使左側(cè)齒條與齒輪嚙合驅(qū)動齒輪正轉(zhuǎn)做功，此時齒輪右側(cè)的離合機構(gòu)與齒框處于分離或滑動配合狀態(tài)，右側(cè)齒條也與齒輪處于分離或滑動配合狀態(tài)；在浮球驅(qū)動齒框向下行程中，齒輪右側(cè)的離合機構(gòu)使右側(cè)齒條與齒輪嚙合并驅(qū)動齒輪正向轉(zhuǎn)動做功，此時齒輪左側(cè)的離合機構(gòu)與齒框處于滑動或分離狀態(tài)，左側(cè)齒條與齒輪也處于分離或滑動配合狀態(tài)。這樣，在左右兩側(cè)的離合機構(gòu)的配合作用下，使齒輪左右兩側(cè)的兩個齒條分別在向上行程和向下行程中驅(qū)動齒輪同向轉(zhuǎn)動做功，大大提高了海浪的利用率，發(fā)電效率更高。作為一種實現(xiàn)方式，所述離合機構(gòu)包括與齒框豎直滑動連接的豎直滑件，豎直滑件上鉸接有擺臂，擺臂的擺動軌跡平面與齒框的水平移動軌跡平行，擺臂末端與支架鉸接在一起，還包括使豎直滑件與齒框相對鎖緊在一起的鎖緊機構(gòu)，支架上安裝有觸發(fā)鎖緊機構(gòu)解鎖的觸發(fā)機構(gòu)。本離合機構(gòu)是通過擺動式鎖緊和解鎖結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)使齒條與齒輪嚙合或分離的。擺臂是擺動結(jié)構(gòu)的主體，擺臂一端與支架鉸接，擺臂另一端與豎直滑件鉸接，豎直滑件與齒框側(cè)壁豎直滑動配合。自然狀態(tài)下，鎖緊機構(gòu)使豎直滑件與齒框鎖緊在一起。以向上行程為例，由于豎直滑件與齒框鎖緊在一起，所以擺臂一端會跟隨齒框上移，并同時通過豎直滑件驅(qū)動齒框相對驅(qū)動桿水平滑動，這樣就使齒框上的齒條向靠近齒輪的方向移動。當(dāng)齒條與齒輪嚙合時，齒框或擺臂也就達(dá)到了觸發(fā)位置，觸發(fā)機構(gòu)便觸發(fā)鎖緊機構(gòu)解鎖，此時豎直滑件與齒框滑動配合，浮球驅(qū)動齒框向上移動時，擺臂便不再給予齒框繼續(xù)水平向齒輪移動的力，此時齒框直接向上移動驅(qū)動齒輪做功。在齒框在浮球作用下向下行程時，鎖緊裝置一直處于解鎖狀態(tài)，齒框便在下滑時同時在擺臂帶動下遠(yuǎn)離齒輪，直到再次向上移動時改為鎖緊狀態(tài)。作為改進，齒框側(cè)壁上安裝有豎直滑槽，所述豎直滑件為能沿豎直滑槽底面滾動的滾輪，滾輪通過轉(zhuǎn)軸安裝在擺臂端部，所述鎖緊機構(gòu)包括安裝在轉(zhuǎn)軸端部的輔助輪，齒框外壁上固設(shè)有防止輔助輪從豎直滑槽內(nèi)脫出的縱擋條，滾輪上固設(shè)有同軸轉(zhuǎn)動的棘輪，擺臂上鉸接有棘爪桿，棘爪桿一端固設(shè)有與棘輪配合的棘爪，棘爪桿和擺臂之間設(shè)有使棘爪與棘輪壓緊配合的彈簧。將豎直滑件采用滾輪結(jié)構(gòu)，可以使豎直滑件與齒框滑動配合時更加順暢。輔助輪的主要作用是在縱擋條的支持作用下使?jié)L輪與齒框具有壓緊的滾動配合關(guān)系，這樣，齒框向上行程時，由于滾輪與齒框的壓緊配合，齒框?qū)⑼ㄟ^滾輪帶動擺臂一起上移，而擺臂在上移擺動過程中又推動齒框相對驅(qū)動桿水平移動，也就起到了使齒框上的齒條靠近齒輪移動的作用。滾輪上設(shè)置的棘輪以及與之配合的棘爪桿和棘爪，可以使?jié)L輪在棘爪桿未被解鎖的狀態(tài)下具有單向轉(zhuǎn)動特性。這一特性也保證了齒框在上移時齒框能有效帶動擺臂上移。 