一种波浪能转换系统
阅读说明：本技术 一种波浪能转换系统 (Wave energy conversion system ) 是由 邝伟华 于 2021-08-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种波浪能转换系统,包括集浪装置、输浪装置、波浪能转换装置、浮沉装置；集浪装置包括集浪流道；集浪流道设有集浪收集口和集浪输出口,其从集浪收集口向集浪输出口逐渐收窄；输浪装置包括输浪流道,该输浪流道的一端与集浪流道的集浪输出口连通；波浪能转换装置包括发电机和第一螺旋传动组件；发电机安装在输浪流道远离集浪流道的一端；第一螺旋传动组件设于输浪流道内,包括第一螺旋轴和第一螺旋叶片,该第一螺旋叶片一体成型在第一螺旋轴上,而第一螺旋轴的一端与发电机的传动轴连接,另一端延伸至集浪流道；所述浮沉装置安装在集浪装置和输浪装置的两侧。本发明以面代点的吸收方式大大提高了动能的吸收效率。(The invention discloses a wave energy conversion system, which comprises a wave collecting device, a wave transmission device, a wave energy conversion device and a floating and sinking device; the wave collecting device comprises a wave collecting flow channel; the wave collecting flow channel is provided with a wave collecting port and a wave collecting output port, and the wave collecting flow channel is gradually narrowed from the wave collecting port to the wave collecting output port; the wave conveying device comprises a wave conveying flow channel, and one end of the wave conveying flow channel is communicated with a wave collecting output port of the wave collecting flow channel; the wave energy conversion device comprises a generator and a first spiral transmission assembly; the generator is arranged at one end of the wave transmission flow channel far away from the wave collecting flow channel; the first spiral transmission assembly is arranged in the wave transmission flow channel and comprises a first spiral shaft and a first spiral blade, the first spiral blade is integrally formed on the first spiral shaft, one end of the first spiral shaft is connected with a transmission shaft of the generator, and the other end of the first spiral shaft extends to the wave collection flow channel; the floating and sinking devices are arranged on two sides of the wave collecting device and the wave conveying device. The invention greatly improves the absorption efficiency of kinetic energy by a surface-substituted absorption mode.)
