CN107420252B - 一种多自由度多筏式波能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多自由度多筏式波能发电装置,包括:单连杆筏子、可伸缩X轴Y轴连杆总成、Y轴Z轴连杆总成、X轴Z轴捕能模块、双连杆筏子;单连杆筏子与X轴Z轴捕能模块和双连杆筏子内都设置行星轮传动机构、摇摆转换单向转动机构、永磁发电机,其中X轴Z轴捕能模块和双连杆筏子内还设置差速扭矩合成器;通过行星轮传动机构与摇摆转换单向转动机构配合,实现筏子或连杆的多自由度机械运动转换成单向转动扭矩;在单连杆筏子中由一个单向转动扭矩驱动永磁发电机发电,在X轴Z轴捕能模块和双连杆筏子中通过差速扭矩合成器将两个单向转动扭矩合成后驱动永磁发电机发电;本装置能高效捕获多自由度运动筏子的波浪能量而且锚泊方便。
Description
技术领域
本发明涉及波能发电领域,特别涉及一种多自由度波面筏式波能发电是能装置。
背景技术
现有的波浪能俘获技术有:震荡水柱、筏式﹑收缩波道式﹑震荡浮子式﹑摆式等。震荡水柱波能装置其转动机构不与海水接触,防腐蚀性好,安全,维护方便;其缺点转换效率低,对小波浪能适应性不强,造价高昂。摆式波能装置,摆体的运动很适合波浪大推力和低频的特性,摆式装置的转换效率较高,但现有的装置机械维修比较困难,容易损坏。收缩波道式的优点是一级转换没有活动部件,可靠性好,维护费用低,***出力稳定;缺点是电站建造对地理地形要求高,不易推广。采用震荡浮子方式获得波浪能,其优点是波能转换效率高,其缺点是需考虑潮差、锚泊麻烦。筏式装置是漂浮在海面上,主要利用筏子之间的相对运动吸收能量,需解决筏式在波能作用下六个自由度运动的解耦以达到高效吸收能量的目的。其优点是锚泊方便、功率级别可以做到很大、易于推广。
发明内容
本发明针对上述技术问题,提出一种能完美成解决六个自由度运动的解耦问题,能量捕获效果好,环境适应能力强,锚泊方便,能捕获六个自由度运动波浪能量的发电装置。
为达到以上目的,通过以下技术方案实现的:
一种多自由度多筏式波能发电装置,包括:单连杆筏子、可伸缩X轴Y轴连杆总成、X轴Z轴捕能模块、Y轴Z轴连杆总成和双连杆筏子。
单连杆筏子包括:安装于单连杆筏子Y轴方向侧面几何中心的行星轮传动机构,行星轮传动机构的两组行星轮同时与摇摆转换单向转动机构的两套输入轮啮合,摇摆转换单向转动机构的输出轴与永磁发电机轴联;其中,行星轮传动机构的输入轴与可伸缩X轴Y轴连杆总成的Y轴节连接,可伸缩X轴Y轴连杆总成的Y轴轴套套置在单连杆筏子Y轴方向对侧面几何中心的轴座上,可伸缩X轴Y轴连杆总成可绕单连杆筏子的Y轴自由往复摆动;
可伸缩X轴Y轴连杆总成呈“Y”型万向节,包括:Y轴节和Y轴轴套与X轴节,其X轴方向可伸缩改变几何长度。
