一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置的制造方法
【專利摘要】一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置。發(fā)電裝置吸能過程采用純齒輪傳動增速系統(tǒng)，利用傳動效率非常高的齒輪齒條相互嚙合，把浮閥的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)軸單方向旋轉(zhuǎn)運動，然后通過齒輪箱傳動，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，該波浪發(fā)電裝置對波浪波高和波浪周期的要求與傳統(tǒng)波浪發(fā)電裝置不同，能夠在波浪波高較低和波浪周期較短的波浪下正常發(fā)電，這是傳統(tǒng)發(fā)電裝置要求波浪波高較高和波浪周期較長的波浪下發(fā)電完全不同的，解決了我國海域大面積浪高低不能用于發(fā)電的難題。
【專利說明】
一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及波浪發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠高效率地把波浪能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]波浪能是清潔可再生能源，開發(fā)和利用對緩解能源危機(jī)和環(huán)境污染具有重要意義。國內(nèi)外波浪發(fā)電裝置種類繁多，典型結(jié)構(gòu)有振蕩水柱式、閥式、越浪式、擺式、點吸收式等等，其中點吸收式由于結(jié)構(gòu)簡單、制造維護(hù)成本低、效率高等優(yōu)點，已成為目前國內(nèi)外波浪發(fā)電研究的熱點之一。
[0003]在本實用新型中，發(fā)電裝置吸能過程采用純齒輪傳動增速系統(tǒng)，不同于大型的液壓系統(tǒng)、復(fù)雜的電子系統(tǒng)和配合的液電氣系統(tǒng)，而是利用傳動效率非常高的齒輪，通過齒輪組的相互嚙合組裝而成，可以在普通發(fā)電裝置無法發(fā)電的浪高下順利發(fā)電，解決了我國海域大面積浪高低不能用于發(fā)電的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有波浪能發(fā)電裝置發(fā)電成本高，維護(hù)難度大，海況選址苛刻以及波浪浪高要求大的難題，提出一種純機(jī)械、點浮式、應(yīng)用廣、波浪小、成本低、易維護(hù)、輸出能量穩(wěn)定的純機(jī)械點浮式波浪能發(fā)電裝置。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置由交流發(fā)電機(jī)、支撐架、橢圓殼、浮閥、多級液壓缸、液壓箱、壓力補(bǔ)償裝置、控制線、支撐桿、緊固螺栓、齒輪箱、控制盒、聯(lián)軸器、齒條、齒輪1、紅外傳感器、豎直軸、滾動軸承
1、錐齒輪1、滾動軸承I1、軸套1、齒輪端蓋1、下軸、軸套I1、大齒輪、中間軸、小齒輪、錐齒輪
I1、軸套II1、齒輪端蓋II組成;橢圓殼上布置有齒條安裝板、中心孔、定位筒、散熱孔，液壓箱由二位二通電磁換向閥、單向閥、溢流閥、油箱、過濾器、液壓栗、電動機(jī)、單向節(jié)流閥組成，齒輪箱由齒輪箱前蓋、齒輪箱后蓋組成，齒輪I由棘轂、軸皮、棘輪、棘爪組成;其中，交流發(fā)電機(jī)安裝在支撐架上，支撐架的上下表面留有通孔，交流發(fā)電機(jī)穿過支撐架的上表面通過聯(lián)軸器與豎直軸連接，控制盒通過螺栓安裝在支撐架的側(cè)面上，支撐架安裝在齒輪箱上。
