一种波浪能发储电装置及波浪能船

技术领域

本发明属于能源利用领域，具体地说，本发明涉及一种波浪能发储电装置及波浪能船。

背景技术

世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用，但化石能源将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭，因此大力发展可再生能源，用可再生能源和原料全面取代生化资源，是世界经济获得持续发展的保证。海洋蕴含巨大能量，包括波浪能、潮汐、洋流、近海风等，其中波浪能是由吹过海面的风形成的，波浪能具有提供完成可持续的能源的潜力。

现有技术中海洋上的船体用电主要通过燃烧化石燃料进行发电，通过燃烧化石燃料的方式不符合可持续发展的科学发展理念，且排放物对海洋环境造成的损害巨大，不绿色环保，现有技术中缺乏一种绿色环保、能量转化率高的利用波浪能进行发电的方式以及利用波浪能发电的船体。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种绿色环保、能量转化率高以及工作效率高的波浪能发储电装置及波浪能船，为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明提供了一种波浪能发储电装置，具有这样的特征，包括：水轮部；传动机构，包括与水轮部连接的第一传动部、与第一传动部连接的第二传动部以及与第二传动部连接的增速部；以及发电储电部，包括与增速部连接的发电机和与发电机连接的储电单元。

在本发明提供的波浪能发储电装置中，还可以具有这样的特征：

水轮部包括轮轴和套设在轮轴上的水轮，第一传动部包括涡轮和蜗杆，涡轮与轮轴连接，蜗杆与第二传动部连接。

在本发明提供的波浪能发储电装置中，还可以具有这样的特征：第二传动部包括大齿轮、小齿轮以及链条，大齿轮的齿轮轴与蜗杆连接，小齿轮的齿轮轴与增速部连接，大齿轮和小齿轮通过链条进行连接。

在本发明提供的波浪能发储电装置中，还可以具有这样的特征：第二传动部还包括内啮合棘轮单元，内啮合棘轮单元包括棘轮和棘爪，棘轮的棘轮轴与大齿轮的齿轮轴连接，棘爪与棘轮相啮合。

在本发明提供的波浪能发储电装置中，还可以具有这样的特征：增速部包括多个行星齿轮组和增速齿轮轴，行星齿轮组包括大圆柱齿轮、小圆柱齿轮以及内啮合齿轮，大圆柱齿轮设置在增速齿轮轴上，小圆柱齿轮与大圆柱齿轮和内啮合齿轮相啮合，增速齿轮轴的输入端与小齿轮的齿轮轴相连接，增速齿轮轴的输出端与发电机的电机轴连接。

在本发明提供的波浪能发储电装置中，还可以具有这样的特征：传动机构还包括导向轴支座，导向轴支座包括轴承、导向轴以及支座，轴承设置在支座上，导向轴穿设在轴承中，导向轴的两端分别与增速齿轮轴的输入端和小齿轮的齿轮轴相连接。

在本发明提供的波浪能发储电装置中，还可以具有这样的特征：增速部还包括增速部外壳，增速部外壳套设在行星齿轮组的外部。

在本发明提供的波浪能发储电装置中，还可以具有这样的特征：发电储电部还包括整流器，整流器与发电机和储电单元连接。

在本发明提供的波浪能发储电装置中，还可以具有这样的特征，还包括装置外壳，增速部和发电储电部设置在装置外壳内。

本发明还提供了一种波浪能船，具有这样的特征，包括：船体；至少一个波浪能发储电装置，设置在船体上，其中，波浪能发储电装置为上述的波浪能发储电装置。

本发明的技术效果为：本发明提供了一种波浪能发储电装置，包括水轮部、传动机构以及发电储电部。传动机构包括与水轮部连接的第一传动部、与第一传动部连接的第二传动部以及与第二传动部连接的增速部，多级传动结构提高本发明的波浪能发储电装置的能量转化效率和工作效率。发电储电部包括与增速部连接的发电机和与发电机连接的储电单元。本发明还提供了一种波浪能船，通过上述的波浪能发储电装置利用波浪能进行发电。

因此，本发明所提供的波浪能发储电装置及波浪能船具有绿色环保，能量转化效率高以及工作效率高的特点。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明的实施例中波浪能发储电装置的结构示意图一；

图2是本发明的实施例中波浪能发储电装置的结构示意图二；

图3是本发明的实施例中波浪能发储电装置的侧视图；

图4是本发明的实施例中增速部的结构示意图一；

图5是本发明的实施例中增速部的结构示意图二；以及

图6是本发明的实施例中波浪能船的结构示意图。

图中标记为：100-波浪能发储电装置、10-水轮部、11-轮轴、12-水轮、20-传动机构、21-第一传动部、211-涡轮、212-蜗杆、22-第二传动部、221-大齿轮、222-小齿轮、223-链条、224-内啮合棘轮单元、23-增速部、231-行星齿轮组、232-增速齿轮轴、233-增速部外壳、24-导向轴支座、30-发电储电部、31-发电机、32-储电单元、40-装置外壳、41-顶板、200-船体

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

<实施例>

图1是本发明的实施例中波浪能发储电装置的结构示意图一；图2是本发明的实施例中波浪能发储电装置的结构示意图二；图3是本发明的实施例中波浪能发储电装置的侧视图。

如图1至3所示，本发明所提供的波浪能发储电装置100，包括：水轮部10、传动机构20以及发电储电部30。

水轮部10包括轮轴11和水轮12，在本实施例中，水轮12为波浪冲击式水轮，由滚筒和设置在滚筒上的六组叶片组成，水轮12通过滚筒通过键连接套设在轮轴11上，并由螺母和垫圈固定滚筒的两端，从而使得水轮12能够在波浪的作用下带动轮轴11进行旋转，将波浪能转化为机械能，且通过螺母垫圈以及键连接的连接方式，方便拆卸进行维修或更换，减少维修和护理成本。