X轴Z轴捕能模块包括:安装于X轴Z轴换捕模块X轴方向侧面几何中心的行星轮传动机构,X轴行星轮传动机构的两组行星轮同时与摇摆转换单向转动机构的两套输入轮啮合,摇摆转换单向转动机构的输出轴与差速扭矩合成器的太阳轮1轴联; X轴Z轴换捕模块Z轴方向安装了Z轴摇摆转换单向转动机构, Z轴摇摆转换单向转动机构的输入锥轮同时与Z轴摇摆转换单向转动机构的两套X轴锥轮啮合,Z轴摇摆转换单向转动机构的输出轴与差速扭矩合成器的太阳轮2轴联,差速扭矩合成器的输出轮与永磁发电机的输入轮啮合传动;其中,差速扭矩合成器总成是通用差速器总成的逆向应用;X轴行星轮传动机构的输入轴与可伸缩X轴Y轴连杆总成的X轴节连接,可伸缩X轴Y轴连杆总成可绕X轴Z轴捕能模块的X轴自由往复摆动; Y轴Z轴连杆总成的Z轴节与输入锥轮轴联,Y轴Z轴连杆总成可绕X轴Z轴捕能模块的Z轴自由往复摆动;
Y轴Z轴连杆总成呈扭“H”型万向节,包括:Y轴节和Y轴轴套、Z轴节与Z轴轴套。
双连杆筏子包括:一套安装于双连杆筏子Y轴方向侧面几何中心的行星轮传动机构,行星轮传动机构的行星轮同时与摇摆转换单向转动机构的两套输入轮啮合,摇摆转换单向转动机构的输出轴与差速扭矩合成器的太阳轮1轴联;另一套安装于双连杆筏子Y轴方向对侧面几何中心的行星轮传动机构,行星轮传动机构的行星轮同时与摇摆转换单向转动机构的两套输入轮啮合,摇摆转换单向转动机构输出轴与差速扭矩合成器的太阳轮2轴联;差速扭矩合成器的输出轮与永磁发电机的输入轮啮合传动;其中,一套Y轴行星轮传动机构的输入轴与一套Y轴Z轴连杆总成的Y轴节连接,本套Y轴Z轴连杆总成的Y轴轴套套置在另一套Y轴行星轮传动机构的输入轴上;同理,另一套Y轴行星轮传动机构的输入轴与另一套Y轴Z轴连杆总成的Y轴节连接,本套Y轴Z轴连杆总成的Y轴轴套套置在另一套Y轴行星轮传动机构的输入轴上;两套Y轴Z轴连杆总成可绕双连杆筏子的Y轴自由往复摆动。
行星轮传动机构包括:输入轴、太阳轮和两组行星轮,其中,太阳轮与输入轴连接,两组行星轮既与太阳轮啮合又同时与摇摆转换单向转动机构的两套输入齿轮啮合。
摇摆转换单向转动机构包括:输入齿轮1、输入齿轮2、超越离合1、超越离合2、传动齿轮1、传动齿轮2和输出轴;其中,输入齿轮1与超越离合器1的外套同轴装配,传动齿轮1与超越离合器1的内套同轴装配,超越离合器1的转向为顺时针;输入齿轮2与超越离合器2的外套同轴装配,传动齿轮2与超越离合器2的内套同轴装配,超越离合器2的转向为逆时针;传动齿轮1与传动齿轮2啮合,传动齿轮2与输出轴连轴。
可伸缩X轴Y轴连杆总成的Y轴节与所述单连杆筏子中的Y轴行星轮传动机构的输入轴连接装配,可伸缩X轴Y轴连杆总成的Y轴轴套与单连杆筏子的轴座套置装配;可伸缩X轴Y轴连杆总成的X轴节与X轴Z轴捕能模块的X轴行星轮传动机构的输入轴连接装配;可伸缩X轴Y轴连杆总成的X轴方向可伸缩改变几何长度。
Y轴Z轴连杆总成的Z轴节与X轴Z轴捕能模块中Z轴摇摆转换单向转动机构的输入锥轮轴联, Y轴Z轴连杆总成的Z轴轴套与X轴Z轴换能模块底部轴座套置装配;Y轴Z轴连杆总成的Y轴节与双连杆筏子中Y轴行星轮传动机构的输入轴连接装配,Y轴Z轴连杆总成的Y轴轴套套置在所述双连杆筏子总成的另一套Y轴行星轮传动机构的输入轴上。
差速扭矩合成器总成包括:将通用差速器总成的输出太阳轮1和输出太阳轮2设置成两个扭矩输入功能,将通用差速器总成的输入行星总成设置成两个扭矩合成后的输出轮功能。
