本實用新型涉及一種利用海浪和潮汐發(fā)電的沉底發(fā)電機(jī)，其特點為所用能源為海洋能是一種可再生，無污染的綠色能源，是一種節(jié)能型的環(huán)保發(fā)電的機(jī)電產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

目前，已知的發(fā)電設(shè)備基本是利用煤、油、太陽能、風(fēng)能、核能等多種形式的能源來產(chǎn)生電能，但不可再生能源存量有限，而可再生資源的使用往往伴隨著高成本、高風(fēng)險或其它受制約的因素。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種利用海浪和潮汐發(fā)電的綠色發(fā)電產(chǎn)品。

為實現(xiàn)以上目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種浮桶式海洋能沉底發(fā)電機(jī)，由全封閉防水外殼組成，內(nèi)填聚苯乙烯泡沫塑料漂浮桶、發(fā)電機(jī)、動力繞線軸、繞線軸固定軸承、磁力傳動組件、主動齒輪、被動齒輪、纜繩、水潤滑軸承、定向軸承、隨動齒輪、無接觸磁傳動隔離密封罩、發(fā)電機(jī)被動齒輪、纜繩防滑壓板、自循環(huán)散熱器、LED發(fā)光二極管警示燈、海底水泥固定密封沉箱以及整流穩(wěn)壓板組成。其特征在于：其由玻璃絲布和環(huán)氧樹脂制成的玻璃鋼外殼底部下部設(shè)有凹型槽，在凹型槽內(nèi)安裝有可正反旋轉(zhuǎn)的連接纜繩的鋼環(huán)，在沉底鋼筋水泥密封箱頂部的支架上用水潤滑軸承固定的動力繞線軸，一頭用纜繩和海底水泥固定沉箱上的動力繞線軸連接，并在軸上纏繞數(shù)圈后，纜繩另一頭與一由玻璃鋼外殼組成的圓錐體漂浮桶連結(jié)，中間用壓板和螺絲固定，纜繩另一頭用纜繩與回卷漂浮體聯(lián)結(jié)。

所述的漂浮體防水外殼的材質(zhì)選用：玻璃鋼、內(nèi)為封閉中空，安裝有發(fā)光LED，并用聚苯乙烯泡沫塑料填充剩余空隙。

所述的海底水泥密封箱內(nèi)裝有發(fā)電機(jī)、磁力傳動組，整流穩(wěn)壓板，自循環(huán)散熱器，并安裝有維護(hù)時的出入密封蓋及上下鋼梯。

所述的發(fā)電機(jī)采用低轉(zhuǎn)速、大功率的永磁或礪磁發(fā)電機(jī)。

所述的動力繞線軸由45號以上的工具鋼或403不銹鋼加工制成，其軸為中空厚壁的管壯結(jié)構(gòu)，其中設(shè)有固定纜線的鐵板和螺栓。

所述的纜線軸固定軸承選用適用于海水中的水潤滑軸承。

所述的磁力傳動組件的主動齒輪組，其主動轉(zhuǎn)輪6的下部外徑及底部全部粘貼有達(dá)到一萬高斯以上的釹鐵硼貼片形成外向強(qiáng)磁場。

所述的磁力傳動組件的被動齒輪轉(zhuǎn)輪22的內(nèi)徑壁及頂部全部粘貼有達(dá)到一萬高斯以上的釹鐵硼貼片形成內(nèi)向強(qiáng)磁場。

所述的磁力傳動組件，在主、被動輪組之間，設(shè)有一薄壁聚碳材料制作的隔離全封閉罩9直接和水泥箱體澆注聯(lián)結(jié)，保證了機(jī)械能在傳遞中殼體的密封性，同時保證了發(fā)電機(jī)及殼體內(nèi)的所有電氣設(shè)備的絕緣安全，而使機(jī)械能在傳遞中達(dá)到最小損耗的目的。

所述的圓錐體漂浮體是按發(fā)電機(jī)額定紐距所需額定扭力換算成浮力并減去殼體及安裝配件自身質(zhì)量后用玻璃鋼和聚苯乙烯泡沫制作的幾何體。

所述的海底固定沉箱由高標(biāo)號水泥和建筑用鋼筋制作的中空長方形幾何體，在其制作中，其底部和兩側(cè)預(yù)裝有直徑14mm以上的螺紋鋼成30°～45°角向下展開，形成防滾動支承物，保證其在海底洋流的沖擊下不移位或少移位。同時，為了節(jié)省成本，沉箱本身制成中空并全部灌裝海沙16，以保證其質(zhì)量大于殼體浮力3-5倍的殼體抗浪能力。

