浮筒式波浪发电装置的制作方法

1.本实用新型涉及波浪发电技术领域，特别涉及一种浮筒式波浪发电装置。


背景技术：

2.地球表面70％是海洋，利用海洋能源，是当今世界能源研究的重要方向。海洋中蕴藏着巨大的可再生能源——海浪能，但海浪能是可再生能源中最不稳定的能源，不能定期产生，能量强但速度慢、周期变化。
3.目前已经研究开发比较成熟的海浪发电装置基本上有三种类形。一是振荡水柱型，用一个容积固定的、与海水相通的容器装置，通过海浪产生的水面位置变化引起容器内的空气容积发生变化，压缩容器内的空气(中间介质)，用压缩空气驱动叶轮，带动发电装置发电；二是机械型，利用波浪的运动推动装置的活动部分——鸭体、筏体、浮子等，活动部分压缩(驱动)油、水等中间介质，通过中间介质推动转换发电装置发电。三是水流型，利用收缩水道将波浪引入高位水库形成水位差(水头)，利用水头直接驱动水轮发电机组发电。这三种类型各有优缺点，但有一个共同的问题是：海浪能转换成电能的中间环节多、效率低、电力输出波动性大、对恶劣的海域环境适应性差，尤其是发电结构复杂，造价成本高、实施难度大的缺点严重影响了波浪发电大规模开发利用。
4.因此如何广适、高效地把分散的、低密度的、不稳定的海浪能吸收起来，集中、经济、高效地转化为有用的电能，装置及其构筑物能承受灾害性海洋气候的破坏，实现安全运行，是当今海浪能开发的难题和方向。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的是提出一种浮筒式波浪发电装置，旨在解决目前的海浪发电装置结构复杂，造价成本高，发电效率低的问题。
6.为解决上述问题，本实用新型提出了浮筒式波浪发电装置，包括：
7.浮筒，能够漂浮或悬浮于水中，所述浮筒内回转安装有绕绳盘，所述绕绳盘与发电机组传动连接；
8.浮球，能够漂浮于水面，所述浮球连接牵引绳的一端，所述牵引绳的另一端缠绕在绕绳盘上，所述浮球在波浪的带动下与浮筒发生相对移动，拉拽牵引绳带动绕绳盘转动驱动发电机组发电。
9.在一实施例中，所述绕绳盘有多个，每个绕绳盘上均缠绕有牵引绳，每根牵引绳均连接有浮球。
10.在一实施例中，所述浮筒内回转安装有主轴，所述主轴的一端与发电机组传动连接，所述发电机组与浮筒固定相连；
11.所述绕绳盘回转安装于主轴上，所述主轴上紧套有数量与绕绳盘的数量相等的棘轮，一个绕绳盘转动推动一个棘轮带动主轴转动。
12.在一实施例中，所述绕绳盘上安装有棘爪，用于推动棘轮带动主轴转动。
13.在一实施例中，所述主轴上回转安装有数量与绕绳盘的数量相等的套筒，一个套筒同轴固定连接一个绕绳盘；
14.所述套筒外穿套有发条，所述发条靠近中心的一端与套筒相连，所述发条靠近边缘的一端与浮筒相连，所述绕绳盘转动推动棘轮带动主轴转动的过程中，发条在套筒的带动下旋转蓄能。
15.在一实施例中，拧紧的发条带动套筒反向旋转驱动绕绳盘缠绕牵引绳。
16.在一实施例中，所述浮筒内固定安装有安装架，所述安装架上设置有安装板，所述安装板上设有一对夹块，所述发条靠近边缘的一端被一对夹块夹紧。
17.在一实施例中，所述浮筒内设有引线器，从绕绳盘引出的牵引绳经过引线器从漂浮或悬浮于水中的浮筒的上端伸出与浮球相连。
18.在一实施例中，漂浮或悬浮于水中的浮筒的上端设有筒盖，所述筒盖能够漂浮于水面，所述浮筒内牵引绳穿过筒盖与浮球相连。
19.在一实施例中，所述浮筒有多个，多个浮筒相连。
20.有益效果：本实用新型的技术方案通过设置能够漂浮或悬浮于水中的浮筒，然后将发电机组和带动发电机组转动发电的绕绳盘设于浮筒内，利用漂浮于水面的浮球在风浪的带动下拉拽牵引绳引起绕绳盘旋转带动发电机组发电，整体结构简单，造价成本低，可根据实际海况风浪灵活布置大面积的浮筒阵列，以充分利用海浪能，提高发电效率，同时大面积的浮筒阵列能够更好的适应恶劣的海域环境。
附图说明
21.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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
