中转动。
[0021]如图6所示，机械能量转换系统包括:换向器14，第二传动轴15，正向棘轮机构16，第三传动轴17，第一齿轮18，第二齿轮19，发电机20，第四传动轴21，第三齿轮22’第五传动轴23，逆向棘轮机构24，第四齿轮25。其中第一传动轴4通过换向器14与第二传动轴15相连。第二传动轴15与第四齿轮25相连。第四齿轮25上下两侧对称布置具有外齿廓的正向棘轮机构16和逆向棘轮机构24。正向棘轮机构16通过第三传动轴17与第一齿轮18相连。逆向棘轮机构24通过第五传动轴23与第三齿轮22相连。第一齿轮18与第三齿轮22对称布置在第二齿轮19两侧。第二齿轮19通过第四传动轴21驱动发电机20发电。
[0022]本实用新型的工作过程是这样的:
[0023]正常工作状态下，海浪来临时，海水波浪力会推动俘水装置11左右摆动。俘水装置11通过齿轮支撑架6与半弧形齿轮1相连，推动半弧形齿轮1绕第一转轴3转动。半弧形齿轮1推动与其配合的限位齿轮2转动。限位齿轮2带动第一传动轴4转动，经换向器14，第二传动轴15，驱动第四齿轮25转动。第四齿轮25顺时针转动时将使正向棘轮机构16做功，逆向棘轮机构24空转。此时正向棘轮机构经过第三传动轴17推动第一齿轮18运动。第一齿轮18通过与第二齿轮19与第四传动轴21驱动发电机20发电。若第四齿轮25逆时针转动时将使逆向棘轮机构24做功，正向棘轮机构16空转。此时逆向棘轮机构经过第五传动轴23推动第三齿轮22运动。第三齿轮22通过与第二齿轮19与第四传动轴21驱动发电机20发电。由于机械能量转换系统中具有正向棘轮机构16与逆向棘轮机构24及第一齿轮18与第三齿轮22在第二齿轮19两侧的对称布置，使俘水装置11随海水的双向摆动运动转换为第二齿轮19的单向转动，保证发电机20能够持续发电。
[0024]当极端恶劣天气来临时，俘水装置11所受的波浪力也发生较大改变。当俘水装置11受到的波浪力达到一定值时，弧形弹簧开关26将因受到过大的拉力或压力打开，第三转轴27进入与其配合的第一轴孔28或第二轴孔29，此时俘水装置11可绕转轴13转动。即可沿齿轮支撑架6轴线方向转动。工作人员通过卷筒9，钢丝绳8，滑轮7将俘水装置11拉起，使其远离海面。当天气好转时，释放钢丝绳8，在重力作用下折叠弹簧开关12自动复位，弧形弹簧开关26重新限制第三转轴27转动，俘水装置11在折叠弹簧开关12，折叠转销5的作用下重新限制其沿齿轮支撑架6的轴线方向的转动，整个能量转换系统继续正常工作。
【主权项】
1.一种近岸机械式波浪能量收集装置，其特征在于:包括折叠式俘水机构、半弧形齿轮(1)、限位齿轮(2)、第一转轴(3)、第一传动轴(4)、齿轮支撑架(6)、海岸基础结构支撑架(10)、第二转轴(13)及机械能量转换系统；俘水装置(11)置于海面，折叠转销(5)、折叠弹簧开关(12)限制俘水装置沿齿轮支撑架￠)的转动位移；俘水装置(11)可和齿轮支撑架(6)共同绕第一转轴(3)转动；机械能量转换系统通过海岸基础结构支撑架(10)安置在海岸基础结构上；通过第一传动轴(4)将机械能量转换系统和半弧形齿轮(1)连接在一起。2.根据权利要求1所述的近岸机械式波浪能量收集装置，其特征在于:所述的折叠式俘水机构包括俘水装置(11)、滑轮(7)、卷筒(9)、钢丝绳(8)、折叠转销(5)、折叠弹簧开关(12);俘水装置(11)通过第二转轴(13)与齿轮支撑架(6)相连，俘水装置(11)可沿齿轮支撑架(6)轴线方向转动；俘水装置(11)通过齿轮支撑架(6)连接半弧形齿轮(1)，半弧形齿轮(1)与限位齿轮(2)啮合传动；限位齿轮(2)安装在第一传动轴(4)上；折叠转销(5)上设有第三转轴(27)，折叠弹簧开关(12)上设有弧形弹簧限位器(26);弧形弹簧限位器(26)具有一定的夹紧力，正常工作状态下弧形弹簧限位器(26)夹紧第三转轴(27)，从而使俘水装置(11)与齿轮支承架(6)具有相同的运动；折叠弹簧开关(12)与俘水装置(11)连接，折叠转销(5)与齿轮支撑架(6)连接；折叠转销(5)中的第三转轴(27)可沿折叠弹簧开关(12)中的第一轴孔(28)或第二轴孔(29)中转动。3.根据权利要求1或2所述的近岸机械式波浪能量收集装置，其特征在于:所述的机械式能量转换系统包括换向器(14)，第二传动轴(15)，正向棘轮机构(16)，第三传动轴(17)，第一齿轮(18)，第二齿轮(19)，发电机(20)，第四传动轴(21)，第三齿轮(22)，第五传动轴(23)，逆向棘轮机构(24)，第四齿轮(25);其中第一传动轴(4)通过换向器(14)与第二传动轴(15)相连；第二传动轴(15)与第四齿轮(25)相连；第四齿轮(25)上下两侧对称布置具有外齿廓的正向棘轮机构(16)和逆向棘轮机构(24);正向棘轮机构(16)通过第三传动轴(17)与第一齿轮(18)相连；逆向棘轮机构(24)通过第五传动轴(23)与第三齿轮(22)相连；第一齿轮(18)与第三齿轮(22)对称布置在第二齿轮(19)两侧；第二齿轮(19)通过第四传动轴(21)驱动发电机(20)发电。
【专利摘要】一种近岸机械式波浪能量收集装置，折叠式俘水机构中的俘水装置置于海面，折叠转销、折叠弹簧开关限制俘水装置沿齿轮支撑架的转动位移。俘水装置可和齿轮支撑架共同绕第一转轴转动。机械能量转换系统通过海岸基础结构支撑架安置在海岸基础结构上。通过第一传动轴将机械能量转换系统和半弧形齿轮连接在一起。通过正向棘轮机构、逆向棘轮机构及齿轮的对称布置，改变了传统能量转换系统单行程做功的问题，即俘水装置随海水左右摇摆时，均可促使发电机发电，提高了发电效率。在偶发性极端恶劣天气来临时，可通过折叠式俘水机构使俘水装置离开水面，避免过大的波浪力对装置造成损坏。通过将全机械式能量转换系统布置在海岸上，降低海水对机构的腐蚀破坏，同时避免对海洋环境的污染。
【IPC分类】F03B13/14
【公开号】CN205078394
【申请号】CN201520838551
【发明人】王贡献, 郑春玲
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月27日