采用上述技术方案的本发明,单连杆筏子运行原理是:单连杆筏子在波浪作用下产生纵荡、垂荡、纵摇运动,使可伸缩X轴Y轴连杆总成相对于单连杆筏子绕单连杆筏子的Y轴作摇摆运动;通过Y轴的行星轮传动机构与摇摆转换单向转动机构配合,实现连杆的摇摆运动转换成Y轴的单向转动扭矩并驱动永磁发电机发电;
X轴Z轴捕能模块运行原理是:单连杆筏子的橫摇运动经过可伸缩X轴Y轴连杆总成的传递,或者双连杆筏子的橫摇运动经过Y轴Z轴连杆总成的传递,使可伸缩X轴Y轴连杆总成绕X轴Z轴捕能模块的X轴作摇摆运动;通过X轴的行星轮传动机构与摇摆转换单向转动机构配合,实现可伸缩X轴Y轴连杆总成的摇摆运动转换成X轴的单向转动扭矩;单连杆筏子的纵荡、橫荡、首摇运动,经过可伸缩X轴Y轴连杆总成的传递,或者双连杆筏子的纵荡、橫荡、首摇运动经过Y轴Z轴连杆总成的传递,使Y轴Z轴连杆总成绕X轴Z轴捕能模块的Z轴作摇摆运动;通过Z轴摇摆转换单向转动机构,实现Y轴Z轴连杆总成的摇摆运动转换成X轴的单向转动扭矩;通过差速扭矩合成器将X轴上的两个扭矩合成并驱动永磁同步发电机发电;
双连杆筏子运行原理是:单连杆筏子的纵荡、垂荡运动经过可伸缩X轴Y轴连杆总成、X轴Z轴捕能模块、Y轴Z轴连杆总成的传递,或者双连杆筏子的纵摇运动,使Y轴Z轴连杆总成相对于筏子绕双连杆筏子的Y轴摇摆运动;通过Y轴的行星轮传动机构与摇摆转换单向转动机构配合,实现连杆的摇摆运动转换成Y轴的单向转动扭矩;同理,双连杆筏子上的另一套Y轴Z轴连杆总成的摇摆运动,通过Y轴的行星轮传动机构与摇摆转换单向转动机构配合,实现连杆的摇摆运动转换成Y轴的单向转动扭矩;通过差速扭矩合成器将Y轴上的两个扭矩合成并驱动永磁同步发电机发电;
单连杆筏子通过可伸缩X轴Y轴连杆总成与X轴Z轴捕能模块关联,根据波浪的波长不通可调节可伸缩X轴Y轴连杆总成X轴方向的长度,以达到高效波能捕获;X轴Z轴捕能模块通过Y轴Z轴连杆总成与双连杆筏子相关联。
摇摆转换单向转动机构运行原理是:行星轮传动机构的输入轴与连杆轴节连接,连杆的摇摆使行星轮正转或反转;行星轮同时与摇摆转换单向转动机构的两组输入轮啮合,当行星轮正转时,摇摆转换单向转动机构输入轮2反转,超越离合器2有效传递扭矩并传动到同轴的传动齿轮2和输出轴,与此同时摇摆转换单向转动机构输入轮1正转,超越离合器1无效空转;当行星轮反转时,输入轮2正转,超越离合器2无效空转,与此同时输入轮1反转,超越离合器1有效传递扭矩并传动到同轴的传动齿轮1,经过传动齿轮1与传动齿轮2啮合,把扭矩传递到传动齿轮2和输出轴,如此将摇摆运动转换成单向的扭矩转动。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
本发明共8幅附图,其中:
图1为本发明的整体结构立体示意图。
图2为本发明的整体结构的主视图和俯视图。
图3为本发明的单连杆筏子的机械结构简图。
图4为本发明的X轴Z轴捕能模块的机械结构简图。
图5为本发明的Y轴Z轴连杆总成的机械结构简图。
图6为本发明的双连杆筏子的机械结构简图。
图7为本发明的行星轮传动机构和摇摆转换单向转动机构结构示意图。
图8为本发明装置在六个自由度运动的状态示意图。