[0006]齒輪箱固定安裝在支撐桿上，該齒輪箱是波浪發(fā)電裝置的增速傳動機(jī)構(gòu)，內(nèi)部主要由豎直軸、中間軸、下軸、錐齒輪1、錐齒輪I1、大齒輪、小齒輪組成;錐齒輪II通過圓頭平鍵安裝在豎直軸上，豎直軸通過軸套II1、滾動軸承I和另一件相同的軸承安裝在齒輪箱上，齒輪端蓋II通過豎直軸使用螺栓固定安裝在齒輪箱上;錐齒輪II和錐齒輪I相互嚙合，其齒輪模數(shù)相同并都等于2，錐齒輪II的齒數(shù)為25，錐齒輪I的齒數(shù)為75，傳動比為1:3;中間軸的兩端安裝在左右各一件的滾動軸承II上，滾動軸承II固定安裝在在齒輪箱的中間位置上，滾動軸承II的外側(cè)是大小相同的齒輪端蓋，齒輪端蓋通過螺栓緊固在齒輪箱上，并且中間軸、下軸的兩端分別由大小相同的齒輪端蓋通過螺栓緊固在齒輪箱上，錐齒輪I通過圓頭平鍵固定安裝在中間軸的左側(cè)上，小齒輪通過圓頭平鍵固定安裝在中間軸的右側(cè)上，在小齒輪、左側(cè)滾動軸承II之間有件與軸套II相同的軸套，用來防止小齒輪向右側(cè)滑移;小齒輪與大齒輪相互嚙合，其齒輪模數(shù)相同并都等于1.5，小齒輪的齒數(shù)為30，大齒輪的齒數(shù)為120，傳動比為1:4，大齒輪通過圓頭平鍵固定安裝在下軸上，下軸的兩端分別安裝在與滾動軸承II相同的滾動軸承上，滾動軸承分別安裝在齒輪箱的兩側(cè)上，軸套II安裝在下軸上，軸套II的左側(cè)是大齒輪，右側(cè)是滾動軸承，滾動軸承的外側(cè)是開口的齒輪端蓋I;下軸的兩端分別穿過了兩齒輪端蓋I露在齒輪箱的外面，兩個齒輪I固定安裝在下軸的左側(cè)，兩個齒輪I固定安裝在下軸的右側(cè)，這4個齒輪I之間都由軸套I隔開，整個齒輪箱內(nèi)部裝有一定的齒輪油，起到潤滑的作用。
[0007]齒輪I的結(jié)構(gòu)組成與自行車的飛輪-棘輪相似，不同之處在于齒輪I的齒是漸開線齒，齒數(shù)為28，內(nèi)部的棘轂與棘爪安裝方向已經(jīng)由圖13給出，這4個齒輪I內(nèi)部的棘轂與棘爪安裝方向一致;這里齒輪I的安裝距離隨橢圓殼的大小和浪高可以靈活調(diào)節(jié)，以達(dá)到能最大限度的吸收波浪能，齒條與齒輪I相互嚙合，其齒輪模數(shù)等于1.5，齒條的嚙合位置在齒輪I的后面，齒條與齒輪I相互嚙合，其齒輪模數(shù)等于1.5，齒條的嚙合位置在齒輪I的前面，齒條與齒輪I相互嚙合，其齒輪模數(shù)等于1.5，齒條的嚙合位置在齒輪I的前面，齒條與齒輪I相互嚙合，其齒輪模數(shù)等于1.5，齒條的嚙合位置在齒輪I的后面，這里齒條與齒輪的嚙合方向很重要，決定了在齒條上下直線往復(fù)運動時，齒輪帶動的下軸只單向旋轉(zhuǎn)運動;齒條的長度根據(jù)波浪發(fā)電裝置安裝在不同的海域決定的，在波浪平均較高的海況下，齒條的長度相對較高，在波浪平均較低的海況下，齒條的長度相對較低，這里由于齒條的運動狀態(tài)隨波浪發(fā)電裝置機(jī)構(gòu)的設(shè)計和加工程度的影響，不是嚴(yán)格的做上下往復(fù)的運動，會同時產(chǎn)生左右搖晃擺動，所以齒條的齒寬比齒輪的齒寬設(shè)計要寬一些，為了防止嚙合磨損和暴露在齒輪箱外引起的生銹，齒條與齒輪的加工材料選擇比較嚴(yán)格，能防止海水、雨水、和潮濕空氣的腐蝕，而且具有很強(qiáng)的耐磨損性。
[0008]安裝在支撐桿上的齒輪箱位于海面之上，距離海面的高度由浮閥漂浮在海面的深度決定，紅外傳感器安裝在齒輪箱的齒輪箱前蓋的正對面和下底面上，兩紅外傳感器都是通過導(dǎo)線與控制盒連接;橢圓殼的中心孔和定位筒套在支撐桿上，4件齒條固定焊接豎直安裝在橢圓殼橢圓壁的安裝板上，橢圓殼的橢圓壁高度大于4件齒條的長度，所以4件齒條完全安裝在橢圓殼的里面，這里4件齒條的齒形、長度、寬度、厚度是完全一樣的，橢圓殼的橢圓壁同時把齒輪箱包在里面。
