一种水能发电设备的制作方法

1.本实用新型涉及水力发电领域，特别是涉及一种水能发电设备。


背景技术：

2.海浪能是以动能形式表现的水能资源之一，与潮汐能相近，海浪中蕴藏有如此丰富的能量。相比风能与太阳能技术，海浪能发电技术具有其独特的优势，波能能量密度高，是风能的4～30倍，可就地取能，海浪发电装置受海况与气候影响较低。
3.对于不便于应用常规能源的场合，海浪发电在一定程度上具有特有的优越性与生命力。但是海浪能装置的总发电效率大都比较低，装置可靠性、稳定性低，海浪能发电难以与常规能源相竞争。


技术实现要素：

4.本实用新型目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种提高对海浪能利用效率和和运行可靠性的水能发电设备。
5.本实用新型的技术方案，一种水能发电设备，包括浮箱装置、发电装置和传动装置；
6.浮箱装置漂浮在海水中并在海浪作用下往复运动；
7.传动装置包括固定架和传动机构，传动机构包括转动杆、转动轴、飞轮和用于带动飞轮沿同一方向转动的传动组件，转动杆一端与浮箱装置转动连接，转动杆另一端与传动组件连接，传动组件与转动轴连接，飞轮与发电装置传动连接，飞轮设置在转动轴上，转动轴转动设置在固定架上。
8.优选的，浮箱装置包括支撑架、配重块和浮箱，配重块设置在支撑架底部，浮箱设置在支撑架顶部。
9.优选的，浮箱包括侧板和箱体，侧板关于箱体对称设置两个，两个侧板分别连接在箱体两端，箱体顶部具有呈倒v形分布的来浪接触面和回浪接触面，回浪接触面位于传动组件所在侧。
10.优选的，浮箱还包括隔板，隔板竖直设置在回浪接触面上，隔板沿回浪接触面倾斜方向并排设置多个，隔板上设置有出水口，出水口位于回浪接触面上；支撑架两端均设置有导流板，导流板沿远离支撑架方向逐渐向传动组件所在侧倾斜。
11.优选的，传动组件包括齿条块、移动架和两组并排分布的单向齿轮组件，转动杆与齿条块连接，齿条块为矩形环状结构，齿条块滑动设置在移动架上，齿条块内侧相对的两个表面上分别设置有齿条部a和齿条部b，齿条部a和齿条部b错位分布；单向齿轮组件包括齿轮、转动盘、弹性片和棘爪，两组单向齿轮组件中的两个齿轮分别与齿条部a和齿条部b啮合连接，齿轮上呈圆环形均匀设置多个衔接的棘齿，齿轮转动设置在转动盘上，转动盘设置在转动轴上，弹性片一端与转动盘连接，弹性片另一端抵接在棘爪上，棘爪转动设置在转动盘上，棘爪抵接在棘齿处，移动架转动设置在转动轴上。
12.优选的，移动架上对称设置有两组限位组件，限位组件包括安装板、导向杆、挡板、螺栓和弹性件，安装板设置在移动架上，导向杆设置在安装板上，挡板滑动设置在导向杆上，螺栓连接在导向杆端部，弹性件两端分别与安装板和挡板连接。
13.优选的，弹性件为压缩弹簧，弹性件位于导向杆外围。
14.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益的技术效果：
15.本实用新型提高了对海浪能利用效率和和运行可靠性，从而提高了发电效率。在海浪作用下，浮箱装置会往复运动，浮箱装置运动时会带动转动杆运动，转动杆的往复运动过程均能带动转动轴按照同一个方向进行转动，从而通过转动轴带动飞轮沿着同一个方向转动，飞轮通过发电装置进行发电。本发电设备能有效利用海浪的来浪和回浪进行发电，对海浪能的利用率得到有效提高。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例的局部结构剖视图；
18.图3为本实用新型实施例中单向齿轮的结构示意图；
19.图4为本实用新型实施例中单向齿轮的结构剖视图。
20.附图标记：1、支撑架；2、配重块；3、导流板；4、浮箱；41、侧板；42、箱体；421、来浪接触面；422、回浪接触面；43、隔板；431、出水口；5、转动杆；6、齿条块；61、齿条部a；62、齿条部b；7、齿轮；701、棘齿；8、转动盘；9、弹性片；10、棘爪；11、转动轴；12、移动架；13、安装板；14、导向杆；15、挡板；16、弹性件；17、固定架；18、飞轮。
具体实施方式
21.实施例一
22.如图1所示，本实施例提出的一种水能发电设备，包括浮箱装置、发电装置和传动装置。
23.浮箱装置漂浮在海水中并在海浪作用下往复运动，海浪向岸边运动时，会带动浮箱装置向岸边方向浮动，海浪回退时，会带动浮箱装置向远离海岸方向浮动。