图中:1、单连杆筏子,2、可伸缩X轴Y轴连杆总成,2.1、可伸缩X轴Y轴连杆总成的Y轴节,2.2、可伸缩X轴Y轴连杆总成的Y轴轴套,2.3、可伸缩X轴Y轴连杆总成的X轴节,3、X轴Z轴捕能模块,3.1、X轴Z轴换能模块底部轴座,4、Y轴Z轴连杆总成,4.1、Y轴Z轴连杆总成的Y轴节,4.2、Y轴Z轴连杆总成的Y轴轴套,4.3、Y轴Z轴连杆总成的Z轴节,4.4、Y轴Z轴连杆总成的Z轴轴套,5、双连杆筏子,6.x/6.y、行星轮传动机构,6.1x/6.1y、行星轮传动机构的输入轴,6.2、行星轮,6.3、太阳轮,7、摇摆转换单向转动机构,7.1a、输入齿轮1,7.1b、输入齿轮2,7.2a、超越离合器1,7.2b、超越离合器2,7.3a、传动齿轮1,7.3b、传动齿轮2,7.4、摇摆转换单向转动机构的输出轴,8、永磁发电机,8.1、永磁发电机的输入轮,9、差速扭矩合成器,9.1、太阳轮1,9.2、太阳轮2,9.3、差速扭矩合成器的输出轮,10、Z轴摇摆转换单向转动机构,10.1、输入锥轮1,10.2、X轴锥轮1,10.3、X轴锥轮2,10.4、Z轴摇摆转换单向转动机构的输出轴。
具体实施方式
如图1至图8所示的一种多自由度多筏式波能发电装置,包括:单连杆筏子(1)、可伸缩X轴Y轴连杆总成(2)、X轴Z轴捕能模块(3)、Y轴Z轴连杆总成(4)、双连杆筏子(5)。
单连杆筏子1包括:安装于单连杆筏子1的Y轴方向侧面几何中心的行星轮传动机构6.y,行星轮传动机构6.y的行星轮6.2同时与摇摆转换单向转动机构7的输入轮7.1a和输入轮7.1b啮合,摇摆转换单向转动机构7的输出轴7.4与永磁发电机8轴联;其中,行星轮传动机构6.y的输入轴6.1y与可伸缩X轴Y轴连杆总成2的Y轴节2.1连接,可伸缩X轴Y轴连杆总成2的Y轴轴套2.2套置于单连杆筏子1的Y轴方向对侧面几何中心的轴座1.1上,可伸缩X轴Y轴连杆总成2可绕单连杆筏子1的Y轴自由往复摆动。
所述可伸缩X轴Y轴连杆总成2呈“Y”型万向节,包括:Y轴节2.1、Y轴轴套2.2与X轴节2.3,其中,X轴方向可伸缩改变几何长度。
X轴Z轴捕能模块3包括:安装于X轴Z轴换捕模块X轴方向侧面几何中心的行星轮传动机构6.x,行星轮传动机构6.x的行星轮6.2同时与摇摆转换单向转动机构7的输入轮7.1a和输入轮7.1b啮合,摇摆转换单向转动机构7输出轴7.4与差速扭矩合成器9的太阳轮9.1轴联;安装于X轴Z轴捕能模块Z轴方向的Z轴摇摆转换单向转动机构10, Z轴摇摆转换单向转动机构10的输入锥轮10.1同时与Z轴摇摆转换单向转动机构10的X轴锥轮10.2和X轴锥轮10.3啮合,Z轴摇摆转换单向转动机构10的输出轴10.4与差速扭矩合成器总成9的太阳轮9.2轴联,差速扭矩合成器总成9的输出轮9.3与永磁发电机8的输入轮8.1啮合传动;其中,差速扭矩合成器总成9是通用差速器总成的逆向应用;行星轮传动机构6.x的输入轴6.1x与可伸缩X轴Y轴连杆总成2的X轴节2.3连接,可伸缩X轴Y轴连杆总成2可绕X轴Z轴捕能模块3的X轴自由往复摆动; Y轴Z轴连杆总成4的Z轴节4.3与输入锥轮10.1轴联,Y轴Z轴连杆总成4可绕X轴Z轴捕能模块3的Z轴自由往复摆动。
