风浪发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于新能源发电领域，具体涉及一种风浪发电装置。
【背景技术】
[0002]地球表面有三分之二以上的面积是被海洋所覆盖，海洋中蕴藏着丰富的可再生能源。面对传统能源枯竭、能源成本增加等问题，人们将能源开发的重点放在了蕴藏多种绿色可再生能源的海洋上。风能是地球表面大量空气流动所产生的动能，波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。随着人们对风能和波浪能发电认识不断加深，各种风能发电和波浪发电装置不断涌现，同时利用风能和波浪能两种海洋能源可提高海洋能源的利用率，但是由于目前的风浪发电装置的能量转换效果不佳，从而限制了风浪发电的推广应用。
[0003]本发电机组试图同时利用两种能同时发电，达到1+1 > 2的效果，解决单一能量利用率低的缺陷，大大提高利用风波能的效率，满足人们对绿色能源日益增长的需要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种风浪发电装置，可同时利用风能和波浪能，其能量转化效率高，有利于风浪发电的推广应用。
[0005]本发明为了实现上述目的采用的方案是:
风浪发电装置，包括漂浮体和设置在漂浮体上的多台风波发电机组，
每台风波发电机组包括发电机组、增速机和两个同轴设置的风波轮，风波轮接收风能和/或波浪能驱动叶片轮轱旋转，叶片轮轱带动增速机转动，从而带动同轴的发电机组高速旋转；叶片轮轱上设置有棘轮，增速机上固定有与棘轮配合的棘齿，所述风波轮轱上设有8个叶片，相邻叶片相间45°，两个风波轮轱上的叶片彼此错开22.5°。
[0006]进一步地，叶片形状为弧形结构，叶片和叶片轴杆间固定连接，叶片轴杆与叶片轮轱为可调节式连接。弧形结构的叶片可尽可能多的吸收波浪能和风能。叶片和叶片轴杆固定连接，使得叶片不能随便转动，以保证它能持续接受风波能。叶片轴杆与叶片轮轴为可调节式连接，以保证叶片的吃水深度和叶片角度，以确保其最大限度的吸收风波能量。
[0007]进一步地，叶片长1-2米。
[0008]进一步，叶片和轴套是用塑钢整体制成，套在叶片轴杆上，叶片外周设金属的加强圈，夕卜三分之一处金属网加强。
[0009]进一步地，漂浮体上设有4台锚链系统，以使漂浮体相对固定，使发电机组稳定运行。
[0010]进一步地，漂浮体下设有三角槽，槽中放有配重物体。可使漂浮体保持离海平面
0.8-1米之间为宜，叶片吃水深度为0.5米左右，以发挥机组的最大发电能力。
[0011]进一步地，漂浮体上设有风向风速测量仪和转向舵。根据风向风速测量仪的测量结果，通过转向舵调整漂浮体的方向，确保漂浮体始终对准风波的来向，使整机达到风波最大利用率。
[0012]进一步地，漂浮体上设置有螺旋桨。
[0013]进一步地，漂浮体用船舶专用钢材制造。
[0014]本发明的风浪发电装置，采用漂浮体承载风波发电机组，可吸收波浪的动能和势能的推动作用和风力的动能，将其转化成机械能，再由棘轮系统迫使波浪能和风能选择同方向旋转来推动转动轴向同一个方向转动，从而带动增速机旋转，增速机再带动发电机组转动，将机械能转变为电能，传送至漂浮体的配电盘上，再送到海岸边的变电站，供用户使用。本发明的风轮采用双排的风波轮组成，其受力均匀，叶片采用弧形结构，弧形凹面背对风向不接受风推力，正面对风向时接受风力最大。叶片的水上部分接受风能，水上部分接受波浪能，其结构设计合理，能量转换效率高。
【附图说明】
[0015]图1本发明的结构示意图。
[0016]图2为图1中1-1剖面图。
[0017]图3为风波发电机组的结构示意图。
[0018]图4为风波轮结构示意图。
[0019]图5为叶片放大图。
[0020]图6为图5中A-A剖面图。
[0021]图号说明:1发电机组，2增速机，3、3’为风波轮，4铁锚，5绞车，6绞车驱动装置，
l、r螺旋桨，8三角槽，9船舵，10配电室，11棘轮，12棘齿，13风向标，14固定螺钉，15加强圈，16轴套，17叶片轮轱，18风速计，19转向舵，20叶片，21叶片轴杆，22加强圈。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，给出了本发明的一种实施例，本实施例中漂浮体上载有6台风波发电机组，每台机组可相对独立的工作。在实际应用过程中，可根据需要设置风波发电机组的数量。每台风波发电机组包括发电机组1、增速机2和两个同轴设置的风波轮3、3’，风波轮3、3’接收风能和/或波浪能驱动叶片轮轱17旋转，叶片轮轱17带动增速机2转动，从而带动同轴的发电机组I高速旋转；叶片轮轱17上设置有棘轮11，增速机2上固定有与棘轮11配合的棘齿12，所述风波轮3、3’上设有8个叶片，相邻叶片相间45°，两个风波轮上的叶片彼此错开22.5°。