22.图1是本实用新型浮筒式波浪发电装置的结构示意图一；
23.图2是本实用新型浮筒式波浪发电装置的结构示意图二；
24.图3是本实用新型浮筒式波浪发电装置去掉浮筒后的示意图一；
25.图4是本实用新型浮筒式波浪发电装置去掉浮筒后的示意图二；
26.图5是本实用新型浮筒式波浪发电装置阵列布置时的示意图。
27.附图标记说明如下：
28.1、浮筒；2、筒盖；3、牵引绳；4、浮球；5、安装架；6、安装板；7、挡板；8、发条；9、缠绕筒；10、引线器；11、套筒；12、棘轮；13、棘爪；14、主轴；15、发电机组；16、夹块。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、
后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
33.本实用新型提出了浮筒式波浪发电装置。
34.在实用新型一具体实施例中，如图1-图4所示，所述浮筒式波浪发电装置包括浮筒1和浮球4，所述浮筒1能够漂浮或悬浮于水中，如图3和图4所示，所述浮筒1内回转安装有绕绳盘，所述绕绳盘与发电机组15传动连接，所述绕绳盘自转带动发电机组15转动发电。
35.在本实施例中，所述浮球4能够漂浮于水面，如图3和图4所示，所述浮球4连接牵引绳3的一端，所述牵引绳3的另一端进入浮筒1内并缠绕在绕绳盘上，所述浮球4在波浪的带动下与浮筒1发生相对移动，所述浮球4拉拽牵引绳3带动绕绳盘转动驱动发电机组15发电，整体发电结构简单，造价成本低，实施简易方便。
36.进一步的，所述绕绳盘有多个，每个绕绳盘上均缠绕有牵引绳3，每根牵引绳3均连接有浮球4，多个浮球4位于浮筒1的不同方向，优选多个浮球4以浮筒1为中心呈中心对称分布，这样设计，不管风浪从何方吹来，总有至少一颗浮球4拉拽牵引绳3带动绕绳盘驱动发电机组15发电，充分利用海浪能，提高发电效率。
37.在本实施例中，如图3和图4所示，所述浮筒1内回转安装有主轴14，所述主轴14的一端与发电机组15传动连接，所述发电机组15与浮筒1固定相连；所述绕绳盘回转安装于主轴14上，多个绕绳盘间隔设置在主轴14上，所述主轴14上紧套有数量与绕绳盘的数量相等的棘轮12，一个绕绳盘转动推动一个棘轮12带动主轴14转动，具体的，所述浮球4在波浪的带动下与浮筒1发生相对移动，所述浮球4拉拽牵引绳3带动绕绳盘转动，绕绳盘转动推动棘轮12转动，棘轮12转动驱动主轴14转动，主轴14转动带动发电机组15发电。
38.进一步的，如图3和图4所示，所述绕绳盘上安装有棘爪13，绕绳盘通过棘爪13推动棘轮12转动，这样设计，缠绕在绕绳盘上的牵引绳3展开的过程中，牵引绳3拉拽绕绳盘正转使棘爪13推动棘轮12转动，后续绕绳盘反转收起牵引绳3时，棘爪13不会推动棘轮12转动，这样不影响其它绕绳盘正转通过与之配合的棘轮12驱动主轴14旋转，使发电机组15得以持续发电，充分利用海浪能，提高发电效率。
39.在本实施例中，如图3和图4所示，所述绕绳盘包括缠绕筒9和固定安装在缠绕筒9
两端的挡板7，所述棘轮12位于其对应绕绳盘的上方，棘爪13安装在挡板7上。
40.进一步的，在本实施例中，如图3和图4所示，所述主轴14上回转安装有数量与绕绳盘的数量相等的套筒11，一个套筒11同轴固定连接一个绕绳盘，优选的，所述套筒11与绕绳盘下端的挡板7固定相连；所述套筒11外穿套有发条8，所述发条8靠近中心的一端与套筒11固定相连，所述发条8靠近边缘的一端与浮筒1固定相连，所述绕绳盘正转推动棘轮12带动主轴14转动的过程中，发条8在套筒11的带动下旋转蓄能，随着浮球4不再逐渐远离浮筒1，蓄能完毕的发条8开始释放能量，拧紧的发条8带动套筒11反向旋转驱动绕绳盘缠绕牵引绳3，完成牵引绳3收起任务，便于下一次所述浮球4在波浪的带动下与浮筒1发生相对移动，所述浮球4拉拽牵引绳3带动绕绳盘转动驱动发电机组15发电。
41.在本实施例中，为方便发条8安装，如图3和图4所示，所述浮筒1内固定安装有安装架5，所述安装架5上固定安装有多块上下间隔设置的安装板6，所述安装板6上固定安装有一对夹块16，所述发条8靠近边缘的一端被一对夹块16夹紧。