技术领域
本发明涉及能量转换的
技术领域
，尤其涉及到一种波浪能转换系统。背景技术
在当今人类不断开发，利用煤炭，天然气等石化类获得能源的同时，也造成地球大气的污染而导致了全球气候变暖。
在此背景下，世界各国也在寻求环保可再生的清洁能源。当中包括核能、风能、太阳能、地热能、波浪能等。
其中，潮汐能或波浪能能够大量获取，且能够再生和环保，对潮汐能或波浪能加以利用是未来发展的趋势。
现有技术中，专利号：201922185598.7，专利名称：波浪整流滤波系统，公开了设渐收窄流道的集浪装置对波浪进行加速，整流滤波装置对波浪进行整流滤波的技术方案，但其只以页轮来吸收波浪的动量，这种以点来吸收能量的方式，所能吸收并转换的能量很有限，而且效率低下，当海浪经过页轮后，即不能做到常态的转动。
因此，开发一种高效的波浪能转换系统显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效的波浪能转换系统。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：
一种波浪能转换系统，包括集浪装置、输浪装置、波浪能转换装置、浮沉装置；
所述集浪装置包括集浪流道；所述集浪流道设有集浪收集口和集浪输出口，其从集浪收集口向集浪输出口逐渐收窄；
所述输浪装置包括输浪流道，该输浪流道的一端与集浪流道的集浪输出口连通；
所述波浪能转换装置包括发电机和第一螺旋传动组件；
所述发电机安装在输浪流道远离集浪流道的一端；
所述第一螺旋传动组件设于输浪流道内，包括第一螺旋轴和第一螺旋叶片，该第一螺旋叶片一体成型在第一螺旋轴上，而第一螺旋轴的一端与发电机的传动轴连接，另一端延伸至集浪流道；
所述浮沉装置安装在集浪装置和输浪装置的两侧，给集浪装置和输浪装置提供浮力。
本技术方案在输浪流道内安装长条状且贯穿输浪流道两端的第一螺旋传动组件，使得波浪无论去到输浪流道内的哪一个位置，均能通过第一螺旋传动组件吸收波浪的动能。
进一步地，所述集浪装置包括多个不同的集浪部和连接部；
连接部铰接于相邻的集浪部之间；
集浪部设有逐渐收窄的集浪子流道；
连接部成型有匹配对应集浪子流道的连接流道；
多个集浪部的集浪子流道在对应连接流道的连接配合下形成集浪流道。
进一步地，所述连接部包括位于底部的入口连接底板和出口连接底板、位于两侧面的入口连接侧板和出口连接侧板；
其中，所述出口连接底板的一端与相邻集浪部的集浪子流道的出口底部铰接，另一端与入口连接底板的一端铰接；
所述入口连接底板的另一端与另一相邻集浪部的集浪子流道的入口底部铰接；
所述出口连接侧板的一端与相邻集浪部的集浪子流道的出口侧边铰接，另一端与入口连接侧板的一端铰接；
所述入口连接侧板的另一端与另一相邻集浪部的集浪子流道的入口侧边铰接；
铰接后的入口连接底板、出口连接底板、入口连接侧板、出口连接侧板形成连接流道。
进一步地，所述集浪装置还包括有设在集浪流道内的第二螺旋传动组件和第二同步传动组件；
所述第二螺旋传动组件包括多组第二螺旋传动件；
多组第二螺旋传动件沿着集浪流道的宽度方向并行排列；
每组第二螺旋传动件均包括第二螺旋轴、第二螺旋叶片、第二安装座；
其中，所述第二安装座固定在集浪流道底部；
所述第二螺旋叶片一体成型在第二螺旋轴上，而第二螺旋轴安装在第二安装座上，与第二安装座转动连接；
所述第二同步传动组件包括第一同步轴、第一同步齿轮、第二同步齿轮、多个第一连接传动轴；
