专利名称：一种重砣式海浪发电装置原理的制作方法
技术领域：
本重砣波浪发电装置原理，适用于一定深度的海水中，波浪能采集和将波浪能转换为机械动能进行发电的装置，属于机械制造与发电设备行业。
背景技术：
人们现代生活水平的提高离不开能源，现在能源的利用多数属于常规能源的化石能源，新兴的风力能源，还有利用核裂变的原子能源，而常规能源面临资源枯竭和环境污染的两大威胁，风力能源容量小，投资大，而原子能源虽然给我们带来希望，但是其安全性让我们又停步不前，这就促使人们寻找更安全更环保的能源。海浪能源是人们早就关注的能源，人们也不断尝试开发海浪的能源，但是面临的种种困难，使我们高效利用海浪能源成为渴望而不可及的构想，如何能用有效的装置来开发海浪的能源，成为人们竞相研究的新的课题。现在有关波能发电装置的方法很多，基本原理都是通过浮体在海浪上下波动中的摆动，来获取能量的，要么重量大，效率低，要么投资大，不易实际实施，大多数需要依附在固定的建筑物来实现发电，在海中建造建筑物难度太高，特别是深海区，这也直接导致海洋波浪能源难以推广和人们利用的原因之一，。世界上许多国家，都在研究和试验海浪发电，并相继提出了数百种发电装置设计方案。但是，由于这样或那样的技术问题，海浪发电研究一直没有什么重大的突破。直到今天，各国在能源开发方面，海浪能源的利用仍然没有大的进展，但是研究人员从来没有停止过海浪能源利用的研究，外国的一家公司的研究设计了一种漂浮在海上，依靠海浪发电的装置(来自互联网:http://blog. sina. com. cn/s/blog_47738376010001os. html),是目前能在大海中发电的装置，它是由3根长度为140米圆柱形浮筒组成，每根圆柱形浮筒有4 节，圆柱形浮筒直径为3. 5米，发电功率为2250千瓦，由于其不能调整长度来适合波浪波长，而且整个装置同时和波峰与波谷均有接触面，波浪的波能不能完全被装置转化，效率不是很高。另一种国内的实用新型专利号为ZL 200820121991.9的发明，单机功率可观，但其结构复杂，适应波浪波长变化的能力不强，海浪波动时，两船体相连接处出现上拱和下陷的整个过程中，只有两船体相连接处正处于波峰或波谷时，做功才明显。地球表面积有海洋的面积占整个地球的70%，蕴藏有客观可利用的能量，但现在人们还没有找到好的办法来开发海洋的各种能源，如果海洋能源能充分利用，将使我们的生产和生活得到改善和提高。
发明内容
本重砣波浪发电装置原理主要由支架，吊架，漂浮物，重砣，动力转换装置，蓄能发电装置，传动杆等设备组成。当波浪依次经过支架与漂浮物形成的水平体和吊架与重砣形成的竖直体时，水平体和竖直体之间的夹角不断的变化，动力转换装置将这种角度变化成动力，输出给蓄能发电装置。
水平体的支架两端布置的漂浮物可以设计为空腔，漂浮物内部安装有进排水装置，为了调节进、排水量来控制其内部的水量，能调节支架两端的漂浮物相对平衡，增加重量分配，提高其功率，还能蓄满水沉到水面以下躲避飓风浪。漂浮物和水的接触面的尺寸在波浪流动方向上要小，(如果单个漂浮物这个接触面的尺寸超过波长的1/2以后，当波浪起伏时，单个漂浮物同时跨越波峰和波谷，起伏就不明显)，这个尺寸小能提高对波浪起伏的利用，但同时减小了做功能力，为了加强做功能力，可以加大垂直波浪流动方向的尺寸，即整个和水的接触面积满足做功要求，以保证了整个装置的工作能力。支架两端的漂浮物之间的距离可以设计成随时调整的方式，这样水平体能更好的配合波浪的波长变化，提高装置利用波浪的效率，效率最高时的两个漂浮物的距离是一个浮体在波峰，一个在波谷，即它们之间的距离为二分之一海浪波长和浪高的平方和再开方。