阅读说明：本技术 一种基于船舶使用的发电装置及其实现方法 (Power generation device based on ship use and implementation method thereof ) 是由 谭银朝 宋伟伟 王文珮 张兰勇 吴迪 刘胜 于 2020-05-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种基于船舶使用的发电装置及其实现方法,包括：挂壁机构包括固定在船体表面上下两端的上定位座以及下定位座,以及之间连接的张紧绳；发电机构包括配置于挂壁机构顶部壳体,壳体内部设置有轮盘、发电机和动力摆杆,壳体外侧顶部设置有导向管；轮盘外圆周设置有外棘齿,轮盘内圆周设置有内棘齿；发电机设置于轮盘一侧且发电机的输入轴与轮盘侧壁固定连接,动力摆杆设置于轮盘另一侧且动力摆杆中部通过销轴与壳体内壁固定连接；动力摆杆的顶部旋转设置有止退爪,动力摆杆的底部旋转设置有动力爪；动力摆杆顶部设置有连接杆,连接杆上铰接有动力杆,动力杆连接有动力件；具有成本低、稳定性好且发电效率高的优点。(The invention provides a power generation device based on ship use and an implementation method thereof, wherein the power generation device comprises: the wall-mounted mechanism comprises an upper positioning seat and a lower positioning seat which are fixed at the upper end and the lower end of the surface of the ship body, and a tensioning rope connected between the upper positioning seat and the lower positioning seat; the power generation mechanism comprises a shell arranged at the top of the wall-mounted mechanism, a wheel disc, a power generator and a power swing rod are arranged in the shell, and a guide pipe is arranged at the top of the outer side of the shell; the outer circumference of the wheel disc is provided with an outer ratchet, and the inner circumference of the wheel disc is provided with an inner ratchet; the power swing rod is arranged on the other side of the wheel disc, and the middle part of the power swing rod is fixedly connected with the inner wall of the shell through a pin shaft; the top of the power swing rod is rotatably provided with a retaining claw, and the bottom of the power swing rod is rotatably provided with a power claw; the top of the power swing rod is provided with a connecting rod, a power rod is hinged on the connecting rod, and the power rod is connected with a power part; the generator has the advantages of low cost, good stability and high generating efficiency.)

一种基于船舶使用的发电装置及其实现方法

技术领域

本发明属于船舶发电技术领域，具体涉及一种基于船舶使用的发电装置及其实现方法。

背景技术

随着海上运输越来越繁忙，船舶运输的重要性日益凸显，同时全球商业贸易的发展也促使了船舶运输的发展。船舶具有运输量大，成本低等优点。但是船舶运行时需要消耗大量燃油，大型船舶每小时的燃油消耗量达1吨以上，柴油机排放的尾气含有大量氮氧化物和硫化物，这些气体对环境的危害很大。大量的柴油机尾气排放是全球变暖和温室效应的主要原因。海上波浪能资源属绿色能源，且资源丰富容易获取。合理利用海上波浪能发电可以减少船舶尾气对环境的危害。

专利(公开号CN103523181B)公开了一种海上浪、风、光综合发电船，其在船体的两侧分别安装浮子，浮子在波浪的作用下上下振荡，将波浪能先转化为机械能，再通过液压转换系统转化成液压油的高压能；船体的甲板上安装垂直轴风力机，风轮在来风的作用下旋转，将风能先转化为机械能，再通过液压转换系统转化成液压油的高压能，携带高压能的液压油通过冲击液压油的高压能，并带动直驱发电机发电；在船体的甲板上安装光伏电池方阵，吸收太阳能并将其转化成电能。

上述专利虽然将波浪能、风能和光能综合利用起来，但是整个装置过于繁杂，成本较高、稳定性也得不到保证；在每个船只上安装上述发电系统并不现实，因此，导致社会整个大环境对于新能源，特别是波浪能的利用率较低；为了解决上述问题，需要一种装卸方便、成本低和稳定性好的基于船舶使用的发电装置及其实现方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于船舶使用的发电装置及其实现方法，

本发明提供了如下的技术方案：

一种基于船舶使用的发电装置，包括船体，所述船体表面至少设置有一个发电组件，每个发电组件包括爬壁机构、发电机构和挂壁机构；所述挂壁机构包括固定在船体表面上下两端的上定位座以及下定位座，所述上定位座和下定位座之间连接有张紧绳，所述张紧绳穿过爬壁机构并将爬壁机构压设于船体表面，所述爬壁机构可沿张紧绳进行位移；所述发电机构包括配置于挂壁机构顶部壳体，所述壳体内部设置有轮盘、发电机和动力摆杆，所述壳体外侧顶部设置有导向管；所述轮盘外圆周设置有外棘齿，所述轮盘内圆周设置有内棘齿，所述外棘齿与所述内棘齿的方向相反；所述发电机设置于轮盘一侧且发电机的输入轴与轮盘侧壁固定连接，所述动力摆杆设置于轮盘另一侧且动力摆杆中部通过销轴与壳体内壁固定连接；所述动力摆杆的顶部旋转设置有与外棘轮对应的止退爪，所述动力摆杆的底部旋转设置有与内棘轮对应的动力爪；所述动力抓中部与止退爪中部通过弹簧固定连接；所述动力摆杆顶部设置有连接杆，所述连接杆上铰接有动力杆，所述动力杆穿过导向管至壳体外侧并连接有动力件。

