一种自适应漂浮式波浪能转换装置



1.本实用新型涉及波浪能转换技术领域,尤其涉及一种自适应漂浮式波浪能转换装置。


背景技术:



2.人类社会的发展需要大量的能源,部分传统能源受到了大量的开采而逐渐枯竭,而且化石燃料等的燃烧造成了很大的环境污染。绿可再生能源逐渐受到人们的重视,而海洋中蕴含着丰富的可再生能源,波浪能就是其中之一,当前波浪能转换装置大多采用液压式,利用波浪能推动液压缸产生的压力通过液压马达进而带动发电机发电,存在着波浪能利用率低和发电效率低等问题。相比之下,机械式的波浪能转换装置具有低成本、高可靠性和较高的利用率等优点。


技术实现要素:



3.针对上述问题,本实用新型的目的在于提供一种自适应漂浮式波浪能转换装置,可以自适应多种波浪条件,提高波浪能的俘获能力、转换效率以及稳定性,而且易于组装和维修。
4.本实用新型采用的技术方案如下:
5.本实用新型所提出的一种自适应漂浮式波浪能转换装置,包括锚泊系统、端部浮筒组件、中间浮筒组件和铰接系统;所述端部浮筒组件位于本装置两端;所述中间浮筒组件之间、中间浮筒组件和端部浮筒组件之间均采用铰接系统连接;所述锚泊系统通过锚链与端部浮筒组件外侧的密封端盖连接;
6.所述中间浮筒组件包括浮筒体、开口端盖、底部支撑板、平衡重物块、两个传动机构、两个调速机构、发电控制机构、调速控制同步带、传动输出链条和调速输出链条;
7.所述浮筒体中间横截面是圆形,两端横截面是正方形;所述底部支撑板置于浮筒体内部底端,其是一个长条矩形板,两侧有向上卷曲的侧边沿,侧边沿上均布螺纹孔与浮筒体内壁连接,其下端面均布多个横向的安装条,用于连接平衡重物块;两个传动机构分别安装于浮筒体两端正方形横截面筒内部,两个调速机构分别安装于浮筒体圆形横截面筒内部的两端并且分别与同一端的传动机构通过传动输出链条连接;发电控制机构位于浮筒体中部,分别与两个调速机构通过调速控制同步带和调速输出链条连接;
8.所述铰接系统包括铰接轴、第一铰接支撑轴、第二铰接支撑轴、铰接第一链条(两个)、铰接第二链条(两个)、铰接第三链条(两个)和铰接第四链条(两个)、柔性密封件;
9.所述第一铰接支撑轴一端和第二铰接支撑轴一端分别对应连接相邻两浮筒组件相邻端的中部,另一端通过铰接轴彼此连接;铰接第一链条、铰接第二链条、铰接第三链条和铰接第四链条分别连接在相邻两浮筒组件相邻端的传动机构之间,对应四个不同的铰接往复行程驱动传动机构;柔性密封件连接两相邻开口端盖密封;
10.所述端部浮筒组件和中间浮筒组件的内部结构相同,不同之处在于,端部浮筒组
件外侧的端盖是密封端盖,且端部浮筒组件只能有一端俘获波浪能发电。
11.进一步的,所述传动机构包括传动总体安装架、第一链条固定器、第二链条固定器、第三链条固定器、第四链条固定器、传动第一惰轮支撑轴、传动第二惰轮支撑轴、传动第三惰轮支撑轴、传动第四惰轮支撑轴、第一下驱动轴、第一上驱动轴、第二下驱动轴、第二上驱动轴、第一复合传动轴、第一合并传动轴、第三下驱动轴、第三上驱动轴、第三传动轴、第四下驱动轴、第四上驱动轴、第四传动轴、第一下驱动小链轮、第一下驱动大链轮棘轮、第一下一级小链轮、第一下传动链条、第二下驱动小链轮、第二下驱动大链轮棘轮、第二下一级小链轮、第二下传动链条、第一下一级大齿轮、第一下二级惰轮、第一下三级小齿轮、第一下三级大链轮、第一下四级小链轮棘轮、第一下合并传动链条、第一上驱动小链轮、第一上驱动大链轮棘轮、第一上一级小链轮、第一上传动链条、第二上驱动小链轮、第二上驱动大链轮棘轮、第二上一级小链轮、第二上传动链条、第一上一级大齿轮、第一上二级小齿轮、第一上二级大链轮、第一上三级小链轮棘轮、第一上合并传动链条、第一链轮惰轮、第二链轮惰轮、第三下驱动小链轮、第三上驱动小链轮、第三链轮惰轮、第四下驱动小链轮、第四上驱动小链轮、第四链轮惰轮、第三下驱动大链轮棘轮、第三下一级小链轮、第三下传动链条、第三下一级大齿轮、第三下二级惰轮、第三下三级小齿轮、第三下三级大链轮、第三下四级小链轮棘轮、第三下合并传动链条、第三上驱动大链轮棘轮、第三上一级小链轮、第三上传动链条、第三上一级大齿轮、第三上二级小齿轮、第三上二级大链轮、第三上三级小链轮棘轮、第三上合并传动链条、第一输出大链轮、第三合并小链轮棘轮、第一输出链条、第三合并大链轮、第三输出小链轮棘轮、第三输出链条、第四下驱动大链轮棘轮、第四下一级小链轮、第四下传动链条、第四下一级大齿轮、第四下二级惰轮、第四下三级小齿轮、第四下三级大链轮、第四下四级小链轮棘轮、第四下合并传动链条、第四上驱动大链轮棘轮、第四上一级小链轮、第四上传动链条、第四上一级大齿轮、第四上二级小齿轮、第四上二级大链轮、第四上三级小链轮棘轮、第三上合并传动链条和第四合并大链轮;
12.所述第一链条固定器、第二链条固定器、第三链条固定器和第四链条固定器的一端均加工有螺纹,用于和传动总体安装架连接,另一端是矩形通槽,两个通槽壁面上有小矩形通孔;
13.所述传动总体安装架是一个内置多个竖向板的正方形安装支撑架,内部为三段式结构;
14.第一段由一对传动第一支撑侧板、传动第一复合驱动架和一对传动第一复合惰轮支撑侧板构成;传动第一复合驱动架一侧有位置均是上下对称的两对螺纹孔用于安装一对第一链条固定器和一对第二链条固定器,另一侧有位置均是上下对称的一对传动第一安装方孔和一对传动第二安装方孔,并且一对第一链条固定器和一对传动第一安装方孔位置左右对称,一对第二链条固定器和一对传动第二安装方孔位置左右对称;传动第一复合驱动架中部有三个螺纹安装孔用于连接第一铰接支撑轴或者第二铰接支撑轴;一对传动第一复合惰轮支撑侧板安装有位置均是上下对称的一对传动第一惰轮支撑轴和一对传动第二惰轮支撑轴;一对传动第一支撑侧板之间的传动轴除了第一下驱动轴、第一上驱动轴、第二下驱动轴、第二上驱动轴、第一合并传动轴外,其他均是第一复合传动轴;
15.第二段由一对传动第三支撑侧板、传动第三驱动架、传动第三链条固定架和一对传动第三惰轮支撑侧板构成;传动第三驱动架上有位置上下对称的一对传动第三安装方
孔;传动第三链条固定架上有位置上下对称的一对螺纹孔用于安装一对第三链条固定器;传动第三驱动架上的一对传动第三安装方孔和传动第三链条固定架上的一对第三链条固定器左右对称;一对传动第三惰轮支撑侧板安装有位置上下对称的一对传动第三惰轮支撑轴;一对传动第三支撑侧板之间的传动轴除了第三下驱动轴和第三上驱动轴之外,其他均为第三传动轴;
16.第三段由一对传动第四支撑侧板、传动第四驱动架、传动第四链条固定架、一对传动第四惰轮支撑侧板构成;传动第四驱动架上有位置上下对称的一对传动第四安装方孔;传动第四链条固定架上有位置上下对称的一对螺纹孔用于安装一对第四链条固定器;传动第四驱动架上的一对传动第四安装方孔和传动第四链条固定架上的一对第四链条固定器左右对称;一对传动第四惰轮支撑侧板安装有位置上下对称的一对传动第四惰轮支撑轴;一对传动第四支撑侧板之间的传动轴除了第四下驱动轴、第四上驱动轴之外,其他均为第四传动轴;
17.第一下驱动小链轮通过第一下驱动轴连接第一下驱动大链轮棘轮;第一下驱动大链轮棘轮通过第一下传动链条连接第一下一级小链轮;第二下驱动小链轮通过第二下驱动轴连接第二下驱动大链轮棘轮;第二下驱动大链轮棘轮通过第二下传动链条连接第二下一级小链轮;第一下一级小链轮、第二下一级小链轮和第一下一级大齿轮通过一个第一复合传动轴连接;第一下一级大齿轮连接第一下二级惰轮;第一下二级惰轮连接在一个第一复合传动轴上;第一下二级惰轮连接第一下三级小齿轮;第一下三级小齿轮通过一个第一复合传动轴连接第一下三级大链轮;第一下三级大链轮通过第一下合并传动链条连接第一下四级小链轮棘轮;第一上驱动小链轮通过第一上驱动轴连接第一上驱动大链轮棘轮;第一上驱动大链轮棘轮通过第一上传动链条连接第一上一级小链轮;第二上驱动小链轮通过第二上驱动轴连接第二上驱动大链轮棘轮;第二上驱动大链轮棘轮通过第二上传动链条连接第二上一级小链轮;第二上一级小链轮、第一上一级小链轮、第一上一级大齿轮通过一个第一复合传动轴连接;第一上一级大齿轮连接第一上二级小齿轮;第一上二级小齿轮通过一个第一复合传动轴连接第一上二级大链轮;第一上二级大链轮通过第一上合并传动链条连接第一上三级小链轮棘轮;第一下四级小链轮棘轮、第一上三级小链轮棘轮通过一个第一合并传动轴连接第一输出大链轮;第一输出大链轮通过第一输出链条连接第三合并小链轮棘轮;
18.第三下驱动小链轮通过第三下驱动轴连接第三下驱动大链轮棘轮;第三下驱动大链轮棘轮通过第三下传动链条连接第三下一级小链轮;第三下一级小链轮通过一个第三传动轴连接第三下一级大齿轮;第三下一级大齿轮连接第三下二级惰轮;第三下二级惰轮连接一个第三传动轴;第三下二级惰轮连接第三下三级小齿轮;第三下三级小齿轮通过一个第三传动轴连接第三下三级大链轮;第三下三级大链轮通过第三下合并传动链条连接第三下四级小链轮棘轮;第三上驱动小链轮通过第三上驱动轴连接第三上驱动大链轮棘轮;第三上驱动大链轮棘轮通过第三上传动链条连接第三上一级小链轮;第三上一级小链轮通过一个第三传动轴连接第三上一级大齿轮;第三上一级大齿轮连接第三上二级小齿轮;第三上二级小齿轮通过一个第三传动轴连接第三上二级大链轮;第三上二级大链轮通过第三上合并传动链条连接第三上三级小链轮棘轮;第三合并小链轮棘轮、第三下四级小链轮棘轮、第三上三级小链轮棘轮通过一个第三传动轴连接第三合并大链轮;第三合并大链轮通过第