重砣安装在吊架下端，上端用轴和水平体活动固定，在水中竖直吊立着，形成竖直体，在重砣的两侧均设计有一个大小相同的平面，它们为互相平行，作为工作平面，布置其中一个工作平面迎向波浪流动的方向。重砣沉在水中，其工作面受到水的压力和本身的重力而保持竖直体在水中稳定，当水流动冲击重砣工作面时，重砣会偏移原来的位置。重砣上下可以为流线型曲面，减小重砣在水中上浮下沉时的阻力，能保证整个装置快速响应波浪的起伏。水的波浪冲击使竖直体在产生偏斜，吊架的尺寸和重砣的重量及工作平面面积会影响竖直体偏离的程度，支架尺寸长、重砣重量重工作面面积小，偏移小；支架尺寸短、重砣重量轻工作面面积大，偏移大。重砣上部距离漂浮物的距离能保证波浪的通过，下部距离水面的高度适合整个装置工作的水深度。实际工作的重砣和吊架的参数根据需要和试验来确定。在水平体的一侧安装有单个竖直体的装置，布置有竖直体的一侧先迎着波浪流动方向，当波浪的波峰运动到水平体布置有竖直体的一侧漂浮物时，经过波峰的第一个漂浮物处于波峰，调节漂浮物之间的距离，让后面的漂浮物处在波谷，受到漂浮物带动的水平体是波峰侧高于波谷侧，在这种情况下，水平体以连接轴为不动点远端(没有竖直体的一端) 靠近了竖直体的下端(重砣端)，此时竖直体的重砣受到波峰的涌动冲击，将带动竖直体下端向波浪流动的方向偏移，即竖直体以连接轴为不动点，下端(重砣端)向水平体远端(没有竖直体的一端)移动。这样综合作用的结果是水平体和竖直体的夹角减小的程度会加大 (角度改变大)。当波峰过去波谷运动到第一个漂浮物时，竖直体一侧的漂浮物处于波谷，后面的漂浮物处于波峰，水平体是波谷侧低于波峰侧，水平体以连接轴为不动点远端远离了竖直体，处在波谷的竖直体的重砣失去了刚刚过去的波峰的涌动冲击，在本身的重力和波谷的作用下将带动竖直体下端由被冲击的最远的偏离位置向原位置往回移动，即竖直体以连接轴为不动点下端远离了水平体，这时的水平体和竖直体的夹角加大的程度会加大(角度改变大)，增加了整个装置的做功能力。将装置经过的波浪的先后顺序改变，即竖直体一侧的水平体后经过波浪的波峰时，这时波浪经过装置时，波浪对水平体和竖直体产生的夹角角度改变小，减弱整个装置的做功能力。当单个的竖直体布置在水平体的中心线上时，波浪对竖直体的重砣的冲击作用没有明显加大整个装置的做功能力。整个装置的竖直体在水平体的一侧，并且其先经过波浪对装置做功有提高作用，这里可以选择有竖直体的一侧先迎着波浪流动方向。将两个竖直体分别用轴安装在水平体两侧，两个竖直体的吊架的上端用长度可以
4调整的传动杆(对应两侧漂浮物距离)用轴连接(在上端连接是为了防止海水腐蚀，如果具有抗腐蚀性可以在水面以下)，由于两个竖直体分别处在波浪起伏相反的方向，两个竖直体运动会相互影响，就可以减少竖直体的偏离摆动幅度，这时装置只利用波浪的波峰上浮和波谷下沉做功，如图5。可以将两个竖直体的上端用两个长度可调的传动杆借助中间换向杠杆间接连接(杠杆中间用轴固定，两端分别和两侧的传动杆连接)，借助后经过波浪的竖直体的偏离，加强先经过波浪的竖直体的偏移来加强装置的做功能力，两端的竖直体的偏离摆动幅度会有效的增大，两端的竖直体吊架下端的重砣设计成可以下端交叉通过的形式， 防止发生碰撞，如图7。这样设为装置做功即利用了波浪的浮力也利用了波浪的冲击力，做功能力可以提高。基于本发电原理的装置可以联合利用水平体和竖直体做功，也可以只利用水平体的受到的浮力做功(竖直体不发生倾斜)，也可以单独利用竖直体偏移做功(水的波浪小或没有，但有往复的流动，这种情况较少，可以在近海的涨落潮时应用，且需要将装置固定)。动力转换装置包括动力采集和扭矩方向转换装置动力采集原理简单，可以将水平体和竖直体的连接轴在两者中的任意一个装置上固定，在水平体和竖直体之间的角度变化时，连接轴就会相对另一个装置转动，带动力矩杆或齿轮组将变化的角度转化为扭矩。