[发明专利]一种用于海洋浮式结构物的差速惯性发电装置

说明书

本发明公开了一种用于海洋浮式结构物的差速惯性发电装置，包括主壳体、上偏心摆锤和下偏心摆锤，上偏心摆锤通过第二输出轴与第二主动齿轮，下偏心摆锤通过第一输出轴与第一主动齿轮连接，第二主动齿轮的端面延伸有一对连接板，连接板上安装有行星齿轮，行星齿轮分别与第一主动齿轮和第二主动齿轮啮合，从动轮与二级联合齿轮啮合，二级联合齿轮与三级齿轮啮合，三级齿轮套在转动杆上，转动杆位于发电舱的一端与发电装置连接。本发明能够捕获大部分振动结构物的振动能量并将之转化为电能加以利用或储存，能够应用于各种振动形式和振动角度的结构物，安装方便，适应能力强。

技术领域

本发明涉及用于海洋浮式结构物的差速惯性发电装置，属于发电领域。

背景技术

海洋工程中有大量的浮式结构物在外载荷下发生大幅度的往复振动，包括FPSO和未来的海上机场等结构物在波浪下的升沉运动，此外包括海洋立管和海底管道等也会有常琦的往复振动。这类结构物自身需要提供电量，如果能够有效地将结构物的振动转化为电量进行利用，将大大减小电量供应以减小能源消耗。太阳能和风能等清洁能源由于其条件苛刻，在上述结构物等没有足够的面积进行利用，而惯性发电装置只要发生振动便可以进行发电，且安装维护发电，没有二次污染。海上浮式结构物振动所得电量可用晚上点亮照明灯；海洋立管和海底管道所的电量用于工作状态的监测。

由于在外载荷下结构物的振动存在往复性和不规则等特点，当结构的振动和形态不规则时，惯性发电装置需要能够适应这种不规则振动。因此提出一种能够适用于不同结构物上且安装维护方便的惯性发电装置，具有一定的意义。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于海洋浮式结构物的差速惯性发电装置，能够捕获各种海洋结构物引起的往复运动，将该运动转化为电能，电能直接进行使用或储存。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种用于海洋浮式结构物的差速惯性发电装置，包括主壳体、上偏心摆锤和下偏心摆锤，所述主壳体内从上到下依次分为上振动舱、发电舱、传动舱和下振动舱，上偏心摆锤位于上振动舱内，下偏心摆锤位于下振动舱内，上偏心摆锤通过第二输出轴与第二主动齿轮，下偏心摆锤通过第一输出轴与第一主动齿轮连接，第一主动齿轮和第二主动齿轮均与一对行星轮啮合，一对行星轮安装在连接板上，连接板固定安装在从动轮上，从动轮通过轴承套在第二输出轴上，从动轮与二级联合齿轮啮合，二级联合齿轮与三级齿轮啮合，三级齿轮套在转动杆上，转动杆位于发电舱的一端与发电装置连接；通过上偏心摆锤和下偏心摆锤的偏心设置，上偏心摆锤和下偏心摆锤的摆动分别带动第一传动轴和第二传动轴的转动，从而带动第一主动齿轮和第二主动齿轮转动，带动从动轮转动，二级联合齿轮转动带动三级齿轮转动，从而带动发电装置发电。

作为优选，所述发电装置包含永磁体和线圈绕组，永磁体位于转动杆上，线圈绕组缠绕在线圈架上，线圈架与主壳体完全固定，随着三级齿轮发生转动，永磁体转动后与线圈发生先对运动切割磁感线产生电流。

作为优选，所述第一主动齿轮、第二主动齿轮、两个行星齿轮、二级联合齿轮、三级齿轮均为锥齿轮。

作为优选，所述二级联合齿轮包含转轴和位于转轴两端的小齿轮和大齿轮，小齿轮与从动轮啮合，大齿轮与三级齿轮啮合。

作为优选，所述第一主动齿轮与行星齿轮的传动比为1:1，第二主动齿轮与行星齿轮的传动比为1:1，从动轮与小齿轮的传动比为1:4，大齿轮与三级齿轮的传动比为1:2。

作为优选，所述转轴上套有轴承，轴承安装在支撑板上，支撑板安装在传动舱中，轴承通过过盈配合卡在支撑板上。

作为优选，所述上偏心摆锤和下偏心摆锤均为半圆柱体，柱体中间镂空，重量集中在摆锤外侧，保证振动时具有足够的转动惯量。