當(dāng)齒條與齒輪嚙合時，棘爪桿碰觸到觸發(fā)機構(gòu)，棘爪便從棘輪上脫離開來，這樣，繼續(xù)上移的齒框便驅(qū)動壓緊配合的滾輪逆向轉(zhuǎn)動，直到齒框向上行程結(jié)束，此向上行程為嚙合做功過程。在齒框的向下行程時，齒框先通過壓緊配合的滾輪帶動擺臂向下移動，而擺臂在向下擺動時會帶動齒框向遠(yuǎn)離齒輪的方向相對驅(qū)動桿水平移動，此過程為齒框的下行滑動過程，不做功。作為一種實現(xiàn)方式，所述觸發(fā)機構(gòu)包括固設(shè)在支架上的限位桿，限位桿使擺臂始終處于傾斜狀態(tài)，限位桿上還安裝有在擺臂軌跡最接近水平位置時驅(qū)動棘爪桿而使棘爪與棘輪分離的觸發(fā)塊。該觸發(fā)機構(gòu)主要包括與支架固接的限位桿，限位桿對擺臂具有限位作用，防止擺臂隨齒框上行或下行達(dá)到水平位置，也就是使擺臂始終處于傾斜的擺動范圍內(nèi)，這樣可以避免擺臂在反向擺動時仍然使齒條與齒輪嚙合而導(dǎo)致齒框反向時發(fā)生齒輪逆轉(zhuǎn)做功的現(xiàn)象，保證了齒輪的單向轉(zhuǎn)動做功。觸發(fā)塊是對棘爪桿進行觸發(fā)的主要部件，限位桿對擺臂限位時，觸發(fā)塊會同時觸發(fā)棘爪桿，使棘爪桿端部的棘爪從棘輪里脫離出來，這樣就使齒框在驅(qū)動滾輪和棘輪逆向轉(zhuǎn)動的前提下，驅(qū)動齒輪做功并順暢豎直向上或向下移動。作為改進，所述浮球下部固定安裝有懸浮球，懸浮球下端面和上端面上均布有透水孔。設(shè)置懸浮球可以使海水通過透水孔灌入懸浮球內(nèi)，并使懸浮球懸浮于水中，這樣可以在增大浮球重量的前提下而不會增大浮球的上浮阻力。上浮時主要依靠浮球的上浮力和懸浮球的慣性來驅(qū)動齒框做功，下沉?xí)r，懸浮球的重力則成為做功的主要動力部件，保證了向上行程和向下行程做功的均衡性。作為進一步改進，所述動力驅(qū)動裝置的數(shù)量為多個，分別通過錐齒輪組與一級傳動軸同向傳動連接，一級傳動軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸傳動連接。將動力驅(qū)動裝置的數(shù)量設(shè)置為多個，并通過錐齒輪組集中將動力傳遞到一級傳動軸，起到了聚集動力的作用，使與一級傳動軸連接的發(fā)電機能夠穩(wěn)定順暢地發(fā)電。作為再進一步改進，發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上傳動連接有二級傳動軸，二級傳動軸上同向傳動連接有多根一級傳動軸。在二級傳動軸上傳動連接多根一級傳動軸，可以使本海浪發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)更大， 動力更強勁，發(fā)電效率更高。綜上所述，采用這種結(jié)構(gòu)的海浪發(fā)電裝置，結(jié)構(gòu)合理，既能設(shè)置在海水中使用，又能設(shè)置在海面上方使用，自動復(fù)位，維護方便，且海浪利用率高，適合在各種海邊發(fā)電使用。


結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明