扭矩方向转换装置可以用液压式装置，转变成一个方向的扭矩，液压方式是将液体用装置产生高压蓄能后，再用液泵轴带动发电机发电，液压式本身具有蓄能功能，但装置重量大，系统复杂，能量损失较大，但其适应性较好；也可以用两个工作方向相反的棘轮组来转换成一个方向的扭矩，这种机械方式直接将扭矩转换，其结构简单，能量损失小，如图9和图10，但需要单独的蓄能装置。选择哪种装置进行转换，可以根据需要选择。依据本重砣波浪发电装置原理，可以在原理的基础上安装辅助摆动装置，来提高能量转换效率和做功能力，辅助摆动装置为长浮体，内部同样安装有进排水设备调节内部水量，当辅助摆动浮体和水平体一起倾斜时，辅助摆动浮体内部的水会向低的一侧流动，低的一侧在水的重力作用下整个装置会更低，高的一侧没有水，在浮力下会更高，帮助水平体在波浪里加大摆动倾斜角度，有利于提高本装置的能量转换和做功能力。为了提高本原理设计的装置的做功能力，在不改变漂浮物延波浪流动方向上的尺寸，可以延长垂直方向上的尺寸，或在原来的漂浮物的基础上，再旁边加装相同的漂浮物， 构成漂浮物组，来获得更大的浮力，增加整个装置的做功能力。本原理中的蓄能发电装置可以安装在漂浮物内单独的封闭仓内，也可以安装在独立的封闭仓内，防止海水和雨水侵蚀。根据本原理设计的装置，可以将其用锚链漂浮的固定在水面，当多个水平体的两端首位相连，相连处共用一个漂浮物构成一串发电单元，因为浮体上下浮动时，水平体的位置会在水平方向移动，带动后面的装置发生水平运动，会对装置做功产生影响，所以这样的水平体串接数量不宜过多。可以用两条平行的链等距离固定在一个装置的水平体两侧的中间位置，再用链连着连接下一个装置的水平体两侧的中间位置，之间有一定的距离，多个装置依次这样连接，单元装置之间不会产生互相影响。本发明原理的能量转换装置及工作流程为装置的水平体和竖直体在波浪的连续作用下，它们之间的夹角角度不断的变化，利用动力转换装置将这种角度变化转换为轴的扭矩，再通过扭矩方向转换装置将扭矩方向统一，带动蓄能装置及发电机工作。这种装置能在波浪里连续的工作，主要利用波浪的起伏时装置受到的浮力和本身重力的作用上浮和下沉产生势能差，还可以部分利用波浪冲击竖直体产生的动能，由于浮力克服重力在竖直高度上能量转换非常直接，具有很高的能量转换效率，使利用波浪能发电成为可能，适合推广和实际应用，这些装置的部件均为现在工业常用部件，加工容易。以上部分为本发明原理所采用的技术方案的介绍和说明有意效果
1、利用本原理设计的装置结构简单，制造容易，单机容量大，做功效率高；
2、利用本原理的装置每千瓦时的投资少，可操作性高，在陆地上安装好后，在水中拖， 或者用船运的方式就可以布置；
3、利用本原理设计的装置用锚链的方式就可以漂浮的固定在水面，方便布置，是理想的波浪水面的能源利用装置；
4、利用本原理设计的装置和水中接触的部分没有十分重要的零部件，重砣可以用水泥等非金属替代，用一般的船用防腐措施即可，造价低，使用的寿命高；
5、利用本原理设计的装置节能环保，对环境没有负面影响，可以减少对其它能源的依赖。
和
具体实施例方式
下面用图广图8来介绍说明本原理和具体按本原理设计的装置的实例，图9和图10为一种机械方式的扭矩方向统一装置的机械装置图。供参照的几种以本发明提出的技术方案为原理基础所构成的，在实际中的机械结构形式，主要构造都由一些普通的机械零件构成， 因此在具体实施过程中关于技术方面的有些理解和应用转化时的步骤，不会存在太大的难度。各图中相同的结构可能部分没有标注，和已经标注的结构作用相同。图1所示为本原理的示意图，包括1漂浮物、2支架、3动力输出轴、4从动齿轮、5 轴、6主动(半)齿轮、7固定点、8吊架、9重砣、10漂浮物、11滑动固定点。