优选的，所述爬壁机构包括车盘，所述车盘四角分别设置有真空胎，所述车盘中心或侧壁设置有供张紧绳穿过的过孔。

优选的，所述爬壁机构内部设置有电机，所述电机的输出轴与真空胎连接。

优选的，所述爬壁机构上固定有牵引绳，所述牵引绳延伸至船体顶部并连接有卷扬机。

优选的，所述爬壁机构顶部上端与发电机构的壳体底部上端铰接，所述爬壁机构顶部下端与壳体底部中部通过电动推杆铰接连接。

优选的，所述导向管上设置有电子水平仪，所述电子水平仪通过导线与电动推杆连接，所述电动推杆用于保证导向管处于水平状态。

优选的，所述发电组件沿船体的两侧均匀分布，且船体两侧的发电组件数量相等。

优选的，所述上定位座和下定位座通过紧固件连接或者磁铁吸附固定在船体上。

优选的，所述动力件为充气浮筒或传动组件，所述传动组件包括与壳体顶部呈锐角设置的支架，所述支架上均匀分布有至少一个传动板，所述传动板与壳体顶部呈锐角设置。

一种基于船舶使用的发电装置的实现方法，包括以下步骤：

S1、在船体两侧均匀布置至少一个挂壁机构；S2、通过挂壁机构将爬壁机构贴紧在船体的外表面；S3、通过爬壁机构将发电机构固定于海面上；S4、通过发电机构上的动力件接收海面上波浪的拍打冲击同时带动动力杆在导向管内往复运动；S5、动力杆通过连接杆带动动力摆杆左右摆动；S6、动力摆杆的底部带动动力爪推动内棘齿旋转，内棘齿旋转带动轮盘旋转，轮盘带动发电机的输入轴旋转进行发电；动力摆杆的顶部带动止退爪沿外棘齿旋转，止退爪在弹簧的作用下锁紧外棘齿，防止轮盘反转。

本发明的有益效果是：

本发明的一种基于船舶使用的发电装置及其实现方法，通过无需改变现有船只的结构，至需要再原有船体上安装发电组件，并且通过紧固件或磁铁，方便固定；通过爬壁机构，可以调节发电机构在船体上的高度，以适应船体不同的吃水深度，保证波浪准确的作用于发电机构上，提高发电效率；发电机构通过轮盘结构的设计，使得发电机做单向运动，以提高发电效率，同时单向转动的发电机成本低；同时，本发明整体结构简单、稳定性好。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明整体安装示意图；

图2是发电机构内部示意图；

图3是本发明工作示意图；

图4是一种传动件示意图；

图5是另一种传动件示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，基于船舶使用的发电装置，包括船体1，船体1表面至少设置有一个发电组件2，每个发电组件2包括爬壁机构3、发电机构4和挂壁机构5；发电组件2沿船体1的两侧均匀分布，且船体1两侧的发电组件2数量相等。

如图3所示，挂壁机构5包括固定在船体1表面上下两端的上定位座51以及下定位座52，上定位座51和下定位座52之间连接有张紧绳53，张紧绳53穿过爬壁机构3并将爬壁机构3压设于船体1表面，爬壁机构3可沿张紧绳53进行位移；爬壁机构3包括车盘31，车盘31四角分别设置有真空胎32，车盘31中心或侧壁设置有供张紧绳53穿过的过孔33，爬壁机构3内部设置有电机，电机的输出轴与真空胎32连接；上定位座51和下定位座52通过紧固件连接或者磁铁吸附固定在船体1上。

如图2所示，发电机构4包括配置于挂壁机构5顶部壳体41，壳体41内部设置有轮盘42、发电机43和动力摆杆44，壳体41外侧顶部设置有导向管45；轮盘42外圆周设置有外棘齿421，轮盘42内圆周设置有内棘齿422，外棘齿421与内棘齿422的方向相反；发电机43设置于轮盘42一侧且发电机43的输入轴与轮盘42侧壁固定连接，动力摆杆44设置于轮盘42另一侧且动力摆杆44中部通过销轴与壳体41内壁固定连接；动力摆杆44的顶部旋转设置有与外棘轮421对应的止退爪423，动力摆杆44的底部旋转设置有与内棘轮422对应的动力爪424；动力抓424中部与止退爪423中部通过弹簧425固定连接；动力摆杆44顶部设置有连接杆46，连接杆46上铰接有动力杆47，动力杆47穿过导向管45至壳体41外侧并连接有动力件48，如图4所示，动力件48为充气浮筒。

