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CN101000028A - 漂浮式机械发电装置 - Google Patents

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CN101000028A
CN101000028A CNA2006100327023A CN200610032702A CN101000028A CN 101000028 A CN101000028 A CN 101000028A CN A2006100327023 A CNA2006100327023 A CN A2006100327023A CN 200610032702 A CN200610032702 A CN 200610032702A CN 101000028 A CN101000028 A CN 101000028A
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CN
China
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screw
float
motor
gear
screw mechanism
Prior art date
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Pending
Application number
CNA2006100327023A
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English (en)
Inventor
马玉久
游亚戈
郑永红
颜希文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
Original Assignee
Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS filed Critical Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

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Abstract

本发明提供了一种新型漂浮式机械发电装置，包括浮子、电机、保护罩，其特征在于还包括螺旋机构、传动轴、齿轮，所述螺旋机构由螺杆、螺母组成，所述螺旋机构中的螺母与浮子相对固定，而螺杆则旋转运动，将浮子的往复运动改变成螺杆的旋转运动，继而带动齿轮转动，再进一步带动电机发电。为使浮子起伏的上下两个方向运动都能做功，还可以采用一对逆止器。本发明避免了外部波浪对系统结构内部各部件的浸蚀，绕开了防水问题，机械传动方式在能量传递方面的效率是传统气动透平的4～6倍，从而大大提高装置整体的能量转换率；而且，系统在特性匹配方面的效果远优于透平—电机系统，机械性能稳定，转换效率高，安装简便，使用寿命长。

Description

漂浮式机械发电装置
技术领域
本发明属于波浪能转换发电装置，尤其是依靠机械传动做功的波浪能转换发电装置。
技术背景
目前的小型波力发电装置大多为振荡水柱式，即依靠压缩空气驱动透平带动电机发电来做为装置的能源，比如中心管波力发电装置和后弯管波力发电装置等，其工作原理是在波浪的作用下，装置作升沉和纵摇运动，使其气室内的水柱作相对于气室的往复运动，带动了空气柱作活塞运动，驱动空气透平带动发电机发电。它存在如下缺点：工作适应范围较小，即对波浪适用范围小.空气透平在往复气流中周期性的出现负效率以及失速现象，导致气动透平的能量转换效率很低，最佳转换效率一般在15％左右，大部份的能量没有得到利用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺点，提供一种防水性能好，工作适应范围较宽，系统整体能量转换效率提高的新型漂浮式机械发电装置。
本发明漂浮式机械发电装置基本由浮子、螺旋机构、传动轴、齿轮、电机、保护罩等组成。
所述螺旋机构是利用螺旋副传递运动和动力的机构，由螺杆、螺母组成。螺旋机构结构简单、制造方便、运动准确、能获得很大的降速比和力的增益，工作平稳、噪音小。在本发明中螺旋机构主要作用于传递运动和动力、转变运动形式，通过主动件(浮子)的直线往复运动驱动被动体(螺旋机构)旋转往复运动，实现运动形式的转变.
所述浮子安装在水中，随波浪的起伏而上下运动，螺旋机构中的螺母与浮子相对固定，而螺杆则旋转运动，将浮子的往复运动改变成螺杆的旋转运动，继而带动齿轮转动，再进一步带动发电机发电，实现机械能向电能的转换。
由于浮子随波浪的起伏而上下运动，如果两个方向的运动都能做功，就能实现全时工作，以提高效率.本发明采用一对逆止器来工作。当主动件(浮子)顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。
本发明在能量采集过程中选择了浮子—螺旋机构—齿轮—逆止器—电机这样一种方式，避免了外部波浪对系统结构内部各部件的浸蚀，绕开了现在的波力发电装置棘手的防水问题；同时，机械传动方式在能量传递方面的效率是传统气动透平的4～6倍，从而大大提高装置整体的能量转换率；而且，系统在特性匹配方面的效果远优于透平—电机系统，在小浪时容易驱动电机；浮子上下运动都做功，采用单一中心轴传递能量，机械性能稳定，降低故障发生的可能；采用螺旋副传动，转换效率高，安装简便，使用寿命长。
综合几方面因素考虑，本发明与现有技术装置相比，故障率降低，制造工艺简单，性能优越。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明内容作进一步详细说明。
如图1所示，浮子2放置在海水1中，螺旋机构由螺杆4、螺母3组成，其中螺母3固定在浮子2上面。当浮子2上下运动时，螺杆4、螺母3也会发生相对运动，其中螺杆4由上下运动继而产生旋转运动带动主齿轮13，与主齿轮13相啮合的分别是两个逆止器6的外齿轮，两个逆止器6的外齿轮分别作单向的间歇运动，吸收螺杆4在上下两个方向运动时所传递过来的能量，安放在轴承5上的次传动轴9在逆止器6的带动下将能量传递给电机齿轮7，通过对两个逆止器6的选择，可以使得一对次齿轮10的运动方向一致，从而再进一步带动主传动轴11，驱动电机8发电，完成能量转换的全过程。为保护设备，在整个装置上部外部设有保护罩12。

Claims (3)

1、一种漂浮式机械发电装置，包括浮子、电机、保护罩，其特征在于还包括螺旋机构、传动轴、齿轮，所述螺旋机构由螺杆、螺母组成，所述螺旋机构中的螺母与浮子相对固定，而螺杆则旋转运动，将浮子的往复运动改变成螺杆的旋转运动，继而带动齿轮转动，再进一步带动电机发电，实现机械能向电能的转换。
2、如权利要求1所述的漂浮式机械发电装置，其特征在于还包括逆止器，所述逆止器的外齿轮与所述螺旋机构的螺杆一端的主齿轮相啮合，逆止器的外齿轮作单向的间歇运动，吸收螺杆在上下两个方向运动时所传递过来的能量，所述逆止器连接次传动轴，所述次传动轴在逆止器的带动下将能量传递给电机齿轮，从而再进一步带动连接电机的主传动轴，驱动电机发电。
3、如权利要求2所述的漂浮式机械发电装置，其特征在于所述逆止器为至少一对以上。
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