所述第一同步轴垂直于第二螺旋轴，其两端与最靠近输浪装置的集浪部的两侧壁固定连接；
第一连接传动轴垂直于第一同步轴，且位于多个第一连接传动轴中间的第一连接传动轴的两端分别与第一螺旋轴和对应的第二螺旋轴连接；而位于两侧的第一连接传动轴，一端安装在对应的第二安装座上，另一端与对应的第二螺旋轴连接；
所述第一同步齿轮和第二同步齿轮分别固套在第一同步轴和对应的第一连接传动轴上，且二者啮合，使得多个第一连接传动轴与第一螺旋轴同步转动。
进一步地，多个第一连接传动轴和对应的第二螺旋轴之间均连接有第一单向传动件。
进一步地，还包括有助力装置和锚固装置；
所述助力装置包括至少两个助力模块，每个助力模块均包括有固定架、第三螺旋传动组件、第三同步传动组件、第二单向传动件、助力连接底板；
所述固定架呈梯状，其延伸方向垂直于集浪流道的延伸方向，安装在助力模块的首尾两端；
所述助力连接底板与固定架固定连接，相邻助力模块之间通过彼此的助力连接底板铰接在一起；而处于助力装置尾部的助力模块通过其助力连接底板与集浪装置的集浪收集口铰接；
每个助力模块中，
第三螺旋传动组件包括多组第三螺旋传动件；
多组第三螺旋传动件沿着集浪流道的宽度方向并行排列；
每组第三螺旋传动件均包括第三螺旋轴、第三螺旋叶片、第三安装座；
所述第三螺旋叶片一体成型在第三螺旋轴上，而第三螺旋轴从首端的固定架延伸至尾端的固定架，并通过第三安装座安装在固定架上，与第三安装座转动连接；
所述第三同步传动组件包括第二同步轴、第三同步齿轮、第四同步齿轮、多个第二连接传动轴；
所述第二同步轴安装在助力模块尾部的助力连接底板上，且垂直于第三螺旋轴；
所述第二连接传动轴垂直于第二同步轴，其一端通过第二单向传动件与同一助力模块对应的第三螺旋轴连接；
所述第三同步齿轮、第四同步齿轮分别固套在第二同步轴和第二连接传动轴上，且二者啮合，使得同一助力模块中的多个第二连接传动轴同步转动；
位于助力装置尾部的助力模块中，位于多个第二连接传动轴中间的第二连接传动轴，其另一端与集浪装置中位于多组第二螺旋传动件中间的一组第二螺旋传动件的第二螺旋轴连接；
位于助力装置非尾部的助力模块中，位于多个第二连接传动轴中间的第二连接传动轴，其另一端与相邻助力模块中位于多组第三螺旋传动件中间的一组第三螺旋传动件的第三螺旋轴连接；
所述锚固装置与助力装置首部的助力模块连接。
进一步地，第一单向传动件和第二单向传动件均为单向轴承；
各第一连接传动轴的一端与对应单向轴承的内环连接，对应的第二螺旋轴的一端与该对应单向轴承的外环连接；
各第二连接传动轴的一端与对应单向轴承的内环连接，同一助力模块对应的第三螺旋轴的一端与该对应单向轴承的外环连接。
进一步地，所述集浪装置集浪部的底部和输浪装置的底部均安装有安装固定架座；
所述浮沉装置分别安装在集浪装置和输浪装置的安装固定架座的两侧、以及助力装置的固定架的两端，给集浪装置、输浪装置、助力装置提供浮力。
进一步地，所述浮沉装置包括至少一个以上的浮体，该浮体呈已削尖的铅笔状，且笔尖的朝向和波浪的走向相反。
进一步地，所述第一螺旋叶片与第一螺旋轴之间、第二螺旋叶片和第二螺旋轴之间、第三螺旋叶片和第三螺旋轴之间均成45度角。
与现有技术相比，本技术方案原理及优点如下：
1、本技术方案取代现有页轮单点吸收波浪动能的方式，通过设于输浪流道内的长条状的第一螺旋传动组件来吸收波浪的动能，使得波浪无论去到输浪流道内的哪一个位置，均能吸收整条输浪流道内的波浪的动能,这种以面吸收波浪动能的方式，吸收效率大大高于以点吸收的方式。
2、在上述1的基础上，本技术方案还在集浪流道内加设与第一螺旋传动组件连接的第二同步传动组件、第一单向传动件以及第二螺旋传动组件，在第二同步传动组件和第一单向传动件的配合下，通过第二螺旋传动组件再次给第一螺旋传动组件助力，进一步地增加第一螺旋传动组件所吸收的波浪的动能。
