ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1997 года по МПК F03B13/16 

Изобретение относится к волновым двигателям и может быть использовано для преобразования энергии волн в другие виды энергии, например в электрическую.

Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие цилиндры с поршнями, распределительные коленчатые валы для преобразования возвратно-поступательного перемещения поршней во вращательное движение вала. Для работы таких двигателей в качестве топлива используются дорогостоящие нефть, бензин, газ.

Известна волновая энергетическая установка по авт.св. N 1320497, F 03 B 13/12 БИ N 24, 1987 г. Установка содержит по меньшей мере один поплавок, два параллельных вала отбора мощности и механизм преобразования возвратно-поступательного перемещения поплавка во вращательное движение валов, состоящее из закрепленной на поплавке и наклоненной к вертикальной плоскости зубчатой рейки и двух зубчатых колес с обгонными муфтами, установленными соответственно на первом и втором валах отбора мощности. Зубчатые колеса взаимодействуют друг с другом, а зубчатая рейка находится в зацеплении с первым зубчатым колесом. При движении поплавка вверх первое зубчатое колесо вращается против часовой стрелки, а второе зубчатое колесо по часовой стрелке, при этом первое зубчатое колесо совершает холостое вращение, а второе зубчатое колесо приводит во вращение второй вал отбора мощности. При движении поплавка вниз первое зубчатое колесо вращает первый вал отбора мощности, а второе зубчатое колесо совершает холостое вращение.

Волновая энергетическая установка, являющаяся прототипом, имеет недостаток небольшая мощность. Два вала приводятся во вращение одной зубчатой рейкой с поплавком. При монтаже нескольких реек со своими поплавками может оказаться, что поплавки будут на разных уровнях водной поверхности, тогда один и тот же вал будет получать вращение в разные стороны. Кроме того, при холостом вращении зубчатых колес соответствующие валы отбора мощности не получают вращения вообще.

Заявляемое техническое решение решает задачу увеличения мощности.

Поставленная задача решается тем, что в волновой энергетической установке, содержащей поплавки, вал отбора мощности и механизм преобразования возвратно-поступательного перемещения поплавко во вращательное движение вала, поплавки, по меньшей мере два, расположены с противоположных сторон относительно вала отбора мощности, а механизм преобразования состоит из храпового колеса, закрепленного на валу отбора мощности, и качалок, в пазах которых установлены подпружиненные зубья, взаимодействующие с храповым колесом, каждая качалка неподвижно соединена со своим поплавком, в свою очередь неподвижно соединенным со своим рычагом, обеспечивающим возможность свободного возвратно-поступательного перемещения поплавка при волнениях водной поверхности, при этом зубья противоположных друг другу качалок направлены в разные стороны относительно храпового колеса.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1 (вид сбоку) и фиг.2 (вид сверху), где:
1 основание, 2 опора, 3 стойки, 4 поплавки, 5 качалки, 6 - рычаги, 7 оси вращения рычагов, 8 оси зубьев качалок, 9 зубья, установленные в пазах качалок, 10 пружины, 11 ограничители зубьев качалок, 12 вал отбора мощности, 13 подшипник, 14 храповое колесо.

На основании 1 установлены опоры 2 и стойки 3. Поплавки 4 неподвижно соединены с качалками 5 и рычагами 6, которые закреплены на осях 7 в стойках 3. В пазах качалок 5 на осях 8 закреплены зубья 9, подпружиненные пружинами 10 до ограничителей 11. В опоре 2 установлен вал 12 отбора мощности, на котором смонтированы подшипник 13 и храповое колесо 14. Храповое колесо 14 и качалки 5 со своими зубьями 9, взаимодействующими с храповым колесом, составляют механизм преобразования возвратно-поступательного перемещения поплавков 4 во вращательное движение вала 12 отбора мощности.

