全天候波浪能發電系統及應用
【技術領域】
[0001]本發明創造涉及海洋波浪能發電領域，具體涉及一種全天候波浪能發電系統及應用。
【背景技術】
[0002]海洋波浪發電是一種無污染的清潔的可再生的新能源，具有巨大的發展優勢。波浪能發電是以波浪的能量為動力生產電能。通過某種裝置可將波浪的能量轉換為機械的、氣壓的或液壓的能量，然后通過傳動機構、氣輪機、水輪機或油壓馬達驅動發電機發電。全球有經濟價值的波浪能開采量估計為I?10億kW。中國波浪能的理論儲量為7000萬kW左右。但現有的波浪能發電裝置或系統大都結構復雜，成本高，對地形條件等依賴性強，其適用性及應用方面受到很大的局限。

【發明內容】

[0003]本發明創造目的是提供一種全天候波浪能發電系統，可充分利用海浪的縱波和橫波進行發電，在海浪的縱波下發電，橫波下可繞著主桿旋轉，解決了無論海平面升或降均能時刻發電，并把巨大風浪對系統的損害程度降到最低，具有達到無論海浪是否平穩，仍依舊保持工作狀態的優勢。
[0004]本發明創造采用的技術方案為:
[0005]全天候波浪能發電系統，包括主桿(I)，升降艙(2)，主艙(3)和浮子(4);
[0006]所述浮子(4)，受海浪的作用上下運動，并通過浮子柄(4a)與主艙(3)連接；
[0007]所述主艙(3)，通過主艙柄(3a)與升降艙(2)連接，主艙柄(3a)的尾端連接升降艙
(2)，主艙柄(3a)的首端延伸至主艙(3)的艙室內，主艙(3)的艙室內設有發電機(13)、變速箱(12)、齒輪組件和轉軸Π (32)，所述浮子柄(4a)的尾端安裝在轉軸Π (32)上，浮子柄(4a)的首端與浮子(4)尾部固定連接;所述浮子(4)的上下運動通過浮子柄(4a)和轉軸Π (32)傳遞給齒輪組件，所述齒輪組件將浮子(4)的上下運動轉化成單向運動，經變速箱(12)帶動發電機(13)發電;轉軸Π (32)上裝有電磁制動器Π (5b);
[0008]所述升降艙(2)，安裝在主桿(I)的頂端，與主桿(I)轉動連接，升降艙(2)的一端有轉軸I (31)，轉軸I (31)上裝有電磁制動器I (5a);主艙柄(3a)的尾端安裝在轉軸I (31)上；
[0009]所述主桿(I)，用于將該波浪能發電系統固定在海中，所述主桿(I)的底端固定在海底；
[0010]所述主桿(I)與升降艙(2)的連接處、升降艙(2)與主艙柄(3a)的連接處、主艙(3)與浮子柄(4a)的連接處均設有電路旋轉接觸頭(10)，總控設備中的導線束由主桿(I)下面進入主桿(I)內部并向上至主桿(I)頂端，通過電路旋轉接觸頭(10)的觸點與升降艙(2)內的導線束相接，升降艙(2)內的導線束通過電路旋轉接觸頭(10)的觸點與主艙柄(3a)內的導向線束相接，主艙柄(3a)內的導向線束再由主艙柄(3a)進入主艙(3)內，主艙(3)內的導線束再通過電路旋轉接觸頭(10)的觸點與浮子柄(4a)內的導線束相接。
[0011]所述的全天候波浪能發電系統，所述齒輪組件包括位于主艙柄(3a)首端并安裝在轉軸Π (32)上的主齒輪(16)，分別與主齒輪(16)連接的正轉棘輪(14a)和反轉棘輪(14b)，以及與正轉棘輪(14a)連接的齒輪I (15a)，與反轉棘輪(14b)連接的齒輪Π (15b);齒輪I(15a)與齒輪Π (15b)嚙合，變速箱(12)與齒輪I(15a)嚙合;浮子(4)的上下運動通過浮子柄(4a)和轉軸Π (32)傳動給主齒輪(16)，使主齒輪(16)做往復運動，從而通過正轉棘輪(14a)帶動齒輪I(15a)旋轉或反轉棘輪(14b)帶動齒輪Π (15b)旋轉;變速箱(12)在齒輪I(15a)帶動下使得變速箱(12)內的齒輪組高速轉動，從而帶動發電機(13)發電。
[0012]所述的全天候波浪能發電系統，所述內腔中部設有隔板，將浮子(4)內腔一分為二，位于浮子(4)頭部為帽式膠囊(23)，帽式膠囊(23)的內腔設有氣囊(22);位于浮子(4)尾部的內腔設有儲氣瓶(17)，用于將氣囊(22)內的氣體壓縮進儲氣瓶(17)的空氣壓縮機