圖1為浮球位于波谷位置時本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為浮球由波谷向波峰位置移動時本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為右側(cè)齒條與齒輪嚙合時本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為浮球位于波峰位置時本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為浮球由波峰向波谷位置移動時本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為左側(cè)齒條與齒輪嚙合時本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明的鎖緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明擴展結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為支架，2為浮球，3為驅(qū)動桿，4為齒輪，5為滑套，6為齒框，7為離合機構(gòu)， 8為齒條，9為水平滑槽，10為水平滑件，11為橫檔條，12為豎直滑件，13為擺臂，14為傳動軸，15為豎直滑槽，16為轉(zhuǎn)軸，17為輔助輪，18為縱擋條，19為滾輪，20為棘輪，21為棘爪桿，22為棘爪，23為彈簧，24為限位桿，25為觸發(fā)塊，26為懸浮球，27為透水孔，28為錐齒輪組二9為一級傳動軸，30為二級傳動軸，31為動力驅(qū)動裝置。
具體實施例方式如圖1-圖4所示，該海浪發(fā)電裝置包括與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸傳動連接的動力驅(qū)動裝置 31，所述動力驅(qū)動裝置包括支架1，支架1底部一般固定與海底，支架1上部設(shè)置在海面上方或沒于海面以下。支架1上固設(shè)有滑套5，滑套5的數(shù)量至少為兩個，上下對齊設(shè)置?；?內(nèi)插裝有驅(qū)動桿3，驅(qū)動桿3與滑套5豎直滑動配合。驅(qū)動桿3下端固定連接有浮球 2，浮球2漂浮在海面上并隨海浪上下波動而使驅(qū)動桿3相對支架上下滑動。支架1上通過軸承安裝有能與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸傳動配合的傳動軸14，傳動軸14末端固定安裝有齒輪4。驅(qū)動桿3上端水平滑動連接有齒框6，齒框6上固設(shè)有能與齒輪4傳動配合的齒條8，齒條8豎直設(shè)置。齒框6和支架1之間安裝有隨驅(qū)動桿向上或向下移動而使齒輪4與齒條8嚙合或分離的離合機構(gòu)7。齒框6上水平設(shè)置有水平滑槽9，水平滑槽9內(nèi)設(shè)有沿水平滑槽9水平滑動的水平滑件10。在本實施例中，水平滑件10采用用架體連接在一起的滑輪組，這樣，既可以保證水平滑件10能在水平滑槽9能順暢滑動，又能保證水平滑件10的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。水平滑槽 9側(cè)壁上固設(shè)有沿水平滑槽9長度方向延伸的橫檔條11，橫檔條11的主要作用是將水平滑件10限位在水平滑槽9內(nèi)，防止水平滑件10從水平滑槽9內(nèi)脫出。水平滑件10的架體與驅(qū)動桿3上端固接在一起，這樣，齒框6就能在水平滑件10的支持下相對驅(qū)動桿水平移動。 當(dāng)浮球2推動驅(qū)動桿上浮和下沉?xí)r，齒框6既能在驅(qū)動桿3驅(qū)動下上浮和下沉，又能在水平滑槽9和水平滑件10的作用下向左或向右滑動。齒框6上齒條8的數(shù)量為兩根，豎直平行設(shè)置，分別位于齒輪4的左右兩側(cè)，這樣， 能夠水平移動齒框6就為分別與兩根齒條8嚙合傳動提供了條件。