三输出链条连接第三输出小链轮棘轮;
19.第四下驱动小链轮通过第四下驱动轴连接第四下驱动大链轮棘轮;第四下驱动大链轮棘轮通过第四下传动链条连接第四下一级小链轮;第四下一级小链轮通过一个第四传动轴连接第四下一级大齿轮;第四下一级大齿轮连接第四下二级惰轮;第四下二级惰轮连接一个第四传动轴;第四下二级惰轮连接第四下三级小齿轮;第四下三级小齿轮通过一个第四传动轴连接第四下三级大链轮;第四下三级大链轮通过第四下合并传动链条连接第四下四级小链轮棘轮;第四上驱动小链轮通过第四上驱动轴连接第四上驱动大链轮棘轮;第四上驱动大链轮棘轮通过第四上传动链条连接第四上一级小链轮;第四上一级小链轮通过一个第四传动轴连接第四上一级大齿轮;第四上一级大齿轮连接第四上二级小齿轮;第四上二级小齿轮通过一个第四传动轴连接第四上二级大链轮;第四上二级大链轮通过第三上合并传动链条连接第四上三级小链轮棘轮;第三输出小链轮棘轮、第四下四级小链轮棘轮、第四上三级小链轮棘轮通过一个第四传动轴连接第四合并大链轮;第四合并大链轮通过传动输出链条连接浮筒体同端的调速机构;
20.两个铰接第一链条均是两端连接于同一个传动机构的一对第一链条固定器上,然后中间依次连接另一侧传动机构下部的传动第一安装方孔中的第一下驱动小链轮、下部的第一链轮惰轮、上部的第一链轮惰轮、上部的传动第一安装方孔中的第一上驱动小链轮;
21.两个铰接第二链条均是两端连接于同一个传动机构的一对第二链条固定器,然后中间依次连接另一侧传动机构下部的传动第二安装方孔中的第二下驱动小链轮、下部的第二链轮惰轮、上部的第二链轮惰轮、上部的传动第二安装方孔中的第二上驱动小链轮;
22.两个铰接第三链条均是两端连接于同一个传动机构的一对第三链条固定器,然后中间依次连接另一侧传动机构下部的传动第三安装方孔中的第三下驱动小链轮、下部的第三链轮惰轮、上部的第三链轮惰轮、上部的传动第三安装方孔中的第三上驱动小链轮;
23.两个铰接第四链条均是两端连接于同一个传动机构的一对第四链条固定器,然后中间依次连接另一侧传动机构下部的传动第四安装方孔中的第四下驱动小链轮、下部的第四链轮惰轮、上部的第四链轮惰轮、上部的传动第四安装方孔中的第四上驱动小链轮;
24.铰接第一链条用于驱动第一下驱动小链轮和第一上驱动小链轮;铰接第二链条用于驱动第二下驱动小链轮和第二上驱动小链轮;铰接第三链条用于驱动第三下驱动小链轮和第三上驱动小链轮;铰接第四链条用于驱动第四下驱动小链轮和第四上驱动小链轮;铰接第一链条、铰接第二链条、铰接第三链条和铰接第四链条驱动对应链轮的铰接往复行程依次增大。
25.进一步的,所述调速机构包括调速支撑安装板、支撑安装轴、调速传动轴、调速组合轴、调速输入小链轮、中间第一大齿轮、中间第一中齿轮、调速第一小齿轮、调速第一中齿轮、中间第一大带轮、中间第二小带轮、第一同步带、调速第二大齿轮、调速第二中齿轮、中间第二小齿轮、中间第二中齿轮、中间第二大带轮、中间第三小带轮、中间第二同步带、中间第三大齿轮、中间第三中齿轮、调速第三小齿轮、调速第三中齿轮、中间第七小带轮、中间第四小带轮、中间第三同步带、调速第四大齿轮、调速第四中齿轮、中间第四小齿轮、中间第四中齿轮、中间第四大带轮、中间第五小带轮、中间第四同步带、中间第五大齿轮、中间第五中齿轮、调速第五小齿轮、调速第五中齿轮、中间第五大带轮、中间第六小带轮、中间第五同步带、调速第六大齿轮、调速第六中齿轮、中间第六小齿轮、中间第六中齿轮、调速输出大链
轮、控制输入小带轮、控制圆轴、拨叉、定向光轴、中部传动第一小带轮、中部传动第二小带轮、上部传动第一小带轮、下部传动第一小带轮、上部同步带和下部同步带;
26.调速第一小齿轮、调速第一中齿轮、调速第二大齿轮、调速第二中齿轮、调速第三小齿轮、调速第三中齿轮、调速第四大齿轮、调速第四中齿轮、调速第五小齿轮、调速第五中齿轮、调速第六大齿轮、调速第六中齿轮均是带有用于单向传动的侧面带斜齿的惰轮,只能空转而不能直接带动调速组合轴转动,并且均是侧面带有斜齿,斜齿啮合只能单向传动;
27.所述控制圆轴是中部设置有倒圆角圆柱的传动轴,并且在圆柱上有两个周向间隔180度的曲线凹槽,用于连接两个拨叉的一端,控制圆轴旋转的范围是180度,可以实现两个拨叉从曲线凹槽一端同步移动到另一端;所述拨叉一端为半圆环结构,连接调速组合轴,中部有一个圆孔用于连接定向光轴为拨叉往复移动定向支撑,拨叉另一端为圆球结构,连接于控制圆轴的曲线凹槽中;
28.一对调速支撑安装板之间采用六个侧板支撑轴固定,并且在每一个调速支撑安装板底部均有横向的外延弯折,弯折上有螺纹孔与底部支撑板固定连接,一对调速支撑安装板之间的传动轴有六个调速传动轴、六个调速组合轴、三个控制圆轴、六个拨叉,每个拨叉都用一个定向光轴定向支撑;
29.调速输入小链轮通过传动输出链条连接浮筒体同端的传动机构;调速输入小链轮通过一个调速传动轴连接中间第一大齿轮和中间第一中齿轮;中间第一大齿轮连接调速第一小齿轮;中间第一中齿轮连接调速第一中齿轮;调速第一小齿轮和调速第一中齿轮通过一个调速组合轴连接中间第一大带轮;中间第一大带轮通过第一同步带连接中间第二小带轮;中间第二小带轮通过一个调速组合轴连接调速第二大齿轮和调速第二中齿轮;调速第二大齿轮连接中间第二小齿轮;调速第二中齿轮连接中间第二中齿轮;中间第二小齿轮和中间第二中齿轮通过一个调速传动轴连接中间第二大带轮;中间第二大带轮通过中间第二同步带连接中间第三小带轮;中间第三小带轮通过一个调速传动轴连接中间第三大齿轮和中间第三中齿轮;中间第三大齿轮连接调速第三小齿轮;中间第三中齿轮连接调速第三中齿轮;调速第三小齿轮和调速第三中齿轮通过一个调速组合轴连接中间第七小带轮;中间第七小带轮通过中间第三同步带连接中间第四小带轮;中间第四小带轮通过一个调速组合轴连接调速第四大齿轮和调速第四中齿轮;调速第四大齿轮连接中间第四小齿轮;调速第四中齿轮连接中间第四中齿轮;中间第四小齿轮和中间第四中齿轮通过一个调速传动轴连接中间第四大带轮;中间第四大带轮通过中间第四同步带连接中间第五小带轮;中间第五小带轮通过一个调速传动轴连接中间第五大齿轮和中间第五中齿轮;中间第五大齿轮连接调速第五小齿轮;中间第五中齿轮连接调速第五中齿轮;调速第五小齿轮和调速第五中齿轮通过一个调速组合轴连接中间第五大带轮;中间第五大带轮通过中间第五同步带连接中间第六小带轮;中间第六小带轮通过一个调速组合轴连接调速第六大齿轮和调速第六中齿轮;调速第六大齿轮连接中间第六小齿轮;调速第六中齿轮连接中间第六中齿轮;中间第六小齿轮和中间第六中齿轮通过一个调速传动轴连接调速输出大链轮;调速输出大链轮通过调速输出链条连接中间的发电控制机构;
30.控制输入小带轮通过调速控制同步带连接中间的发电控制机构;控制输入小带轮连接于中间的控制圆轴上;中间的控制圆轴上连接中部传动第一小带轮和中部传动第二小带轮;中部传动第二小带轮通过上部同步带连接上部传动第一小带轮;中部传动第一小带
轮通过下部同步带连接下部传动第一小带轮;上部传动第一小带轮连接上部的控制圆轴;下部传动第一小带轮连接下部的控制圆轴;三个控制圆轴均是通过拨叉连接两侧的调速组合轴;六个拨叉通过定向光轴起到移动定向支撑作用。
31.进一步的,所述调速组合轴包括花键齿轴、内花键套筒、推力轴承、卡环和锁紧环;所述内花键套筒两端外表面有螺纹用于连接一对锁紧环,两端端面有斜齿用于连接侧面带斜齿的惰轮单向传动;所述花键齿轴中部的花键用于连接内花键套筒,内花键套筒可以在花键齿轴中部的花键上往复滑动;内花键套筒外侧的中部有一对推力轴承,一对推力轴承之间使用卡环彼此连接,卡环是两端内径大中间内径小的圆环;所述锁紧环是一个有内螺纹的圆环,一对锁紧环与内花键套筒螺纹连接,位于一对推力轴承外侧,起到固定推力轴承的作用。
32.进一步的,所述发电控制机构包括外壳、控制用小型蓄电池、控制系统、直流发电机、伺服电机、一体式安装架、联轴器、竖向活动支撑架、横向活动支撑架、终端长传动轴、发电输入小链轮棘轮、发电一级大带轮、发电二级小带轮棘轮、发电同步带、发电二级锥齿轮、发电三级锥齿轮、发电竖向轴、控制竖向轴、控制一级锥齿轮、控制二级锥齿轮、控制二级小带轮、控制三级小带轮、控制同步带、终端短传动轴和控制输出大带轮;
33.所述外壳是一个上有两个圆孔用于安装直流发电机和伺服电机;外壳的两侧是带有矩形通孔的支撑侧板,两个支撑侧板的下方均横向弯折,弯折上有螺纹孔用于将外壳固定于底部支撑板;
34.所述一体式安装架结构是底部为一块矩形支撑板且上面固连一对支撑侧板,一对支撑侧板上部进一步通过三个终端侧板支撑轴固定,一对支撑侧板之间的传动轴是四个终端长传动轴、四个终端短传动轴、发电竖向轴、控制竖向轴组成,一对支撑侧板之间用于支撑传动轴的支撑架包括两个竖向活动支撑架、两个横向活动支撑架起到支撑传动作用;所述竖向活动支撑架两端是竖向矩形板用于连接一对支撑侧板,竖向活动支撑架中部有上下两个横板,两横板中间均有一个圆孔用于安装轴承以支撑竖向传动轴,两横板两侧均有一个矩形挖孔;所述横向活动支撑架两端是竖向矩形板用于连接一对支撑侧板,横向活动支撑架中部是一个矩形细长板,其上固连两个竖向的支撑轴,两个支撑轴上方是一个圆环结构,圆环内用于安装轴承以支撑横向的传动轴;