Y轴Z轴连杆总成4呈扭“H”型万向节,包括:Y轴节4.1和Y轴轴套4.2、Z轴节4.3与Z轴轴套4.4。
双连杆筏子5包括:一套安装于双连杆筏子5的Y轴方向侧面几何中心的行星轮传动机构6.y,行星轮传动机构6.y的行星轮6.2同时与摇摆转换单向转动机构7的输入轮7.1a和输入轮7.1b啮合,摇摆转换单向转动机构7的输出轴7.4与差速扭矩合成器总成9的太阳轮9.1轴联;另一套安装于双连杆筏子5的Y轴方向对侧面几何中心的行星轮传动机构6.y,行星轮传动机构6.y的行星轮6.2同时与摇摆转换单向转动机构7的输入轮7.1a和输入轮7.1b啮合,摇摆转换单向转动机构7输出轴7.4与差速扭矩合成器总成9的太阳轮9.2轴联;差速扭矩合成器总成9的输出轮9.3与永磁发电机8的输入轮8.1啮合传动;其中,一套行星轮传动机构6.y的输入轴6.1y与一套Y轴Z轴连杆总成4的Y轴节4.1连接,本套Y轴Z轴连杆4的Y轴轴套4.2套置在另一套行星轮传动机构6.y的输入轴6.1y上;同理,另一套行星轮传动机构6.y的输入轴6.1y与另一套Y轴Z轴连杆总成4的Y轴节4.1连接,本套Y轴Z轴连杆总成4的Y轴轴套4.2套置在另一套行星轮传动机构6.y的输入轴6.1y上;两套Y轴Z轴连杆总成4可绕双连杆筏子5的Y轴自由往复摆动。
行星轮传动机构6.x/6.y包括:输入轴6.1x/6.1y、太阳轮6.3和两组行星6.2,其中,太阳轮6.3与输入轴6.1x/6.1y连接,两组行星轮6.2既与太阳轮6.3啮合又同时与摇摆转换单向转动机构7的输入齿轮7.1a和输入齿轮7.1b啮合。
摇摆转换单向转动机构7包括:输入齿轮7.1a、输入齿轮7.1b、超越离合器7.2a、超越离合器7.2b、传动齿轮7.3a、传动齿轮7.3b和输出轴7.4;其中,输入齿轮7.1a与超越离合器7.2a的外套同轴装配,传动齿轮7.3a与超越离合器7.2a的内套同轴装配,超越离合器7.2a的转向为顺时针;输入齿轮7.1b与超越离合器7.2b的外套同轴装配,传动齿轮7.3b与超越离合器7.2b的内套同轴装配,超越离合器7.2a的转向为逆时针;传动齿轮7.3a与传动齿轮7.3b啮合,传动齿轮7.3b与输出轴7.4连轴。
可缩X轴Y轴连杆总成2的Y轴节2.1与所述单连杆筏子1中的行星轮传动机构6.y的输入轴6.1y连接装配,可伸缩X轴Y轴连杆总成2的Y轴轴套2.2与单连杆筏子1的轴座1.1套置装配;可伸缩X轴Y轴连杆总成2的X轴节2.3与X轴Z轴捕能模块3的行星轮传动机构6.x的输入轴6.1x连接装配;可伸缩X轴Y轴连杆总成2的X轴方向可伸缩改变几何长度。
Y轴Z轴连杆总成4的Z轴节4.3与X轴Z轴捕能模块3中Z轴摇摆转换单向转动机构10的输入锥轮10.1轴联, Y轴Z轴连杆总成4的Z轴轴套4.4与X轴Z轴换能模块3底部轴座3.1套置装配;Y轴Z轴连杆总成4的Y轴节4.1与双连杆筏子5中行星轮传动机构6.y的输入轴6.1y连接装配,Y轴Z轴连杆总成4的Y轴轴套4.2套置在双连杆筏子5的另一套行星轮传动机构6.y的输入轴6.1y上。
差速扭矩合成器总成9包括:将通用差速器总成的输出太阳轮9.1和输出太阳轮9.2设置成两个扭矩输入功能,将通用差速器总成9的输入行星总成设置成两个扭矩合成后的输出轮9.3功能。
