[实用新型]一种浮筏式海浪发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及环保能源设施领域，尤其涉及一种浮筏式海浪发电装置。

背景技术

传统能源日趋枯竭、环境污染问题恶化。新能源开发迫在眉睫。随着我国逐渐走向深海，开发海洋权益，保证海上设施与岛屿建设的能源供应日益受到各界广泛关注。相比风能与太阳能技术，波浪能发电技术(即海浪发电技术)要落后十几年。但是波浪能具有其独特的优势，波能能量密度高，是风能的4～30倍；相比太阳能，波浪能受天气的影响较小。海浪发电具有诸多优点：一、波浪能分布广泛且储量巨大,可就地取能；二、海浪发电装置受海况与气候影响较低。

风和其它因素与海面作用产生海浪，海浪能是以动能形式表现的水能资源之一。全球海浪能功率约为700亿千瓦，其中可开发利用的约为25亿千瓦，与潮汐能相近。海浪中蕴藏有如此丰富的能量，如将海浪的动能转化为电能，使制造灾难的惊涛骇浪为人类服务，是人们多年来梦寐以求的理想。

目前，波浪能发电装置仍存在诸多问题，如制造成本昂贵、装置可靠稳定性及并网等，波浪能发电难以与常规能源相竞争。海浪能量较为不稳定，海浪发电装置的总发电效率大都比较低，提高装置各级能量转换结构转换效率问题需要亟待解决。由于海浪的能量不稳定，也使得常规的海浪发电设备的输出功率不连续。现有海浪发电设备通常采用单行程发电，即仅利用海浪升起或落下的能量来发电，海浪的利用率较低。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种输出功率连续且能量利用率高的浮筏式海浪发电装置，解决了现有海浪发电装置的主轴转速不稳定、波浪能的的转化不连续而能量利用率低的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种浮筏式海浪发电装置，包括支撑架，海床上固定有四个墩柱，四个墩柱顶上用横梁连接起来，支撑架安装于墩柱顶部的横梁上，支撑架上通过轴承连接有主轴，主轴上分别安装有单向齿轮I和单向齿轮II，单向齿轮I上啮合有牙板I，单向齿轮II上啮合有牙板II，牙板I和牙板II分别位于主轴的两侧，牙板I和牙板II上固定有浮筏；主轴的一端连接有发电机，发电机安装于墩柱顶部横梁上。

作为本实用新型的优选方案，所述浮筏迎浪一侧的边缘向浮筏另一侧逐渐变厚。

作为本实用新型的优选方案，海底还固定有锚杆，锚杆上设置有滚轮槽，浮筏上安装有滚轮，滚轮设置于滚轮槽上。

作为本实用新型的优选方案，所述主轴上分别安装有止推轴承I、止推轴承II、止推轴承III，止推轴承I位于单向齿轮I远离单向齿轮II的一侧，止推轴承II位于单向齿轮I和单向齿轮II之间，止推轴承III位于单向齿轮II远离单向齿轮I的一侧。

作为本实用新型的优选方案，所述主轴远离发电机的一端安装有用于保持主轴转速的稳定的飞轮。

作为本实用新型的优选方案，所述支撑架包括支撑架I和支撑架II，支撑架I和支撑架II均通过轴承与主轴连接。

作为本实用新型的优选方案，所述单向齿轮I和单向齿轮II均包括内圈，内圈固定套设在主轴上，内圈外套设有齿圈，齿圈内表面设置有若干齿槽，内圈上铰接有棘爪，棘爪与内圈之间连接有用于扭转棘爪端部紧靠齿槽的扭簧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的主轴安装有单向齿轮I和单向齿轮II，当浮筏被海浪推起时，单向齿轮I和主轴卡紧在一起，牙板I上升并驱动单向齿轮I转动，主轴转动，发电机发电，此时，单向齿轮II空转。当海浪退下时，浮筏下落，单向齿轮II和主轴卡紧在一起，牙板II降落并驱动单向齿轮II转动，主轴转动，发电机发电，此时，单向齿轮I空转。因此，浮筏上升或下降，主轴都会转动做功并发电，有效地利用了海浪能量，海浪能量利用率较高。通过将波浪能转换成牙板齿轮的动能，再将动能转换成电能，牙板与齿轮之间啮合可靠，因此浮筏随波浪的上升或下降的全过程均能得到能量转化，保证了发电机的输出功率连续。由于牙板I和牙板II分别位于主轴的两侧，则单向齿轮I和单向齿轮II的转动方向始终相反，当单向齿轮I做功转动时单向齿轮II空转，当单向齿轮II做功转动时单向齿轮I空转。两个单向齿轮分别对海浪上升和下降的过程进行能量转化，能避免采用单个齿轮时齿轮换向振动过大，进一步保证了主轴转动方向的转换连续和发电机输出功率连续。

2、浮筏底面逐渐倾斜的形状，使得波浪的冲击力能更多的作用于浮筏底部，从而推动浮筏上升，提高波浪能的利用率，提高发电效率。

3、浮筏上升或下降时，浮筏上的滚轮在锚杆的滚轮槽内滚动，从而浮筏的移动更加稳定，进一步提高能量转换的连续性。