一种导轨式多功能组合型波浪发电装置的制作方法

1.本发明涉及海洋能源开发技术领域，具体为一种导轨式多功能组合型波浪发电装置。


背景技术：

2.海洋或河流中主要存放有液体物质的水，海洋或河流中蕴含大量的各种不同形式的能量，通过将海洋或河流中存在的能量统称为海洋能，海洋能指依附在海水中或河流中的可再生能源，海洋能通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能等形式存在于海洋之中或河流之中，海洋能的利用是指利用一定的方法、设备把各种海洋能转换成电能或其他可利用形式的能。由于海洋能具有可再生性和不污染环境等优点，因此是一种亟待开发的具有战略意义的新能源。
3.如现有的，专利号cn201910965611.2公开了一种可利用太阳能、波浪能及风能发电的海洋平台，其解决了现有海洋平台使用寿命低等问题。所述海洋平台包括平台本体，所述平台本体的侧壁连接有若干个用于波浪能发电的振荡浮子，且该平台本体的侧壁还开设有容纳槽，所述容纳槽的两侧分布有向外延伸的导轨，所述导轨上滑动连接有太阳能电池板，所述平台本体上设置有能够带动太阳能电池板伸缩的驱动源，所述海洋平台还包括与所述平台本体相连接的风能发电装置。本发明中的太阳能电池板可伸缩，因此可避免被较大风浪损坏，提高整体使用寿命。
4.上述专利公开的技术是对海洋中的风能以及太阳能进行开发利用的装置，在海洋或河流中，还有潮汐能、波浪能以及海流能可以开发，因此在现有技术中，很少有海洋能开发装置能够同时对海洋或河流中的潮汐能、波浪能以及海流能进行同时开发实现能源转换为电能技术，尤其是当海洋或河流中的海流能以及波浪能，传统的对于海洋或河流中的波浪能开发过程中都是只利用波浪的上升势能或降落势能间歇推动发电机转动，这样会使得现有技术对波浪能开发的利用率不高。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种导轨式多功能组合型波浪发电装置，解决上述专利公开的技术是对海洋中的风能以及太阳能进行开发利用的装置，在海洋或河流中，还有潮汐能、波浪能以及海流能可以开发，因此在现有技术中，很少有海洋能开发装置能够同时对海洋或河流中的潮汐能、波浪能以及海流能进行同时开发实现能源转换为电能技术，尤其是当海洋或河流中的海流能以及波浪能，传统的对于海洋或河流中的波浪能开发过程中都是只利用波浪的上升势能或降落势能间歇推动发电机转动，这样会使得现有技术对波浪能开发的利用率不高。
6.本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种导轨式多功能组合型波浪发电装置，包括设置于海面上方的支撑基塔，所述支撑基塔顶端左侧固定安装有圆筒结构的转轴套筒，所述转轴套筒内转动连接有支撑轴梁，所述支撑轴梁顶端设置有拨轮
支架，所述拨轮支架底端滚动连接有叶片轮，所述叶片轮前侧端面安装有第一带轮，所述转轴套筒的中部固定安装有第一发电机，所述第一发电机与第一带轮之间连接有第一传动带；
7.所述支撑基塔顶端安装有第二发电机，所述支撑基塔顶端右侧安装有支撑板，所述支撑板顶端固定安装有直立于支撑板顶端的滑动机架，所述滑动机架内滑动连接有固定钢块，所述固定钢块的右侧顶面以及所述固定钢块的底面各安装有漂浮泡沫，漂浮泡沫漂浮于海面，所述漂浮泡沫在支撑基塔右侧可往复上下垂直升降，通过所述漂浮泡沫在支撑基塔右侧上下垂直升降过程中带动第二发电机工作；