图1中工作过程如下途中箭头方向为波浪流动方向，支架2和漂浮物1于滑动固定点11处固定，可以调节漂浮物之间的距离，支架2上固定主动(半)齿轮6，主动(半)齿轮6的活动轴5固定在漂浮物1上，并能绕着轴5旋转，吊架8和漂浮物10于固定点7固定，从动齿轮4带动动力输出轴3，动力输出轴3固定在漂浮物10于上，主动(半)齿轮6和从动齿轮4啮合，吊架8和重砣9直接固定。当波谷来到漂浮物10处时，漂浮物1处于波峰，支架2和水平面产生角度， 支架2上的漂浮物1侧远离吊架8的下端，吊架8下端在重砣9的重力作用下由(前一个波峰的冲到)最远处返回到原位置，向箭头的反方向移动远离了漂浮物1，支架2和吊架8的夹角变大的程度被加大，(当波峰到达漂浮物10处时，漂浮物1处在波谷，支架2的漂浮物 1侧靠近吊架8，吊架8下端的重砣9在波峰的作用下，向箭头方向移动，将支架2和吊架8 夹角变小的程度加大)，当波峰波谷交替移动经过漂浮物1和漂浮物10时，支架2和吊架8 的夹角角度反复变化，支架2带动主动(半)齿轮6和吊架8带动的从动齿轮4啮合，使从动齿轮4带动传动轴3反复转动，带动从动齿轮轴3反复转动，利用扭矩转换装置将其扭矩转换为一个方向的可用扭矩，来带动浮体内的发电机工作。图2所示为本原理的利用传动杆连接的另一种布置方式的示意图，用两侧的浮体分别承受发电装置和吊架重砣的重量，包括1漂浮物、2支架、3动力输出轴、4从动齿轮、5 轴、6主动(半)齿轮、7固定点、8吊架、9重砣、10漂浮物、11轴、12传动杆、13轴、14固定点、15轴。图中箭头方向为波浪流动方向，漂浮物1和支架2于固定点14固定，漂浮物10和支架2于固定点7处固定，吊架8和重砣9直接固定，主动(半)齿轮上的轴11和吊架上端的轴13用传动杆12连接，支架2和吊架8的活动轴5固定在漂浮物10上，主动(半)齿轮 6的活动轴15固定在漂浮物1上，从动齿轮4带动动力输出轴3，动力输出轴3活动固定在漂浮物1上，主动(半)齿轮6和从动齿轮4互相啮合，轴11至轴15的距离，与轴5至轴13 的距离相等。图中的轴5、轴13、轴11、轴15构成一个平行四边形，根据四边形的不稳定特性来传递动力。当波浪依次经过漂浮物1和漂浮物11时，波浪作用与漂浮物1、漂浮物10 带动支架2和重砣9带动吊架8，使支架2和吊架8夹角不断变化，用传动杆12传到轴11， 推拉主动(半)齿轮6往返旋转，啮合的从动齿轮4即带动动力输出轴3，输出动力转化为可利用的扭矩来带动浮体内的发电机发电。本装置漂浮物之间的距离调整参照图6。图3是本发明原理的水平体为单浮体形式(不能适应波长的变化)的示意图，包括 1漂浮物(代替支架和两侧的漂浮物)、2轴、3力矩杆、4传动杆、5轴、6力矩杆、7动力输出轴、8密封仓、9轴、10吊架、11重砣。图中箭头方向为波浪流动方向，吊架10下端固定重砣 11，上端和漂浮物1上的轴9固定，能绕着轴9旋转，力矩杆3固定在吊架10上，力矩杆3和传动杆4的一端用轴2连接，力矩杆6和传动杆4的另一端用轴5连接，力矩杆6固定在动力输出轴7上，动力输出轴7固定在漂浮物1上，将动力传送到密封仓8内的动力转换和蓄能发电设备。其工作过程为，当波浪的波峰经过带有吊架10这一端时，带有吊架10的漂浮物1这一侧被波峰浮起，漂浮物1的另一侧位于波谷侧，漂浮物1整体波峰侧高，波谷侧低， 漂浮物1和吊架10的夹角减小；而波峰作用在重砣11上，推动重砣11带动吊架10端向波浪流动方向移动，也使得吊架10和漂浮物1的夹角减小，漂浮物1和吊架10同时在波峰的作用下，加大了它们之间的夹角减小的程度(角度变化大有利于动力的采集和转换)。