采用上述技术方案的本发明,单连杆筏子1运行原理是:单连杆筏子1在波浪作用下产生纵荡、垂荡、纵摇运动,使可伸缩X轴Y轴连杆总成2相对于单连杆筏子1绕单连杆筏子1的Y轴作摇摆运动;通过Y轴的行星轮传动机构6.y与摇摆转换单向转动机构7配合,实现连杆的摇摆运动转换成Y轴的单向转动扭矩并驱动永磁发电机发电;
X轴Z轴捕能模块3运行原理是:单连杆筏子1的橫摇运动经过可伸缩X轴Y轴连杆总成2的传递,或者双连杆筏子5的橫摇运动经过Y轴Z轴连杆总成4的传递,使可伸缩X轴Y轴连杆总成2绕X轴Z轴捕能模块3的X轴作摇摆运动;通过X轴的行星轮传动机构6.x与摇摆转换单向转动机构7配合,实现可伸缩X轴Y轴连杆总成2的摇摆运动转换成X轴的单向转动扭矩;单连杆筏子1的纵荡、橫荡、首摇运动,经过可伸缩X轴Y轴连杆总成2的传递,或者双连杆筏子5的纵荡、橫荡、首摇运动经过Y轴Z轴连杆总成4的传递,使Y轴Z轴连杆总成4绕X轴Z轴捕能模块3的Z轴作摇摆运动;通过Z轴摇摆转换单向转动机构10,实现Y轴Z轴连杆总成4的摇摆运动转换成X轴的单向转动扭矩;通过差速扭矩合成器9将X轴上的两个扭矩合成并驱动永磁同步发电机8发电;
双连杆筏子5运行原理是:单连杆筏子1的纵荡、垂荡运动经过可伸缩X轴Y轴连杆总成2、X轴Z轴捕能模块3、Y轴Z轴连杆总成4的传递,或者双连杆筏子5的纵摇运动,使Y轴Z轴连杆总成4相对于筏子绕双连杆筏子5的Y轴摇摆运动;通过Y轴的行星轮传动机构6.y与摇摆转换单向转动机构7配合,实现连杆的摇摆运动转换成Y轴的单向转动扭矩;同理,双连杆筏子5上的另一套Y轴Z轴连杆总成4的摇摆运动,通过Y轴的行星轮传动机构6.y与摇摆转换单向转动机构7配合,实现连杆的摇摆运动转换成Y轴的单向转动扭矩;通过差速扭矩合成器总成9将Y轴上的两个扭矩合成并驱动永磁同步发电机8发电;
单连杆筏子1通过可伸缩X轴Y轴连杆总成2与X轴Z轴捕能模块3关联,根据波浪的波长不通可调节可伸缩X轴Y轴连杆总成2的X轴方向的长度,以达到高效波能捕获;X轴Z轴捕能模块3通过Y轴Z轴连杆总成4与双连杆筏子5相关联。
摇摆转换单向转动机构7运行原理是:行星轮传动机构6.x/6.y的输入轴6.1x/6.1y与连杆轴节连接,连杆的摇摆使行星轮6.2正转或反转;行星轮6.2同时与摇摆转换单向转动机构7的两组输入轮7.1a/7.1b啮合,当行星轮6.2正转时,摇摆转换单向转动机构7输入轮7.1b反转,超越离合器7.2b有效传递扭矩并传动到同轴的传动齿轮7.3b和输出轴7.4;与此同时摇摆转换单向转动机构7的输入轮7.1a正转,超越离合器7.2a无效空转;当行星轮6.2反转时,输入轮7.1b正转,超越离合器7.2b无效空转,与此同时输入轮7.1a反转,超越离合器7.2a有效传递扭矩并传动到同轴的传动齿轮7.3a, 经过传动齿轮7.3a 与传动齿轮7.3b啮合,把扭矩传递到传动齿轮7.3b 和输出轴7.4,如此将摇摆运动转换成单向的扭矩转动。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上诉揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种多自由度多筏式波能发电装置,其特征在于:包括,单连杆筏子(1)、可伸缩X轴Y轴连杆总成(2)、X轴Z轴捕能模块(3)、Y轴Z轴连杆总成(4)、双连杆筏子(5);
