一種單向轉(zhuǎn)換裝置及采用該裝置的發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能量轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種搖擺發(fā)電技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境污染、能源危機(jī)是全人類共同面臨的問題，如何在日常生活中獲取更多不規(guī)則的動能加以有效的應(yīng)用，特別在自然界中獲取更多不規(guī)則的綠色能源是全人類共同的目標(biāo)。大海有著取之不盡用之不完綠色可再生能源，近百年來許多國家投入了大量的資金與人才研究開發(fā)海洋發(fā)電，但由于大海波動方向很不規(guī)則，而且天氣變化無常，然而現(xiàn)如今的海洋發(fā)電設(shè)備大多存在著能量吸收及轉(zhuǎn)換效率低、制造成本高、抗自然災(zāi)害能力不足的等因素，導(dǎo)致海洋發(fā)電產(chǎn)業(yè)長期以來遲遲未能進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
[0003]中國發(fā)明專利號為201010561662.8專利名稱為一種波浪發(fā)電方法以及實施此方法的系統(tǒng)，該發(fā)明利用浮子在波浪的作用下?lián)u擺浮動帶動了單向轉(zhuǎn)換裝置做單向旋轉(zhuǎn)發(fā)電，雖然該發(fā)明能較好的把波浪能以機(jī)械能的形式直接帶動發(fā)電機(jī)組件發(fā)電，但在海洋中由于波浪能方向的不穩(wěn)定性只能單方向的吸收海浪的來回動能，如要同時吸收海浪的側(cè)面動能及多角度的波動能則需要同時在不同角度方位安裝更多的發(fā)電裝置，導(dǎo)致該發(fā)明海浪的吸收效率較低，成本投入與產(chǎn)出效益低等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)的諸多不足，本發(fā)明其目的在于提供一種能同時吸收來自不同方向的搖擺動力，同時把這種搖擺動力轉(zhuǎn)換為單向旋轉(zhuǎn)的機(jī)械傳動動力，并透過慣性飛輪、增速裝置及發(fā)電機(jī)組件來實現(xiàn)發(fā)電。本發(fā)明產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)、造價及維護(hù)成本比較低廉，可廣泛應(yīng)用多種環(huán)境的海洋發(fā)電領(lǐng)域且不限于海洋發(fā)電領(lǐng)域。
[0005]本發(fā)明還包括:所述的單向轉(zhuǎn)換裝置、慣性飛輪、增速齒輪組件、發(fā)電機(jī)組件、搖擺裝置，所述的單向轉(zhuǎn)換裝置包括:能吸收前后搖擺動力源并利用超越離合器與齒輪相結(jié)合轉(zhuǎn)換為單向旋轉(zhuǎn)動力并把這種單向旋轉(zhuǎn)動力傳輸給動力輸出軸的第一搖擺輸入軸;能吸收左右搖擺動力源并利用超越離合器與齒輪相結(jié)合轉(zhuǎn)換為單向旋轉(zhuǎn)動力并把這種單向旋轉(zhuǎn)動力傳輸給動力輸出軸的第二搖擺輸入軸;能吸收水平搖擺動力源并利用超越離合器與齒輪相結(jié)合轉(zhuǎn)換為單向旋轉(zhuǎn)動力并把這種單向旋轉(zhuǎn)動力傳輸給動力輸出軸的第三搖擺輸入軸;動力輸出軸。