[0009]橢圓殼的定位筒的底面放置在浮閥的上表面上，橢圓殼和浮閥通過四條螺栓緊固連接，浮閥是圓柱體形閥類，中間有一個圓柱體形孔，支撐桿穿過浮閥的圓柱體形孔與齒輪箱連接，浮閥的內(nèi)部是中空的，中空的大小由浮閥的大小和漂浮在波浪的深度決定的，浮閥的材料是由耐腐蝕、高強(qiáng)度、防暴曬的合金材料制作成的，浮閥漂浮在海面上，可以隨著波浪起伏波動，支撐桿固定安裝在多級液壓缸上，多級液壓缸固定安裝在液壓箱上，液壓箱固定安裝在海底面上，壓力補(bǔ)償裝置固定安裝在液壓箱的側(cè)壁上，液壓箱內(nèi)部的結(jié)構(gòu)組成已經(jīng)給出，二位二通電磁換向閥、單向閥、溢流閥、油箱、過濾器、液壓栗、電動機(jī)、單向節(jié)流閥的連接布局方式是按照圖14連接的，多級液壓缸、液壓箱、壓力補(bǔ)償裝置位于海面以下，其密封性、防海水腐蝕性能良好。
[0010]本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比有這些有益效果:
[0011]1、對波浪波高和波浪周期的要求與傳統(tǒng)波浪發(fā)電裝置不同，能夠在波浪波高較低和波浪周期較短的波浪下正常發(fā)電，這是傳統(tǒng)發(fā)電裝置要求波浪波高較高和波浪周期較長的波浪下發(fā)電完全不同的。
[0012]2、能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，使用紅外感應(yīng)觸控技術(shù)對浮閥的吃水深度進(jìn)行及時監(jiān)控與調(diào)整。
[0013]3、浮閥的往復(fù)直線運動帶動旋轉(zhuǎn)軸單方向旋轉(zhuǎn)，然后通過齒輪傳動，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。
【附圖說明】
[0014]附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說明:
[0015]圖1是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置的立體正視圖。
[0016]圖2是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置的立體俯視圖。
[0017]圖3是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置橢圓殼的立體等軸側(cè)圖。
[0018]圖4是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置橢圓殼的立體俯視圖。
[0019]圖5是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置橢圓殼的立體正視圖。
[0020]圖6是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置齒輪箱的立體正視圖。[0021 ]圖7是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置齒輪箱的立體左視圖。
[0022]圖8是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置齒輪箱的內(nèi)部立體正視圖。
[0023]圖9是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置齒輪箱的內(nèi)部立體俯視圖。
[0024]圖10是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置齒輪齒條嚙合示意圖。
[0025]圖11是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置四對齒輪一棘輪安裝擺放示意圖。
[0026]圖12是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置齒輪-棘輪內(nèi)部立體等軸側(cè)示意圖。
[0027]圖13是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置齒輪-棘輪內(nèi)部立體正視示意圖。
