CN108105018A - 万向摆动发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种万向摆动发电装置，包括球体外壳、传动机构、发电机，所述传动机构、发电机设置在所述球体外壳内，所述传动机构包括U形摆臂、换向装置、弧形齿轮箱、弧形吊梁，所述传动机构包括三套，三个所述U形摆臂的半径互不相等，相互之间夹角为120度，本发明的目的在于提供一种球型全封闭摆动发电装置，利用球体受大自然的外力驱动摇晃使内部U形摆臂产生上摆和受重力作用下落的往复运动，再由安装在摆臂顶端的齿弧去传动弧形齿轮箱上的齿轮旋转，并通过弧形齿轮箱带动发电机发电，实现了大自然固有能源为人类所利用。

Description

万向摆动发电装置
技术领域
本发明涉及一种利用海洋能源、风能等自然资源发电的技术领域，尤其涉及一种万向摆动发电装置。
背景技术
海洋占地球总面积的2/3，海浪能是大自然固有的、源源不断且取之不尽的巨大能量。目前关于海浪能源的开发利用技术还很少，现有设备大多是动能转液压能再转化成动能发电，设备复杂、能量转化率低，抗台风，大浪能力较差。受自然条件限制，持久工作能力差。
发明内容
为解决上述缺陷，本发明提出一种万向摆动发电装置，科学地利用海浪能量，让大自然的固有能量转化成为人类服务的电能，解决将海浪上下滚动起伏运动转化为发电机旋转运动的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种万向摆动发电装置，包括：球体外壳、传动机构、发电机，所述传动机构、发电机设置在所述球体外壳内，所述传动机构包括U形摆臂、换向装置、弧形齿轮箱、弧形吊梁，所述传动机构包括三套，三个所述U形摆臂的半径互不相等，相互之间夹角为120度；三个所述弧形齿轮箱的半径互不相等，三个所述弧形吊梁的半径互不相等；所述U形摆臂通过销轴3与所述弧形吊梁连接，所述U形摆臂的一侧顶端延伸设置齿弧；所述换向装置包括固定外壳、定轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，可绕所述定轴摆动，所述第三齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述换向装置设于所述U形摆臂与所述弧形齿轮箱的交接处，所述第一齿轮与所述第三齿轮分别与所述齿弧、所述弧形齿轮箱一端的输入齿轮啮合连接；所述弧形齿轮箱一端的输入齿轮与另一端的输出齿轮传动连接，另一端的输出齿轮与所述发电机的连接轴传动连接。
进一步地，所述U形摆臂为U型钢梁。
进一步地，所述万向摆动发电装置还包括过载保护装置，所述过载保护装置包括弹簧、曲面滑块，设置于所述弧形齿轮箱与所述连接轴之间。
进一步地，所述球体外壳设置凸起，所述凸起为中空圆柱体，内置惯性轮。
进一步地，所述惯性轮为大直径大质量的环形轮。
进一步地，所述弧形齿轮箱的外壳为弧面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明专利的目的在于提供一种球型全封闭摆动发电装置，利用球体受大自然的外力驱动（如海浪能的驱动）摇晃使内部U形摆臂产生上摆和受重力作用下落的往复运动，再由安装在摆臂顶端的齿弧去传动弧形齿轮箱上的齿轮旋转，并通过弧形齿轮箱带动发电机发电，实现了大自然固有能源为人类所利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明万向摆动发电装置的结构示意图；
图2是本发明万向摆动发电装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1和2，一种万向摆动发电装置包括：球体外壳1、传动机构、发电机4等，整体结构为一个封闭的球体，所有机件都在球体内。外壳设计为球体同时球体外部无其他任何机件及连接体，实现了受各个方向外力如海浪、风的强烈冲击时，抗冲击能力强、滚动阻力小、外部无传动件可损坏、发电装置抗腐蚀性好、耐用性好、能抗强风大浪。
所述传动机构包括U形摆臂21、换向装置22、弧形齿轮箱23、弧形吊梁24，所述传动机构包括三套，三个所述U形摆臂21的半径互不相等，相互之间夹角为120度。为了保证发电装置球体在任何方向受力其内部的摆臂都会产生摆动，我们将外壳设计为球体，U形摆臂21设计为三个半径不同，互为120夹角的U形摆臂21，达到了每个摆臂都能在独立空间中摆动，同样地，弧形齿轮箱23、弧形吊梁24设计为不同半径的弧形体，实现了三套摆臂各自在独立空间摆动互不干涉，且每个摆臂摆动角度达300度。球体滚动360度其内部机件可照常运行工作。