所述離合機構(gòu)7的數(shù)量也為兩套，分別設(shè)置在與兩根齒條8對應(yīng)的齒框6的左右兩邊側(cè)。離合機構(gòu)7的主要作用是在齒框6水平移動時，能夠驅(qū)動兩根齒條8分別在齒框6向上移動和向下移動時，與齒輪 4嚙合并驅(qū)動齒輪4同向轉(zhuǎn)動。將齒條8的數(shù)量和離合機構(gòu)7的數(shù)量設(shè)置為分別分布在齒輪4兩側(cè)的兩套，可以在浮球2驅(qū)動齒框6向上行程和向下行程中，分別使這兩套離合機構(gòu) 7驅(qū)動一根齒條8驅(qū)動齒輪4轉(zhuǎn)動做功，而且轉(zhuǎn)動做功的方向相同。如，在浮球2驅(qū)動齒框 6向上行程中，齒輪4左側(cè)的離合機構(gòu)7使左側(cè)齒條8與齒輪4嚙合并驅(qū)動齒輪4正轉(zhuǎn)做功，此時齒輪4右側(cè)的離合機構(gòu)與齒框6處于分離或滑動配合狀態(tài)，右側(cè)齒條8也與齒輪4 處于分離或滑動配合狀態(tài)；在浮球2驅(qū)動齒框向下行程中，齒輪4右側(cè)的離合機構(gòu)使右側(cè)齒條8與齒輪4嚙合并驅(qū)動齒輪4正向轉(zhuǎn)動做功，此時齒輪4左側(cè)的離合機構(gòu)與齒框6處于滑動或分離狀態(tài)，左側(cè)的齒條8與齒輪4也處于分離或滑動配合狀態(tài)。這樣，在左右兩側(cè)的離合機構(gòu)7的配合作用下，使齒輪4左右兩側(cè)的兩根齒條8分別在向上行程和向下行程中驅(qū)動齒輪4同向轉(zhuǎn)動做功，大大提高了海浪的利用率，發(fā)電效率更高。所述離合機構(gòu)7包括設(shè)置在齒框6側(cè)壁上的豎直滑槽15，豎直滑槽15內(nèi)豎直滑動連接有豎直滑件12，豎直滑件12外部鉸接有擺臂13，擺臂13的擺動軌跡平面與齒框6的水平移動軌跡平行，擺臂13末端與支架1鉸接在一起。該海浪發(fā)電裝置中的兩根擺臂13， 一根擺臂13與齒框6右側(cè)的支架1上部鉸接，另一根擺臂13與齒框6左側(cè)的支架1下部鉸接，這樣可以使兩套離合機構(gòu)7能夠分別在向上行程和向下行程中配合起作用。還包括使豎直滑件12與齒框6相對鎖緊在一起的鎖緊機構(gòu)，支架1上安裝有觸發(fā)鎖緊機構(gòu)解鎖的觸發(fā)機構(gòu)。本離合機構(gòu)7是通過擺動式鎖緊和觸發(fā)解鎖結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)使齒條8與齒輪4嚙合或分離的。擺臂13是擺動結(jié)構(gòu)的主體，擺臂13 —端與支架1鉸接，擺臂13另一端與豎直滑件12鉸接，豎直滑件12與齒框6側(cè)壁豎直滑動配合。自然狀態(tài)下，鎖緊機構(gòu)使豎直滑件12 與齒框6鎖緊在一起。以向上行程為例，由于豎直滑件12與齒框6鎖緊在一起，所以擺臂 13 一端會跟隨齒框6上移，并同時通過豎直滑件12驅(qū)動齒框6沿水平滑槽9相對驅(qū)動桿3 水平向左滑動，這樣就使齒框6右側(cè)的齒條8向靠近齒輪的方向移動。當(dāng)該齒條8與齒輪 4嚙合時，齒框6或擺臂13也就達(dá)到了觸發(fā)位置，觸發(fā)機構(gòu)便觸發(fā)鎖緊機構(gòu)解鎖。解鎖后， 豎直滑件12與齒框6是滑動配合關(guān)系，這樣，浮球2驅(qū)動齒框6向上移動時，擺臂13便不再給予齒框6繼續(xù)水平向左移動的力，此時齒框6豎直向上移動并驅(qū)動齒輪4逆時針轉(zhuǎn)動做功。