[0028]圖14是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置液壓系統(tǒng)原理示意圖。
[0029]圖15是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置系統(tǒng)原理說明圖。
[0030]圖16是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置齒輪箱傳動示意圖。
[0031]圖17是本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置的部分立體透視圖。
[0032]圖中:1-交流發(fā)電機(jī)，2-支撐架，3-橢圓殼，4-浮閥，5-多級液壓缸，6_液壓箱，7_壓力補(bǔ)償裝置，8-控制線，9-支撐桿，10-緊固螺栓，11-齒輪箱，12-控制盒，13-聯(lián)軸器，14-齒條，15-齒輪I，16-紅外傳感器，17-豎直軸，18-滾動軸承I，19-錐齒輪I，20_滾動軸承II，21-軸套I，22-齒輪端蓋I，23-下軸，24-軸套II，25-大齒輪，26-中間軸，27-小齒輪，28-錐齒輪11，29-軸套III，30-齒輪端蓋11，301-齒條安裝板，302-中心孔，303-定位筒，304-散熱孔，601-二位二通電磁換向閥，602-單向閥，603-溢流閥，604-油箱，605-過濾器，606-液壓栗，607-電動機(jī)，608-單向節(jié)流閥，1101-齒輪箱前蓋，1102-齒輪箱后蓋，1401-左側(cè)齒條II，1402-右側(cè)齒條I，1403-右側(cè)齒條II，1501-左側(cè)齒輪I，1502-左側(cè)齒輪II，1503-右側(cè)齒輪I，1504-右側(cè)齒輪II，1505-棘轂，1506-軸皮，1507-棘輪，1508-棘爪，1601-紅外傳感器I。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和工作過程對本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。如圖1-圖17所示，本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置由交流發(fā)電機(jī)1、支撐架2、橢圓殼3、浮閥4、多級液壓缸5、液壓箱6、壓力補(bǔ)償裝置7、控制線8、支撐桿9、緊固螺栓1、齒輪箱11、控制盒12、聯(lián)軸器13、齒條14、齒輪115、紅外傳感器16、豎直軸17、滾動軸承118、錐齒輪119、滾動軸承1120、軸套121、齒輪端蓋122、下軸23、軸套1124、大齒輪25、中間軸26、小齒輪27、錐齒輪1128、軸套11129、齒輪端蓋1130組成;橢圓殼3上布置有齒條安裝板301、中心孔302、定位筒303、散熱孔304，液壓箱6由二位二通電磁換向閥601、單向閥602、溢流閥603、油箱604、過濾器605、液壓栗606、電動機(jī)607、單向節(jié)流閥608組成，齒輪箱11由齒輪箱前蓋1101、齒輪箱后蓋1102組成，齒輪115由棘轂1505、軸皮1506、棘輪1507、棘爪1508組成;其中，交流發(fā)電機(jī)I安裝在支撐架2上，支撐架2的上下表面留有通孔，交流發(fā)電機(jī)I穿過支撐架2的上表面通過聯(lián)軸器13與豎直軸17連接，控制盒12通過螺栓安裝在支撐架2的側(cè)面上，支撐架2安裝在齒輪箱11上。
