本發(fā)明涉及新能源技術領域，具體是一種擺動式波浪發(fā)電設備。

背景技術：

大海中的波浪永不停歇的上下翻滾。利用波浪中貯存的勢能來發(fā)電，既不受天氣狀況限制，也不受時間限制，可以永久性的進行發(fā)電，對于海岸線漫長、域內海洋面積廣闊的中國來說，具有特別的優(yōu)勢。中國專利文獻CN 204553075U，于2015年8月12日公開了“浮子式新型波浪發(fā)電裝置”，包括有傳動機構和發(fā)電機組，所述傳動機構包括齒條和2個對稱設置的傳動單元；所述傳動單元包括主動輪、超越離合器和帶動輪，所述超越離合器的棘輪嵌入主動輪內，所述超越離合器的棘爪通過主動輪軸與帶動輪連接；所述主動輪和帶動輪通過肋板與航標燈底座連接；所述齒條與錨鏈相連；2個傳動單元分別置于齒條的兩側，且齒條與2個傳動單元的主動輪相嚙合，齒條帶動2個傳動單元的主動輪轉動；2個傳動單元的帶動輪與發(fā)電機組的發(fā)電機齒輪相嚙合，帶動輪轉動帶動發(fā)電機齒輪轉動，從而使發(fā)電機組發(fā)電。該技術方案傳動結構比較復雜，導致傳動過程中能量損耗比較大，最終獲得的電力微弱，影響到最終推廣的價值。

技術實現要素：

本發(fā)明需要解決的技術問題是，現有波浪發(fā)電設備的傳動效率比較低，從而提供一種擁有較高傳動效率的擺動式波浪發(fā)電設備。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種擺動式波浪發(fā)電設備，包括漂浮在水面的浮子、固定在水底的基座和發(fā)電機，以浮子的長度方向的兩端為固定點，固定有第一傳動索，第一傳動索的中部向下與第一棘輪嚙合，第一棘輪軸的另一端與發(fā)電機轉軸連接。

本技術方案將一條傳動索的兩端分別固定在浮子的長度方向的兩端，傳動索的中部嚙合有棘輪，使得浮子收到波浪推動而產生的擺動動作被傳動索傳遞在棘輪上，形成棘輪的間歇式單向轉動。棘輪連接在傳動軸的外側端，棘輪軸的內側端連接發(fā)電機的轉軸，使棘輪的轉動直接帶動發(fā)電機轉軸的轉動，產生電力。本方案中，浮子的擺動動作僅通過傳動索、棘輪和棘輪軸兩個傳動部件，即傳遞到發(fā)電機轉軸上，直接高效，大幅減少了中間傳遞環(huán)節(jié)的能量損耗，有助于提高發(fā)電量，降低裝機造價，獲得經濟上的優(yōu)勢。

作為優(yōu)選，還包括第二傳動索和主傳動齒輪；所述第二傳動索以浮子的長度方向的兩端為固定點，中部與第二棘輪嚙合；所述第一棘輪軸的另一端設有第一傳動齒輪，第二棘輪軸的另一端設有第二傳動齒輪，所述主傳動齒輪為圓錐齒輪；所述第一傳動齒輪和第二傳動齒輪均為圓錐齒輪，與主傳動齒輪分別嚙合；主傳動齒輪的齒輪軸與發(fā)電機轉軸軸向連接。波浪是起伏的，因此浮子的搖擺也是往復的，如果僅利用浮子搖擺的單向運動來發(fā)電，能量的利用效率僅有一半。為此本方案設計了相同的第二傳動索、第二棘輪及第二棘輪軸，用來捕獲浮子的另一方向的運動所帶來的能量。為了解決浮子往復運動帶來的兩個棘輪軸不同步、不同轉動方向的問題，本技術方案還設計了一套圓錐齒輪系統，引入了主傳動齒輪。兩個棘輪軸的外側端均為棘輪，內側端均為一個圓錐齒輪，這2個圓錐齒輪分別嚙合同為圓錐齒輪的主傳動齒輪。經過這樣的設計，浮子受波浪推動單向翹起的時候，一側的傳動索受力推動棘輪轉動，該側棘輪軸推動主傳動齒輪轉動，而另一側的傳動索則無法推動棘輪轉動，該側棘輪軸是靜止的；當浮子受波浪推動單向滑落時，兩側的傳動索、棘輪和棘輪軸的工作狀態(tài)正好相反。而無論哪一側的棘輪軸轉動，都能推動主傳動齒輪向單側旋轉，都能持續(xù)的推動發(fā)電機發(fā)電。這樣的設計，使得設備整體對能量的利用率提高了一倍，經濟上更有優(yōu)勢。

作為優(yōu)選，所述浮子為長方形，所述第一傳動索和第二傳動索分別固定在長方形浮子的長度方向的兩側的前后端。由于浮子前后端的兩側均有傳動索的固定點，為了保持平衡，本方案將浮子的水平截面設定為長方形，長方形的前后端的兩側分別固定1條傳動索。

作為優(yōu)選，所述浮子的下方凸起的設有導流片，所述導流片的長度方向與浮子的長度方向一致。導流片的主要作用是在波浪的推力下，使浮子的長度方向始終正對波浪起伏的方向。在保持輕量化的前提下，可以平行的設置2或3個導流片，強化導流糾偏效果。

