一种飞轮曲柄传动式海浪发电机的制作方法

文档序号:14986019发布日期:2018-07-20 21:15阅读:243来源:国知局



背景技术:

海洋能源、海浪发电的开发利用,是近年来的热点之一。

海浪发电机把海浪的动能转化为电能,输送到变电站或直接使用,或并入国家电网,生态而环保。然而,海洋风暴,威力巨大,同时也极具破坏力,海浪发电尽管受到众多关注,但是实用的产品很少见。

为此本发明提出了一种飞轮曲柄传动式海浪发电机,利用海浪翻滚发电。



技术实现要素:

本发明涉及一种飞轮曲柄传动式海浪发电机,一种飞轮曲柄传动式海浪发电机,主要包括:固定盘,转动盘,浮球,飞轮,永磁发电机,整流器和交流逆变器等组成,主要利用海水带动浮球上下浮动,浮球通过弹簧绳拉动曲拐柄摆动,在弹簧作用下形成摆动振动,曲拐柄顺时针摆动驱动飞轮轮齿顺时针转动,通过啮合,驱动转动盘的齿圈逆时针转动,再驱动永磁发电机的发电机轴转动,来自于永磁发电机的电流经整流器变成直流电输出,经电缆传输到蓄电瓶中储存同时经电缆连接传输到交流逆变器中,经交流逆变器转换输出交流电,经发电输出电缆输出电能。

结构一,设置外箱体及曲拐柄驱动结构。

将外箱体的下部焊接两根固定杆,并将固定杆的下部固定在海底,使整个发电装置得以固定。设置十个浮球并分别与弹簧绳相连,弹簧绳又分别与弹簧绳拉环相连,弹簧绳拉环与支杆进行焊接固定,支杆与支杆固定环进行焊接固定,支杆固定环又与曲拐柄进行焊接固定,曲拐柄的内控套通过键连接安装在空心轴的外圆上,空心轴通过前后轴承安装在芯轴上,芯轴又通过焊接的方式分别周向固定在固定盘上面,当海浪涌动时,浮球上下浮动,通过弹簧绳带动曲拐柄摆动,由此构成了曲拐柄驱动结构

结构二,设置飞轮曲柄结构。

设置芯轴与固定盘通过焊接的方式相连接,共有十个并周向均布在固定盘四周,空心轴的内孔套通过前轴承与后轴承安装在芯轴上,飞轮的内圈套安装固定在空心轴上,飞轮的外圈套安装飞轮轮齿,曲拐柄的内控套通过键连接安装在空心轴的外圆上。芯轴前端通过两个限位杆固定环固定一个限位杆,曲拐柄右端焊接固定一个档杆,档杆上固定一个档杆弹簧固定环用来安装弹簧,限位杆两端各有一个限位杆弹簧固定环用来安装弹簧,设置弹簧并安装在档杆弹簧固定环和限位杆弹簧固定环上,上下各有一个并对称安装,共有十组总计二十根弹簧。设计此结构的目的是在曲拐柄运动时限制其转动的角度,在曲拐柄有转动更大角度的趋势时,限位杆会将档杆挡住,使其在一百八十度的范围内旋转,以此来保证飞轮转动的平稳性,使发电装置更加稳定。飞轮的构造为自行车飞轮的典型结构,内有逆时针排布棘齿的棘轮及与其相配合的棘爪,当曲拐柄顺时针方向摆动时,棘爪便插入棘轮的齿槽中,使棘轮跟着转过一定角度,驱动飞轮轮齿顺时针转动;当曲拐柄逆时针方向摆动时,棘爪在棘轮的齿背上滑动,使飞轮形成空转。具体原理过程为:飞轮顺时针驱动,逆时针空转,海水带动浮球上下浮动,浮球通过弹簧绳拉动曲拐柄摆动,在弹簧作用下形成摆动振动,曲拐柄顺时针摆动通过空心轴驱动飞轮轮齿顺时针转动。说明书附图中,图6为飞轮曲柄结构图,图5为飞轮曲柄结构局部刨面图。

结构三,设置固定盘、转动盘及永磁发电机配合结构。

设置固定盘,下部在两边各焊接一个固定支架,固定支架再焊接在外箱体中,以此来将固定盘固定在外箱体里。固定盘内侧周向焊接四个电机固定板,并通过电机固定板将永磁发电机通过焊接固定在固定盘的中心位置。设置转动盘,转动盘内侧焊接两个中间开通孔的电机轴固定板,两个电机轴固定板交叉放置并使通孔对齐,将永磁发电机伸出的电机轴焊接在通孔中。转动盘外侧为与飞轮轮齿相啮合的齿圈,当飞轮轮齿转动时,驱动转动盘齿圈转动,从而带动电机轴转动发电。说明书附图中,图2为固定盘、转动盘及永磁发电机的装配图,图3为固定盘与永磁发电机的装配图,图4为转动盘图。

结构四,设置蓄电瓶与交流逆变器。

在外箱体内部依次设置有整流器、蓄电瓶、交流逆变器。永磁发电机后部伸出电缆i与整流器连接,在整流器与蓄电瓶之间用电缆ii连接,电缆iii将蓄电瓶与交流逆变器连接,交流逆变器上设置输出电缆。

来自于永磁发电机的电流经整流器变成直流电输出,经电缆传输到蓄电瓶中储存同时经电缆连接传输到交流逆变器中,经交流逆变器转换输出交流电,再经输出电缆输出电能,因为永磁发电机发电是有波动的,蓄电瓶可以储存直流电能,平缓波动。电缆iii将蓄电瓶中储存的电能传递到交流逆变器中,最后通过输出电缆将电能输出。