[0034]齒輪箱11固定安裝在支撐桿9上，該齒輪箱11是波浪發(fā)電裝置的增速傳動機(jī)構(gòu)，內(nèi)部主要由豎直軸17、中間軸26、下軸23、錐齒輪119、錐齒輪1128、大齒輪25、小齒輪27組成；錐齒輪1128通過圓頭平鍵安裝在豎直軸17上，豎直軸17通過軸套11129、滾動軸承118和另一件相同的軸承安裝在齒輪箱11上，齒輪端蓋Π30通過豎直軸17使用螺栓固定安裝在齒輪箱11上;錐齒輪1128和錐齒輪119相互嚙合，其齒輪模數(shù)相同并都等于2，錐齒輪1128的齒數(shù)為25，錐齒輪119的齒數(shù)為75，傳動比為1:3;中間軸26的兩端安裝在左右各一件的滾動軸承1120上，滾動軸承1120固定安裝在在齒輪箱11的中間位置上，滾動軸承1120的外側(cè)是大小相同的齒輪端蓋，齒輪端蓋通過螺栓緊固在齒輪箱11上，并且中間軸26、下軸23的兩端分別由大小相同的齒輪端蓋通過螺栓緊固在齒輪箱11上，錐齒輪119通過圓頭平鍵固定安裝在中間軸26的左側(cè)上，小齒輪27通過圓頭平鍵固定安裝在中間軸26的右側(cè)上，在小齒輪27、左側(cè)滾動軸承1120之間有I件與軸套1124相同的軸套，用來防止小齒輪27向右側(cè)滑移;小齒輪27與大齒輪25相互嚙合，其齒輪模數(shù)相同并都等于1.5，小齒輪27的齒數(shù)為30，大齒輪25的齒數(shù)為120，傳動比為1:4，大齒輪25通過圓頭平鍵固定安裝在下軸23上，下軸23的兩端分別安裝在與滾動軸承Π20相同的滾動軸承上，滾動軸承分別安裝在齒輪箱11的兩側(cè)上，軸套1124安裝在下軸23上，軸套1124的左側(cè)是大齒輪25，右側(cè)是滾動軸承，滾動軸承的外側(cè)是開口的齒輪端蓋122;下軸23的兩端分別穿過了兩齒輪端蓋122露在齒輪箱11的外面，齒輪11501、齒輪11502固定安裝在下軸23的左側(cè)，齒輪11503、齒輪11504固定安裝在下軸23的右偵U，齒輪11501、齒輪11502之間和齒輪11503、齒輪11504之間都由軸套121隔開，整個齒輪箱11內(nèi)部裝有一定的齒輪油，起到潤滑的作用。
[0035]齒輪115的結(jié)構(gòu)組成與自行車的飛輪-棘輪相似，不同之處在于齒輪115的齒是漸開線齒，齒數(shù)為28，內(nèi)部的棘轂1505與棘爪1508安裝方向已經(jīng)由圖13給出，齒輪1501、齒輪
1502、齒輪1503、齒輪1504內(nèi)部的棘轂與棘爪安裝方向一致;這里齒輪1501、齒輪1502、齒輪1503、齒輪1504的安裝距離隨橢圓殼的大小和浪高可以靈活調(diào)節(jié)，以達(dá)到能最大限度的吸收波浪能，齒條14與齒輪11501相互嚙合，其齒輪模數(shù)等于1.5，齒條14的嚙合位置在齒輪11501的后面，齒條1401與齒輪11502相互嚙合，其齒輪模數(shù)等于1.5，齒條1401的嚙合位置在齒輪11502的前面，齒條1402與齒輪11503相互嚙合，其齒輪模數(shù)等于1.5，齒條1402的嚙合位置在齒輪11503的前面，齒條1403與齒輪11504相互嚙合，其齒輪模數(shù)等于1.5，齒條1403的嚙合位置在齒輪11504的后面，這里齒條與齒輪的嚙合方向很重要，決定了在齒條上下直線往復(fù)運動時，齒輪帶動的下軸23只單向旋轉(zhuǎn)運動；齒條的長度根據(jù)波浪發(fā)電裝置安裝在不同的海域決定的，在波浪平均較高的海況下，齒條的長度相對較高，在波浪平均較低的海況下，齒條的長度相對較低，這里由于齒條的運動狀態(tài)隨波浪發(fā)電裝置機(jī)構(gòu)的設(shè)計和加工程度的影響，不是嚴(yán)格的做上下往復(fù)的運動，會同時產(chǎn)生左右搖晃擺動，所以齒條的齒寬比齒輪的齒寬設(shè)計要寬一些，為了防止嚙合磨損和暴露在齒輪箱11外引起的生銹，齒條與齒輪的加工材料選擇比較嚴(yán)格，能防止海水、雨水、和潮濕空氣的腐蝕，而且具有很強(qiáng)的耐磨損性。