作為優(yōu)選，所述基座的兩側各設有一個限位殼，限位殼分別間隙包覆第一棘輪和第二棘輪的下半部分。限位殼可以將傳動索接近棘輪處的位置限制為與棘輪方向吻合，避免傳動索在較大洋流下產生扭轉時對棘輪的干擾。

作為優(yōu)選，所述第一傳動齒輪的齒輪軸的端部設有軸向的盲孔，發(fā)電機轉軸間隙的套接在該盲孔內，且發(fā)電機轉軸與盲孔內壁之間以卷簧連接。浮子在波浪的推動下往復擺動，帶動棘輪軸對主傳動齒輪的推動也是間歇的，本方案使用卷簧連接主傳動齒輪的齒輪軸與發(fā)電機轉軸，將這種間歇式的轉動轉化為更為均勻的轉動，有助于發(fā)電機穩(wěn)定工作，提升發(fā)電效率。另一方面，在水面波浪較大的惡劣環(huán)境下，以卷簧作為力傳遞的中介，可以保護發(fā)電機。

作為優(yōu)選，所述浮子的長度與波峰間距適配。為了捕獲波浪的起伏差，本方案設計的浮子的長度與波浪的波峰間距適配，可以使浮子在一個完整的波浪起伏周期內獲得最大的擺動幅度，有助于最大化的獲取能量。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：擁有較高傳動效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種側視結構示意圖，

圖2是圖1的正視圖，

圖3是波峰位于浮子前端時的本發(fā)明的狀態(tài)圖，

圖4是波峰位于浮子后端時的本發(fā)明的狀態(tài)圖。

其中：1浮子，2基座，3發(fā)電機，4第一傳動索，5第一棘輪，6第一棘輪軸，7第一傳動齒輪，8主傳動齒輪，9發(fā)電機轉軸，10第二傳動索，11第二棘輪，12第二棘輪軸，13第二傳動齒輪，14導流片，15限位殼，16卷簧，17傳動軸固定支架，18電纜，19波浪。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發(fā)明做進一步的描述。

如圖1所示的實施例，為一種擺動式波浪發(fā)電設備，包括一個水平截面為長方形的浮子1，浮子的下表面豎直的凸出設有1個導流片14，導流片的長度方向與浮子的長度方向一致，導流片的側向形狀為扇形。浮子漂浮在水面上，水底還設有錨定的基座2，浮子與基座之間通過傳動索連接。

如圖2所示，基座的內部設有發(fā)電機3，發(fā)電機轉軸9豎直向上，發(fā)電機的電纜18從基座中導出，并入整體電網中?；显O有傳動軸固定支架17，傳動軸固定支架上設有3個軸套，1個位于上方，套接有主傳動齒輪8的齒輪軸，另2個分別位于左右兩側，套接有第一棘輪軸6和第二棘輪軸12。主傳動齒輪的軸線為豎直的，套接在齒輪軸上的主傳動齒輪為圓錐齒輪。主傳動齒輪的齒輪軸下端設有軸向的盲孔，發(fā)電機轉軸間隙的套接在該盲孔內，且發(fā)電機轉軸與盲孔內壁之間以卷簧16連接。第一棘輪軸和第二棘輪軸是隔著主傳動齒輪的齒輪軸水平對峙的，兩者的內側端分別設有第一傳動齒輪7和第二傳動齒輪13，這2個齒輪也是圓錐齒輪，且分別與主傳動齒輪嚙合。第一棘輪軸和第二棘輪軸的外側端分別固定有第一棘輪5和第二棘輪11，這2個棘輪分別嚙合第一傳動索4和第二傳動索10，而第一傳動索的兩端分別固定在浮子長度方向的前后端的左側，第二傳動索的兩端分別對稱的固定在浮子長度方向的前后端的右側?；线€固定有2個限位殼15，限位殼間隙的包覆在第一棘輪和第二棘輪的下半部分外側，對2條傳動索起限位矯正作用。

本例的一種擺動式波浪發(fā)電設備，可以被放置在淺海海浪幅度穩(wěn)定的海區(qū)，基座置于海底，浮子漂浮在水面，傳動索的長度視水深做相應調整，浮子的長度視波峰間距做相應調整，浮子的長度方向正對波浪的起伏方向。在一個波浪起伏周期內，當波峰到達浮子的前端時，如圖3所示，浮子的前端翹起，后端落下，帶動第一傳動索和第二傳動索向前方拉伸，位于設備左側的第一棘輪轉動，帶動第一棘輪軸轉動，第一棘輪軸內側端的第一傳動齒輪轉動的同時推動主傳動齒輪轉動，從而收緊盲孔內的盤簧，盤簧再向發(fā)電機轉軸輸出轉動扭矩，發(fā)電機轉動，從電纜輸出電力。當波峰到達浮子的后端時，如圖4所示，浮子的后端翹起，前端落下，帶動第一傳動索和第二傳動索向后方拉伸，位于設備右側的第二棘輪轉動，帶動第二棘輪軸轉動，第二棘輪軸內側端的第二傳動齒輪轉動的同時推動主傳動齒輪轉動，從而收緊盲孔內的盤簧，盤簧再向發(fā)電機轉軸輸出轉動扭矩，發(fā)電機轉動，從電纜輸出電力。在這樣一個完整的波浪起伏周期內，無論浮子的前方翹起還是后方翹起，2個傳動索帶動棘輪交替轉動，進而交替推動主傳動齒輪間隙的單向轉動，主傳動齒輪最終將其轉動通過盤簧傳遞給發(fā)電機轉軸，實現發(fā)電機不斷的發(fā)電。