8.所述转轴套筒的外壁开设有通槽，伸入于转轴套筒内的所述支撑轴梁顶端安装有第二齿轮，所述支撑基塔顶端固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机向外伸出有输出轴，所述第一伺服电机的输出轴顶端固定安装有第一齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合连接。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述固定钢块的左侧设置有与滑动机架平行的第二升降齿条以及第三升降齿条，所述第二升降齿条的左侧设置有第二活动直齿，所述支撑板顶端安装有第二驱动齿轮，所述支撑板底端安装有第二大带轮，所述第二大带轮的其中一端面固定有第二小带轮；
10.所述第二发电机向两侧伸出有输出轴，所述第二发电机的其中一端输出轴安装有第三带轮，所述第二发电机的另一端输出轴安装有第四带轮，所述第二大带轮与第三带轮之间连接有第二a传动带，所述第二小带轮与第二驱动齿轮之间连接有第二b传动带。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述第三升降齿条的左侧设置有第三活动直齿，所述第三活动直齿的左侧啮合连接有第四驱动齿轮，所述支撑板底端安装有第四大带轮，所述第四大带轮的其中一端面固定有第四小带轮，所述第四大带轮与第四带轮之间连接有第四b传动带，所述第四小带轮与第四驱动齿轮之间连接有第四a传动带。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述第二驱动齿轮的其中一个端面固定有第一小棘轮，所述支撑板顶端固定安装有凸起的第一支撑底座，所述第一支撑底座顶端铰接有直立于第一支撑底座顶端的第一小棘爪，所述第一小棘爪的左侧设置有第一限位挡块，所述第一限位挡块顶端与第一小棘爪中部连接有第一拉簧。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述第四驱动齿轮的其中一个端面固定有第一小棘轮，所述支撑板顶端固定安装有凸起的第一支撑底座，所述第一支撑底座顶端铰接有直立于第一支撑底座顶端的第一小棘爪，所述第一小棘爪的左侧设置有第一限位挡块，所述第一限位挡块顶端与第一小棘爪中部连接有第一拉簧
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述第二活动直齿包括根部铰接于第二升降齿条左侧的左干个等间距分布的第二直齿，每一个所述第二直齿底端设置有第二限位承托块支撑，每一个所述第二直齿顶端中部设置有第二弹簧支撑。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述第三活动直齿包括根部铰接于第三升降齿条左侧的左干个等间距分布的第二直齿，每一个所述第二直齿顶端设置有第二限位承托块支撑，且每一个所述第二直齿底端中部设置有第二弹簧支撑。
16.与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：
17.一、本发明通过将支撑基塔设置在海面的上方，支撑基塔左侧设置有支撑轴梁，支
撑轴梁的下方设置有叶片轮，叶片轮通过第一伺服电机驱动支撑轴梁在转轴套筒上转动，使支撑轴梁底部的叶片轮随着支撑轴梁沿转轴套筒的径向做回转调节，调节叶片轮嵌入海水表面，实现通过海水表面液体流动产生的推能推动叶片轮在拨轮支架上转动，实现对海洋中的海流能进行取力，使叶片轮带动第一发电机转动，并通过第一发电机发电后将能量传输至外部储存设备(如各类储存电能的电池)。
18.二、本发明支撑基塔右侧设置有固定钢块和漂浮泡沫，通过将固定钢块在滑动机架上设置为可往复升降滑动，并利用漂浮泡沫在海面上的漂浮力，通过海水表面的波浪使局部的海面升高或降低时，会带动固定钢块在滑动机架上进行往复升降滑动，通过固定钢块在滑动机架上往复滑动推动第二发电机持续性转动，从而实现对海洋中的波浪能进行取力。