所述U形摆臂21通过销轴3与所述弧形吊梁24连接，U形摆臂21可绕销轴3自如摆动，弧形吊梁24用于垂吊U形摆臂21的同时不占用其他U形摆臂21的摆动空间。所述U形摆臂21的一侧顶端延伸设置齿弧。
为了实现U形摆臂21上摆和下落所输送给弧形齿轮箱的传动力方向一致，本发明在U形摆臂21和弧形齿轮箱23交接处设计了换向装置22，达到无论摆臂上摆或下落其驱动力方向不变，即摆臂的动能被充分利用，动能利用率达90%以上。换向装置22为一种由第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及固定外壳组成的机械体，其中第一齿轮与第二齿轮相啮合，且可以绕定轴摆动，所述第三齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述换向装置22设于所述U形摆臂21与所述弧形齿轮箱23的交接处，海浪抛起球体时，摆臂上摆时，第一齿轮与第二齿轮绕定轴摆动，齿弧和输入齿轮之间的第二齿轮、第三齿轮分别与所述齿弧、所述弧形齿轮箱23一端的输入齿轮啮合连接，摆臂随着重力作用下落时，第一齿轮也随着重力作用摆动下落，齿弧和输入齿轮之间有第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮，且第一齿轮、第三齿轮分别与齿弧、输入齿轮啮合连接，保证了U形摆臂21在上摆和下落过程中输送给弧形齿轮箱23的传动力方向一致。
所述弧形齿轮箱23一端的输入齿轮与另一端的输出齿轮传动连接，另一端的输出齿轮与所述发电机4的连接轴41传动连接，将U形摆臂21的的上、下摆动转换成齿轮旋转运动并传输给发电机4。
在本实施例中，U形摆臂21为U型钢梁。
在弧形齿轮箱23与连接轴41之间设计过载保护装置6，即一种有弹簧、曲面滑块等组成的机械装置，当扭矩大于弹簧力额定值时，弧形齿轮箱23上的齿轮与连接轴41之间会打滑，过载保护装置用以保护弧形齿轮箱23，不会因高速、大力冲击而损坏机件。
所述球体外壳1设置凸起，所述凸起为中空圆柱体，内置惯性轮5。具体地，所述惯性轮5为大直径大质量的环形轮，用于减缓高速冲击。
所述弧形齿轮箱的外壳为弧面，便于将U上、下摆动转换成齿轮旋转运动并传输给发电机。
综上所述，本发明的万向摆动发电装置利用存放在大海平面上的球体内的U形摆臂21随海浪起伏上、下摆动，通过弧形齿轮箱23将U形摆臂21的上下摆动运动转化成齿轮的旋转运动，解决了海浪上下滚动起伏运动转化为发电机转动的旋转运动的问题，再通过发电机将转动动能转化成电能由电控箱输出即为人类使用，实现了大自然固有能源为人类所利用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种万向摆动发电装置，其特征在于：所述万向摆动发电装置包括球体外壳、传动机构、发电机，所述传动机构、发电机设置在所述球体外壳内，所述传动机构包括U形摆臂、换向装置、弧形齿轮箱、弧形吊梁，所述传动机构包括三套，三个所述U形摆臂的半径互不相等，相互之间夹角为120度；
三个所述弧形齿轮箱的半径互不相等，三个所述弧形吊梁的半径互不相等；
所述U形摆臂通过销轴与所述弧形吊梁连接，所述U形摆臂的一侧顶端延伸设置齿弧；
所述换向装置包括固定外壳、定轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，可绕所述定轴摆动，所述第三齿轮与所述第二齿轮相啮合，所述换向装置设于所述U形摆臂与所述弧形齿轮箱的交接处，所述第一齿轮、所述第三齿轮分别与所述齿弧、所述弧形齿轮箱一端的输入齿轮啮合连接；
所述弧形齿轮箱一端的输入齿轮与另一端的输出齿轮传动连接，另一端的输出齿轮与所述发电机的连接轴传动连接。
2.如权利要求1所述的万向摆动发电装置，其特征在于：所述U形摆臂为U型钢梁。
3.如权利要求2所述的万向摆动发电装置，其特征在于：所述万向摆动发电装置还包括过载保护装置，所述过载保护装置包括弹簧、曲面滑块，设置于所述弧形齿轮箱与所述连接轴之间。
4.如权利要求3所述的万向摆动发电装置，其特征在于：所述球体外壳设置凸起，所述凸起为中空圆柱体，内置惯性轮。
5.如权利要求4所述的万向摆动发电装置，其特征在于：所述惯性轮为大直径大质量的环形轮。
6.如权利要求1-5中任一项权利要求所述的万向摆动发电装置，其特征在于：所述弧形齿轮箱的外壳为弧面。
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