[0006]所述的第一搖擺輸入軸與第二搖擺輸入軸水平直角錯開，即是所述的第一搖擺輸入軸與第二搖擺輸入軸的搖擺方位不一樣;所述的第三搖擺輸入軸與第一搖擺輸入軸、第二搖擺輸入軸垂直直角錯開，即是所述的第三搖擺輸入軸與第一搖擺輸入軸和第二搖擺輸入軸的搖擺方位不一樣;所述的第一搖擺輸入軸的軸線上安裝有第一齒輪、第二齒輪、第一超越離合器、第二超越離合器，所述的第一超越離合器與第二超越離合器的動力傳動方向相反，所述的第二搖擺輸入軸的軸線上安裝有第三齒輪、第四齒輪、第三超越離合器、第四超越離合器，所述的第三超越離合器與第四超越離合器的動力傳動方向相反，所述的第三搖擺輸入軸的軸線上安裝有第五齒輪、第六齒輪、第五超越離合器、第六超越離合器，所述的第五超越離合器與第六超越離合器的動力傳動方向相反，所述的動力輸出軸可嚙合于第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪、第六齒輪中的任何一個齒輪;所述的第六齒輪和第五齒輪的齒輪直徑大于第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪和第四齒輪的齒輪直徑；所述的第五齒輪和第六齒輪同時嚙合于第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪，但此時的第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪的齒輪齒相互不碰觸;所述的第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪和第六齒輪在第一超越離合器、第二超越離合器、第三超越離合器、第四超越離合器、第五超越離合器、第六超越離合器的作用下始終保持獨(dú)自的單向旋轉(zhuǎn);所述的動力輸出軸安裝有慣性飛輪，所述的動力輸出軸連接增速齒輪組件;所述的增速齒輪組件的動力輸出軸連接發(fā)電機(jī)組件;所述的第一搖擺輸入軸、第二搖擺輸入軸、第三搖擺輸入軸可選擇性的安裝搖擺裝置;所述的搖擺裝置可根據(jù)設(shè)計需要設(shè)置為擺錘、浮力艙、水波輪(螺旋槳或者葉片)或者為其它搖擺物體;所述的第一搖擺輸入軸可懸掛安裝在搖擺裝置上，第二搖擺輸入軸安裝有擺錘，第三搖擺輸入軸安裝有水平擺錘;所述的增速齒輪組件、發(fā)電機(jī)組件或者單向轉(zhuǎn)換裝置都可安裝在一個密封艙內(nèi)部安裝于海底或者海面上，避免與海水的直接接觸;所述的單向轉(zhuǎn)換裝置可為單獨(dú)的密封體，第一搖擺輸入軸、第二搖擺輸入軸、第三搖擺輸入軸、動力輸出軸均安裝有所需要的軸承及油封以防止漏油及達(dá)到減少機(jī)械磨損及隔水效果;所述增速齒輪組件的齒輪增速比可根據(jù)該發(fā)明所選擇海洋區(qū)域的波浪波動頻率范圍的大小或者水流流速情況來設(shè)定齒輪的增速比，以適應(yīng)于發(fā)電機(jī)發(fā)電電壓及發(fā)電頻率所需的轉(zhuǎn)速要求;發(fā)電機(jī)組件也可根據(jù)需要，安裝穩(wěn)壓整流器整流后直接并入電池充電，或者可以借鑒現(xiàn)有的風(fēng)能發(fā)電并網(wǎng)方式直接并入國家電網(wǎng)。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:由于本發(fā)明的單向轉(zhuǎn)換安裝有三支不同方位的搖擺輸入軸，可以同時吸收來自不同方向的搖擺動力源，具有不穩(wěn)定動力源的能量收集機(jī)械轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、造價與維護(hù)成本相對低廉等有益效果，可應(yīng)用于多種具有不穩(wěn)定搖擺動力源的場所發(fā)電特別適用于多種海洋環(huán)境的發(fā)電。當(dāng)浮力艙選用全封閉結(jié)構(gòu)具有抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)等特點(diǎn)，浮力艙安裝水位平衡裝置和整流鰭以后可以很好的吸收海浪的沖擊力和加大上下浮動的角度，從而更好的提高發(fā)電效率。
【附圖說明】
[0008]圖1、三搖擺輸入軸單向轉(zhuǎn)換裝置正視剖面示意圖。
[0009]圖2、三搖擺輸入軸單向轉(zhuǎn)換裝置側(cè)視剖面示意圖。