19.三、其中，本发明通过设置的固定钢块在滑动机架上进行往复升降滑动实现持续性推动第二发电机转动，其中的往复升降滑动实现当固定钢块在滑动机架上进行向上升起时推动第二发电机转动，当固定钢块在滑动机架上进行向下降落时仍能起推动第二发电机转动的作用，本技术相较于现有技术中公开的只利用波浪的上升势能或降落势能间歇推动发电机转动可以明显提高对波浪能开发过程中的利用率，提高取力效果。
20.四、本发明公开的第三升降齿条上的第三直齿均是铰接设置，并使第三升降齿条上的每一个第三直齿通过下方对应的第三弹簧进行弹性支撑，配合每一个第三直齿上方设置的第三承托块进行支撑，使第三升降齿条只能向下滑动时推动换向轮转动，当第三升降齿条上升时通过第四驱动齿轮的第一小棘轮与第一小棘爪配合实现止回锁紧，使第三升降齿条上升时利用第三弹簧的弹性让位，使第三直齿受换向轮的推动进行放倒，不推动换向轮转动，从而实现第三升降齿条以及第二升降齿条进行同步上下往复升降过程中推动第二发电机的输出轴持续往同一方向转动。
21.五、本发明公开的第二升降齿条上的第二直齿均是铰接设置，并使第二升降齿条上的每一个第二直齿通过上方对应的第二弹簧进行弹性支撑，配合每一个第二直齿上方设置的第二限位承托块进行支撑，使第二升降齿条只能向上滑动时推动第二驱动齿轮转动，当第二升降齿条上升时通过第二驱动齿轮的第一小棘轮与第一小棘爪配合实现止回锁紧，使第二升降齿条下降时利用第二弹簧的弹性让位，使第二直齿受第二驱动齿轮的推动进行放倒，不推动第二驱动齿轮转动，从而实现第三升降齿条以及第二升降齿条进行同步上下往复升降过程中推动第二发电机的输出轴持续往同一方向转动。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
23.图1为本发明导轨式多功能组合型波浪发电装置安装在海面上的结构示意图；
24.图2为本发明说明书附图1的a向结构示意图；
25.图3为本发明第二驱动齿轮与第二升降齿条、第二活动直齿啮合的前视结构示意图；
26.图4为本发明第四驱动齿轮、换向轮、第三活动直齿以及第三升降齿条的结构示意图；
27.图5为本发明说明书附图2的b处局部放大图；
28.图6为本发明说明书附图2的c处局部放大图；
29.图7为本发明说明书附图3的d处局部放大图；
30.图中：1、固定锚；2、拉绳；3、支撑基塔；4、转轴套筒；5、支撑轴梁；6、拨轮支架；7、叶片轮；8、第一带轮；9、第一传动带；10、第一发电机；11、第二输出轴；12、第一伺服电机；13、第一齿轮；14、第二齿轮；15、第二发电机；16、第二a传动带；17、第二大带轮；18、第二小带轮；19、第二b传动带；20、第二驱动齿轮；2001、第一小棘轮；2002、第一小棘爪；2003、第一拉簧；2004、第一限位挡块；2005、第一支撑底座；21、第二升降齿条；22、第二活动直齿；2201、第二弹簧；2202、第二直齿；2203、第二限位承托块；40、固定钢块；23、漂浮泡沫；24、滑动机架；25、第三带轮；26、第四带轮；27、第四大带轮；28、第四小带轮；29、第四a传动带；30、第四驱动齿轮；31、换向轮；32、第三活动直齿；3201、第三承托块；3202、第三直齿；3203、第三弹簧；33、第三升降齿条；34、支撑板；39、支撑杆。
具体实施方式
31.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
32.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
33.需要说明的是，当元件被成称为“固定于”另一个元件，它可以是另一个元件上或者也可以是存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”“右”以及类似的表达只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