3、由于每一个波浪的大小都不是相同的，若遇到波浪某一段细小的情况下，采用传统以点吸收波浪动能或者以面吸收波浪动能但面的长度不够长时，会造成动能不足，影响到发电的稳定性，而本技术方案在集浪装置的集浪收集口加设助力装置，位于该助力装置尾部的助力模块中的第三螺旋传动组件通过第三同步传动组件、第二单向传动件与第二螺旋传动组件连接，在第一螺旋传动组件、第二螺旋传动组件、第三螺旋传动组件环环相扣的情况下，不单能使得第一螺旋传动组件最大限度地吸收波浪的动能，还能解决发电稳定性差的问题。
4、具体地，本技术方案中，多个第一连接传动轴和对应的第二螺旋轴之间均连接有第一单向传动件，以及多个第二连接传动轴和对应的第三螺旋轴之间均连接有第二单向传动件，使得当第三螺旋轴的转速比第二螺旋轴的转速快时，第三螺旋轴会进一步地提高第二螺旋轴的转速，当第二螺旋轴的转速比第一螺旋轴的转速快时，第二螺旋轴也会进一步地提高第一螺旋轴的转速。但当第三螺旋轴和第二螺旋轴的转速没有第一螺旋轴的转速快时，也不会拖慢第一螺旋轴的转速。而且，多个第三螺旋轴之间以及多个第二螺旋轴之间均不会互相影响，避免了第三螺旋轴之间或第二螺旋轴之间因彼此的转速不同而影响波浪能的吸收效果。
5、本技术方案中，第一螺旋叶片与第一螺旋轴之间、第二螺旋叶片和第二螺旋轴之间、第三螺旋叶片和第三螺旋轴之间均成45度角，保证了第一螺旋叶片、第二螺旋叶片、第三螺旋叶片在波浪推力的那一边受力，另外一边不受力，避免了把第一螺旋传动组件、第二螺旋传动组件、第三螺旋传动组件辛苦收集起来的动能转化为推动其它海水的动能(因为波浪的速度肯定比没有形成波浪的水的速度要快)。
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服务作简单地介绍，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为本发明一种波浪能转换系统的结构示意图之一；
图2为本发明一种波浪能转换系统的结构示意图之二；
附图标记：
1-集浪装置；1-1-集浪部；1-2-连接部；2-输浪装置；3-波浪能转换装置；4-浮沉装置；5-锚固装置；6-集浪流道；7-集浪收集口；8-集浪输出口；9-输浪流道；10-发电机；11-第一螺旋传动组件；11-1-第一螺旋轴；11-2-第一螺旋叶片；12-入口连接底板；13-出口连接底板；14-入口连接侧板；15-出口连接侧板；16-第二螺旋传动组件；17-第二螺旋传动件；17-1-第二螺旋轴；17-2-第二螺旋叶片；17-3-第二安装座；18-第二同步传动组件；18-1-第一同步轴；18-2-第一同步齿轮；18-3-第二同步齿轮；18-4-第一连接传动轴；19-第一单向传动件；20-安装固定架座；21-助力装置；22-第三螺旋传动组件；23-第三螺旋传动件；24-第三同步传动组件；24-1-第二同步轴；24-2-第三同步齿轮；24-3-第四同步齿轮；24-4-第二连接传动轴；25-第三螺旋轴；26-第三螺旋叶片；27-第三安装座；28-第二单向传动件；29-固定架；30-助力连接底板。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
如图1-2所示，一种波浪能转换系统，包括集浪装置1、输浪装置2、波浪能转换装置3、浮沉装置4、助力装置21以及锚固装置5。
其中，
集浪装置1包括三个不同的集浪部1-1和连接部1-2；连接部1-2铰接于相邻的集浪部1-1之间。
具体地，集浪部1-1设有逐渐收窄的集浪子流道。
连接部1-2包括位于底部的入口连接底板12和出口连接底板13、位于两侧面的入口连接侧板14和出口连接侧板15；出口连接底板13的一端与相邻集浪部1-1的集浪子流道的出口底部铰接，另一端与入口连接底板12的一端铰接；入口连接底板12的另一端与另一相邻集浪部1-1的集浪子流道的入口底部铰接；出口连接侧板15的一端与相邻集浪部1-1的集浪子流道的出口侧边铰接，另一端与入口连接侧板14的一端铰接；入口连接侧板14的另一端与另一相邻集浪部1-1的集浪子流道的入口侧边铰接；铰接后的入口连接底板12、出口连接底板13、入口连接侧板14、出口连接侧板15形成连接流道。
三个集浪部1-1的集浪子流道在对应连接流道的连接配合下形成集浪流道6，该集浪流道6设有集浪收集口7和集浪输出口8其从集浪收集口7向集浪输出口8逐渐收窄。