42.在本实施例中，所述浮筒1内设有引线器10，从绕绳盘引出的水平牵引绳3经过引线器10后竖直向上从漂浮或悬浮于水中的浮筒1的上端伸出与浮球4相连，优选的，为方便引线器10拆装，如图3和图4所示，所述引线器10固定安装在安装板6上，当牵引绳3有多根时，所述安装板6上还设有穿线孔，以方便牵引绳3穿过。
43.在本实施例中，如图1-图4所示，漂浮或悬浮于水中的浮筒1的上端可拆卸固定安装有筒盖2，所述筒盖2能够漂浮于水面，所述浮筒1内牵引绳3穿过筒盖2与浮球4相连，这样设计，有助于所述浮球4在波浪的带动下与浮筒1发生相对移动。
44.在本实施例中，所述浮筒1有多个，多个浮筒1通过牵引绳3相连，以形成浮筒阵列，如图5所示,连接相邻两个浮筒1的两根牵引绳3共用一个浮球4，这样浮球4在波浪的带动下移动时可牵引两个浮筒1内的发电机组15发电，不仅充分利用海浪能，提高发电效率，同时大面积的浮筒阵列也能够更好的适应恶劣的海域环境。
45.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.浮筒式波浪发电装置，其特征在于，包括：浮筒，能够漂浮或悬浮于水中，所述浮筒内回转安装有绕绳盘，所述绕绳盘与发电机组传动连接；浮球，能够漂浮于水面，所述浮球连接牵引绳的一端，所述牵引绳的另一端缠绕在绕绳盘上，所述浮球在波浪的带动下与浮筒发生相对移动，拉拽牵引绳带动绕绳盘转动驱动发电机组发电。2.如权利要求1所述的浮筒式波浪发电装置，其特征在于，所述绕绳盘有多个，每个绕绳盘上均缠绕有牵引绳，每根牵引绳均连接有浮球。3.如权利要求1或2所述的浮筒式波浪发电装置，其特征在于，所述浮筒内回转安装有主轴，所述主轴的一端与发电机组传动连接，所述发电机组与浮筒固定相连；所述绕绳盘回转安装于主轴上，所述主轴上紧套有数量与绕绳盘的数量相等的棘轮，一个绕绳盘转动推动一个棘轮带动主轴转动。4.如权利要求3所述的浮筒式波浪发电装置，其特征在于，所述绕绳盘上安装有棘爪，用于推动棘轮带动主轴转动。5.如权利要求4所述的浮筒式波浪发电装置，其特征在于，所述主轴上回转安装有数量与绕绳盘的数量相等的套筒，一个套筒同轴固定连接一个绕绳盘；所述套筒外穿套有发条，所述发条靠近中心的一端与套筒相连，所述发条靠近边缘的一端与浮筒相连，所述绕绳盘转动推动棘轮带动主轴转动的过程中，发条在套筒的带动下旋转蓄能。6.如权利要求5所述的浮筒式波浪发电装置，其特征在于，拧紧的发条带动套筒反向旋转驱动绕绳盘缠绕牵引绳。7.如权利要求5所述的浮筒式波浪发电装置，其特征在于，所述浮筒内固定安装有安装架，所述安装架上设置有安装板，所述安装板上设有一对夹块，所述发条靠近边缘的一端被一对夹块夹紧。8.如权利要求1或2所述的浮筒式波浪发电装置，其特征在于，所述浮筒内设有引线器，从绕绳盘引出的牵引绳经过引线器从漂浮或悬浮于水中的浮筒的上端伸出与浮球相连。9.如权利要求8所述的浮筒式波浪发电装置，其特征在于，漂浮或悬浮于水中的浮筒的上端设有筒盖，所述筒盖能够漂浮于水面，所述浮筒内牵引绳穿过筒盖与浮球相连。10.如权利要求1所述的浮筒式波浪发电装置，其特征在于，所述浮筒有多个，多个浮筒相连。

技术总结
本实用新型公开了浮筒式波浪发电装置，包括：浮筒，能够漂浮或悬浮于水中，所述浮筒内回转安装有绕绳盘，所述绕绳盘与发电机组传动连接；浮球，能够漂浮于水面，所述浮球连接牵引绳的一端，所述牵引绳的另一端缠绕在绕绳盘上。有益效果：本实用新型的技术方案通过设置能够漂浮或悬浮于水中的浮筒，然后将发电机组和带动发电机组转动发电的绕绳盘设于浮筒内，利用漂浮于水面的浮球在风浪的带动下拉拽牵引绳引起绕绳盘旋转带动发电机组发电，整体结构简单，造价成本低，可根据实际海况风浪灵活布置大面积的浮筒阵列，以充分利用海浪能，提高发电效率，同时大面积的浮筒阵列能够更好的适应恶劣的海域环境。恶劣的海域环境。恶劣的海域环境。


技术研发人员：徐恒 周静辉 陈龙
受保护的技术使用者：上海灵钥机电科技发展有限公司
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/7/6