[0036]安裝在支撐桿9上的齒輪箱11位于海面之上，距離海面的高度由浮閥4漂浮在海面的深度決定，紅外傳感器1601安裝在齒輪箱11的齒輪箱前蓋1101的正對面上，紅外傳感器16安裝在齒輪箱11的齒輪箱前蓋1101的下底面上，紅外傳感器1601和紅外傳感器16通過導(dǎo)線與控制盒12連接;橢圓殼3的中心孔302和定位筒303套在支撐桿9上，齒條14、齒條1401、齒條1402、齒條1403固定焊接豎直安裝在橢圓殼3橢圓壁的安裝板301上，橢圓殼3的橢圓壁高度大于齒條14、齒條1401、齒條1402、齒條1403的長度，所以齒條14、齒條1401、齒條1402、齒條1403完全安裝在橢圓殼3的里面，這里齒條14、齒條1401、齒條1402、齒條1403的齒形、長度、寬度、厚度是完全一樣的，橢圓殼3的橢圓壁同時把齒輪箱11包在里面。
[0037]橢圓殼3的定位筒303的底面放置在浮閥4的上表面上，橢圓殼3和浮閥4通過四條螺栓10緊固連接，浮閥4是圓柱體形閥類，中間有一個圓柱體形孔，支撐桿9穿過浮閥4的圓柱體形孔與齒輪箱11連接，浮閥4的內(nèi)部是中空的，中空的大小由浮閥的大小和漂浮在波浪的深度決定的，浮閥4的材料是由耐腐蝕、高強(qiáng)度、防暴曬的合金材料制作成的，浮閥4漂浮在海面上，可以隨著波浪起伏波動，支撐桿9固定安裝在多級液壓缸5上，多級液壓缸5固定安裝在液壓箱6上，液壓箱6固定安裝在海底面上，壓力補(bǔ)償裝置7固定安裝在液壓箱6的側(cè)壁上，液壓箱6內(nèi)部的結(jié)構(gòu)組成已經(jīng)給出，二位二通電磁換向閥601、單向閥602、溢流閥603、油箱604、過濾器605、液壓栗606、電動機(jī)607、單向節(jié)流閥608的連接布局方式是按照圖14連接的，多級液壓缸5、液壓箱6、壓力補(bǔ)償裝置7位于海面以下，其密封性、防海水腐蝕性能良好。
[0038]本實用新型的工作過程如下:將浮閥4安裝到豎直立起的支撐桿9上，此時浮閥4浮在海面上。當(dāng)有波浪沖擊到浮閥4時，浮閥4上浮，浮閥4帶動橢圓殼3在支撐桿9的圓柱形面上向上滑動，橢圓殼3帶動齒條14、齒條1401、齒條1402、齒條1403向上運動，齒條14、齒條1401、齒條1402、齒條1403分別帶動與之嚙合的齒輪11501、齒輪11502、齒輪11503、齒輪11504作旋轉(zhuǎn)運動，從圖9中看，在齒條14的帶動下，齒輪11501向右轉(zhuǎn)動，在齒條1401的帶動下，齒輪11502向左轉(zhuǎn)動，在齒條1402的帶動下，齒輪11503向左轉(zhuǎn)動，在齒條1403的帶動下，齒輪11504向右轉(zhuǎn)動，齒輪11501、齒輪11502、齒輪11503、齒輪11504的安裝方向完全一致，這里對齒輪115的工作特點作出說明，在齒輪115向右旋轉(zhuǎn)時，由于棘爪1508和棘輪1507相互鉤住不產(chǎn)生相對滑動，則齒輪115帶動下軸23向右做旋轉(zhuǎn)運動，反之，若齒輪115向左旋轉(zhuǎn)時，由于棘爪1508和棘輪1507產(chǎn)生相對滑動，則齒輪115不帶動下軸23做旋轉(zhuǎn)運動，則在齒輪11501、齒輪11504的帶動下軸23向右做旋轉(zhuǎn)運動，齒輪11502、齒輪11503的旋轉(zhuǎn)不帶動軸23做旋轉(zhuǎn)運動。
[0039]下軸23帶動大齒輪25向右做旋轉(zhuǎn)運動，大齒輪25帶動與之嚙合的小齒輪27向左做旋轉(zhuǎn)運動，小齒輪27帶動中間軸26向左做旋轉(zhuǎn)運動，中間軸26帶動錐齒輪119向左做旋轉(zhuǎn)運動，錐齒輪119帶動與之嚙合的錐齒輪1128順時針做旋轉(zhuǎn)運動，錐齒輪1128帶動豎直軸17順時針做旋轉(zhuǎn)運動，豎直軸17通過聯(lián)軸器13帶動交流發(fā)電機(jī)I順時針做旋轉(zhuǎn)運動，交流發(fā)電機(jī)I發(fā)電。