基于该实施例的基于船舶使用的发电装置的实现方法，包括以下步骤：

S1、在船体1两侧均匀布置至少一个挂壁机构5；

S2、通过挂壁机构5将爬壁机构3贴紧在船体1的外表面；

S3、通过爬壁机构3将发电机构4固定于海面上，通过控制爬壁机构3的电机工作，带动真空胎32在船体1表面移动；

S4、通过发电机构4上的动力件48接收海面上波浪的拍打冲击同时带动动力杆47在导向管45内往复运动；

S5、动力杆47通过连接杆46带动动力摆杆44左右摆动；

S6、动力摆杆44的底部带动动力爪424推动内棘齿422旋转，内棘齿422旋转带动轮盘42旋转，轮盘42带动发电机43的输入轴旋转进行发电；动力摆杆44的顶部带动止退爪423沿外棘齿421旋转，止退爪423在弹簧425的作用下锁紧外棘齿421，防止轮盘42反转。

实施例2

如图1所示，基于船舶使用的发电装置，包括船体1，船体1表面至少设置有一个发电组件2，每个发电组件2包括爬壁机构3、发电机构4和挂壁机构5；发电组件2沿船体1的两侧均匀分布，且船体1两侧的发电组件2数量相等。

如图3所示，挂壁机构5包括固定在船体1表面上下两端的上定位座51以及下定位座52，上定位座51和下定位座52之间连接有张紧绳53，张紧绳53穿过爬壁机构3并将爬壁机构3压设于船体1表面，爬壁机构3可沿张紧绳53进行位移；爬壁机构3包括车盘31，车盘31四角分别设置有真空胎32，车盘31中心或侧壁设置有供张紧绳53穿过的过孔33，爬壁机构3上固定有牵引绳，牵引绳延伸至船体1顶部并连接有卷扬机；上定位座51和下定位座52通过紧固件连接或者磁铁吸附固定在船体1上；爬壁机构3顶部上端与发电机构4的壳体41底部上端铰接，爬壁机构3顶部下端与壳体41底部中部通过电动推杆铰接连接，导向管45上设置有电子水平仪，电子水平仪通过导线与电动推杆连接，电动推杆用于保证导向管45处于水平状态。

如图2所示，发电机构4包括配置于挂壁机构5顶部壳体41，壳体41内部设置有轮盘42、发电机43和动力摆杆44，壳体41外侧顶部设置有导向管45；轮盘42外圆周设置有外棘齿421，轮盘42内圆周设置有内棘齿422，外棘齿421与内棘齿422的方向相反；发电机43设置于轮盘42一侧且发电机43的输入轴与轮盘42侧壁固定连接，动力摆杆44设置于轮盘42另一侧且动力摆杆44中部通过销轴与壳体41内壁固定连接；动力摆杆44的顶部旋转设置有与外棘轮421对应的止退爪423，动力摆杆44的底部旋转设置有与内棘轮422对应的动力爪424；动力抓424中部与止退爪423中部通过弹簧425固定连接；动力摆杆44顶部设置有连接杆46，连接杆46上铰接有动力杆47，动力杆47穿过导向管45至壳体41外侧并连接有动力件48，如图5所示，动力件48为传动组件，传动组件包括与壳体41顶部呈锐角设置的支架481，支架481上均匀分布有至少一个传动板482，传动板482与壳体41顶部呈锐角设置。

基于该实施例的基于船舶使用的发电装置的实现方法，包括以下步骤：

S1、在船体1两侧均匀布置至少一个挂壁机构5；

S2、通过挂壁机构5将爬壁机构3贴紧在船体1的外表面；

S3、通过爬壁机构3将发电机构4固定于海面上，通过控制卷扬机工作，带动爬壁机柜3在船体1表面移动；

S4、通过发电机构4上的动力件48接收海面上波浪的拍打冲击同时带动动力杆47在导向管45内往复运动；波浪在冲击传动板482时，沿传动板482向上移动，避免正面冲击造成传动板482使用寿命下降；

S5、动力杆47通过连接杆46带动动力摆杆44左右摆动；

S6、动力摆杆44的底部带动动力爪424推动内棘齿422旋转，内棘齿422旋转带动轮盘42旋转，轮盘42带动发电机43的输入轴旋转进行发电；动力摆杆44的顶部带动止退爪423沿外棘齿421旋转，止退爪423在弹簧425的作用下锁紧外棘齿421，防止轮盘42反转。

图中标记为：

1船体

2发电组件

3爬壁机构31车盘32真空胎33过孔

4发电机构41壳体42轮盘421外棘齿422内棘齿423止退爪424动力爪425弹簧

43发电机44动力摆杆45导向管46连接杆47动力杆48动力件481支架482传动板

5挂壁机构51上定位座52下定位座53张紧绳。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。