吊架 10的力矩杆3通过传动杆4推拉力矩杆6，力矩杆6带动动力输出轴7旋转方向正反交替， 将反复变化的扭矩传递到动力转换装置转换后，带动密封仓8内的蓄能发电装置。图4是根据本发明原理内容设计的具体的装置的实施方案之一，装置中主要包括的部件有1动力输出轴、2力矩杆、3轴、4轴、5传动杆、6力矩杆、7轴、8动力转换装置、9发电机、10、密封仓、11滑道、12固定臂、13轴、14吊架、15重砣、16齿轮、17齿轮、18伺服电动机、19固定滑环、20支架、21调节螺杆、22固定螺母、23漂浮物(空腔长圆柱体)、对进、排水装置。图中箭头方向为波浪流动方向，迎着重砣15的工作面。两侧的漂浮物23分别用滑道11固定在支架20上，伺服电机18固定在支架上，带动齿轮17啮合齿轮16，齿轮16固定在调节螺杆21上，调节螺杆21为两侧有对称的反向螺纹的长杆，固定滑环19活动固定调节螺杆21，使之只能转动。当伺服电机转动时带动调节螺杆21转动，两侧的漂浮物23上的固定螺母22被螺纹牵引，两端漂浮物23同时相向或反向移动，实现调节两侧漂浮物23之间的距离的功能。吊架14下端固定重砣15，吊架14上端用同一轴心线上的轴4、轴13固定在漂浮物两侧的固定臂12上，吊架14能绕着轴4、轴13的轴心线转动，力矩杆6固定在吊架14上，力矩杆2固定在动力输出轴1上，传动杆5的一端与力矩杆6用轴7相连，传动杆5的另一端与力矩杆2用轴3相连，当波浪经过，吊架14和支架20的平面夹角变化时， 力矩杆6通过传动杆5推拉力矩杆2，使动力输出轴1往复转动，在动力转换装置8内转换成单向旋转的动力并蓄能后，带动发电机9发电，发电机9布置在密封仓10内。支架10两端的漂浮物23内安装有进、排水装置，调节内部水量进行配重。
图5是根据本发明原理设计的具体的装置的实施方案之一，本图在图4的基础上， 安装两个吊架重托装置，比图4增加的部件有25轴、沈传动杆、27轴、28吊架、四重砣。本装置具有双竖直体的特点，本装置主要利用浮体的浮力和重量做功，两个吊架的上部用轴 25、轴27分别与传动杆沈的两端直接连接，工作时，当一个吊架在波峰时，另一个处在波谷，波浪的作用在前后两个重砣的结果是使它们向相反的方向运动，而在传动杆的作用下使吊架的偏移被抵消了，这时装置主要依靠波浪起伏对漂浮物的浮力产生的支架倾斜来做功。当波浪经过本装置时，支架不断倾斜和在竖直方向上偏移很小的吊架之间的角度不断变化，动力采集和图4同理。本设计方案的漂浮物和传动杆沈适应波浪的波长调节，可以由图6所示的方式进行调节。图6包括1固定点、2自由转动装置、3啮合齿轮、4十字转向节、5螺杆、6螺母、7固定点、8固定点、9螺母、10螺杆、11啮合齿轮、12可拉伸传动杆、13十字转向节、14伺服电机、15螺杆(与螺杆10为一体两侧螺纹方向相反)、16螺母、17固定点。 图中的固定点8、固定点17分别固定在图5中的两个漂浮物上，固定点1和固定点7之间的整个螺杆代替图5中的传动杆沈固定在两个吊架的上端，伺服电机14固定在支架上。让螺杆5的螺纹距离是螺杆10的螺纹距离的2倍，当伺服电机转动时，可以调节浮体之间的距离的同时，也调节了连接两个吊架的传动杆的距离，保证整个装置在波长变化时，有一定的调节能力来适应波浪，提高装置的功率。图7是根据本发明原理设计的具体的实施方案之一，其中的机械结构方案中在图 5去除上部传动杆连接的基础上，将传动杆的直接的连接方式改为间接连接方式，区别的部件包括30传动杆、31轴、32支架立杆、33轴、34传动连杆、35轴、36传动杆。如图连接方式，两个吊架上端分别连接传动杆30和传动杆36的一端，传动连杆34的中点固定在支架立杆32的轴33上，传动连杆34两端分别固定在传动杆30和传动杆36的另一端上。