传动机构20包括与第一传动部21、第二传动部22以及增速部23。

第一转动部21包括涡轮211和蜗杆212，涡轮211通过螺母设置在轮轴11的一端，蜗杆212与第二传动部22连接，且与涡轮211连接，通过涡轮蜗杆的传动方式，使得水轮12只受到平行于轮轴11方向的波浪作用，使波浪能提供给水轮12的动能最大，且涡轮蜗杆的传动方式能够实现第一级增速。

第二传动部22包括大齿轮221、小齿轮222以及链条223，大齿轮221的齿轮轴通过联轴器与蜗杆212连接，小齿轮222的齿轮轴与增速部23连接，大齿轮221和小齿轮222通过链条223进行连接。且在本实施例中，小齿轮222的高度高于大齿轮221，从而抬高增速部23和发电储电部30的位置，防止海水浸湿装置。大齿轮221与小齿轮222之间的传动能够实现第二级增速。

第二传动部22还包括内啮合棘轮单元224，内啮合棘轮单元224包括棘轮和棘爪，棘轮的棘轮轴与大齿轮221的齿轮轴连接，棘爪与棘轮相啮合，使得水轮12只能发生单方向转动，避免了因双向转动造成的能量损失，提高了波浪能的能量利用率。

图4是本发明的实施例中增速部的结构示意图一；图5是本发明的实施例中增速部的结构示意图二。

如图4和图5所示，增速部23包括多个行星齿轮组231和增速齿轮轴232，行星齿轮组231包括大圆柱齿轮、小圆柱齿轮以及内啮合齿轮，大圆柱齿轮设置在增速齿轮轴232上，小圆柱齿轮与大圆柱齿轮和内啮合齿轮相啮合，增速齿轮轴232的输入端与小齿轮222的齿轮轴相连接，增速齿轮轴232的输出端与发电储电部30连接。在本实施例中，行星齿轮组231的个数为三组，三组行星齿轮组231之间相互啮合，能够实现三级增速，进一步提高了工作效率。

增速部23还包括增速部外壳233，增速部外壳233通过螺钉套设在行星齿轮组231的外部，能够保护行星齿轮组231。

传动机构20还包括导向轴支座24，导向轴支座24包括轴承、导向轴以及支座，轴承设置在支座上，导向轴穿设在轴承中，导向轴的两端分别与增速齿轮轴232的输入端和小齿轮222的齿轮轴相连接，使得第二传动部22输出的机械能能够平稳地传递给增速部23，并增强了结构之间的可靠性和强度。

发电储电部30包括发电机31和储电单元32，在本实施例中，储电单元32为蓄电池，发电机31的电机轴与增速齿轮轴232的输出端连接，且经过第一传动部21、第二传动部22以及增速部23的多级增速后，发电机31的电机轴转速提高，从而将机械能高效转化为电能。发电储电部还包括整流器，整流器与发电机31和储电单元32连接，将发电机31转化后的交流电整流成直流电并输送至储电单元32中存储起来，防止电能流失。

本发明所提供的波浪能发储电装置100还包括装置外壳40，装置外壳40为长方体箱体，且顶板41通过合页和螺钉从而可开合地设置，顶板41还设置有把手，方便把持，增速部23和发电储电部30设置在装置外壳内，装置外壳40能够减小设备占用空间，进一步保护增速部23和发电储电部30，防止海水对内部结构造成损害，可开合的顶板41能够保证及时对装置外壳40内部的增速部和发电部30进行检查，方便进行拆卸和维护。

图6是本发明的实施例中波浪能船的结构示意图。

如图6所示，本发明还提供了一种波浪能船，包括：船体200和至少一个上述的波浪能发储电装置100。在本实施例中，多个波浪能发储电装置100对称分布在设置在船体200的两侧，能够最大程度接受波浪能并转化为电能，提供给波浪能船

实施例的作用与效果

本发明提供了一种波浪能发储电装置，包括水轮部10、传动机构20以及发电储电部30。传动机构20包括与水轮部10连接的第一传动部21、与第一传动部21连接的第二传动部22以及与第二传动部22连接的增速部23，多级传动结构提高本发明的波浪能发储电装置的能量转化效率和工作效率。发电储电部30包括与增速部23连接的发电机31与发电机31连接的储电单元32。本发明还提供了一种波浪能船，通过上述的波浪能发储电装置利用波浪能进行发电。因此，本发明所提供的波浪能发储电装置及波浪能船具有绿色环保，能量转化效率高已经工作效率高的特点。

进一步地，通过第一传动部21的蜗轮蜗杆机构和第二传动部22的内啮合棘轮单元224使水轮能够接收的波浪能最大，提高了波浪能的转化为机械能的转化效率。

进一步地，通过第一传动部21的蜗轮蜗杆、第二传动部22的大齿轮221和小齿轮222以及增速部23的三组行星齿轮组231能够实现五级增速，能够提高能源的利用率，提高发电效率。

进一步地，通过第二传动部22的链式传动结构和装置外壳40的保护，能够有效避免海水对增速部23和发电储电部30造成损伤。

进一步地，增速部23和发电储电部30设置在装置外壳40内，有利于减小空间，可开合的顶板41有利于方便拆卸和维修护理，减少维修成本。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。