34.实施例1
35.请参阅图1-7，为一种导轨式多功能组合型波浪发电装置的整体结构示意图；
36.一种导轨式多功能组合型波浪发电装置，包括深埋于海底的固定锚1，固定锚1顶端设置有拉绳2，拉绳2顶端连接于漂浮物，漂浮物可以为漂浮泡沫或使用其他漂浮材质制得的漂浮物，漂浮物上顶端固定安装有支撑杆39，支撑杆39顶端固定安装有支撑基塔3，支撑基塔3伸出于海面上方，支撑基塔3顶端左侧固定安装有圆筒结构的转轴套筒4，转轴套筒4内转动连接有支撑轴梁5，支撑轴梁5顶端设置有拨轮支架6，拨轮支架6底端滚动连接有叶片轮7，叶片轮7前侧端面安装有第一带轮8，转轴套筒4的中部固定安装有第一发电机10，第一发电机10与第一带轮8之间连接有第一传动带9；
37.支撑基塔3顶端安装有第二发电机15，支撑基塔3顶端右侧安装有支撑板34，支撑板34顶端固定安装有直立于支撑板34顶端的滑动机架24，滑动机架24内滑动连接有固定钢块40，固定钢块40的右侧顶面以及固定钢块40的底面各安装有漂浮泡沫23，漂浮泡沫23漂浮于海面，漂浮泡沫23在支撑基塔3右侧可往复上下垂直升降，通过漂浮泡沫23在支撑基塔3右侧上下垂直升降过程中带动第二发电机15工作。
38.其中，本发明通过将固定锚1打入海底，适用于靠近海岸边的浅海区内，使支撑基塔3位于海面的上方，通过支撑基塔3对发电机进行支撑，使发电机不易被海水浸泡，有效提高发电效率，保障发电机的工作稳定性。
39.其中的，本发明通过将支撑基塔3设置在海面的上方，通过支撑基塔3对发电机以
及各种取力设备进行支撑，使发电机以及各种取力设备不易长时间被海水浸泡，有效提高发电机以及各种取力设备组件的使用寿命，提高各组件的工作稳定性，延缓使用寿命。
40.其中的，本发明通过将支撑基塔3设置在海面的上方，支撑基塔3左侧设置有支撑轴梁5，支撑轴梁5的下方设置有叶片轮7，叶片轮7通过第一伺服电机12驱动支撑轴梁5在转轴套筒4上转动，使支撑轴梁5底部的叶片轮7随着支撑轴梁5沿转轴套筒4的径向做回转调节，调节叶片轮7嵌入海水表面，实现通过海水表面液体流动产生的推能推动叶片轮7在拨轮支架6上转动，实现对海洋中的海流能进行取力，使叶片轮7带动第一发电机10转动，并通过第一发电机10发电后将能量传输至外部储存设备(如各类储存电能的电池)。
41.其中，外部储存设备可以设置在支撑台3，也可以设置在靠近岸边，并通过电缆连接外部储存设备与第一发电机10以及第二发电机15，实现电能的传输。
42.转轴套筒4的外壁开设有通槽，伸入于转轴套筒4内的支撑轴梁5顶端安装有第二齿轮14，支撑基塔3顶端固定安装有第一伺服电机12，第一伺服电机12向外伸出有输出轴，第一伺服电机12的输出轴顶端固定安装有第一齿轮13，第一齿轮13与第二齿轮14啮合连接。
43.固定钢块40的左侧设置有与滑动机架24平行的第二升降齿条21以及第三升降齿条33，第二升降齿条21的左侧设置有第二活动直齿22，支撑板34顶端安装有第二驱动齿轮20，支撑板34底端安装有第二大带轮17，第二大带轮17的其中一端面固定有第二小带轮18；
44.第二发电机15向两侧伸出有输出轴，第二发电机15的其中一端输出轴安装有第三带轮25，第二发电机15的另一端输出轴安装有第四带轮26，第二大带轮17与第三带轮25之间连接有第二a传动带16，第二小带轮18与第二驱动齿轮20之间连接有第二b传动带19。
45.具体的，本发明支撑基塔3右侧设置有固定钢块40和漂浮泡沫23，通过将固定钢块40在滑动机架24上设置为可往复升降滑动，并利用漂浮泡沫23在海面上的漂浮力，通过海水表面的波浪使局部的海面升高或降低时，会带动固定钢块40在滑动机架24上进行往复升降滑动，通过固定钢块40在滑动机架24上往复滑动推动第二发电机15持续性转动，从而实现对海洋中的波浪能进行取力。