當(dāng)齒框6在浮球2及自重作用下向下行程時，由于鎖緊裝置一直處于解鎖狀態(tài)，齒框 6便在下滑時同時在擺臂13帶動下向右移動遠(yuǎn)離齒輪4，直到再次向上移動時改為鎖緊狀態(tài)，這樣一套離合機構(gòu)7的一個包括向上行程和向下行程的控制周期便結(jié)束了。如圖7所示，在本實施例中，所述豎直滑件12為能沿豎直滑槽15底面滾動的滾輪 19，滾輪19通過轉(zhuǎn)軸16安裝在擺臂13端部，這樣可以提高豎直滑件12與豎直滑槽15豎直滑動配合的順暢性。所述鎖緊機構(gòu)包括安裝在轉(zhuǎn)軸16兩端的兩個輔助輪17，輔助輪17 可以繞轉(zhuǎn)軸16自由轉(zhuǎn)動，而且輔助輪17的直徑要小于滾輪19的直徑。齒框6外壁上固設(shè)有防止輔助輪17從豎直滑槽15內(nèi)脫出的縱擋條18，縱擋條18沿豎直滑槽15長度方向延伸。輔助輪17與縱擋條18內(nèi)壁壓緊滾動配合，滾輪19在輔助輪17的壓緊作用下與豎直滑槽15底壁壓緊滾動配合。滾輪19上固設(shè)有同軸轉(zhuǎn)動的棘輪20，棘輪20的直徑要小于滾輪19的直徑，而且齒框6左右兩側(cè)的棘輪20的轉(zhuǎn)動方向是反向設(shè)置的，這樣可以使棘輪20 分別在齒框6向上行程和向下行程中起作用。擺臂13中部鉸接有棘爪桿21，棘爪桿21靠近棘輪20的一端固設(shè)有與棘輪20配合的棘爪22，棘爪桿21和擺臂13之間設(shè)有使棘爪22 與棘輪20壓緊配合的彈簧23。所述觸發(fā)機構(gòu)包括固設(shè)在支架上的限位桿M，齒框6右側(cè)的限位桿M位于擺臂13上方的支架1上，齒框6左側(cè)的限位桿位于擺臂下方的支架1上。 限位桿M的主要作用是對擺臂13進行限位，以防止擺臂13超過水平位置，也就是說使擺臂13始終處于傾斜狀態(tài)。因為擺臂13到達(dá)水平位置或擺動超過水平位置時，在反向行程中會出現(xiàn)不能馬上與齒輪4脫離而導(dǎo)致驅(qū)動齒輪4逆向轉(zhuǎn)動的情況，這樣就會出現(xiàn)反向發(fā)電的危險。為了避免這種情況，在具體應(yīng)用時，應(yīng)將限位桿M的位置設(shè)置得使擺臂13始終處于傾斜狀態(tài)，這樣，齒框6在反向行程時就能在擺臂13的回擺帶動下及時與齒輪4脫離開來，保證了該海浪發(fā)電裝置的穩(wěn)定運行。限位桿M上還安裝有觸發(fā)塊25，觸發(fā)塊25的主要作用是在擺臂13軌跡最接近水平位置時驅(qū)動棘爪桿21動作，從而使棘爪22與棘輪20 分離開來。此時齒框6的齒條8與齒輪4嚙合在一起，且擺臂13也達(dá)到了擺動軌跡的極限位置，保證齒條8與齒輪4嚙合且不能再進一步向齒輪4移動，這樣，棘輪20和棘爪22被解鎖后，齒框6便只能在浮球2作用下豎直移動，從而完全驅(qū)動齒輪4逆時針轉(zhuǎn)動做功。下面結(jié)合圖1-圖6詳細(xì)說明該海浪發(fā)電裝置的工作過程。如圖1所示，為浮球2推動齒框6上浮移動的向上行程的初始階段，此時，浮球2 位于海浪波谷位置即將開始向上行程，齒輪4右側(cè)的擺臂13處于擺動軌跡的最下沿，而齒輪4左側(cè)的擺臂也處于擺動軌跡的最下沿；齒輪4右側(cè)的棘輪20和棘爪22處于鎖緊狀態(tài)， 也就是壓緊狀態(tài)，而齒輪4左側(cè)的棘輪20和棘爪22處于解鎖狀態(tài)，也就是分離狀態(tài)。如圖 2所示，此時，右側(cè)的豎直滑槽15對壓緊配合的滾輪19有使之順時針轉(zhuǎn)動的傾向，也就是使棘輪20逆向轉(zhuǎn)動的傾向，因此右側(cè)棘輪20不能順時針轉(zhuǎn)動。