[0023]本发明中风波轮3、3’的叶片采用弧形结构，它能尽可能多的吸收波浪能和风能。叶片20和叶片轴杆21间固定连接，叶片轴杆21与叶片轮轱17为固定连接。叶片20和叶片轴杆21间采用固定螺钉14固定连接，叶片轮轱17和叶片3及3’连接，然后叶片轮轱17与旋转轴连接，形成整体。叶片20和轴套16是用塑钢整体制成，套在叶片轴杆21上，外周设金属的加强圈22，外三分之一处金属网加强。
[0024]叶片20朝一个方向，以最高点为零点算起，叶片20的弧形凹面背对风向，不接受风推力，当叶片20转到45°时即可接受到海风的推力，随着角度的增大，接受的风力越大，对旋转轴推力越大，在180°时接受风力最大。弧形结构的叶片20上形成弧形凹面，风能全部被叶片20上的弧形凹面吸收，变成机械轴力推动旋转轴旋转。如此类推，在双排风波轮3、3’的连续推动作用下使旋转轴连续旋转；当叶片20转到水平面时，叶片凹面再接收波浪对风波轮3、3’的动能和势能，通过对叶片20的连续推动作用，将波浪能转变为机械能，旋转轴带动增速机2转动，使速度增加，从而使同轴的发电机组I高速旋转，开始发电。电送到配电盘10，由配电盘将6台机组的电集中通过海底电缆送到岸边配电室，然后再送入千家万户。
[0025]漂浮体下设有三角槽8，槽中放有配重物体。可使漂浮体保持离海平面0.8-1米之间为宜，叶片吃水深度为0.5米左右，以发挥机组的最大发电能力。漂浮体上还设有风向标13和风速计18用于测定风向风速，根据风向风速，通过转向舵19调整漂浮体的方向，确保漂浮体始终对准风波的来向，使整机达到风波最大利用率。
[0026]为了确保漂浮体的相对固定，漂浮体上设有4台锚链系统，锚链系统包括铁锚4、绞车5和绞车驱动装置6，绞车驱动装置6可以是电机或手动驱动装置。安装好的漂浮体驶入较好的水位，开动绞车驱动装置6启动绞车5放下铁锚4将浮体固定。漂浮体上设置有两个螺旋桨7、7、风力过大，超出漂浮体的承受能力时，开动绞车5提起铁锚4，开动螺旋桨7和Γ，操纵船舵9将漂浮体驶入避风港。
【主权项】
1.风浪发电装置，包括漂浮体和设置在漂浮体上的多台风波发电机组，其特征在于:每台风波发电机组包括发电机组、增速机和两个同轴设置的风波轮，风波轮接收风能和/或波浪能驱动叶片轮轱旋转，叶片轮轱带动增速机转动，从而带动同轴的发电机组高速旋转；叶片轮轱上设置有棘轮，增速机上固定有与棘轮配合的棘齿，所述风波轮轱上设有8个叶片，相邻叶片相间45°，两个风波轮轱上的叶片彼此错开22.5°。2.根据权利要求1所述的风浪发电装置，其特征在于:叶片形状为弧形结构，叶片和叶片轴杆间固定连接，叶片轴杆与叶片轮轴为可调节式连接。3.根据权利要求1或2所述的风浪发电装置，其特征在于:叶片长1-2米。4.根据权利要求1或2所述的风浪发电装置，其特征在于:叶片和轴套是用塑钢整体制成，套在叶片轴杆上。5.根据权利要求1或2所述的风浪发电装置，其特征在于:叶片外周设有金属加强圈，外三分之一处金属网加强。6.根据权利要求1所述的风浪发电装置，其特征在于:漂浮体上设有4台锚链系统，锚链系统包括铁锚、绞车和绞车驱动装置。7.根据权利要求1所述的风浪发电装置，其特征在于:漂浮体下设有三角槽，槽中放有配重物体。8.根据权利要求1所述的风浪发电装置，其特征在于:漂浮体上设有风向风速测量仪和转向舵。9.根据权利要求1所述的风浪发电装置，其特征在于:漂浮体上设置有螺旋桨。10.根据权利要求1所述的风浪发电装置，其特征在于:漂浮体用船舶专用钢材制造。
【专利摘要】本发明公开了一种风浪发电装置，属于新能源发电领域，本发明的风浪发电装置可以同时利用两种能量，其主体包括漂浮体和设置在漂浮体上的多台风波发电机组，每台风波发电机组包括发电机组、增速机和两个同轴设置的风波轮，风波轮接收风能和/或波浪能驱动叶片轮轱旋转，叶片轮轱带动增速机转动，从而带动同轴的发电机组高速旋转；叶片轮轱上设置有棘轮，增速机上固定有与棘轮配合的棘齿，所述风波轮轱上设有8个叶片，相邻叶片相间45o，两个风波轮轱上的叶片彼此错开22.5o。本发明结构简单、能量转化效率高，生产成本低，有利于风浪发电的推广应用。
【IPC分类】F03D9/00, F03D1/06, F03B11/00, F03B3/12, F03B13/22
【公开号】CN105065188
【申请号】CN201510515746
【发明人】姚云龙, 马广英, 姚学明
【申请人】山东大学（威海）
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月21日