當(dāng)有波浪沖擊到浮閥4下沉?xí)r，同樣地浮閥4帶動橢圓殼3在支撐桿9的圓柱形面上向下滑動，橢圓殼3帶動齒條14、齒條1401、齒條1402、齒條1403向下運動，齒條14、齒條1401、齒條1402、齒條1403分別帶動與之嚙合的齒輪11501、齒輪11502、齒輪11503、齒輪11504作旋轉(zhuǎn)運動，從圖9中看，在齒條14的帶動下，齒輪11501向左轉(zhuǎn)動，在齒條1401的帶動下，齒輪11502向右轉(zhuǎn)動，在齒條1402的帶動下，齒輪11503向右轉(zhuǎn)動，在齒條1403的帶動下，齒輪11504向左轉(zhuǎn)動，則在齒輪11502、齒輪11503的帶動下軸23向右做旋轉(zhuǎn)運動，齒輪11501、齒輪11504的旋轉(zhuǎn)不帶動軸23做旋轉(zhuǎn)運動。即無論波浪沖擊浮閥4上浮或者下沉，下軸23始終是向右做旋轉(zhuǎn)運動的，這樣保證了交流發(fā)電機(jī)I一直順時針做旋轉(zhuǎn)運動。本實用新型利用類似于自行車飛輪的設(shè)計，將波浪的起伏波動轉(zhuǎn)化為單向運動，驅(qū)動發(fā)電機(jī)總是單向轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)高效率發(fā)電。本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置的優(yōu)點之一是對波浪波高和波浪周期的要求與傳統(tǒng)波浪發(fā)電裝置不同，能夠在波浪波高較低和波浪周期較短的波浪下正常發(fā)電，這是傳統(tǒng)發(fā)電裝置要求波浪波高較高和波浪周期較長的波浪下發(fā)電完全不同的。
[0040]通常由于海洋受到地球自轉(zhuǎn)和月球引力的影響會產(chǎn)生潮汐現(xiàn)象，海面會隨著時間的變化做周期性漲潮和退潮，海面一直處于動態(tài)上漲和下降狀態(tài)，本實用新型在齒輪箱11安裝了紅外傳感器1601和紅外傳感器16，當(dāng)海水上漲到一定高度時，浮閥4帶動的橢圓殼3的位置底面觸發(fā)紅外傳感器16，紅外傳感器16發(fā)送信號給控制盒12，從控制盒12連接的控制線8經(jīng)過支撐桿9的中空圓柱體形孔與液壓箱6連接的導(dǎo)線發(fā)送信號給液壓箱6，圖14已經(jīng)給出了液壓箱的工作原理，多級液壓缸5上升I個單位距離，該單位距離的大小與安裝的海域潮汐的周期漲幅有關(guān)，具體大小可以根據(jù)漲幅進(jìn)行設(shè)置，經(jīng)過支撐桿9的上升，使浮閥4與齒輪箱11的相對位置保持合理；當(dāng)海水下降到一定高度時，浮閥4帶動的橢圓殼3的齒輪箱前蓋1101的正對面上觸發(fā)紅外傳感器1601，紅外傳感器1601發(fā)送信號給控制盒12，從控制盒12連接的控制線8經(jīng)過支撐桿9的中空圓柱體形孔與液壓箱6連接的導(dǎo)線發(fā)送信號給液壓箱6，多級液壓缸5下降I個單位距離，經(jīng)過支撐桿9的下降，使浮閥4與齒輪箱11的相對位置保持合理。
[0041 ]本實用新型一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置齒輪115和齒條14的嚙合安裝對數(shù)為四對，根據(jù)不同需要也可以安裝其他對齒輪齒條，例如6對、8對等等。
【主權(quán)項】
1.一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置，其特征在于該波浪發(fā)電裝置由交流發(fā)電機(jī)、支撐架、橢圓殼、浮閥、多級液壓缸、液壓箱、壓力補(bǔ)償裝置、控制線、支撐桿、緊固螺栓、齒輪箱、控制盒、聯(lián)軸器、齒條、齒輪1、紅外傳感器、豎直軸、滾動軸承1、錐齒輪1、滾動軸承I1、軸套1、齒輪端蓋1、下軸、軸套I1、大齒輪、中間軸、小齒輪、錐齒輪I1、軸套II1、齒輪端蓋II組成;橢圓殼上布置有齒條安裝板、中心孔、定位筒、散熱孔，液壓箱由二位二通電磁換向閥、單向閥、溢流閥、油箱、過濾器、液壓栗、電動機(jī)、單向節(jié)流閥組成，齒輪箱由齒輪箱前蓋、齒輪箱后蓋組成，齒輪I由棘轂、軸皮、棘輪、棘爪組成;