浮球2通過驅(qū)動桿3驅(qū)動齒框6向上移動時，齒框6會帶動右側(cè)的擺臂13—起上移，右側(cè)擺臂13的傾斜程度逐漸向水平方向靠近。而左側(cè)擺臂由于離開了最下沿而使左側(cè)鎖緊機構(gòu)進入鎖緊狀態(tài)，但在齒框 6上行時，齒框6有使左側(cè)滾輪和棘輪順向轉(zhuǎn)動的趨勢，因此左側(cè)滾輪與齒框6是滾動配合關(guān)系。由于右側(cè)擺臂13向上擺動的原因，右側(cè)擺臂會推動齒框6在向上移動同時沿水平滑槽9向左水平滑動，也即是使齒框6右側(cè)的齒條8向齒輪4靠近。此時，左側(cè)的擺臂會配合齒框6的向上行程而出現(xiàn)上擺趨勢。如圖3所示，當(dāng)右側(cè)擺臂13隨齒框6向上擺動到最上沿時，右側(cè)限位桿M阻止右側(cè)擺臂13繼續(xù)上擺，此時，右側(cè)齒條8與齒輪4嚙合在一起，且右側(cè)限位桿M上的觸發(fā)塊 25觸發(fā)棘爪桿21，使棘爪22與棘輪20分離開來。這樣，右側(cè)的鎖緊機構(gòu)被解鎖，右側(cè)的滾輪19可以繞轉(zhuǎn)軸16自由轉(zhuǎn)動，此時，左側(cè)的滾輪與齒框6依然是順向滾動配合關(guān)系。如圖 4所示，當(dāng)齒框6在浮球2作用下繼續(xù)向上行程時，齒框6右側(cè)的齒條8便驅(qū)動齒輪4逆時針轉(zhuǎn)動做功，直到到達(dá)浮球2上浮到海浪波峰位置。如圖5所示，當(dāng)浮球2隨海浪由波峰向波谷移動時，齒框6處于向下行程狀態(tài)。此時，由于齒框6向下移動，右側(cè)擺臂13離開擺動軌跡的最上沿，從而導(dǎo)致右側(cè)鎖緊機構(gòu)恢復(fù)鎖緊狀態(tài)，也就是棘爪22與棘輪20又壓緊在一起，但是此時，向下移動的齒框6使右側(cè)豎直滑槽15與滾輪19是順向配合關(guān)系，因此右側(cè)滾輪19與右側(cè)豎直滑槽15是滾動配合關(guān)系。左側(cè)的鎖緊機構(gòu)由于沒有碰到左側(cè)的限位桿及觸發(fā)塊也處于鎖緊狀態(tài)，也就是棘爪與棘輪是壓緊狀態(tài)，但是，與右側(cè)鎖緊機構(gòu)不同的是，下行的齒框6有使左側(cè)棘輪和滾輪逆向轉(zhuǎn)動的趨勢。因此，左側(cè)滾輪與左側(cè)豎直滑槽相對鎖緊在一起。當(dāng)齒框6下行時，左側(cè)擺臂將隨齒框6 —起向下擺動，并給予齒框6 —個水平向左的力，也就是使齒框6沿水平滑槽9 向右移動。這樣，齒框6在下行初期還向右水平滑動，也就是使左側(cè)齒條向靠近齒輪4的方向移動。如圖6所示，左側(cè)齒條與齒輪4嚙合時，左側(cè)擺臂被限位桿擋住達(dá)到了最下沿，并且左側(cè)限位桿上的觸發(fā)塊觸發(fā)了棘爪桿，是左側(cè)的棘爪與棘輪分離開來，左側(cè)的鎖緊機構(gòu)處于解鎖狀態(tài)。而此時右側(cè)擺臂13也達(dá)到最下沿，并且右側(cè)的滾輪19和棘輪20仍然處于順向轉(zhuǎn)動狀態(tài)。這樣，當(dāng)齒框6在浮球2作用下繼續(xù)下行時，左右兩側(cè)的滾輪與齒框6都是滾動配合關(guān)系，齒框6驅(qū)動齒輪4逆時針轉(zhuǎn)動做功，直到浮球2到達(dá)海浪波谷位置。這樣， 一個工作周期便結(jié)束了，無論是在向上行程還是向下行程中，齒框6都會驅(qū)動齒輪4同向轉(zhuǎn)動做功，大大提高了海浪的利用率，循環(huán)往復(fù)即是該海浪發(fā)電裝置的整個工作過程，可以循環(huán)不斷地驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。