35.所述发电控制机构有对称的发电传动路径和控制传动路径;发电传动路径是两个发电一级大带轮通过调速输出链条连接两端的调速机构;两个发电一级大带轮各自独立通过发电同步带连接两个发电二级小带轮棘轮;两个发电二级小带轮棘轮各自独立通过终端短传动轴连接两个发电二级锥齿轮;两个发电二级锥齿轮连接发电三级锥齿轮;发电三级锥齿轮连接发电竖向轴;发电竖向轴通过联轴器连接直流发电机;控制传动路径是伺服电机用联轴器连接控制竖向轴;控制竖向轴连接控制一级锥齿轮;控制一级锥齿轮连接两个控制二级锥齿轮,两个控制二级锥齿轮各自独立通过终端短传动轴连接控制二级小带轮,两个控制二级小带轮各自独立用控制同步带连接两个控制三级小带轮;两个控制三级小带轮各自独立用调速控制同步带连接浮筒体同端调速机构的控制输入小带轮。
36.进一步的,所述浮筒体正方形横截面筒外端连接开口端盖,开口端盖是一个中间开有带外伸边沿的矩形通孔的矩形端盖。
37.进一步的,相邻两个浮筒体相邻端的两个开口端盖之间连接有柔性密封件,对铰
链系统起到整体密封作用。
38.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
39.1、本实用新型装置铰接部分采用整体密封,铰接处于密封内,弥补了常见的铰接在密封外受到海水腐蚀的缺点,并且一定程度上降低了密封的复杂性。
40.2、本实用新型每个浮筒铰接连接的端部均采用四个不同铰接往复行程的链条同时俘获波浪能,可以弥补普通铰接单一驱动形式的缺点,可以更好地适应多种不同的波浪条件,提高波浪能的利用率;
41.3、本装置内部的各个功能部分模块化,内部装置布置具有简洁性,易于安装、更换和维修。
42.4、在装置不同的工作运动状态下,本装置两端俘获的波浪能均能够始终同向驱动直流发电机发电。
43.5、本装置可以结合实际情况下的发电参数检测,自主选择两种不同的齿轮传动比进而适应变化的波浪条件,提高波浪能利用率。
附图说明
44.图1是本实用新型的整体结构示意图;
45.图2是中间浮筒组件的剖面结构示意图;
46.图3是铰接传动的部分结构剖视图;
47.图4是传动机构一侧内部剖面结构示意图;
48.图5是传动机构另一侧内部剖面结构示意图;
49.图6是调速机构的内部结构示意图;
50.图7是调速组合轴的工作原理示意图;
51.图8是发电控制机构的结构示意图;
52.图9是发电控制机构的内部剖面结构示意图。
具体实施方式
53.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
54.需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
55.如图1所示,本实用新型包括锚泊系统1、两个端部浮筒组件2、两个中间浮筒组件3和铰接系统4;所述端部浮筒组件2位于本装置两端;所述中间浮筒组件3之间、中间浮筒组件3和端部浮筒组件2之间均用铰接系统4连接;所述锚泊系统1用锚链与端部浮筒组件2外侧密封端盖连接;本实用新型可通过增减中间浮筒组件3的数量达到采集波浪能最佳效果。
56.如图2和图3所示,所述铰接系统4包括柔性密封件6、铰接轴14、第一铰接支撑轴
15、第二铰接支撑轴16、两个铰接第一链条43、两个铰接第二链条44、两个铰接第三链条45和两个铰接第四链条46;
57.所述第一铰接支撑轴15的一端和第二铰接支撑轴16的一端通过铰接轴14彼此连接,另一端分别连接于相邻两浮筒体7相邻端的中部;所述柔性密封件6是矩形柔性密封套,满足所需强度、耐腐蚀、耐晒、抗老化等要求。柔性密封件6两端分别连接两相互铰接浮筒组件的相邻两开口端盖8,对铰接系统4起到了整体密封作用;所述铰接第一链条43、铰接第二链条44、铰接第三链条45、铰接第四链条46对应四个不同的铰接往复行程驱动对应的传动部件。
58.所述中间浮筒组件3包括浮筒体7、开口端盖8、底部支撑板9、两个传动机构5、平衡重物块11、两个调速机构12、发电控制机构13、调速控制同步带17、传动输出链条18和调速输出链条19;
59.所述浮筒体7中间横截面是圆形,两端横截面是正方形的浮筒;开口端盖8是一个中间开有带外伸边沿的矩形通孔的矩形端盖,外伸边沿用以连接柔性密封件6;所述底部支撑板9是一个长条矩形板,两侧有向上卷曲的侧边沿,侧边沿上均布螺纹孔以和浮筒体7内壁连接,底部支撑板9下端面均布多个横向的安装条10,安装条10上有多个螺纹孔,用以连接平衡重物块11;中间浮筒组件3的两个传动机构5安装于浮筒体7的两端,两个调速机构12安装于浮筒体7圆形横截面筒的两端且与浮筒体同端传动机构5采用传动输出链条18连接;发电控制机构13位于浮筒体7中部,分别与两个调速机构12通过调速控制同步带17、调速输出链条19连接。
60.如图3至5所示,所述传动机构5包括传动总体安装架59、第一链条固定器39、第二链条固定器40、第三链条固定器41、第四链条固定器42、传动第一惰轮支撑轴31、传动第二惰轮支撑轴32、传动第三惰轮支撑轴33、传动第四惰轮支撑轴34、第一下驱动轴47、第一上驱动轴48、第二下驱动轴49、第二上驱动轴50、第一复合传动轴51、第一合并传动轴52、第三下驱动轴53、第三上驱动轴54、第三传动轴55、第四下驱动轴56、第四上驱动轴57、第四传动轴58、第一下驱动小链轮60、第一下驱动大链轮棘轮61、第一下一级小链轮62、第一下传动链条63、第二下驱动小链轮64、第二下驱动大链轮棘轮65、第二下一级小链轮66、第二下传动链条67、第一下一级大齿轮68、第一下二级惰轮69、第一下三级小齿轮70、第一下三级大链轮71、第一下四级小链轮棘轮72、第一下合并传动链条73、第一上驱动小链轮74、第一上驱动大链轮棘轮75、第一上一级小链轮76、第一上传动链条77、第二上驱动小链轮78、第二上驱动大链轮棘轮79、第二上一级小链轮80、第二上传动链条81、第一上一级大齿轮82、第一上二级小齿轮83、第一上二级大链轮84、第一上三级小链轮棘轮85、第一上合并传动链条86、第一链轮惰轮87、第二链轮惰轮88、第三下驱动小链轮90、第三上驱动小链轮91、第三链轮惰轮92、第四下驱动小链轮93、第四上驱动小链轮94、第四链轮惰轮95、第三下驱动大链轮棘轮96、第三下一级小链轮97、第三下传动链条98、第三下一级大齿轮99、第三下二级惰轮100、第三下三级小齿轮101、第三下三级大链轮102、第三下四级小链轮棘轮103、第三下合并传动链条104、第三上驱动大链轮棘轮105、第三上一级小链轮106、第三上传动链条107、第三上一级大齿轮108、第三上二级小齿轮109、第三上二级大链轮110、第三上三级小链轮棘轮111、第三上合并传动链条112、第一输出大链轮113、第三合并小链轮棘轮114、第一输出链条115、第三合并大链轮116、第三输出小链轮棘轮117、第三输出链条118、第四下
驱动大链轮棘轮119、第四下一级小链轮120、第四下传动链条121、第四下一级大齿轮122、第四下二级惰轮123、第四下三级小齿轮124、第四下三级大链轮125、第四下四级小链轮棘轮126、第四下合并传动链条127、第四上驱动大链轮棘轮128、第四上一级小链轮129、第四上传动链条130、第四上一级大齿轮131、第四上二级小齿轮132、第四上二级大链轮133、第四上三级小链轮棘轮134、第三上合并传动链条135、第四合并大链轮136;
61.所述第一链条固定器39、第二链条固定器40、第三链条固定器41、第四链条固定器42均是一端加工有螺纹,用以和传动总体安装架59连接,另一端是一个矩形通槽,两个通槽壁面上均有小矩形通孔,当链条一端放于通槽中时,用一个矩形销片连接于两小矩形通孔中,穿过链条端部链节空隙以锁定链条。
62.所述传动总体安装架59是一个内置多个竖向板的正方形安装支撑架,内部为三段式结构。
63.第一段由一对传动第一支撑侧板20、传动第一复合驱动架23、一对传动第一复合惰轮支撑侧板28构成;传动第一复合驱动架23一侧有位置均是上下对称的两对螺纹孔用以安装一对第一链条固定器39和一对第二链条固定器40,另一侧有位置均是上下对称的一对传动第一安装方孔35和一对传动第二安装方孔36,并且一对第一链条固定器39和一对传动第一安装方孔35位置左右对称,一对第二链条固定器40和一对传动第二安装方孔36位置左右对称;传动第一复合驱动架23中部有三个螺纹安装孔89用以连接第一铰接支撑轴15或者第二铰接支撑轴16;一对传动第一复合惰轮支撑侧板28安装有位置均是上下对称的一对传动第一惰轮支撑轴31和一对传动第二惰轮支撑轴32;一对传动第一支撑侧板20之间的传动轴除了第一下驱动轴47、第一上驱动轴48、第二下驱动轴49、第二上驱动轴50、第一合并传动轴52外,其他均为第一复合传动轴51;
64.第二段由一对传动第三支撑侧板21、传动第三驱动架24、传动第三链条固定架26、一对传动第三惰轮支撑侧板29构成;传动第三驱动架24上有位置上下对称的一对传动第三安装方孔37;传动第三链条固定架26上有位置上下对称的一对螺纹孔用以安装一对第三链条固定器41;传动第三驱动架24上的一对传动第三安装方孔37和传动第三链条固定架26上的一对第三链条固定器41左右对称;一对传动第三惰轮支撑侧板29安装有位置上下对称的一对传动第三惰轮支撑轴33;一对传动第三支撑侧板21之间的传动轴除了第三下驱动轴53和第三上驱动轴54之外,其他均为第三传动轴55;