46.具体的，其中，本发明通过设置的固定钢块40在滑动机架24上进行往复升降滑动实现持续性推动第二发电机15转动，其中的往复升降滑动实现当固定钢块40在滑动机架24上进行向上升起时推动第二发电机15转动，当固定钢块40在滑动机架24上进行向下降落时仍能起推动第二发电机15转动的作用，本技术相较于现有技术中公开的只利用波浪的上升势能或降落势能间歇推动发电机转动可以明显提高对波浪能开发过程中的利用率，提高取力效果。
47.其中的，本发明通过将固定钢块40在滑动机架24上进行滑动并使固定钢块40在滑动机架24上进行向上升起时，通过第二升降齿条21向上升起推动第二驱动齿轮20转动，第二驱动齿轮20通过第二b传动带19推动第二小带轮18转动，由于第二小带轮18与第二大带轮17固定为一体结构，第二小带轮18与第二大带轮17同轴转动，并通过第二大带轮17带动第三带轮25转动，第三带轮25转动带动第二发电机15的输出轴转动，从而实现驱动第二发电机15工作，其中的，第二小带轮18与第二大带轮17为一体，使小带轮转动一周，带动第二大带轮17转动一周，第二大带轮17转动一周实现带动第三带轮25转动n周，从而实现对波浪能提升助力的作用。
48.第三升降齿条33的左侧设置有第三活动直齿32，第三活动直齿32的左侧啮合连接有第四驱动齿轮30，支撑板34底端安装有第四大带轮27，第四大带轮27的其中一端面固定有第四小带轮28，第四大带轮27与第四带轮26之间连接有第四b传动带，第四小带轮28与第四驱动齿轮30之间连接有第四a传动带29。
49.其中的，由于第三升降齿条33与第二升降齿条21均固定在固定钢块40上，当固定钢块40以及第二升降齿条21向下降落时，第三升降齿条33也会跟随固定钢块40以及第二升降齿条21向下降落，第三升降齿条33向下降落过程中，会带动换向轮31转动，换向轮31带动第四驱动齿轮30转动，第四驱动齿轮30通过第四a传动带29拖动第四小带轮28转动，由于第四小带轮28与第四大带轮27固定为一体，此时，第四大带轮27与第四小带轮28同步转动，第四大带轮27通过传动带托动第四带轮26进行转动，第四带轮26转动带动第二发电机15的输出轴进行轴向转动，推动第二发电机15进行工作，从而实现本技术中的固定钢块40在滑动机架24上进行上下往复滑动过程中，均可带动第二发电机15的输出轴沿同一旋转方向持续不停地旋转，从而使第二发电机15持续稳定地工作。
50.第二驱动齿轮20的其中一个端面固定有第一小棘轮2001，支撑板34顶端固定安装有凸起的第一支撑底座2005，第一支撑底座2005顶端铰接有直立于第一支撑底座2005顶端的第一小棘爪2002，第一小棘爪2002的左侧设置有第一限位挡块2004，第一限位挡块2004顶端与第一小棘爪2002中部连接有第一拉簧2003，通过第一拉簧2003实现第一小棘爪2002的止回动作灵敏性。
51.第四驱动齿轮30的其中一个端面固定有第一小棘轮2001，支撑板34顶端固定安装有凸起的第一支撑底座2005，第一支撑底座2005顶端铰接有直立于第一支撑底座2005顶端的第一小棘爪2002，第一小棘爪2002的左侧设置有第一限位挡块2004，第一限位挡块2004顶端与第一小棘爪2002中部连接有第一拉簧2003，通过第一拉簧2003实现第一小棘爪2002的止回动作灵敏性。
52.第二活动直齿22包括根部铰接于第二升降齿条21左侧的左干个等间距分布的第二直齿2202，每一个第二直齿2202底端设置有第二限位承托块2203支撑，每一个第二直齿2202顶端中部设置有第二弹簧2201支撑。
53.第三活动直齿32包括根部铰接于第三升降齿条33左侧的左干个等间距分布的第二直齿2202，每一个第二直齿2202顶端设置有第二限位承托块2203支撑，且每一个第二直齿2202底端中部设置有第二弹簧2201支撑。