浮球2下部固接有懸浮球沈，懸浮球沈為一個內(nèi)置空腔的球體，懸浮球沈頂面和地面上均布有透水孔27，這樣可以方便海水流入懸浮球沈的空腔內(nèi)。在自然狀態(tài)下，懸浮球沈中充滿水，而且整個球體懸浮于海水中。懸浮球沈的主要作用是增大浮球2的運動慣性和下沉質(zhì)量，使浮球2對齒框6的驅(qū)動能力更強。如圖8所示，動力驅(qū)動裝置31的傳動軸14通過錐齒輪組28傳動連接有一級傳動軸四，一級傳動軸四末端通過錐齒輪組傳動連接有二級傳動軸30，二級傳動軸30與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸傳動連接。在本實施例中，二級傳動軸30上傳動連接的一級傳動軸四的數(shù)量為三根，每根一級傳動軸四上通過錐齒輪組觀連接有三套動力驅(qū)動裝置31。通過一級傳動軸四和二級傳動軸30，可以將該海浪發(fā)電裝置擴展開來，使多套動力驅(qū)動裝置31的動力集中在一起，達(dá)到增大動力功率或轉(zhuǎn)速的目的，有助于提高該海浪發(fā)電裝置的發(fā)電功率。
權(quán)利要求
1.一種海浪發(fā)電裝置，包括與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸傳動連接的動力驅(qū)動裝置，其特征是所述動力驅(qū)動裝置包括支架(1)和浮球(2)，浮球(2)上固接有與支架(1)豎直滑動連接的驅(qū)動桿(3)，支架(1)上安裝有能與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸傳動配合的傳動軸(14)，傳動軸(14)末端固定安裝有齒輪(4)，驅(qū)動桿(3)上水平滑動連接有齒框(6)，齒框(6)上固設(shè)有能與齒輪(4)傳動配合的齒條(8)，齒框(6)和支架(1)之間安裝有隨驅(qū)動桿(3)向上或向下移動而使齒輪(4) 與齒條(8)嚙合或分離的離合機構(gòu)(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的海浪發(fā)電裝置，其特征是齒框(6)上水平設(shè)置有水平滑槽 (9),水平滑槽(9)內(nèi)設(shè)有沿水平滑槽(9)水平滑動的水平滑件(10)，水平滑件(10)與驅(qū)動桿(3)固接在一起，齒框(6)上固設(shè)有防止水平滑件(10)從水平滑槽(9)內(nèi)脫出的橫擋條 (11)。
3.如權(quán)利要求1所述的海浪發(fā)電裝置，其特征是所述齒條(8)的數(shù)量為兩根，平行間隔設(shè)置在齒輪(4)的兩側(cè)，所述離合機構(gòu)的的數(shù)量為兩套，分別設(shè)置在與兩根齒條(8)對應(yīng)的齒框(6)邊側(cè)，并驅(qū)動兩根齒條分別在向上移動和向下移動時驅(qū)動齒輪(4)同向轉(zhuǎn)動。