(19)，用于對浮子(4)尾部內腔注水的注水栗(18a)和用于對浮子(4)尾部內腔排水的排水栗(18b)，浮子(4)上還設有進出水口，注水栗(18a)和排水栗(18b)分別通過管路與進出水口連接。
[0013]所述的全天候波浪能發電系統，在浮子(4)尾部的內腔，位于注水栗(18a)與進出水口之間的管路上設有電磁閥I(21a)，位于排水栗(18b)與進出水口之間的管路上設有電磁閥Π (21b)，位于儲氣瓶(17)和空氣壓縮機(19)之間管路上設有電磁閥m(21c)，位于儲氣瓶(17)和氣囊(22)之間的管路上設有電磁閥IV(21d)，隔板上位于浮子(4)頭部內腔的一側設有壓力開關ΙΠ(24)，壓力開關ΙΠ(24)通過浮子(4)頭部帽式膠囊(23)內腔的壓力控制其通或斷;所述隔板上還設有壓力開關I(25a)和壓力開關n(25b)，壓力開關I(25a)和壓力開關Π (25b)并聯后接到總控設備的電路中，壓力開關I(25a)通過浮子(4)頭部帽式膠囊
(23)內腔壓力控制其通或斷，壓力開關Π (25b)通過氣囊(22)內的壓力控制其通或斷;所述電磁閥I(21a)、電磁閥IV(21d)和注水栗(18a)并聯再與壓力開關ΙΠ(24)串聯后接到總控設備的電路中；所述電磁閥Π (21b)和排水栗(18b)并聯后與壓力開關I(25a)串聯，所述電磁閥m(21c)和壓縮機(19)并聯后與壓力開關Π (25b)串聯。
[0014]所述的全天候波浪能發電系統，所述升降艙(2)內還設有半圓形電阻條(7a)和電刷I(6a)，所述半圓形電阻條(7a)固裝在升降艙(2)內側壁上，所述電刷I(6a)的一端固定在轉軸1(31)上，電刷I(6a)的另一端作用于半圓形電阻條(7a)，電刷I(6a)在轉軸1(31)的帶動下與半圓形電阻條(7a)滑動連接。
[0015]所述的全天候波浪能發電系統，所述主艙(3)內還設有圓形電阻條(7b)和電刷Π(6b)，所述圓形電阻條(7b)固裝在主艙⑶內偵_上，所述電刷Π (6b)的一端固定在轉軸Π
(32)上，電刷Π (6b)的另一端作用于圓形電阻條(7b)，電刷Π (6b)在轉軸Π (32)的帶動下在圓形電阻條(7b)上往復滑動。
[0016]全天候波浪能發電系統的應用，通過主桿(I)將該系統安裝在海中，
[0017]I)當主艙(3)中轉軸Π (32)的軸心線高于海平面即時高度時，升降艙(2)中的電磁制動器I (5a)解除對轉軸1(31)的鎖定狀態，使轉軸I (31)轉動，主艙(3)中的電磁制動器Π(5b)鎖定轉軸Π (32)，主艙(3)和浮子(4)整體隨浪下落；當轉軸Π (32)的軸心線到達海平面即時高度時，升降艙(2)中的電磁制動器I (5a)鎖定轉軸I (31)，主艙(3)中的電磁制動器Π (5b)解除對轉軸Π (32)的鎖定狀態，該系統正常工作；
[0018]2)當主艙(3)中轉軸Π (32)的軸心線低于海平面即時高度時，升降艙(2)中的電磁制動器I (5a)解除對轉軸1(31)的鎖定狀態，使轉軸I (31)轉動，主艙(3)中的電磁制動器Π(5b)鎖定轉軸Π (32)，主艙(3)和浮子(4)整體在海浪的沖擊下隨浪上升；當轉軸Π (32)的軸心線到達海平面即時高度時，升降艙(2)中的電磁制動器I (5a)鎖定轉軸I (31 )，主艙(3)中的電磁制動器Π (5b)解除對轉軸Π (32)的鎖定狀態，該系統正常工作。
[0019]所述的應用，總控設備上設有電流表Al和電流表A2，所述電流表Al通過導線束與半圓形電阻條(7a)連接，所述電流表A2通過導線束與圓形電阻條(7b)連接；
[0020]I)當主艙(3)中轉軸Π (32)的軸心線高于海平面即時高度時，觀察電流表A2示數，當A2角度最小時，即浮子⑷在海浪的波峰處，電磁制動器I(5a)解除對轉軸1(31)的鎖定狀態，電磁制動器Π (5b)鎖定轉軸Π (32)，主艙(3)和浮子(4)整體隨浪下落；
[0021 ] 觀察電流表Al示數，由于與電流表Al串聯的半圓形電阻條(7a)電阻增加，電流表Al的示數逐漸減小，當電流表Al指針到達此時海平面即時高度所對應的電阻時，電磁制動器I(5a)鎖定轉軸I(31)，電磁制動器Π (5b)解除對轉軸Π (32)的鎖