65.第三段由一对传动第四支撑侧板22、传动第四驱动架25、传动第四链条固定架27、一对传动第四惰轮支撑侧板30构成;传动第四驱动架25上有位置上下对称的一对传动第四安装方孔38;传动第四链条固定架27上有位置上下对称的一对螺纹孔用以安装一对第四链条固定器42;传动第四驱动架25上的一对传动第四安装方孔38和传动第四链条固定架27上的一对第四链条固定器42左右对称;一对传动第四惰轮支撑侧板30安装有位置上下对称的一对传动第四惰轮支撑轴34;一对传动第四支撑侧板22之间的传动轴除了第四下驱动轴56、第四上驱动轴57之外,其他均为第四传动轴58;
66.第一下驱动小链轮60通过第一下驱动轴47连接第一下驱动大链轮棘轮61;第一下驱动大链轮棘轮61通过第一下传动链条63连接第一下一级小链轮62;第二下驱动小链轮64通过第二下驱动轴49连接第二下驱动大链轮棘轮65;第二下驱动大链轮棘轮65通过第二下传动链条67连接第二下一级小链轮66;第一下一级小链轮62、第二下一级小链轮66和第一
下一级大齿轮68通过一个第一复合传动轴51连接;第一下一级大齿轮68连接第一下二级惰轮69;第一下二级惰轮69连接在一个第一复合传动轴51上;第一下二级惰轮69连接第一下三级小齿轮70;第一下三级小齿轮70通过一个第一复合传动轴51连接第一下三级大链轮71;第一下三级大链轮71通过第一下合并传动链条73连接第一下四级小链轮棘轮72;第一上驱动小链轮74通过第一上驱动轴48连接第一上驱动大链轮棘轮75;第一上驱动大链轮棘轮75通过第一上传动链条77连接第一上一级小链轮76;第二上驱动小链轮78通过第二上驱动轴50连接第二上驱动大链轮棘轮79;第二上驱动大链轮棘轮79通过第二上传动链条81连接第二上一级小链轮80;第二上一级小链轮80、第一上一级小链轮76、第一上一级大齿轮82通过一个第一复合传动轴51连接;第一上一级大齿轮82连接第一上二级小齿轮83;第一上二级小齿轮83通过一个第一复合传动轴51连接第一上二级大链轮84;第一上二级大链轮84通过第一上合并传动链条86连接第一上三级小链轮棘轮85;第一下四级小链轮棘轮72、第一上三级小链轮棘轮85通过一个第一合并传动轴52连接第一输出大链轮113;第一输出大链轮113通过第一输出链条115连接第三合并小链轮棘轮114;
67.第三下驱动小链轮90通过第三下驱动轴53连接第三下驱动大链轮棘轮96;第三下驱动大链轮棘轮96通过第三下传动链条98连接第三下一级小链轮97;第三下一级小链轮97通过一个第三传动轴55连接第三下一级大齿轮99;第三下一级大齿轮99连接第三下二级惰轮100;第三下二级惰轮100连接一个第三传动轴55;第三下二级惰轮100连接第三下三级小齿轮101;第三下三级小齿轮101通过一个第三传动轴55连接第三下三级大链轮102;第三下三级大链轮102通过第三下合并传动链条104连接第三下四级小链轮棘轮103;第三上驱动小链轮91通过第三上驱动轴54连接第三上驱动大链轮棘轮105;第三上驱动大链轮棘轮105通过第三上传动链条107连接第三上一级小链轮106;第三上一级小链轮106通过一个第三传动轴55连接第三上一级大齿轮108;第三上一级大齿轮108连接第三上二级小齿轮109;第三上二级小齿轮109通过一个第三传动轴55连接第三上二级大链轮110;第三上二级大链轮110通过第三上合并传动链条112连接第三上三级小链轮棘轮111;第三合并小链轮棘轮114、第三下四级小链轮棘轮103、第三上三级小链轮棘轮111通过一个第三传动轴55连接第三合并大链轮116;第三合并大链轮116通过第三输出链条118连接第三输出小链轮棘轮117;
68.第四下驱动小链轮93通过第四下驱动轴56连接第四下驱动大链轮棘轮119;第四下驱动大链轮棘轮119通过第四下传动链条121连接第四下一级小链轮120;第四下一级小链轮120通过一个第四传动轴58连接第四下一级大齿轮122;第四下一级大齿轮122连接第四下二级惰轮123;第四下二级惰轮123连接一个第四传动轴58;第四下二级惰轮123连接第四下三级小齿轮124;第四下三级小齿轮124通过一个第四传动轴58连接第四下三级大链轮125;第四下三级大链轮125通过第四下合并传动链条127连接第四下四级小链轮棘轮126;第四上驱动小链轮94通过第四上驱动轴57连接第四上驱动大链轮棘轮128;第四上驱动大链轮棘轮128通过第四上传动链条130连接第四上一级小链轮129;第四上一级小链轮129通过一个第四传动轴58连接第四上一级大齿轮131;第四上一级大齿轮131连接第四上二级小齿轮132;第四上二级小齿轮132通过一个第四传动轴58连接第四上二级大链轮133;第四上二级大链轮133通过第三上合并传动链条135连接第四上三级小链轮棘轮134;第三输出小链轮棘轮117、第四下四级小链轮棘轮126、第四上三级小链轮棘轮134通过一个第四传动轴
58连接第四合并大链轮136;第四合并大链轮136通过传动输出链条18连接浮筒体同端的调速机构12;
69.如图3所示,两个铰接第一链条43均是两端连接于同一个传动机构5的一对第一链条固定器39上,然后中间依次连接另一侧传动机构5下部的传动第一安装方孔35中的第一下驱动小链轮60、下部的第一链轮惰轮87、上部的第一链轮惰轮87、上部的传动第一安装方孔35中的第一上驱动小链轮74;
70.两个铰接第二链条44均是两端连接于同一个传动机构5的一对第二链条固定器40,然后中间依次连接另一侧传动机构5下部的传动第二安装方孔36中的第二下驱动小链轮64、下部的第二链轮惰轮88、上部的第二链轮惰轮88、上部的传动第二安装方孔36中的第二上驱动小链轮78;
71.两个铰接第三链条45均是两端连接于同一个传动机构5的一对第三链条固定器41,然后中间依次连接另一侧传动机构5下部的传动第三安装方孔37中的第三下驱动小链轮90、下部的第三链轮惰轮92、上部的第三链轮惰轮92、上部的传动第三安装方孔37中的第三上驱动小链轮91;
72.两个铰接第四链条46均是两端连接于同一个传动机构5的一对第四链条固定器42,然后中间依次连接另一侧传动机构5下部的传动第四安装方孔38中的第四下驱动小链轮93、下部的第四链轮惰轮95、上部的第四链轮惰轮95、上部的传动第四安装方孔38中的第四上驱动小链轮94;
73.铰接第一链条43用于驱动第一下驱动小链轮60和第一上驱动小链轮74;铰接第二链条44用于驱动第二下驱动小链轮64和第二上驱动小链轮78;铰接第三链条45用于驱动第三下驱动小链轮90和第三上驱动小链轮91;铰接第四链条46用于驱动第四下驱动小链轮93和第四上驱动小链轮94;铰接第一链条43、铰接第二链条44、铰接第三链条45、铰接第四链条46的铰接往复行程依次增大且同时驱动对应链轮可更好地适应多种波浪条件,提高波浪能利用率。
74.如图2和6所示,所述调速机构12包括调速支撑安装板137、支撑安装轴138、调速传动轴139、调速组合轴140、调速输入小链轮141、中间第一大齿轮142、中间第一中齿轮143、调速第一小齿轮144、调速第一中齿轮145、中间第一大带轮146、中间第二小带轮147、第一同步带148、调速第二大齿轮149、调速第二中齿轮150、中间第二小齿轮151、中间第二中齿轮152、中间第二大带轮153、中间第三小带轮154、中间第二同步带155、中间第三大齿轮156、中间第三中齿轮157、调速第三小齿轮158、调速第三中齿轮159、中间第七小带轮160、中间第四小带轮161、中间第三同步带162、调速第四大齿轮163、调速第四中齿轮164、中间第四小齿轮165、中间第四中齿轮166、中间第四大带轮167、中间第五小带轮168、中间第四同步带169、中间第五大齿轮170、中间第五中齿轮171、调速第五小齿轮172、调速第五中齿轮173、中间第五大带轮174、中间第六小带轮175、中间第五同步带176、调速第六大齿轮177、调速第六中齿轮178、中间第六小齿轮179、中间第六中齿轮180、调速输出大链轮181、控制输入小带轮182、控制圆轴183、拨叉184、定向光轴185、中部传动第一小带轮186、中部传动第二小带轮187、上部传动第一小带轮188、下部传动第一小带轮189、上部同步带190、下部同步带191;
75.其中调速第一小齿轮144、调速第一中齿轮145、调速第二大齿轮149、调速第二中
齿轮150、调速第三小齿轮158、调速第三中齿轮159、调速第四大齿轮163、调速第四中齿轮164、调速第五小齿轮172、调速第五中齿轮173、调速第六大齿轮177、调速第六中齿轮178均是带有用以单向传动的侧面带斜齿的惰轮,只能空转而不能直接带动调速组合轴140转动,并且均是侧面带有斜齿,斜齿啮合只能单向传动,斜齿反转时则啮合滑脱无法受力;
76.所述控制圆轴183是中部设置有倒圆角圆柱的传动轴,并且在圆柱上有两个周向间隔180度的曲线凹槽,用以连接两个拨叉184的一端,控制圆轴183旋转范围是180度,可以实现两个拨叉184从控制圆轴183曲线凹槽一端同步移动到另一端;