当波浪经过两个漂浮物装置工作时，波峰侧和波谷侧的吊架的下端或相向或相对的方向同时移动，经过传动杆30，传动连杆34，传动杆36的联合作用将两个吊架的倾斜角度同时加大，同时利用了浮力和波浪的冲击力，理论上提高了装置的做功能力，两个浮体之间的距离和传动杆尺寸的调整参照图6，不难实现，不再叙述(图5和图7所示的两个装置，相同的条件下， 它们的做功能力要在试验中验证)。图8是根据本发明原理设计的综合的实施方案之一，其中以图5中的方案设计为基础，加装辅助装置，来实现单个装置的大功率方案，本图中增加的装置包括30支架外延、31加装的漂浮物、32辅助摆动浮体。依据本发明原理设计的结构中，将加装的漂浮物31 在装置中对称的加装，功能和漂浮物相同。辅助摆动浮体32可以布置在漂浮物和加装的漂浮物31之间，本图只是为了直观易懂。辅助摆动浮体32内有可调整的内部水量的装置，工作时根据波浪的情况调节水量，当辅助摆动浮体32随着支架倾斜时，辅助摆动浮体32内的水会由高的一侧流向低的一侧，加大支架的倾斜力度，使的支架和吊架的夹角变化大，提高了动力转换装置的工作能力和整个装置的效率，具体的工作过程同图5。以上是依据本发明原理设计的几种装置，它们之间某些地方可以互补或互换，具有普遍的代表性，其它样式的方案不再描述。图9是本发电装置原理中两个方向的扭矩统一成一个方向的机械装置，图中有相同的部分进行了省略不耽误说明工作原理，包括1从动齿轮、2辅助齿轮轴、3工作辊、4内支持座、5辅助齿轮、6工作挡、7凹坑斜曲面、8主动齿轮、9受力内圆壁、10主动齿轮轴。本
8图中，内支持座4、内受力圆壁、工作辊3组合一起构成一个挤压棘轮，从动齿轮1和内支持座4固定一起，辅助齿轮2和受力内圆壁9固定一起，从动齿轮1分别和主动齿轮8啮合， 以辅助齿轮轴2为轴旋转，单数(3、5、7……)环形布置在内支持座4外表面上凹坑斜曲面 7，工作挡6围成，每个凹坑曲面7内有一个工作辊3。所有的工作辊3均受到重力作用，有部分的工作辊3和凹坑斜曲面7、受力内圆壁9同时接触，当主动齿轮8旋转时，两个棘轮中总有一个棘轮的部分工作辊3受到内支持座4的凹坑斜曲面7的向外挤压而和受力内圆壁 9 一起旋转带动辅助齿轮2旋转，而另一个挤压棘轮的工作辊3虽然受到重力和本身的凹坑斜曲面7接触，但因为内支持座4的旋转方向使得凹坑斜曲面7远离工作辊3，因此这个为空转，当主动齿轮8旋转方向改变时，上述两个棘轮工作状态同时改变，先前工作的变成空转，而先前空转的变为工作，互相啮合的辅助齿轮5的旋转方向固定不变，带动辅助齿轮轴 2向一个方向旋转。当棘轮的布置情况使每个工作辊3的重力没能使其和凹坑斜曲面7直接接触时，在凹坑斜曲面7内加装具有弹簧功能的装置将工作辊3正好同时压在凹坑斜曲面7和受力内圆壁9的内表面，如图10中的弹簧11所示，这样当主动齿轮8旋转方向改变时，两个互为反向工作的棘轮，能及时的将主动齿轮8的不同方向的扭矩转换成辅助齿轮轴2 (其中的任意一个)的一个固定方向的扭矩，为了保证机械方式的扭矩方向统一装置的承受能力，可以提高其工作转速，来保证其能够承受的能力的范围内安全的工作。
以上部分为本发明说明书的全部内容。
权利要求
1.一种重砣式海浪发电装置原理，在支架两端布置漂浮物形成水平体，吊架下端固定重砣，重砣的密度大于水能自然地在水中下沉，重砣与吊架一起形成竖直体，水平体和竖直体之间用活动轴连接，当没有波浪时，水平体的漂浮物受到浮力克服整个装置的重量，使水平体漂浮在水面并与水平面保持平行，竖直体在活动轴的固定下，其下部的重砣悬吊在水中，使竖直体垂直于水平面，当有波浪时，波峰波谷交替经过水平体两端的漂浮物，水平体一端的漂浮物在波峰时，另一端的在波谷，两端的漂浮物在浮力和重力的共同作用下交替起伏，带动水平体与水平面产生变化的角度，竖直体的重砣也受到波浪的冲动，使竖直体和水平面不再垂直，与水平面的角度也不断变化，即水平体和竖直体一起受波浪的作用下，水平体和竖直体会发生反复的偏离原位置的运动，它们之间的角度就不断的反复变化，动力转换装置接受这种角度的变化，转化成动力扭矩，带动蓄能发电装置，其特征是，在波浪作用于漂浮物和重砣时，带动水平体和竖直体的夹角角度不断的变化，将这种角度的变化用动力采集转换装置转化成可利用的扭矩，来带动蓄能发电装置。