54.本发明公开的第三升降齿条33上的第三直齿3202均是铰接设置，并使第三升降齿条33上的每一个第三直齿3202通过下方对应的第三弹簧3203进行弹性支撑，配合每一个第三直齿3202上方设置的第三承托块3201进行支撑，使第三升降齿条33只能向下滑动时推动换向轮31转动，当第三升降齿条33上升时通过第四驱动齿轮30的第一小棘轮2001与第一小棘爪2002配合实现止回锁紧，使第三升降齿条33上升时利用第三弹簧3203的弹性让位，使第三直齿3202受换向轮31的推动进行放倒，不推动换向轮31转动，从而实现第三升降齿条33以及第二升降齿条21进行同步上下往复升降过程中推动第二发电机15的输出轴持续往同一方向转动。
55.本发明公开的第二升降齿条21上的第二直齿2202均是铰接设置，并使第二升降齿条21上的每一个第二直齿2202通过上方对应的第二弹簧2201进行弹性支撑，配合每一个第
二直齿2202上方设置的第二限位承托块2203进行支撑，使第二升降齿条21只能向上滑动时推动第二驱动齿轮20转动，当第二升降齿条21上升时通过第二驱动齿轮20的第一小棘轮2001与第一小棘爪2002配合实现止回锁紧，使第二升降齿条21下降时利用第二弹簧2201的弹性让位，使第二直齿2202受第二驱动齿轮20的推动进行放倒，不推动第二驱动齿轮20转动，从而实现第三升降齿条33以及第二升降齿条21进行同步上下往复升降过程中推动第二发电机15的输出轴持续往同一方向转动。
56.本发明第三升降齿条33以及第二升降齿条21驱动第二发明机15持续转动的工作原理如下：
57.其中，当海面的波浪升高至海面最高位置时，推动固定钢块40在滑动机架24上进行向上升起至最高位置并向下降落时，带动第二升降齿条21向下降落，此时，第二驱动齿轮20通过第二驱动齿轮20端面上的第一小棘轮2001与对应的第一小棘爪2002配合实现锁紧止回运动，并通过第二升降齿条21上的若干个铰接的第二直齿2202向上摆动进行弹性让位，使第二升降齿条21向下降落时不会带动第二发电机15的输出轴进行反向转动。
58.具体的，由于第三升降齿条33与第二升降齿条21均固定在固定钢块40上，当固定钢块40以及第二升降齿条21向下降落时，第三升降齿条33也会跟随固定钢块40以及第二升降齿条21向下降落，第三升降齿条33向下降落过程中，会带动换向轮31转动，换向轮31带动第四驱动齿轮30转动，第四驱动齿轮30通过第四a传动带29拖动第四小带轮28转动，由于第四小带轮28与第四大带轮27固定为一体，此时，第四大带轮27与第四小带轮28同步转动，第四大带轮27通过传动带托动第四带轮26进行转动，第四带轮26转动带动第二发电机15的输出轴进行轴向转动，推动第二发电机15进行工作，从而实现本技术中的固定钢块40在滑动机架24上进行上下往复滑动过程中，均可带动第二发电机15的输出轴沿同一旋转方向持续不停地旋转，从而使第二发电机15持续稳定地工作。
59.同理，当海面的波浪降低至海面最低位置并向上升起时，推动固定钢块40在滑动机架24上降落至最低位置并向上升起时，带动第三升降齿条33向上升起，此时，第四驱动齿轮30通过第四驱动齿轮30端面上的第一小棘轮2001与第一小棘爪2002啮合，实现第四驱动齿轮30止回旋转，并通过第三升降齿条33的若干个铰接的第三直齿3202向下摆动进行弹性让位，使第三升降齿条33向上生气时不会带动第二发电机15的输出轴进行反向转动。从而使第三升降齿条33以及第二升降齿条21进行同步上下往复升降过程中推动第二发电机15的输出轴持续往同一方向转动。
60.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。