77.所述拨叉184一端为半圆环结构,连接调速组合轴140,中部有一个圆孔用以连接定向光轴185为拨叉184的往复移动定向支撑,拨叉184另一端为圆球结构,连接于控制圆轴183的曲线凹槽中;
78.如图7所示,调速组合轴140包括花键齿轴192、内花键套筒193、推力轴承194、卡环195、锁紧环196;所述内花键套筒193是一个内有花键的套筒,两端外表面有螺纹用以连接一对锁紧环196,两端端面有斜齿用以连接侧面带斜齿的惰轮单向传动;所述花键齿轴192在传动轴中部的花键用以连接内花键套筒193,内花键套筒193可以在花键齿轴192中部的花键上往复滑动;内花键套筒193外侧的中部有一对推力轴承194,一对推力轴承194之间使用卡环195彼此连接,卡环是两端内径大中间内径小的圆环;所述锁紧环是一个有内螺纹的圆环,一对锁紧环196与内花键套筒193螺纹连接,位于一对推力轴承194外侧,起到固定推力轴承194的作用;
79.一对调速支撑安装板137之间采用六个侧板支撑轴138固定,并且在每一个调速支撑安装板137底部均有横向的外延弯折,弯折上有螺纹孔与底部支撑板9固定连接,一对调速支撑安装板137之间的传动轴有六个调速传动轴139、六个调速组合轴140、三个控制圆轴183、六个拨叉184,每个拨叉184都用一个定向光轴185定向支撑;
80.调速输入小链轮141通过传动输出链条18连接浮筒体同端的传动机构5;调速输入小链轮141通过一个调速传动轴139连接中间第一大齿轮142和中间第一中齿轮143;中间第一大齿轮142连接调速第一小齿轮144;中间第一中齿轮143连接调速第一中齿轮145;调速第一小齿轮144和调速第一中齿轮145通过一个调速组合轴140连接中间第一大带轮146;中间第一大带轮146通过第一同步带148连接中间第二小带轮147;中间第二小带轮147通过一个调速组合轴140连接调速第二大齿轮149和调速第二中齿轮150;调速第二大齿轮149连接中间第二小齿轮151;调速第二中齿轮150连接中间第二中齿轮152;中间第二小齿轮151和中间第二中齿轮152通过一个调速传动轴139连接中间第二大带轮153;中间第二大带轮153通过中间第二同步带155连接中间第三小带轮154;中间第三小带轮154通过一个调速传动轴139连接中间第三大齿轮156和中间第三中齿轮157;中间第三大齿轮156连接调速第三小齿轮158;中间第三中齿轮157连接调速第三中齿轮159;调速第三小齿轮158和调速第三中齿轮159通过一个调速组合轴140连接中间第七小带轮160;中间第七小带轮160通过中间第三同步带162连接中间第四小带轮161;中间第四小带轮161通过一个调速组合轴140连接调速第四大齿轮163和调速第四中齿轮164;调速第四大齿轮163连接中间第四小齿轮165;调速第四中齿轮164连接中间第四中齿轮166;中间第四小齿轮165和中间第四中齿轮166通过一个调速传动轴139连接中间第四大带轮167;中间第四大带轮167通过中间第四同步带169连接中间第五小带轮168;中间第五小带轮168通过一个调速传动轴139连接中间第五大齿
轮170和中间第五中齿轮171;中间第五大齿轮170连接调速第五小齿轮172;中间第五中齿轮171连接调速第五中齿轮173;调速第五小齿轮172和调速第五中齿轮173通过一个调速组合轴140连接中间第五大带轮174;中间第五大带轮174通过中间第五同步带176连接中间第六小带轮175;中间第六小带轮175通过一个调速组合轴140连接调速第六大齿轮177和调速第六中齿轮178;调速第六大齿轮177连接中间第六小齿轮179;调速第六中齿轮178连接中间第六中齿轮180;中间第六小齿轮179和中间第六中齿轮180通过一个调速传动轴139连接调速输出大链轮181;调速输出大链轮181通过调速输出链条19连接中间的发电控制机构13;
81.控制输入小带轮182通过调速控制同步带17连接中间的发电控制机构13;控制输入小带轮182连接于中间的控制圆轴183上;中间的控制圆轴183上连接中部传动第一小带轮186和中部传动第二小带轮187;中部传动第二小带轮187通过上部同步带190连接上部传动第一小带轮188;中部传动第一小带轮186通过下部同步带191连接下部传动第一小带轮189;上部传动第一小带轮188连接上部的控制圆轴183;下部传动第一小带轮189连接下部的控制圆轴183;三个控制圆轴183均是通过拨叉184连接两侧的调速组合轴140;六个拨叉184通过定向光轴185起到移动定向支撑作用。
82.如图8和9所示,所述发电控制机构13包括外壳197、控制用小型蓄电池198、控制系统199、直流发电机200、伺服电机201、一体式安装架202、联轴器203、竖向活动支撑架204、横向活动支撑架205、终端长传动轴206、发电输入小链轮棘轮207、发电一级大带轮208、发电二级小带轮棘轮209、发电同步带210、发电二级锥齿轮211、发电三级锥齿轮212、发电竖向轴213、控制竖向轴214、控制一级锥齿轮215、控制二级锥齿轮216、控制二级小带轮217、控制三级小带轮218、控制同步带219、终端短传动轴220、控制输出大带轮221、终端侧板支撑轴222;
83.所述外壳197是一个上有两个圆孔用以安装直流发电机200和伺服电机201;外壳197的两侧是带有矩形通孔的支撑侧板,两个支撑侧板的下方均横向弯折,弯折上有螺纹孔用以将外壳197固定于底部支撑板9;
84.所述一体式安装架202结构是底部为一块矩形支撑板且上面固连一对支撑侧板,一对支撑侧板上部进一步通过三个终端侧板支撑轴222固定,一对支撑侧板之间的传动轴是四个终端长传动轴206、四个终端短传动轴220、发电竖向轴213、控制竖向轴214组成,一对支撑侧板之间用于支撑传动轴的支撑架包括两个竖向活动支撑架204、两个横向活动支撑架205起到支撑传动作用;
85.所述竖向活动支撑架204两端是竖向矩形板用于连接一对支撑侧板,竖向活动支撑架204的中部有上下两个横板,两横板中间均有一个圆孔用以安装轴承以支撑竖向传动轴,两横板两侧均各有一个矩形挖孔;
86.所述横向活动支撑架205两端是竖向矩形板用于连接一对支撑侧板,横向活动支撑架205中部是一个矩形细长板,其上固连两个竖向的支撑轴,两个支撑轴上方是一个圆环结构,圆环内用以安装轴承以支撑横向的传动轴;
87.所述发电控制机构13有对称的发电传动路径和控制传动路径;发电传动路径是两个发电一级大带轮208通过调速输出链条19连接两端的调速机构12;两个发电一级大带轮208各自独立通过发电同步带210连接两个发电二级小带轮棘轮209;两个发电二级小带轮
棘轮209各自独立通过终端短传动轴220连接两个发电二级锥齿轮211;两个发电二级锥齿轮211连接发电三级锥齿轮212;发电三级锥齿轮212连接发电竖向轴213;发电竖向轴213通过联轴器203连接直流发电机200;
88.控制传动路径是伺服电机201用联轴器203连接控制竖向轴214;控制竖向轴214连接控制一级锥齿轮215;控制一级锥齿轮215连接两个控制二级锥齿轮216,两个控制二级锥齿轮216各自独立用终端短传动轴220连接控制二级小带轮217,两个控制二级小带轮217各自独立用控制同步带219连接两个控制三级小带轮218;两个控制三级小带轮218各自独立用调速控制同步带17连接浮筒体同端调速机构12的控制输入小带轮182;
89.端部浮筒组件2和中间浮筒组件3内部结构相同,不同之处在于,端部浮筒组件2的外侧端盖是密封的矩形端盖;端部浮筒组件2只能有一端俘获波浪能发电。
90.本装置的具体工作原理:将本装置沿波浪传播方向布置,并通过锚泊系统系于海床上,当波浪传播过来时,中间浮筒组件3一端的传动机构5受到与其相邻中间浮筒组件3或端部浮筒组件2的铰接一端的铰接第一链条43、铰接第二链条44、铰接第三链条45、铰接第四链条46的作用,传动机构5的第一下驱动小链轮60和第一上驱动小链轮74受到铰接第一链条43的驱动,第二下驱动小链轮64和第二上驱动小链轮78受到铰接第二链条44的驱动,第三下驱动小链轮90和第三上驱动小链轮91受到铰接第三链条45的驱动,第四下驱动小链轮93和第四上驱动小链轮94受到铰接第四链条46的驱动;铰接第一链条43、铰接第二链条44、铰接第三链条45、铰接第四链条46同时在波浪作用下驱动对应链轮旋转,其铰接往复行程依次增大,可弥补普通铰接单一驱动形式的缺点,可更好地适应多种不同的波浪条件,提高波浪能的利用率;
91.传动机构5的第一下驱动小链轮60带动第一下驱动大链轮棘轮61旋转,第一上驱动小链轮74带动第一上驱动大链轮棘轮75旋转,第一下驱动大链轮棘轮61和第一上驱动大链轮棘轮75布置旋向相反;
92.第二下驱动小链轮64带动第二下驱动大链轮棘轮65旋转,第二上驱动小链轮78带动第二上驱动大链轮棘轮79旋转,第二下驱动大链轮棘轮65和第二上驱动大链轮棘轮79布置旋向相反;
93.第三下驱动小链轮90带动第三下驱动大链轮棘轮96旋转,第三上驱动小链轮91带动第三上驱动大链轮棘轮105旋转,第三下驱动大链轮棘轮96和第三上驱动大链轮棘轮105布置旋向相反;