2.根据权利要求1所述水平体的支架两端布置漂浮物，漂浮物均能浮在水面，具有响应波浪起伏的能力，漂浮物之间的距离可以根据需要调整，当漂浮物和支架滑动固定时可以对称的调整漂浮物在支架上的位置，当漂浮物和支架固定不动时可以对称的调整支架的长度，使整个装置来适应波浪波长在一定范围内的变化，漂浮物可以设计成空腔，内部安装有进水，排水设备，调整内部水量进行配重，保证水平体两端平衡，也提高了装置的做功能力。
3.根据权利要求1所述水平体上的漂浮物保证水平体在水面静止时和水平面平行， 波浪经过时，与水平面的夹角不断变化做反复倾斜的运动，具有此类特点的浮体，均可以构成水平体。
4.根据权利要求1所述竖直体的吊架下端安装有重砣，其密度大于水，能克服水的浮力自然的沉在水下，可以在重砣两侧设计两个平行的平面作为工作平面，利用波浪的冲击， 提高装置的做功能力。
5.根据权利要求1所述竖直体的重砣在静止的水中时，保证竖直体在水中竖立垂直于水平面，波浪经过时，竖直体绕着与水平体连接轴倾斜摆动，具有此类特点的装置，均可构成竖直体。
6.根据权利要求1所述水平体的支架和竖直体的吊架均具有不变形的特性，水平体和竖直体可以直接连接动力转换装置，也可以用传动杆(调节两浮体之间距离时根据需要同时调节传动杆长度)间接和动力转换装置连接。
7.本发电装置原理的动力采集转换装置，能直接或间接接受水平体和竖直体的夹角角度变化，产生需要的动力扭矩，并输出到蓄能发电装置。
8.在本原理基础上的发电装置可以安装辅助摆动装置，辅助摆动装置可以是空腔浮体，其内部安装有进排水设备根据波浪情况调节内部的水量，辅助摆动装置平行安装在水平体上，作为提高做功的辅助设备。
9.在本发电装置的原理基础上，可以在水平体两端的漂浮物旁边，分别加装相同的漂浮物，组成多个漂浮物组来支撑水平体，加大装置响应波浪浮力的能力，提高整个装置的输出功率。
全文摘要
一种重砣海浪发电装置原理，特点是支架和漂浮物组成水平体，吊架和重砣组成垂直体，水平体和垂直体用轴活动连接，当整个装置在水面静止时，水平体的浮力承担整个装置的重量并和水面保持平行，垂直体的重砣沉在水里，以活动轴为吊起点，垂直水面吊在水里，当波浪经过整个装置时，水平体的长度使其一端的漂浮物处在波峰时，另一端的漂浮物在波谷，这样波浪不断经过水平体，水平体随着波浪左右倾斜，垂直体的重砣在波浪和其重力的作用下也产生偏离原位置的反复摇摆，水平体和竖直体之间的夹角就不断的变化，利用装置将这种变化转化成可以利用的扭矩，来带动发电机发电。本原理以波浪的起伏能量利用为主，以波浪对重砣的作用为辅，联合起来推动发电机发电，同时可以采取一些可能的加大能量采集的措施。本原理简单，水平体在水面的稳定性可以由其本身的重量和重砣来保证，完全利用了波浪的浪高作为发电的能源来源，具有较高的能量利用率，既解决了利用海浪发电难度大，又解决了目前海浪能源普遍存在效率不高的问题，对于普及海洋能源发电，减少环境污染，减少资源消耗具有积极意义。
文档编号F03B15/02GK102182617SQ20111014477
公开日2011年9月14日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者李宏威 申请人:李宏威