4.如權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的海浪發(fā)電裝置，其特征是所述離合機構(gòu)(7) 包括與齒框(6)豎直滑動連接的豎直滑件(12)，豎直滑件(12)上鉸接有擺臂(13)，擺臂 (13)的擺動軌跡平面與齒框(6)的水平移動軌跡平行，擺臂(13)末端與支架(1)鉸接在一起，還包括使豎直滑件(12)與齒框(6)相對鎖緊在一起的鎖緊機構(gòu)，支架(1)上安裝有觸發(fā)鎖緊機構(gòu)解鎖的觸發(fā)機構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的海浪發(fā)電裝置，其特征是齒框(6)側(cè)壁上安裝有豎直滑槽(15)，所述豎直滑件(12)為能沿豎直滑槽(15)底面滾動的滾輪(19)，滾輪(19)通過轉(zhuǎn)軸(16)安裝在擺臂(13)端部，所述鎖緊機構(gòu)包括安裝在轉(zhuǎn)軸(16)端部的輔助輪(17)，齒框 (6)外壁上固設(shè)有防止輔助輪(17)從豎直滑槽(15)內(nèi)脫出的縱擋條(18)，滾輪(19)上固設(shè)有同軸轉(zhuǎn)動的棘輪(20)，擺臂(13)上鉸接有棘爪桿(21)，棘爪桿(21)—端固設(shè)有與棘輪 (20 )配合的棘爪(22 )，棘爪桿(21)和擺臂(13 )之間設(shè)有使棘爪(22 )與棘輪(20 )壓緊配合的彈簧(23)。
6.如權(quán)利要求5所述的海浪發(fā)電裝置，其特征是所述觸發(fā)機構(gòu)包括固設(shè)在支架(1)上的限位桿(24)，限位桿(24)使擺臂(13)始終處于傾斜狀態(tài)，限位桿(24)上還安裝有在擺臂(13)軌跡最接近水平位置時驅(qū)動棘爪桿(21)而使棘爪(22)與棘輪(20)分離的觸發(fā)塊 ⑵)。
7.如權(quán)利要求6所述的海浪發(fā)電裝置，其特征是所述浮球(2)下部固定安裝有懸浮球 (26),懸浮球(26)下端面和上端面上均布有透水孔(27)。
8.如權(quán)利要求7所述的海浪發(fā)電裝置，其特征是所述動力驅(qū)動裝置的數(shù)量為多個，分別通過錐齒輪組(28)與一級傳動軸(29)同向傳動連接，一級傳動軸(29)與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸傳動連接。
9.如權(quán)利要求8所述的海浪發(fā)電裝置，其特征是發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上傳動連接有二級傳動軸(30)，二級傳動軸(30)上同向傳動連接有多根一級傳動軸(28)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海浪發(fā)電裝置，包括與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸傳動連接的動力驅(qū)動裝置，所述動力驅(qū)動裝置包括支架和浮球，浮球上固接有與支架豎直滑動連接的驅(qū)動桿，支架上安裝有能與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸傳動配合的傳動軸，傳動軸末端固定安裝有齒輪，驅(qū)動桿上水平滑動連接有齒框，齒框上固設(shè)有能與齒輪傳動配合的齒條，齒框和支架之間安裝有隨驅(qū)動桿向上或向下移動而使齒輪與齒條嚙合或分離的離合機構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)的海浪發(fā)電裝置，結(jié)構(gòu)合理，既能設(shè)置在海水中使用，又能設(shè)置在海面上方使用，自動復(fù)位，維護方便，且海浪利用率高，適合在各種海邊發(fā)電使用。
文檔編號H02K7/10GK102269101SQ201110186199
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者張西清 申請人:張西清