24.传动装置包括固定架17和传动机构，传动机构包括转动杆5、转动轴11、飞轮18和用于带动飞轮18沿同一方向转动的传动组件，转动杆5一端与浮箱装置转动连接，转动杆5另一端与传动组件连接，传动组件与转动轴11连接，飞轮18与发电装置传动连接，飞轮18设置在转动轴11上，转动轴11转动设置在固定架17上。
25.本实施例提高了对海浪能利用效率和和运行可靠性，从而提高了发电效率。在海浪作用下，浮箱装置会往复运动，浮箱装置运动时会带动转动杆5运动，转动杆5的往复运动过程均能带动转动轴11按照同一个方向进行转动，从而通过转动轴11带动飞轮18沿着同一个方向转动，飞轮18通过发电装置进行发电。本发电设备能有效利用海浪的来浪和回浪进行发电，对海浪能的利用率得到有效提高。
26.实施例二
27.如图1和图2所示，本实施例提出的一种水能发电设备，相较于实施例一，本实施例中，浮箱装置包括支撑架1、配重块2和浮箱4，配重块2设置在支撑架1底部，浮箱4设置在支
撑架1顶部。浮箱4具有浮力，能漂浮在海面上，配重块2起到配重作用，能使浮箱4维持在支撑架1顶部的位置。
28.浮箱4包括侧板41和箱体42，侧板41关于箱体42对称设置两个，两个侧板41分别连接在箱体42两端，箱体42顶部具有呈倒v形分布的来浪接触面421和回浪接触面422，回浪接触面422位于传动组件所在侧。在海浪向岸边运动时，海浪推动来浪接触面421，推动浮箱4向岸边浮动，部分海浪会绕过来浪接触面421顶端并流动至回浪接触面422上，在海浪回浪时，通过在回浪接触面422处反向推动浮箱4远离岸边。
29.浮箱4还包括隔板43，隔板43竖直设置在回浪接触面422上，隔板43沿回浪接触面422倾斜方向并排设置多个，隔板43上设置有出水口431，出水口431位于回浪接触面422上；支撑架1两端均设置有导流板3，导流板3沿远离支撑架1方向逐渐向传动组件所在侧倾斜。海浪绕过来浪接触面421顶端并流动至回浪接触面422上后，会先被隔板43阻挡，一部分海水会留存在隔板43之间，在海浪回浪时，该部分海水能辅助推动浮箱4远离岸边。同时，该部分海水能通过出水口431向下流出，防止对海浪来浪过程造成阻碍，防止影响浮箱4向岸边的浮动过程。
30.实施例三
31.如图1-图4所示，本实施例提出的一种水能发电设备，相较于实施例一，本实施例中，传动组件包括齿条块6、移动架12和两组并排分布的单向齿轮组件，转动杆5与齿条块6连接，齿条块6为矩形环状结构，齿条块6滑动设置在移动架12上，齿条块6内侧相对的两个表面上分别设置有齿条部a61和齿条部b62，齿条部a61和齿条部b62错位分布；单向齿轮组件包括齿轮7、转动盘8、弹性片9和棘爪10，两组单向齿轮组件中的两个齿轮7分别与齿条部a61和齿条部b62啮合连接，齿轮7上呈圆环形均匀设置多个衔接的棘齿701，齿轮7转动设置在转动盘8上，转动盘8设置在转动轴11上，弹性片9一端与转动盘8连接，弹性片9另一端抵接在棘爪10上，棘爪10转动设置在转动盘8上，棘爪10抵接在棘齿701处，移动架12转动设置在转动轴11上。
32.当转动杆5推动齿条块6移动时，齿条块6通过齿条部a61带动一组单向齿轮组件中的齿轮7逆时针转动，齿轮7在转动过程中会通过棘齿701压开棘爪10，弹性片9被弹开，齿轮7和转动盘8之间存在相对转动。齿条块6通过齿条部b62带动另一组单向齿轮组件中的齿轮7顺时针转动，该齿轮7带动抵紧在棘齿701处的棘爪10顺时针转动，棘爪10带动转动盘8顺时针转动，转动盘8带动转动轴11顺时针转动。当转动杆5拉动齿条块6移动时，同理，齿条部a61带动一组单向齿轮组件顺时针转动，齿条部b62带动另一组单向齿轮组件中的齿轮7逆时针转动，该齿轮7与该组单向齿轮组件中的转动盘8之间存在相对转动。综上所述，不论转动杆5推动还是拉动齿条块6移动，均能实现转动轴11的同向转动，从而实现飞轮18的同向转动。
33.移动架12上对称设置有两组限位组件，限位组件包括安装板13、导向杆14、挡板15、螺栓和弹性件16，安装板13设置在移动架12上，导向杆14设置在安装板13上，挡板15滑动设置在导向杆14上，螺栓连接在导向杆14端部，弹性件16两端分别与安装板13和挡板15连接。两组限位组件分布在移动架12两侧，能防止齿条块6两端撞击到移动架12，齿条块6只会撞击到挡板15，挡板15压缩弹性件16，利用弹性件16来缓冲，同时，当弹性件16反弹时，还会推动齿条块6移动，为浮箱装置的移动提供辅助作用。弹性件16为压缩弹簧，弹性件16位
于导向杆14外围，则压缩弹簧能稳定使用。
34.上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本实用新型宗旨的前提下还可以作出各种变化。