本发明的核心内容:

设置外箱体,下部焊接两根固定杆,并将固定杆的下部固定在海底。设置固定盘,下部在两边各焊接一个固定支架,固定支架再焊接在外箱体中,以此来将固定盘固定在外箱体里,固定盘通过电机固定板将永磁发电机固定,永磁发电机伸出的电机轴焊接固定在转动盘的电机轴固定板中。设置芯轴,芯轴后端与固定盘通过焊接的方式相连接,共有十个并周向均布在固定盘四周,空心轴的内孔套通过前轴承与后轴承安装在芯轴上,飞轮的内圈套安装固定在空心轴上,飞轮的外圈套安装飞轮轮齿并与转动盘外侧的齿圈相啮合,曲拐柄的内控套通过键连接安装在空心轴的外圆上。芯轴前端通过两个限位杆固定环固定一个限位杆,曲拐柄右端焊接固定一个档杆,档杆上固定一个档杆弹簧固定环用来安装弹簧,限位杆两端各有一个限位杆弹簧固定环用来安装弹簧,设置弹簧并安装在档杆弹簧固定环和限位杆弹簧固定环上,上下各有一个并对称安装,共有十组总计二十根弹簧。设置十个浮球并分别与弹簧绳相连,弹簧绳又分别与弹簧绳拉环相连,弹簧绳拉环与支杆进行焊接固定,支杆与支杆固定环进行焊接固定,支杆固定环又与曲拐柄进行焊接固定。

飞轮顺时针驱动,逆时针空转,海水带动浮球上下浮动,浮球通过弹簧绳拉动曲拐柄摆动,在弹簧作用下形成摆动振动,曲拐柄顺时针摆动通过空心轴驱动飞轮轮齿顺时针转动,转动盘外侧为与飞轮轮齿相啮合的齿圈,当飞轮轮齿转动时,驱动转动盘齿圈转动,从而带动电机轴转动产生电能。在外箱体中还设置有整流器、蓄电瓶与交流逆变器,并用电缆进行连接。

附图说明:

附图为本发明的结构图,图1为整体结构图,图2为固定盘、转动盘及永磁发电机的装配图,图3为固定盘与永磁发电机的装配图,图4为转动盘图,图5为飞轮曲柄结构局部刨面图,图6为飞轮曲柄结构图,分别为:1、外箱体,2、固定盘,3、转动盘,4、电缆i,5、整流器,6、电缆ii,7、蓄电瓶,8、电缆iii,9、交流逆变器,10、输出电缆,11、浮球,12、固定杆,13、弹簧绳,14、固定支架,15、飞轮曲柄结构,16、电机固定板,17、电机轴固定板,18、电机轴,19、永磁发电机,20、曲拐柄,21、芯轴,22、键,23、前轴承,24、飞轮轮齿,25、飞轮,26、空心轴,27、后轴承,28、芯轴后端,29、限位杆,30、限位杆固定环,31、限位杆弹簧固定环,32、弹簧,33、档杆弹簧固定环,34、档杆,35、支杆固定环,36、支杆,37、弹簧绳拉环

具体实施方式:设置外箱体1,下部焊接两根固定杆12,并将固定杆12的下部固定在海底。设置固定盘2,下部在两边各焊接一个固定支架14,固定支架14再焊接在外箱体1中,以此来将固定盘2固定在外箱体1里,固定盘2通过电机固定板16将永磁发电机19固定,永磁发电机19伸出的电机轴18焊接固定在转动盘3的电机轴固定板17中。设置芯轴21,芯轴后端28与固定盘2通过焊接的方式相连接,共有十个并周向均布在固定盘2四周,空心轴26的内孔套通过前轴承23与后轴承27安装在芯轴21上,飞轮25的内圈套安装固定在空心轴26上,飞轮25的外圈套安装飞轮轮齿24并与转动盘3外侧的齿圈相啮合,曲拐柄20的内控套通过键22连接安装在空心轴26的外圆上。芯轴26前端通过两个限位杆固定环30固定一个限位杆29,曲拐柄20右端焊接固定一个档杆34,档杆34上固定一个档杆弹簧固定环33用来安装弹簧32,限位杆29两端各有一个限位杆弹簧固定环31用来安装弹簧32,设置弹簧32并安装在档杆弹簧固定环33和限位杆弹簧固定环31上,上下各有一个并对称安装,共有十组总计二十根弹簧32。设置十个浮球11并分别与弹簧绳13相连,弹簧绳13又分别与弹簧绳拉环37相连,弹簧绳拉环37与支杆36进行焊接固定,支杆36与支杆固定环35进行焊接固定,支杆固定环35又与曲拐柄20进行焊接固定。

工作过程:飞轮25顺时针驱动,逆时针空转,海水带动浮球11上下浮动,浮球11通过弹簧绳13拉动曲拐柄20摆动,在弹簧32作用下形成摆动振动,曲拐柄20顺时针摆动通过空心轴26驱动飞轮轮齿24顺时针转动,转动盘3外侧为与飞轮轮齿24相啮合的齿圈,当飞轮轮齿24转动时,驱动转动盘3齿圈转动,从而带动电机轴18转动,电机轴18输出的电流通过电缆i4流入整流器5中,流出的直流电通过电缆ii6进入蓄电瓶7中进行储存,再经过电缆iii8流入到交流逆变器9中,交流逆变器9将电流变为交流电,最后由输出电缆10输出电能,实现发电。

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