[0010]圖3、雙搖擺輸入軸與動力輸出軸不同一方剖面示意圖。
[0011 ]圖4、雙搖擺輸入軸與動力輸出軸同一方向剖面不意圖。
[0012]圖5、多浮力艙搖擺發(fā)電裝置組合示意圖。
[0013]圖6、多浮力艙搖擺發(fā)電裝置組合艙內(nèi)發(fā)電機(jī)組合示意圖。
[0014]圖7、搖擺輸入軸安裝固定海上浮體支架示意圖。
[0015]圖8、單個單向轉(zhuǎn)換裝置安裝于海上浮體支架示意圖。
[0016]圖9、多個單向轉(zhuǎn)換裝置組合安裝于海上浮體支架示意圖。
[0017]圖10、單向轉(zhuǎn)換裝置安裝重錘懸掛于浮力艙搖擺裝置俯視剖面示意圖。
[0018]圖11、單向轉(zhuǎn)換裝置安裝重錘懸掛于浮力艙搖擺裝置側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖12、單向轉(zhuǎn)換裝置增加輔助搖擺輸入軸示意圖。
[0020]附圖中標(biāo)號:
1-第一齒輪；
2-第二齒輪；
3-第三齒輪；
4-第四齒輪；
5-第五齒輪；
6_第六齒輪；
7_第一超越離合器；
8_第二超越離合器；
9_第三超越離合器；
10-第四超越離合器；
11-第五超越離合器；
12-第六超越離合器；
13-第一搖擺輸入軸；
14-第二搖擺輸入軸；
15-第三搖擺輸入軸；
16-動力輸出軸；
17-慣性飛輪；
18-支架；
19-發(fā)電機(jī)組件；
20-輔助搖擺輸入軸；
21-輔助齒輪組；
22-單向轉(zhuǎn)換裝置；
23-搖擺裝置；
24-增速齒輪組件；
25-增速齒輪組件動力輸出軸；
26-海上浮體；
27-整流鰭；
28-錨鏈組件。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
本發(fā)明的單向轉(zhuǎn)換裝置如附圖1-4所示;所述的單向轉(zhuǎn)換裝置22包括:能吸收前后搖擺動力源并利用超越離合器與齒輪相結(jié)合轉(zhuǎn)換為單向旋轉(zhuǎn)動力并把這種單向旋轉(zhuǎn)動力傳輸給動力輸出軸的第一搖擺輸入軸13;能吸收左右搖擺動力源并利用超越離合器與齒輪相結(jié)合轉(zhuǎn)換為單向旋轉(zhuǎn)動力并把這種單向旋轉(zhuǎn)動力傳輸給動力輸出軸的第二搖擺輸入軸14;能吸收水平搖擺動力源并利用超越離合器與齒輪相結(jié)合轉(zhuǎn)換為單向旋轉(zhuǎn)動力并把這種單向旋轉(zhuǎn)動力傳輸給動力輸出軸的第三搖擺輸入軸15;動力輸出軸16。
[0022]所述的第一搖擺輸入軸13的軸線上安裝有第一齒輪1、第二齒輪2、第一超越離合器7和第二超越離合器8，所述的第一超越離合器7與第二超越離合器8的動力傳動方向相反，所述的第二搖擺輸入軸14的軸線上安裝有第三齒輪3、第四齒輪4、第三超越離合器9和第四超越離合器10，所述的第三超越離合器9與第四超越離合器10的動力傳動方向相反，所述的第三搖擺輸入軸15的軸線上安裝有第五齒輪5、第六齒輪6、第五超越離合器11和第六超越離合器12，所述的第五超越離合器11與第六超越離合器12的動力傳動方向相反;所述的動力輸出軸16可嚙合于第一齒輪1、第二齒輪2、第三齒輪3、第四齒輪4、第五齒輪5、第六齒輪6中的任何一個齒輪，當(dāng)動力輸出軸16跟搖擺輸入軸同一方向時，搖擺輸入軸為空心體，動力輸出軸16可以穿插于空心的搖擺輸入軸內(nèi)部把單向旋轉(zhuǎn)動力傳出，或者也可以動力輸出軸16設(shè)制為空心體，搖擺輸入軸穿插于空心的動力輸出軸16軸心內(nèi)部;所述的第六齒輪6和第五齒輪5的齒輪直徑大于第一齒輪1、第二齒輪2、第三齒輪3和第四齒輪4的齒輪直徑;所述的第五齒輪5和第六齒輪6同時嚙合于第一齒輪1、第二齒輪2、第三齒輪3、第四齒輪4，但此時的第一齒輪1、第二齒輪2、第三齒輪3、第四齒輪4的齒輪相互不碰觸;所述的第一齒輪1、第二齒輪2、第三齒輪3、第四齒輪4、第五齒輪5和第六齒輪6在第一超越離合器7