进一步地，集浪装置1还包括有设在集浪流道6内的第二螺旋传动组件16和第二同步传动组件18，该第二螺旋传动组件16包括三组第二螺旋传动件17；三组第二螺旋传动件17沿着集浪流道6的宽度方向并行排列；每组第二螺旋传动件17均包括第二螺旋轴17-1、第二螺旋叶片17-2、第二安装座17-3；其中，第二安装座17-3分别固定在靠近集浪流道6的两端处；第二螺旋叶片17-2一体成型在第二螺旋轴17-1上，而第二螺旋轴17-1安装在第二安装座17-3上，与第二安装座17-3转动连接；第二同步传动组件18包括第一同步轴18-1、第一同步齿轮18-2、第二同步齿轮18-3、三个第一连接传动轴18-4；第一同步轴18-1垂直于第二螺旋轴17-1，其两端与最靠近输浪装置2的集浪部1-1的两侧壁固定连接；第一连接传动轴18-4垂直于第一同步轴18-1，且各第一连接传动轴18-4的一端通过第一单向传动件19与对应的第二螺旋轴17-1连接；第一同步齿轮18-2和第二同步齿轮18-3分别固套在第一同步轴18-1和对应的第一连接传动轴18-4上，且二者啮合，使得三个第一连接传动轴18-4同步转动。(位于两侧的第一连接传动轴18-4，另一端安装在对应的第二安装座17-3上)
本实施例中，输浪装置2包括输浪流道9，该输浪流道9的一端与集浪流道6的集浪输出口8连通。
波浪能转换装置3包括发电机10和第一螺旋传动组件11。
发电机10安装在输浪流道9远离集浪流道6的一端。
第一螺旋传动组件11设于输浪流道9内，包括第一螺旋轴11-1和第一螺旋叶片11-2，该第一螺旋叶片11-2一体成型在第一螺旋轴11-1上，而第一螺旋轴11-1的一端与发电机10的传动轴连接，另一端延伸至集浪流道6，与位于三个第一连接传动轴18-4中间的第一连接传动轴18-4的另一端连接。
本实施例中，助力装置21包括两个助力模块，每个助力模块均包括有固定架29、第三螺旋传动组件22、第三同步传动组件24、第二单向传动件28、以及助力连接底板30。
固定架29呈梯状，其延伸方向垂直于集浪流道6的延伸方向，安装在助力模块的首尾两端。助力连接底板30与固定架29固定连接，相邻助力模块之间通过彼此的助力连接底板(30)铰接在一起；而处于助力装置21尾部的助力模块通过其助力连接底板30与集浪装置1的集浪收集口7铰接。每个助力模块中，第三螺旋传动组件22包括五组第三螺旋传动件23；五组第三螺旋传动件23沿着集浪流道6的宽度方向并行排列；每组第三螺旋传动件23均包括第三螺旋轴25、第三螺旋叶片26、第三安装座27；第三螺旋叶片26一体成型在第三螺旋轴25上，而第三螺旋轴25从首端的固定架29延伸至尾端的固定架29，并通过第三安装座27安装在固定架29上，与第三安装座27转动连接；第三同步传动组件24包括第二同步轴24-1、第三同步齿轮24-2、第四同步齿轮24-3、五个第二连接传动轴24-4；第二同步轴24-1安装在助力模块尾部的助力连接底板30上，且垂直于第三螺旋轴25；第二连接传动轴24-4垂直于第二同步轴24-1，其一端通过第二单向传动件28与同一助力模块对应的第三螺旋轴25连接；第三同步齿轮24-2、第四同步齿轮24-3分别固套在第二同步轴24-1和第二连接传动轴24-4上，且二者啮合，使得同一助力模块中的五个第二连接传动轴24-4同步转动。位于助力装置21尾部的助力模块中，位于五个第二连接传动轴24-4中间的第二连接传动轴24-4，其另一端与集浪装置1中位于三组第二螺旋传动件17中间的一组第二螺旋传动件17的第二螺旋轴17-1连接；位于助力装置21非尾部的助力模块中，位于五个第二连接传动轴24-4中间的第二连接传动轴24-4，其另一端与相邻助力模块中位于五组第三螺旋传动件23中间的一组第三螺旋传动件23的第三螺旋轴25连接。
上述中，第一单向传动件19和第二单向传动件28均为单向轴承。即：各第一连接传动轴18-4的一端与对应单向轴承的内环连接，对应的第二螺旋轴17-1的一端与该对应单向轴承的外环连接。第二连接传动轴24-4的一端与对应单向轴承的内环连接，同一助力模块对应的第三螺旋轴25的一端与该对应单向轴承的外环连接。