94.第四下驱动小链轮93带动第四下驱动大链轮棘轮119旋转,第四上驱动小链轮94带动第四上驱动大链轮棘轮128旋转,第四下驱动大链轮棘轮119和第四上驱动大链轮棘轮128布置旋向相反;
95.第一下驱动大链轮棘轮61、第二下驱动大链轮棘轮65、第三下驱动大链轮棘轮96、第四下驱动大链轮棘轮119布置旋旋向相同;
96.第一下驱动大链轮棘轮61通过第一下传动链条63带动第一下一级小链轮62旋转;第二下驱动大链轮棘轮65通过第二下传动链条67带动第二下一级小链轮66旋转;第一下一级小链轮62和第二下一级小链轮66共同带动第一下一级大齿轮68;第一下一级大齿轮68通过第一下二级惰轮69带动第一下三级小齿轮70旋转;第一下三级小齿轮70带动第一下三级大链轮71旋转;第一下三级大链轮71通过第一下合并传动链条73带动第一下四级小链轮棘
轮72;第一上驱动大链轮棘轮75通过第一上传动链条77带动第一上一级小链轮76旋转;第二上驱动大链轮棘轮79通过第二上传动链条81带动第二上一级小链轮80旋转;第一上一级小链轮76、第二上一级小链轮80共同带动第一上一级大齿轮82旋转;第一上一级大齿轮82带动第一上二级小齿轮83旋转;第一上二级小齿轮83带动第一上二级大链轮84旋转;第一上二级大链轮84通过第一上合并传动链条86带动第一上三级小链轮棘轮85旋转;第一下四级小链轮棘轮72和第一上三级小链轮棘轮85共同带动第一输出大链轮113旋转,第一下四级小链轮棘轮72和第一上三级小链轮棘轮85旋向布置相同;
97.第一输出大链轮113通过第一输出链条115带动第三合并小链轮棘轮114旋转;第三下驱动大链轮棘轮96通过第三下传动链条98带动第三下一级小链轮97旋转;第三下一级小链轮97带动第三下一级大齿轮99旋转;第三下一级大齿轮99通过第三下二级惰轮100带动第三下三级小齿轮101旋转;第三下三级小齿轮101带动第三下三级大链轮102旋转;第三下三级大链轮102通过第三下合并传动链条104带动第三下四级小链轮棘轮103旋转;第三上驱动大链轮棘轮105通过第三上传动链条107带动第三上一级小链轮106旋转;第三上一级小链轮106带动第三上一级大齿轮108旋转;第三上一级大齿轮108带动第三上二级小齿轮109旋转;第三上二级小齿轮109带动第三上二级大链轮110旋转;第三上二级大链轮110通过第三上合并传动链条112带动第三上三级小链轮棘轮111旋转;第三合并小链轮棘轮114、第三上三级小链轮棘轮111、第三下四级小链轮棘轮103共同带动第三合并大链轮116旋转,第三合并小链轮棘轮114、第三上三级小链轮棘轮111、第三下四级小链轮棘轮103三者旋向布置相同;
98.第三合并大链轮116通过第三输出链条118带动第三输出小链轮棘轮117旋转;第四下驱动大链轮棘轮119通过第四下传动链条121带动第四下一级小链轮120旋转;第四下一级小链轮120带动第四下一级大齿轮122旋转;第四下一级大齿轮122通过第四下二级惰轮123带动第四下三级小齿轮124旋转;第四下三级小齿轮124带动第四下三级大链轮125旋转;第四下三级大链轮125通过第四下合并传动链条127带动第四下四级小链轮棘轮126旋转;第四上驱动大链轮棘轮128通过第四上传动链条130带动第四上一级小链轮129旋转;第四上一级小链轮129带动第四上一级大齿轮131旋转;第四上一级大齿轮131带动第四上二级小齿轮132旋转;第四上二级小齿轮132带动第四上二级大链轮133旋转;第四上二级大链轮133通过第三上合并传动链135带动第四上三级小链轮棘轮134旋转;第三输出小链轮棘轮117、第四下四级小链轮棘轮126、第四上三级小链轮棘轮134共同带动第四合并大链轮136旋转,第三输出小链轮棘轮117、第四下四级小链轮棘轮126、第四上三级小链轮棘轮134三者旋向布置相同;第四合并大链轮136通过传动输出链18带动浮筒体同端的调速机构12中的调速输入小链轮141旋转;
99.当发电控制机构13驱动控制输入小带轮182旋转;控制输入小带轮182通过中部的控制圆轴183带动中部传动第一小带轮186和中部传动第二小带轮187旋转;中部传动第二小带轮187通过上部同步带190带动上部传动第一小带轮188旋转;中部传动第一小带轮186通过下部同步带191带动下部传动第一小带轮189旋转;上部传动第一小带轮188带动上部的控制圆轴183旋转;下部传动第一小带轮189带动下部的控制圆轴183旋转;三个控制圆轴183的旋转角度是同步的,每个控制圆轴183两侧的拨叉184受到控制圆轴183的曲线凹槽的作用而产生同步的轴向移动,每个拨叉184中部穿过一个定向光轴185,定向光轴185为拨叉
184移动起到稳定和定向的作用,每个拨叉184通过推力轴承194和卡环195带动与其连接的内花键套筒193同步移动,内花键套筒193旋转的同时在花键齿轴192中部轴向滑动;控制输入小带轮182旋转最终带动内花键套筒193轴向滑动,使得内花键套筒193两端端面的斜齿与其两端相邻的带斜齿的惰轮的侧面的斜齿啮合,带斜齿的惰轮进而可带动花键齿轴192旋转;第一种控制状态是六个内花键套筒193同时啮合调速第一小齿轮144、调速第二大齿轮149、调速第三小齿轮158、调速第四大齿轮163、调速第五小齿轮172、调速第六大齿轮177;第二种控制状态是六个内花键套筒193同时啮合调速第一中齿轮145、调速第二中齿轮150、调速第三中齿轮159、调速第四中齿轮164、调速第五中齿轮173、调速第六中齿轮178;
100.对应于上述两种控制状态,调速机构12有两个不同传动比的传动路径,第一个传动路径依次是调速输入小链轮141、中间第一大齿轮142、调速第一小齿轮144、中间第一大带轮146、中间第二小带轮147、调速第二大齿轮149、中间第二小齿轮151、中间第二大带轮153、中间第三小带轮154、中间第三大齿轮156、调速第三小齿轮158、中间第七小带轮160、中间第四小带轮161、调速第四大齿轮163、中间第四小齿轮165、中间第四大带轮167、中间第五小带轮168、中间第五大齿轮170、调速第五小齿轮172、中间第五大带轮174、中间第六小带轮175、调速第六大齿轮177、中间第六小齿轮179、调速输出大链轮181;第二个传动路径依次是调速输入小链轮141、中间第一中齿轮143、调速第一中齿轮145、中间第一大带轮146、中间第二小带轮147、调速第二中齿轮150、中间第二中齿轮152、中间第二大带轮153、中间第三小带轮154、中间第三中齿轮157、调速第三中齿轮159、中间第七小带轮160、中间第四小带轮161、调速第四中齿轮164、中间第四中齿轮166、中间第四大带轮167、中间第五小带轮168、中间第五中齿轮171、调速第五中齿轮173、中间第五大带轮174、中间第六小带轮175、调速第六中齿轮178、中间第六中齿轮180、调速输出大链轮181;调速输出大链轮181通过调速输出链条19连接发电控制机构13的发电输入小链轮棘轮207;
101.发电控制机构13中的发电传动路径是两个发电输入小链轮棘轮207各自带动一个发电一级大带轮208旋转,两个发电输入小链轮棘轮207布置旋向相反;两个发电一级大带轮208通过发电同步带210独立带动一个发电二级小带轮棘轮209旋转,发电二级小带轮棘轮209旋向与浮筒体同端传动路径中的发电输入小链轮棘轮207布置旋向相同;两个旋向相反的发电二级小带轮棘轮209独立带动一个发电二级锥齿轮211旋转;两个发电二级锥齿轮211同时啮合发电三级锥齿轮212旋转,发电三级锥齿轮212的转速始终与两个发电二级小带轮棘轮209中速度最大者相同;发电三级锥齿轮212通过发电竖向轴213带动直流发电机200运行;端部浮筒组件2的运行与中间浮筒组件3的运行区别在于只有一端驱动发电。
102.发电控制机构13中的控制传动路径是伺服电机201通过控制竖向轴214带动控制一级锥齿轮215旋转;控制一级锥齿轮215带动两个控制二级锥齿轮216旋转,两个控制二级锥齿轮216旋向相反,两个控制二级锥齿轮216带动控制二级小带轮217旋转;控制二级小带轮217通过控制同步带219带动控制三级小带轮218旋转;控制三级小带轮218带动控制输出大带轮221旋转;控制输出大带轮221通过调速控制同步带17带动控制输入小带轮182旋转,进而控制调速机构12中两种传动比的选择;发电控制机构13中的直流发电机200发电可提供给岸基电站或蓄电池使用,并给控制用小型蓄电池198供电以支撑控制系统199和伺服电机201运行,控制系统199每隔一定时间检测一次直流发电机200的电流和电压参数,实时计算特定数量的最新电流电压参数取平均值,本装置在使用前首先在实际海域不同时期不同
波浪条件试验运行,进而得到不同发电参数平均值用于设定不同时期适用于两个传动比的参数区间,当直流发电机200的发电参数平均值处于对应参数区间时,伺服电机201控制驱动两个调速机构12选择对应的传动路径;当控制系统199通过上述试验设置好参数后,本实用新型装置就可以在不同时期不同波浪条件下自动选择合适传动比进行发电,最大化地提高波浪能利用率。
103.以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