所述单连杆筏子(1),包括:安装于单连杆筏子(1)Y轴方向侧面几何中心的行星轮传动机构(6.y),行星轮传动机构(6.y)的行星轮(6.2)同时与摇摆转换单向转动机构(7)的输入轮1(7.1a)和输入轮2(7.1b)啮合,摇摆转换单向转动机构(7)的输出轴(7.4)与永磁发电机(8)轴联;其中,行星轮传动机构(6.y)的输入轴(6.1y)与可伸缩X轴Y轴连杆总成(2)的Y轴节(2.1)连接,可伸缩X轴Y轴连杆总成(2)的Y轴轴套(2.2)套置于单连杆筏子(1)Y轴方向对侧面几何中心的轴座(1.1)上,可伸缩X轴Y轴连杆总成(2)可绕单连杆筏子(1)的Y轴自由往复摆动;
所述可伸缩X轴Y轴连杆总成(2)呈“Y”型万向节,包括:Y轴节(2.1)、Y轴轴套(2.2)与X轴节(2.3),其中,X轴方向可伸缩改变几何长度;可伸缩X轴Y轴连杆总成(2)的Y轴节(2.1)与单连杆筏子(1)中的行星轮传动机构(6.y)的输入轴(6.1y)连接装配,可伸缩X轴Y轴连杆总成(2)的Y轴轴套(2.2)与单连杆筏子(1)的轴座(1.1)套置装配;可伸缩X轴Y轴连杆总成(2)的X轴节(2.3)与X轴Z轴捕能模块(3)的行星轮传动机构(6.x)的输入轴(6.1x)连接装配;
所述X轴Z轴捕能模块(3),包括:安装于X轴Z轴换捕模块X轴方向侧面几何中心的行星轮传动机构(6.x),行星轮传动机构(6.x)的行星轮(6.2)同时与摇摆转换单向转动机构(7)的输入轮1(7.1a)和输入轮2(7.1b)啮合,摇摆转换单向转动机构(7)输出轴(7.4)与差速扭矩合成器(9)的太阳轮1(9.1)轴联;安装于X轴Z轴捕能模块Z轴方向的Z轴摇摆转换单向转动机构(10),Z轴摇摆转换单向转动机构(10)的输入锥轮(10.1)同时与Z轴摇摆转换单向转动机构(10)的X轴锥轮1(10.2)和X轴锥轮2(10.3)啮合,Z轴摇摆转换单向转动机构(10)的输出轴(10.4)与差速扭矩合成器总成(9)的太阳轮2(9.2)轴联,差速扭矩合成器总成(9)的输出轮(9.3)与永磁发电机(8)的输入轮(8.1)啮合传动;其中,行星轮传动机构(6.x)的输入轴(6.1x)与可伸缩X轴Y轴连杆总成(2)的X轴节(2.3)连接,可伸缩X轴Y轴连杆总成(2)可绕X轴Z轴捕能模块(3)的X轴自由往复摆动;Y轴Z轴连杆总成(4)的Z轴节(4.3)与输入锥轮(10.1)轴联,Y轴Z轴连杆总成(4)可绕X轴Z轴捕能模块(3)的Z轴自由往复摆动;
所述Y轴Z轴连杆总成(4)呈扭“H”型万向节,包括:Y轴节(4.1)、Y轴轴套(4.2)、Z轴节(4.3)与Z轴轴套(4.4);Y轴Z轴连杆总成(4)的Z轴节(4.3)与X轴Z轴捕能模块(3)中Z轴摇摆转换单向转动机构(10)的输入锥轮(10.1)轴联,Y轴Z轴连杆总成(4)的Z轴轴套(4.4)与X轴Z轴换能模块(3)底部轴座(3.1)套置装配;Y轴Z轴连杆总成(4)的Y轴节(4.1)与双连杆筏子(5)中行星轮传动机构(6.y)的输入轴(6.1y)连接装配,Y轴Z轴连杆总成(4)的Y轴轴套(4.2)套置在双连杆筏子(5)的另一套行星轮传动机构(6.y)的输入轴(6.1y)上;