所述的繞線軸固定軸承選用于海水中使用的水潤滑軸承17。

所述的動力纜繩21可選用適用于海水中的麻繩、棕繩、尼龍繩等。

所述的沉底式海洋能發(fā)電機(jī)可以通過裝有鋼絲的2芯防水電纜串聯(lián)幾個以上，依次串聯(lián)于海底沉箱之間組成群組。

本實用新型的優(yōu)點如下：

1、本實用新型發(fā)電的能源來自于海浪和潮汐，是國家大力提倡支持的新能源環(huán)保項目。

2、本實用新型設(shè)計簡潔而實用，結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，滑動部分裝有軸承，屬于免維修、長壽命、一次性投資、長期受益的產(chǎn)品。

3、本實用新型在海底沉箱上部聯(lián)結(jié)漂浮桶，在海中可根據(jù)由海浪造成的海平面高低變化使上部漂浮桶上下移動，浮力拉動繞線軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動能。

4、本實用新型在海中由2個以上的海底沉箱發(fā)電機(jī)串連組成長蛇狀的發(fā)電機(jī)組，克服了單個發(fā)電機(jī)組的電流電壓的間斷性，在同組共用電纜的直流電可達(dá)到連續(xù)平穩(wěn)的電流電壓的目的。

5、本實用新型在封閉的殼體內(nèi)設(shè)有整流穩(wěn)壓板，發(fā)出的交流電經(jīng)整流穩(wěn)壓后成高壓直流電，由海底電纜輸送到岸上的并網(wǎng)逆變器并入電網(wǎng)，由于采用了高壓直流輸入，達(dá)到了電阻小，損耗低的目的。

6、本實用新型的動力繞線軸中間纏繞數(shù)圈的纜繩，一頭與海底沉箱連結(jié)，一頭與海面圓錐形漂浮體連結(jié)，當(dāng)海浪或潮汐使海平面發(fā)生變化時，在圓錐漂浮體浮力和回卷漂浮體的拉動作用下，迫使動力繞線軸正反旋轉(zhuǎn)帶動磁力傳動齒輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動發(fā)電機(jī)工作達(dá)到發(fā)電目的。

7、本實用新型在動力繞線軸的中間位置設(shè)有一固定纜繩的鏍絲壓板，使纜繩在海水運(yùn)動中無法打滑，增強(qiáng)了動力，加大了反復(fù)旋轉(zhuǎn)的動能，發(fā)電效果更佳。

8、本實用新型的圓錐殼體，采用防水材料設(shè)計，可分為上下合體或封蓋式的全封閉的圓錐狀組成，材料可選范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單，制造安裝方便快捷。

9、本實用新型的動力傳動采用了磁力傳動，實現(xiàn)了可封閉性好，力的損耗小，傳動力大，解決了海底沉箱內(nèi)對發(fā)電機(jī)的全封閉絕緣問題。

附圖說明

附圖為本實用新型結(jié)構(gòu)的主視圖

具體實施方式

如附圖所示：漂浮主體外部為全封閉防水外殼組成漂浮體1，下部與海底沉箱24用固定纜繩21相聯(lián)，纜繩21在動力繞線軸3中間用壓板和螺絲8固定，一頭通過動力繞纜軸3，使其和海面圓錐漂浮體1穩(wěn)固連結(jié)，當(dāng)海浪來到漂浮殼體1底部時，在漂浮殼體1的浮力下，漂浮體1上升，動力繞纜軸3上固定的纜繩21拉動動力繞線軸3正向順時針旋轉(zhuǎn)，帶動動力軸主動齒輪5轉(zhuǎn)動，將力傳動給被動齒輪6組成的磁傳動組件，使發(fā)電機(jī)10順時針旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電流電壓，當(dāng)動力繞線軸3正向順時針旋轉(zhuǎn)時，同時將和纜繩21聯(lián)結(jié)的回卷纜繩23和回卷漂浮體2向下拉回，在漂浮殼體1進(jìn)入浪底時，纜繩21在殼體1下降時松動，回卷纜繩23在回卷漂浮體2向上拉動作用下使動力繞線軸3反向逆時針旋轉(zhuǎn)，在動力繞纜軸3反向逆時針旋轉(zhuǎn)，已松動的纜繩21收回纏緊，以備下次海浪來時繼續(xù)循環(huán)作功，使發(fā)電機(jī)10工作發(fā)電，經(jīng)整流穩(wěn)壓板19整流穩(wěn)壓后以高壓直流電的態(tài)勢經(jīng)海底密封沉箱24連接的海底電纜輸入到岸上的并網(wǎng)逆變器，逆變成380V～400V交流電進(jìn)入電網(wǎng)。