技术特征:


1.一种自适应漂浮式波浪能转换装置,其特征在于:所述装置包括锚泊系统、端部浮筒组件、中间浮筒组件和铰接系统;所述端部浮筒组件位于本装置两端;所述中间浮筒组件之间、中间浮筒组件和端部浮筒组件之间均采用铰接系统连接;所述锚泊系统通过锚链与端部浮筒组件外侧密封端盖连接;所述中间浮筒组件包括浮筒体、开口端盖、底部支撑板、平衡重物块、两个传动机构、两个调速机构、发电控制机构、调速控制同步带、传动输出链条和调速输出链条;所述浮筒体中间横截面是圆形,两端横截面是正方形;所述底部支撑板置于浮筒体内部底端,其是一个长条矩形板,两侧有向上卷曲的侧边沿,侧边沿上均布螺纹孔与浮筒体内壁连接,其下端面均布多个横向的安装条,用于连接平衡重物块;两个传动机构分别安装于浮筒体两端正方形横截面筒内部,两个调速机构分别安装于浮筒体圆形横截面筒内部的两端并且分别与同一端的传动机构通过传动输出链条连接;发电控制机构位于浮筒体中部,分别与两个调速机构通过调速控制同步带和调速输出链条连接;所述铰接系统包括铰接轴、第一铰接支撑轴、第二铰接支撑轴、两个铰接第一链条、两个铰接第二链条、两个铰接第三链条和两个铰接第四链条、柔性密封件;所述第一铰接支撑轴一端和第二铰接支撑轴一端分别对应连接相邻两浮筒组件相邻端的中部,另一端通过铰接轴彼此连接;铰接第一链条、铰接第二链条、铰接第三链条和铰接第四链条分别连接在相邻两浮筒组件相邻端的传动机构之间,对应四个不同的铰接往复行程驱动传动机构;柔性密封件连接两相邻开口端盖密封;所述端部浮筒组件和中间浮筒组件的内部结构相同,不同之处在于,端部浮筒组件外侧的端盖是密封端盖,且端部浮筒组件只能有一端俘获波浪能发电。2.根据权利要求1所述的一种自适应漂浮式波浪能转换装置,其特征在于:所述传动机构包括传动总体安装架、第一链条固定器、第二链条固定器、第三链条固定器、第四链条固定器、传动第一惰轮支撑轴、传动第二惰轮支撑轴、传动第三惰轮支撑轴、传动第四惰轮支撑轴、第一下驱动轴、第一上驱动轴、第二下驱动轴、第二上驱动轴、第一复合传动轴、第一合并传动轴、第三下驱动轴、第三上驱动轴、第三传动轴、第四下驱动轴、第四上驱动轴、第四传动轴、第一下驱动小链轮、第一下驱动大链轮棘轮、第一下一级小链轮、第一下传动链条、第二下驱动小链轮、第二下驱动大链轮棘轮、第二下一级小链轮、第二下传动链条、第一下一级大齿轮、第一下二级惰轮、第一下三级小齿轮、第一下三级大链轮、第一下四级小链轮棘轮、第一下合并传动链条、第一上驱动小链轮、第一上驱动大链轮棘轮、第一上一级小链轮、第一上传动链条、第二上驱动小链轮、第二上驱动大链轮棘轮、第二上一级小链轮、第二上传动链条、第一上一级大齿轮、第一上二级小齿轮、第一上二级大链轮、第一上三级小链轮棘轮、第一上合并传动链条、第一链轮惰轮、第二链轮惰轮、第三下驱动小链轮、第三上驱动小链轮、第三链轮惰轮、第四下驱动小链轮、第四上驱动小链轮、第四链轮惰轮、第三下驱动大链轮棘轮、第三下一级小链轮、第三下传动链条、第三下一级大齿轮、第三下二级惰轮、第三下三级小齿轮、第三下三级大链轮、第三下四级小链轮棘轮、第三下合并传动链条、第三上驱动大链轮棘轮、第三上一级小链轮、第三上传动链条、第三上一级大齿轮、第三上二级小齿轮、第三上二级大链轮、第三上三级小链轮棘轮、第三上合并传动链条、第一输出大链轮、第三合并小链轮棘轮、第一输出链条、第三合并大链轮、第三输出小链轮棘轮、第三输出链条、第四下驱动大链轮棘轮、第四下一级小链轮、第四下传动链条、第四下一级大齿
轮、第四下二级惰轮、第四下三级小齿轮、第四下三级大链轮、第四下四级小链轮棘轮、第四下合并传动链条、第四上驱动大链轮棘轮、第四上一级小链轮、第四上传动链条、第四上一级大齿轮、第四上二级小齿轮、第四上二级大链轮、第四上三级小链轮棘轮、第三上合并传动链条和第四合并大链轮;所述第一链条固定器、第二链条固定器、第三链条固定器和第四链条固定器的一端均加工有螺纹,用于和传动总体安装架连接,另一端是矩形通槽,两个通槽壁面上有小矩形通孔;所述传动总体安装架是一个内置多个竖向板的正方形安装支撑架,内部为三段式结构;第一段由一对传动第一支撑侧板、传动第一复合驱动架和一对传动第一复合惰轮支撑侧板构成;传动第一复合驱动架一侧有位置均是上下对称的两对螺纹孔用于安装一对第一链条固定器和一对第二链条固定器,另一侧有位置均是上下对称的一对传动第一安装方孔和一对传动第二安装方孔,并且一对第一链条固定器和一对传动第一安装方孔位置左右对称,一对第二链条固定器和一对传动第二安装方孔位置左右对称;传动第一复合驱动架中部有三个螺纹安装孔用于连接第一铰接支撑轴或者第二铰接支撑轴;一对传动第一复合惰轮支撑侧板安装有位置均是上下对称的一对传动第一惰轮支撑轴和一对传动第二惰轮支撑轴;一对传动第一支撑侧板之间的传动轴除了第一下驱动轴、第一上驱动轴、第二下驱动轴、第二上驱动轴、第一合并传动轴外,其他均是第一复合传动轴;第二段由一对传动第三支撑侧板、传动第三驱动架、传动第三链条固定架和一对传动第三惰轮支撑侧板构成;传动第三驱动架上有位置上下对称的一对传动第三安装方孔;传动第三链条固定架上有位置上下对称的一对螺纹孔用于安装一对第三链条固定器;传动第三驱动架上的一对传动第三安装方孔和传动第三链条固定架上的一对第三链条固定器左右对称;一对传动第三惰轮支撑侧板安装有位置上下对称的一对传动第三惰轮支撑轴;一对传动第三支撑侧板之间的传动轴除了第三下驱动轴和第三上驱动轴之外,其他均为第三传动轴;第三段由一对传动第四支撑侧板、传动第四驱动架、传动第四链条固定架、一对传动第四惰轮支撑侧板构成;传动第四驱动架上有位置上下对称的一对传动第四安装方孔;传动第四链条固定架上有位置上下对称的一对螺纹孔用于安装一对第四链条固定器;传动第四驱动架上的一对传动第四安装方孔和传动第四链条固定架上的一对第四链条固定器左右对称;一对传动第四惰轮支撑侧板安装有位置上下对称的一对传动第四惰轮支撑轴;一对传动第四支撑侧板之间的传动轴除了第四下驱动轴、第四上驱动轴之外,其他均为第四传动轴;第一下驱动小链轮通过第一下驱动轴连接第一下驱动大链轮棘轮;第一下驱动大链轮棘轮通过第一下传动链条连接第一下一级小链轮;第二下驱动小链轮通过第二下驱动轴连接第二下驱动大链轮棘轮;第二下驱动大链轮棘轮通过第二下传动链条连接第二下一级小链轮;第一下一级小链轮、第二下一级小链轮和第一下一级大齿轮通过一个第一复合传动轴连接;第一下一级大齿轮连接第一下二级惰轮;第一下二级惰轮连接在一个第一复合传动轴上;第一下二级惰轮连接第一下三级小齿轮;第一下三级小齿轮通过一个第一复合传动轴连接第一下三级大链轮;第一下三级大链轮通过第一下合并传动链条连接第一下四级
小链轮棘轮;第一上驱动小链轮通过第一上驱动轴连接第一上驱动大链轮棘轮;第一上驱动大链轮棘轮通过第一上传动链条连接第一上一级小链轮;第二上驱动小链轮通过第二上驱动轴连接第二上驱动大链轮棘轮;第二上驱动大链轮棘轮通过第二上传动链条连接第二上一级小链轮;第二上一级小链轮、第一上一级小链轮、第一上一级大齿轮通过一个第一复合传动轴连接;第一上一级大齿轮连接第一上二级小齿轮;第一上二级小齿轮通过一个第一复合传动轴连接第一上二级大链轮;第一上二级大链轮通过第一上合并传动链条连接第一上三级小链轮棘轮;第一下四级小链轮棘轮、第一上三级小链轮棘轮通过一个第一合并传动轴连接第一输出大链轮;第一输出大链轮通过第一输出链条连接第三合并小链轮棘轮;第三下驱动小链轮通过第三下驱动轴连接第三下驱动大链轮棘轮;第三下驱动大链轮棘轮通过第三下传动链条连接第三下一级小链轮;第三下一级小链轮通过一个第三传动轴连接第三下一级大齿轮;第三下一级大齿轮连接第三下二级惰轮;第三下二级惰轮连接一个第三传动轴;第三下二级惰轮连接第三下三级小齿轮;第三下三级小齿轮通过一个第三传动轴连接第三下三级大链轮;第三下三级大链轮通过第三下合并传动链条连接第三下四级小链轮棘轮;第三上驱动小链轮通过第三上驱动轴连接第三上驱动大链轮棘轮;第三上驱动大链轮棘轮通过第三上传动链条连接第三上一级小链轮;第三上一级小链轮通过一个第三传动轴连接第三上一级大齿轮;第三上一级大齿轮连接第三上二级小齿轮;第三上二级小齿轮通过一个第三传动轴连接第三上二级大链轮;第三上二级大链轮通过第三上合并传动链条连接第三上三级小链轮棘轮;第三合并小链轮棘轮、第三下四级小链轮棘轮、第三上三级小链轮棘轮通过一个第三传动轴连接第三合并大链轮;第三合并大链轮通过第三输出链条连接第三输出小链轮棘轮;第四下驱动小链轮通过第四下驱动轴连接第四下驱动大链轮棘轮;第四下驱动大链轮棘轮通过第四下传动链条连接第四下一级小链轮;第四下一级小链轮通过一个第四传动轴连接第四下一级大齿轮;第四下一级大齿轮连接第四下二级惰轮;第四下二级惰轮连接一个第四传动轴;第四下二级惰轮连接第四下三级小齿轮;第四下三级小齿轮通过一个第四传动轴连接第四下三级大链轮;第四下三级大链轮通过第四下合并传动链条连接第四下四级小链轮棘轮;第四上驱动小链轮通过第四上驱动轴连接第四上驱动大链轮棘轮;第四上驱动大链轮棘轮通过第四上传动链条连接第四上一级小链轮;第四上一级小链轮通过一个第四传动轴连接第四上一级大齿轮;第四上一级大齿轮连接第四上二级小齿轮;第四上二级小齿轮通过一个第四传动轴连接第四上二级大链轮;第四上二级大链轮通过第三上合并传动链条连接第四上三级小链轮棘轮;第三输出小链轮棘轮、第四下四级小链轮棘轮、第四上三级小链轮棘轮通过一个第四传动轴连接第四合并大链轮;第四合并大链轮通过传动输出链条连接浮筒体同端的调速机构;两个铰接第一链条均是两端连接于同一个传动机构的一对第一链条固定器上,然后中间依次连接另一侧传动机构下部的传动第一安装方孔中的第一下驱动小链轮、下部的第一链轮惰轮、上部的第一链轮惰轮、上部的传动第一安装方孔中的第一上驱动小链轮;两个铰接第二链条均是两端连接于同一个传动机构的一对第二链条固定器,然后中间依次连接另一侧传动机构下部的传动第二安装方孔中的第二下驱动小链轮、下部的第二链轮惰轮、上部的第二链轮惰轮、上部的传动第二安装方孔中的第二上驱动小链轮;