所述双连杆筏子(5),包括:一套安装于双连杆筏子(5)Y轴方向侧面几何中心的行星轮传动机构(6.y),行星轮传动机构(6.y)的行星轮(6.2)同时与摇摆转换单向转动机构(7)的输入轮1(7.1a)和输入轮2(7.1b)啮合,摇摆转换单向转动机构(7)的输出轴(7.4)与差速扭矩合成器总成(9)的太阳轮1(9.1)轴联;另一套安装于双连杆筏子(5)Y轴方向对侧面几何中心的行星轮传动机构(6.y),行星轮传动机构(6.y)的行星轮(6.2)同时与摇摆转换单向转动机构(7)的输入轮1(7.1a)和输入轮2(7.1b)啮合,摇摆转换单向转动机构(7)输出轴(7.4)与差速扭矩合成器总成(9)的太阳轮2(9.2)轴联;差速扭矩合成器总成(9)的输出轮(9.3)与永磁发电机(8)的输入轮(8.1)啮合传动;其中,一套行星轮传动机构(6.y)的输入轴(6.1y)与一套Y轴Z轴连杆总成(4)的Y轴节(4.1)连接,本套Y轴Z轴连杆(4)的Y轴轴套(4.2)套置在另一套行星轮传动机构(6.y)的输入轴(6.1y)上;同理,另一套行星轮传动机构(6.y)的输入轴(6.1y)与另一套Y轴Z轴连杆总成(4)的Y轴节(4.1)连接,本套Y轴Z轴连杆总成(4)的Y轴轴套(4.2)套置在另一套行星轮传动机构(6.y)的输入轴(6.1y)上;两套Y轴Z轴连杆总成(4)可绕双连杆筏子(5)的Y轴自由往复摆动;
所述行星轮传动机构(6.x/6.y),包括:与输入轴(6.1x/6.1y)相连的太阳轮(6.3),设置两组既与太阳轮(6.3)啮合又同时与摇摆转换单向转动机构(7)的输入齿轮1(7.1a)和输入齿轮2(7.1b)啮合的行星轮(6.2);
所述差速扭矩合成器总成(9)是:将通用差速器总成的输出太阳轮1(9.1)和输出太阳轮2(9.2)设置成两个扭矩输入功能,将通用差速器总成的输入行星总成设置成两个扭矩合成后的输出轮(9.3)功能。
2.根据权利要求1所述的一种多自由度多筏式波能发电装置,其特征在于:所述摇摆转换单向转动机构(7),包括:输入齿轮1(7.1a)、输入齿轮2(7.1b)、超越离合器1(7.2a)、超越离合器2(7.2b)、传动齿轮1(7.3a)、传动齿轮2(7.3b)、输出轴(7.4);其中,输入齿轮1(7.1a)与超越离合器1(7.2a)的外套同轴装配,传动齿轮1(7.3a)与超越离合器1(7.2a)的内套同轴装配,超越离合器1(7.2a)的转向为顺时针;输入齿轮2(7.1b)与超越离合器2(7.2b)的外套同轴装配,传动齿轮2(7.3b)与超越离合器2(7.2b)的内套同轴装配,超越离合器2(7.2a)的转向为逆时针;传动齿轮1(7.3a)与传动齿轮2(7.3b)啮合,传动齿轮2(7.3b)与输出轴(7.4)连轴。
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