本實用新型的電流電壓是這樣實現(xiàn)的：用軸承17固定在海底全封閉防水水泥沉箱支架4上的動力繞線軸3在纏繞在軸中的纜繩21和回卷纜繩23在回卷漂浮體2的上下反復(fù)拉動中正反向旋轉(zhuǎn)，在動力繞線軸3正反向轉(zhuǎn)動時，在安裝在主動齒輪5中的單向軸承18的作用下，使主動齒輪5在逆時針旋轉(zhuǎn)時只滑動而不作功，保證了發(fā)電機(jī)10始終順時針轉(zhuǎn)動的工作狀態(tài)，產(chǎn)生平穩(wěn)的交變電流，經(jīng)整流穩(wěn)壓板19整流后形成以高壓直流電的方式輸出。

本實用新型連續(xù)平穩(wěn)電流電壓是這樣實現(xiàn)的：由于采用了海底沉箱串聯(lián)組合方式，使海浪在多個浮桶式漂浮圓椎體1下經(jīng)過時，使多臺動力繞線軸3分時工作，驅(qū)動發(fā)電機(jī)10工作產(chǎn)生電流電壓，整流后在同一條輸出線上匯集達(dá)到不間斷、連續(xù)、平穩(wěn)的高壓直流電流電壓的目的。

本實用新型在低海浪狀態(tài)下也能正常發(fā)電是這樣實現(xiàn)的：由于在全封閉防水水泥沉底箱頂部支架4的動力繞線軸3兩頭裝有固定軸承17，減小了摩擦阻力，增強(qiáng)了滑動，使動力繞線軸3在經(jīng)固定板8固定后纏繞的纜繩21和23隨著海平面的波動上下拉動使動力繞線軸3正反向旋轉(zhuǎn)，由主動大齒輪5和被動齒輪6形成1∶4的轉(zhuǎn)速比使發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)發(fā)電。而無風(fēng)三尺浪的大海永不會平息，在浪高50CM以上和每天潮漲潮落時都可滿足本實用新型發(fā)電機(jī)的全負(fù)荷發(fā)電效果。

本實用新型在設(shè)計中考慮到大海的惡劣環(huán)境，其漂浮主體全部由防水外殼玻璃鋼和聚苯乙烯塑料泡沫全封閉制成，即便在高海浪中整體被波浪淹沒也不影響其上浮功能。只要做到海底沉箱的固定牢固，即可在狂風(fēng)巨浪中正常工作。同時，由于海底電纜裝有鋼絲繩的電纜在多個纜錨的固定下而不移位達(dá)到正常輸電的目的。

本實用新型在設(shè)計中考慮到殼體內(nèi)發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的發(fā)熱問題，特設(shè)計了用直徑14的紫銅管在發(fā)電機(jī)外殼上纏繞數(shù)圈吸熱，利用熱水輕自動上升的原理，將熱能排出殼體，達(dá)到用海水自動循環(huán)進(jìn)行的自循環(huán)散熱器11。

本實用新型在海中工作時在漂浮體1頂端安裝了LED發(fā)光二極管警示燈，便于晚上海上行船識別警示，可避免發(fā)生不必要的損失，也可警示工作人員隨時了解發(fā)電機(jī)的工作現(xiàn)狀。

如附圖所示，由裝有鋼絲的兩芯防水電纜串聯(lián)成組的沉底式海洋能發(fā)電機(jī)在海底沉箱24和45度防滾動支腳15的固定下，在大海永不停息的波浪中漂浮圓錐體1隨波變換高低位置，而安裝在其底部的纜繩21聯(lián)結(jié)沉箱24頂部的動力繞線軸3和回卷漂浮體2及纜繩23共同作用下，正反旋轉(zhuǎn)的主動齒輪5帶動下，被動齒輪6通過磁傳動組使發(fā)電機(jī)10產(chǎn)生交變電流和電壓。經(jīng)安裝在海底密封沉箱中的整流穩(wěn)壓板19整流成高壓直流電流，通過附在多頭海底錨鏈上的海底電纜輸入到岸上的并網(wǎng)逆變器逆變成380V～400V交流電并入國家電網(wǎng)。