技术特征：
1.一种水能发电设备，其特征在于，包括：浮箱装置，其漂浮在海水中并在海浪作用下往复运动；发电装置；传动装置，其包括固定架(17)和传动机构，传动机构包括转动杆(5)、转动轴(11)、飞轮(18)和用于带动飞轮(18)沿同一方向转动的传动组件，转动杆(5)一端与浮箱装置转动连接，转动杆(5)另一端与传动组件连接，传动组件与转动轴(11)连接，飞轮(18)与发电装置传动连接，飞轮(18)设置在转动轴(11)上，转动轴(11)转动设置在固定架(17)上。2.根据权利要求1所述的一种水能发电设备，其特征在于，浮箱装置包括支撑架(1)、配重块(2)和浮箱(4)，配重块(2)设置在支撑架(1)底部，浮箱(4)设置在支撑架(1)顶部。3.根据权利要求2所述的一种水能发电设备，其特征在于，浮箱(4)包括侧板(41)和箱体(42)，侧板(41)关于箱体(42)对称设置两个，两个侧板(41)分别连接在箱体(42)两端，箱体(42)顶部具有呈倒v形分布的来浪接触面(421)和回浪接触面(422)，回浪接触面(422)位于传动组件所在侧。4.根据权利要求3所述的一种水能发电设备，其特征在于，浮箱(4)还包括隔板(43)，隔板(43)竖直设置在回浪接触面(422)上，隔板(43)沿回浪接触面(422)倾斜方向并排设置多个，隔板(43)上设置有出水口(431)，出水口(431)位于回浪接触面(422)上；支撑架(1)两端均设置有导流板(3)，导流板(3)沿远离支撑架(1)方向逐渐向传动组件所在侧倾斜。5.根据权利要求1所述的一种水能发电设备，其特征在于，传动组件包括齿条块(6)、移动架(12)和两组并排分布的单向齿轮组件，转动杆(5)与齿条块(6)连接，齿条块(6)为矩形环状结构，齿条块(6)滑动设置在移动架(12)上，齿条块(6)内侧相对的两个表面上分别设置有齿条部a(61)和齿条部b(62)，齿条部a(61)和齿条部b(62)错位分布；单向齿轮组件包括齿轮(7)、转动盘(8)、弹性片(9)和棘爪(10)，两组单向齿轮组件中的两个齿轮(7)分别与齿条部a(61)和齿条部b(62)啮合连接，齿轮(7)上呈圆环形均匀设置多个衔接的棘齿(701)，齿轮(7)转动设置在转动盘(8)上，转动盘(8)设置在转动轴(11)上，弹性片(9)一端与转动盘(8)连接，弹性片(9)另一端抵接在棘爪(10)上，棘爪(10)转动设置在转动盘(8)上，棘爪(10)抵接在棘齿(701)处，移动架(12)转动设置在转动轴(11)上。6.根据权利要求5所述的一种水能发电设备，其特征在于，移动架(12)上对称设置有两组限位组件，限位组件包括安装板(13)、导向杆(14)、挡板(15)、螺栓和弹性件(16)，安装板(13)设置在移动架(12)上，导向杆(14)设置在安装板(13)上，挡板(15)滑动设置在导向杆(14)上，螺栓连接在导向杆(14)端部，弹性件(16)两端分别与安装板(13)和挡板(15)连接。7.根据权利要求6所述的一种水能发电设备，其特征在于，弹性件(16)为压缩弹簧，弹性件(16)位于导向杆(14)外围。

技术总结
本实用新型涉及水力发电领域，具体为一种水能发电设备。其包括浮箱装置、发电装置和传动装置；浮箱装置漂浮在海水中并在海浪作用下往复运动；传动装置包括固定架和传动机构，传动机构包括转动杆、转动轴、飞轮和用于带动飞轮沿同一方向转动的传动组件，转动杆一端与浮箱装置转动连接，转动杆另一端与传动组件连接，传动组件与转动轴连接，飞轮与发电装置传动连接，飞轮设置在转动轴上，转动轴转动设置在固定架上。本实用新型提高了对海浪能利用效率和和运行可靠性。率和和运行可靠性。率和和运行可靠性。


技术研发人员：李建平
受保护的技术使用者：李建平
技术研发日：2023.02.15
技术公布日：2023/6/7