两个铰接第三链条均是两端连接于同一个传动机构的一对第三链条固定器,然后中间依次连接另一侧传动机构下部的传动第三安装方孔中的第三下驱动小链轮、下部的第三链轮惰轮、上部的第三链轮惰轮、上部的传动第三安装方孔中的第三上驱动小链轮;两个铰接第四链条均是两端连接于同一个传动机构的一对第四链条固定器,然后中间依次连接另一侧传动机构下部的传动第四安装方孔中的第四下驱动小链轮、下部的第四链轮惰轮、上部的第四链轮惰轮、上部的传动第四安装方孔中的第四上驱动小链轮;铰接第一链条用于驱动第一下驱动小链轮和第一上驱动小链轮;铰接第二链条用于驱动第二下驱动小链轮和第二上驱动小链轮;铰接第三链条用于驱动第三下驱动小链轮和第三上驱动小链轮;铰接第四链条用于驱动第四下驱动小链轮和第四上驱动小链轮;铰接第一链条、铰接第二链条、铰接第三链条和铰接第四链条驱动对应链轮的铰接往复行程依次增大。3.根据权利要求2所述的一种自适应漂浮式波浪能转换装置,其特征在于:所述调速机构包括调速支撑安装板、支撑安装轴、调速传动轴、调速组合轴、调速输入小链轮、中间第一大齿轮、中间第一中齿轮、调速第一小齿轮、调速第一中齿轮、中间第一大带轮、中间第二小带轮、第一同步带、调速第二大齿轮、调速第二中齿轮、中间第二小齿轮、中间第二中齿轮、中间第二大带轮、中间第三小带轮、中间第二同步带、中间第三大齿轮、中间第三中齿轮、调速第三小齿轮、调速第三中齿轮、中间第七小带轮、中间第四小带轮、中间第三同步带、调速第四大齿轮、调速第四中齿轮、中间第四小齿轮、中间第四中齿轮、中间第四大带轮、中间第五小带轮、中间第四同步带、中间第五大齿轮、中间第五中齿轮、调速第五小齿轮、调速第五中齿轮、中间第五大带轮、中间第六小带轮、中间第五同步带、调速第六大齿轮、调速第六中齿轮、中间第六小齿轮、中间第六中齿轮、调速输出大链轮、控制输入小带轮、控制圆轴、拨叉、定向光轴、中部传动第一小带轮、中部传动第二小带轮、上部传动第一小带轮、下部传动第一小带轮、上部同步带和下部同步带;调速第一小齿轮、调速第一中齿轮、调速第二大齿轮、调速第二中齿轮、调速第三小齿轮、调速第三中齿轮、调速第四大齿轮、调速第四中齿轮、调速第五小齿轮、调速第五中齿轮、调速第六大齿轮、调速第六中齿轮均是带有用于单向传动的侧面带斜齿的惰轮,只能空转而不能直接带动调速组合轴转动,并且均是侧面带有斜齿,斜齿啮合只能单向传动;所述控制圆轴是中部设置有倒圆角圆柱的传动轴,并且在圆柱上有两个周向间隔180度的曲线凹槽,用于连接两个拨叉的一端,控制圆轴旋转的范围是180度,可以实现两个拨叉从曲线凹槽一端同步移动到另一端;所述拨叉一端为半圆环结构,连接调速组合轴,中部有一个圆孔用于连接定向光轴为拨叉往复移动定向支撑,拨叉另一端为圆球结构,连接于控制圆轴的曲线凹槽中;一对调速支撑安装板之间采用六个侧板支撑轴固定,并且在每一个调速支撑安装板底部均有横向的外延弯折,弯折上有螺纹孔与底部支撑板固定连接,一对调速支撑安装板之间的传动轴有六个调速传动轴、六个调速组合轴、三个控制圆轴、六个拨叉,每个拨叉都用一个定向光轴定向支撑;调速输入小链轮通过传动输出链条连接浮筒体同端的传动机构;调速输入小链轮通过一个调速传动轴连接中间第一大齿轮和中间第一中齿轮;中间第一大齿轮连接调速第一小齿轮;中间第一中齿轮连接调速第一中齿轮;调速第一小齿轮和调速第一中齿轮通过一个
调速组合轴连接中间第一大带轮;中间第一大带轮通过第一同步带连接中间第二小带轮;中间第二小带轮通过一个调速组合轴连接调速第二大齿轮和调速第二中齿轮;调速第二大齿轮连接中间第二小齿轮;调速第二中齿轮连接中间第二中齿轮;中间第二小齿轮和中间第二中齿轮通过一个调速传动轴连接中间第二大带轮;中间第二大带轮通过中间第二同步带连接中间第三小带轮;中间第三小带轮通过一个调速传动轴连接中间第三大齿轮和中间第三中齿轮;中间第三大齿轮连接调速第三小齿轮;中间第三中齿轮连接调速第三中齿轮;调速第三小齿轮和调速第三中齿轮通过一个调速组合轴连接中间第七小带轮;中间第七小带轮通过中间第三同步带连接中间第四小带轮;中间第四小带轮通过一个调速组合轴连接调速第四大齿轮和调速第四中齿轮;调速第四大齿轮连接中间第四小齿轮;调速第四中齿轮连接中间第四中齿轮;中间第四小齿轮和中间第四中齿轮通过一个调速传动轴连接中间第四大带轮;中间第四大带轮通过中间第四同步带连接中间第五小带轮;中间第五小带轮通过一个调速传动轴连接中间第五大齿轮和中间第五中齿轮;中间第五大齿轮连接调速第五小齿轮;中间第五中齿轮连接调速第五中齿轮;调速第五小齿轮和调速第五中齿轮通过一个调速组合轴连接中间第五大带轮;中间第五大带轮通过中间第五同步带连接中间第六小带轮;中间第六小带轮通过一个调速组合轴连接调速第六大齿轮和调速第六中齿轮;调速第六大齿轮连接中间第六小齿轮;调速第六中齿轮连接中间第六中齿轮;中间第六小齿轮和中间第六中齿轮通过一个调速传动轴连接调速输出大链轮;调速输出大链轮通过调速输出链条连接中间的发电控制机构;控制输入小带轮通过调速控制同步带连接中间的发电控制机构;控制输入小带轮连接于中间的控制圆轴上;中间的控制圆轴上连接中部传动第一小带轮和中部传动第二小带轮;中部传动第二小带轮通过上部同步带连接上部传动第一小带轮;中部传动第一小带轮通过下部同步带连接下部传动第一小带轮;上部传动第一小带轮连接上部的控制圆轴;下部传动第一小带轮连接下部的控制圆轴;三个控制圆轴均是通过拨叉连接两侧的调速组合轴;六个拨叉通过定向光轴起到移动定向支撑作用。4.根据权利要求3所述的一种自适应漂浮式波浪能转换装置,其特征在于:所述调速组合轴包括花键齿轴、内花键套筒、推力轴承、卡环和锁紧环;所述内花键套筒两端外表面有螺纹用于连接一对锁紧环,两端端面有斜齿用于连接侧面带斜齿的惰轮单向传动;所述花键齿轴中部的花键用于连接内花键套筒,内花键套筒可以在花键齿轴中部的花键上往复滑动;内花键套筒外侧的中部有一对推力轴承,一对推力轴承之间使用卡环彼此连接,卡环是两端内径大中间内径小的圆环;所述锁紧环是一个有内螺纹的圆环,一对锁紧环与内花键套筒螺纹连接,位于一对推力轴承外侧,起到固定推力轴承的作用。5.根据权利要求3所述的一种自适应漂浮式波浪能转换装置,其特征在于:所述发电控制机构包括外壳、控制用小型蓄电池、控制系统、直流发电机、伺服电机、一体式安装架、联轴器、竖向活动支撑架、横向活动支撑架、终端长传动轴、发电输入小链轮棘轮、发电一级大带轮、发电二级小带轮棘轮、发电同步带、发电二级锥齿轮、发电三级锥齿轮、发电竖向轴、控制竖向轴、控制一级锥齿轮、控制二级锥齿轮、控制二级小带轮、控制三级小带轮、控制同步带、终端短传动轴和控制输出大带轮;所述外壳是一个上有两个圆孔用于安装直流发电机和伺服电机;外壳的两侧是带有矩形通孔的支撑侧板,两个支撑侧板的下方均横向弯折,弯折上有螺纹孔用于将外壳固定于
底部支撑板;所述一体式安装架结构是底部为一块矩形支撑板且上面固连一对支撑侧板,一对支撑侧板上部进一步通过三个终端侧板支撑轴固定,一对支撑侧板之间的传动轴是四个终端长传动轴、四个终端短传动轴、发电竖向轴、控制竖向轴组成,一对支撑侧板之间用于支撑传动轴的支撑架包括两个竖向活动支撑架、两个横向活动支撑架起到支撑传动作用;所述竖向活动支撑架两端是竖向矩形板用于连接一对支撑侧板,竖向活动支撑架中部有上下两个横板,两横板中间均有一个圆孔用于安装轴承以支撑竖向传动轴,两横板两侧均有一个矩形挖孔;所述横向活动支撑架两端是竖向矩形板用于连接一对支撑侧板,横向活动支撑架中部是一个矩形细长板,其上固连两个竖向的支撑轴,两个支撑轴上方是一个圆环结构,圆环内用于安装轴承以支撑横向的传动轴;所述发电控制机构有对称的发电传动路径和控制传动路径;发电传动路径是两个发电一级大带轮通过调速输出链条连接两端的调速机构;两个发电一级大带轮各自独立通过发电同步带连接两个发电二级小带轮棘轮;两个发电二级小带轮棘轮各自独立通过终端短传动轴连接两个发电二级锥齿轮;两个发电二级锥齿轮连接发电三级锥齿轮;发电三级锥齿轮连接发电竖向轴;发电竖向轴通过联轴器连接直流发电机;控制传动路径是伺服电机用联轴器连接控制竖向轴;控制竖向轴连接控制一级锥齿轮;控制一级锥齿轮连接两个控制二级锥齿轮,两个控制二级锥齿轮各自独立通过终端短传动轴连接控制二级小带轮,两个控制二级小带轮各自独立用控制同步带连接两个控制三级小带轮;两个控制三级小带轮各自独立用调速控制同步带连接浮筒体同端调速机构的控制输入小带轮。6.根据权利要求1所述的一种自适应漂浮式波浪能转换装置,其特征在于:所述浮筒体正方形横截面筒外端连接开口端盖,开口端盖是一个中间开有带外伸边沿的矩形通孔的矩形端盖。7.根据权利要求6所述的一种自适应漂浮式波浪能转换装置,其特征在于:相邻两个浮筒体相邻端的两个开口端盖之间连接有柔性密封件,对铰链系统起到整体密封作用。

技术总结


本实用新型涉及一种自适应漂浮式波浪能转换装置,包括锚泊系统、端部浮筒组件、中间浮筒组件和铰接系统;所述端部浮筒组件位于本装置两端;所述中间浮筒组件之间、中间浮筒组件和端部浮筒组件之间均采用铰接系统连接;所述锚泊系统通过锚链与端部浮筒组件外侧密封端盖连接。本装置的控制系统可以根据波浪条件自主选择内部的齿轮传动比,进而合理利用波浪能发电,提高波浪能利用率;本装置每个浮筒体铰接连接的端部均采用四个不同铰接往复行程的链条同时俘获波浪能,可以弥补普通单一铰接驱动形式的缺点,可以更好地适应多种不同的波浪条件,提高波浪能利用率。提高波浪能利用率。提高波浪能利用率。


技术研发人员:

高洪涛 郭文杰 丁帅 何坤达 高相诚

受保护的技术使用者:

大连海事大学

技术研发日:

2022.09.23

技术公布日:

2023/3/28

本文发布于:2024-09-25 01:20:28,感谢您对本站的认可!

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