其中，交流發(fā)電機(jī)安裝在支撐架上，支撐架的上下表面留有通孔，交流發(fā)電機(jī)穿過支撐架的上表面通過聯(lián)軸器與豎直軸連接，控制盒通過螺栓安裝在支撐架的側(cè)面上，支撐架安裝在齒輪箱上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置，其特征在于齒輪箱固定安裝在支撐桿上，該齒輪箱是波浪發(fā)電裝置的增速傳動機(jī)構(gòu)，內(nèi)部主要由豎直軸、中間軸、下軸、錐齒輪1、錐齒輪I1、大齒輪、小齒輪組成;錐齒輪II通過圓頭平鍵安裝在豎直軸上，豎直軸通過軸套II1、滾動軸承I和另一件相同的軸承安裝在齒輪箱上，齒輪端蓋II通過豎直軸使用螺栓固定安裝在齒輪箱上;錐齒輪II和錐齒輪I相互嚙合，其齒輪模數(shù)相同并都等于2，錐齒輪II的齒數(shù)為25，錐齒輪I的齒數(shù)為75，傳動比為1:3;中間軸的兩端安裝在左右各一件的滾動軸承11上，滾動軸承11固定安裝在在齒輪箱的中間位置上，滾動軸承11的外側(cè)是大小相同的齒輪端蓋，齒輪端蓋通過螺栓緊固在齒輪箱上，并且中間軸、下軸的兩端分別由大小相同的齒輪端蓋通過螺栓緊固在齒輪箱上，錐齒輪I通過圓頭平鍵固定安裝在中間軸的左側(cè)上，小齒輪通過圓頭平鍵固定安裝在中間軸的右側(cè)上，在小齒輪、左側(cè)滾動軸承II之間有件與軸套II相同的軸套，用來防止小齒輪向右側(cè)滑移;小齒輪與大齒輪相互嚙合，其齒輪模數(shù)相同并都等于1.5，小齒輪的齒數(shù)為30，大齒輪的齒數(shù)為120，傳動比為1:4，大齒輪通過圓頭平鍵固定安裝在下軸上，下軸的兩端分別安裝在與滾動軸承II相同的滾動軸承上，滾動軸承分別安裝在齒輪箱的兩側(cè)上，軸套II安裝在下軸上，軸套II的左側(cè)是大齒輪，右側(cè)是滾動軸承，滾動軸承的外側(cè)是開口的齒輪端蓋I;下軸的兩端分別穿過了兩齒輪端蓋I露在齒輪箱的外面，兩個齒輪I固定安裝在下軸的左側(cè)，兩個齒輪I固定安裝在下軸的右偵U，這4個齒輪I之間都由軸套I隔開。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置，其特征在于齒輪I的齒數(shù)為28，4個齒輪I內(nèi)部的棘轂與棘爪安裝方向一致;這里齒輪I的齒輪模數(shù)等于1.5，有4對相互嚙合，嚙合的位置依次為齒條的嚙合位置在齒輪I的后面，齒條的嚙合位置在齒輪I的前面，齒條的嚙合位置在齒輪I的前面，齒條的嚙合位置在齒輪I的后面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置，其特征在于紅外傳感器安裝在齒輪箱的齒輪箱前蓋的正對面和下底面上，兩紅外傳感器都是通過導(dǎo)線與控制盒連接;橢圓殼的中心孔和定位筒套在支撐桿上，4件齒條固定焊接豎直安裝在橢圓殼橢圓壁的安裝板上，橢圓殼的橢圓壁高度大于4件齒條的長度，所以4件齒條完全安裝在橢圓殼的里面，橢圓殼的橢圓壁同時把齒輪箱包在里面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙側(cè)齒條齒輪傳動式波浪發(fā)電裝置，其特征在于橢圓殼的定位筒的底面放置在浮閥的上表面上，橢圓殼和浮閥通過四條螺栓緊固連接，浮閥是圓柱體形閥類，中間有一個圓柱體形孔，支撐桿穿過浮閥的圓柱體形孔與齒輪箱連接，浮閥的內(nèi)部是中空的，浮閥漂浮在海面上，可以隨著波浪起伏波動，支撐桿固定安裝在多級液壓缸上，多級液壓缸固定安裝在液壓箱上，液壓箱固定安裝在海底面上，壓力補(bǔ)償裝置固定安裝在液壓箱的側(cè)壁上，多級液壓缸、液壓箱、壓力補(bǔ)償裝置位于海面以下。
【文檔編號】F03B13/14GK205663563SQ201620305185
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】王濤, 于振江
【申請人】河北工業(yè)大學(xué)