还有的是，本实施例中，集浪装置1集浪部1-1的底部和输浪装置2的底部均安装有安装固定架座20。
浮沉装置4分别安装在集浪装置1和输浪装置2的安装固定架座20的两侧、以及助力装置21的固定架29的两端，给集浪装置1、输浪装置2、助力装置21提供浮力。其中，安装在集浪装置1和输浪装置2的安装固定架座20两侧的浮沉装置4由两个浮体组成，安装在助力装置21的固定架29两端的浮沉装置4由一个浮体组成，该浮体呈已削尖的铅笔状，且笔尖的朝向和波浪的走向相反，从而大大降低波浪能转换系统受到来自波浪的推力。
上述中，第一螺旋叶片11-2与第一螺旋轴11-1之间、第二螺旋叶片17-2和第二螺旋轴17-1之间、第三螺旋叶片26和第三螺旋轴25之间均成45度角。
最后，本实施例中，锚固装置5与助力装置21首部的助力模块连接，其放置于水底，用于固定集浪装置1、输浪装置2以及助力装置21的位置。
本实施例的工作原理如下：
本实施例所述的波浪能转换系统通过其浮沉装置浮动于起浪的河面、海面、或湖面上，其中，助力装置21处于波浪流动的上游，输浪装置2处于波浪流动的下游，集浪装置1连接于助力装置21和输浪装置2之间。
相比于现有的以页轮单点吸收波浪动能的方式，本实施例通过设于输浪流道9内的第一螺旋传动组件11来吸收整条输浪流道9内的波浪的动能，这种以面吸收波浪动能的方式，吸收效率大大高于以点吸收的方式。
进一步地，本实施例在集浪流道内加设与第一螺旋传动组件11连接的第二同步传动组件18、第一单向传动件19以及第二螺旋传动组件16，在第二同步传动组件和第一单向传动件的配合下，通过第二螺旋传动组件16再次给第一螺旋传动组件11助力，进一步地增加第一螺旋传动组件11所吸收的波浪的动能。
再进一步地，由于每一个波浪的大小都不是相同的，若遇到波浪某一段细小的情况下，采用传统以点吸收波浪动能或者以面吸收波浪动能但面的长度不够长时，会造成动能不足，影响到发电的稳定性，为此，本实施例还在集浪装置1的集浪收集口7加设助力装置21，位于该助力装置21尾部的助力模块中的第三螺旋传动组件22通过第三同步传动组件24、第二单向传动件28与第二螺旋传动组件16连接，在第一螺旋传动组件11、第二螺旋传动组件16、第三螺旋传动组件22环环相扣的情况下，不单能使得第一螺旋传动组件11最大限度地吸收波浪的动能，还能解决发电稳定性差的问题。
上述中，三个第一连接传动轴18-4和对应的第二螺旋轴17-1之间均连接有第一单向传动件19，以及五个第二连接传动轴24-4和对应的第三螺旋轴25之间均连接有第二单向传动件28，使得当第三螺旋轴25的转速比第二螺旋轴17-1的转速快时，第三螺旋轴25会进一步地提高第二螺旋轴17-1的转速；当第二螺旋轴17-1的转速比第一螺旋轴11-1的转速快时，第二螺旋轴17-1也会进一步地提高第一螺旋轴11-1的转速。但当第三螺旋轴25和第二螺旋轴17-1的转速没有第一螺旋轴11-1的转速快时，也不会拖慢第一螺旋轴11-1的转速。而且，五个第三螺旋轴25之间以及三个第二螺旋轴17-1之间均不会互相影响，避免了第三螺旋轴25之间或第二螺旋轴17-1之间因彼此的转速不同而影响波浪能的吸收效果。
最后，本实施例中，第一螺旋叶片11-2与第一螺旋轴11-1之间、第二螺旋叶片17-2和第二螺旋轴17-1之间、第三螺旋叶片26和第三螺旋轴25之间均成45度角，保证了第一螺旋叶片11-2、第二螺旋叶片17-2、第三螺旋叶片26在波浪推力的那一边受力，另外一边不受力，避免了把第一螺旋传动组件11、第二螺旋传动组件16、第三螺旋传动组件22辛苦收集起来的动能转化为推动其它海水的动能(因为波浪的速度肯定比没有形成波浪的水的速度要快)。
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
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