Установка работает следующим образом. Во время подъема воды левый поплавок 4 вместе со своей качалкой 5, поворачиваясь с рычагом 6 на оси 7 левой стойки 3, будут подниматься вверх. Под воздействием подпружиненных зубьев 9 этой левой качалки 5 храповое колесо 14, а вместе с ним и вал 12 отбора мощности, будут вращаться по часовой стрелке (в соответствии с фиг.1). При понижении уровня воды зубья 9, поворачиваясь на осях 8, отожмутся храповым колесом 14 и будут работать вхолостую, а поплавок 4 с качалкой 5 вместе с рычагом 6, поворачиваясь на оси 7, опустятся вниз.

Во время подъема воды зубья 9 первой качалки 5, поворачиваясь на оси 8, будут отжиматься храповым колесом 14 и работать вхолостую, при этом правый поплавок 4 со своей качалкой 5, поворачиваясь с рычагом 6 на оси 7 правой стойки 3, поднимутся вверх. При понижении уровня воды правый поплавок 4 с качалкой 5 вместе с рычагом 6, поворачиваясь на оси 7, опустятся вниз. При опускании под воздействием подпружиненных зубьев 9 храповое колесо 14 и вал 12 отбора мощности будут вращаться тоже по часовой стрелке.

Так процесс будет повторяться. Качалки 5, неподвижно соединенные со своими поплавками 4, расположенными с противоположных сторон относительно вала 12 отбора мощности, перемещаясь под воздействием волн вверх-вниз, своими подпружиненными зубьями 9, направленными в разные стороны относительно зубьев храпового колеса 14 и взаимодействующими с последними, будут непрерывно вращать храповое колесо 14, а вместе с ним и вал 12 отбора мощности в одном направлении.

Заявляемая волновая энергетическая установка позволяет увеличить свою мощность. Здесь возможен монтаж дополнительных параллельных аналогичных пар
левых и правых поплавков с механизмами преобразования возвратно-поступательного перемещения поплавков во вращательное движение общего вала отбора мощности. При этом установка надежна в работе, проста и удобна в эксплуатации.

Использование: изобретение относится к волновым двигателям и может быть использовано в гидроэнергетике для преобразования энергии волн в другие виды энергии, например, электрическую. Сущность изобретения: установка содержит поплавки 4, вал 12 отбора мощности и механизм преобразования возвратно-поступательного перемещения поплавков 4 во вращательное движение вала 12 отбора мощности. Поплавки 4, по меньшей мере два, расположены с противоположных сторон относительно вала 12, а механизм преобразования состоит из храпового колеса 14, закрепленного на валу 12 отбора мощности, и качалок 5, в пазах которых установлены подпружиненные зубья 9, взаимодействующие с храповым колесом 14. Каждая качалка 5 неподвижно соединена со своим поплавком 4, в свою очередь неподвижно соединенным со своим рычагом, обеспечивающим возможность свободного возвратно-поступательного перемещения поплавков 4 при волнениях водной поверхности, при этом зубья 9 противоположных друг другу качалок направлены в разные стороны относительно зубьев храпового колеса 14. При перемещении поплавков 4 вверх-вниз храповое колесо 14, а вместе с ним и вал 12 отбора мощности, будут непрерывно вращаться в одном направлении. Монтаж дополнительных параллельных аналогичных пар - левых и правых поплавков с механизмами преобразования возвратно-поступательного перемещения поплавков во вращательное движение общего вала - увеличивает мощность установки, при этом установка надежна в работе, проста и удобна в эксплуатации. 2 ил.

Волновая энергетическая установка, содержащая поплавки, вал отбора мощности и механизм преобразования возвратно-поступательного перемещения поплавков во вращательное движение вала, отличающаяся тем, что поплавки, по меньшей мере два, расположены с противоположных сторон относительно вала отбора мощности, а механизм преобразования состоит из храпового колеса, закрепленного на валу отбора мощности, и качалок, в пазах которых установлены подпружиненные зубья, взаимодействующие с храповым колесом, каждая качалка неподвижно соединена со своим поплавком, в свою очередь, неподвижно соединенным со своим рычагом, обеспечивающим возможность свободного возвратно-поступательного перемещения поплавка при волнениях водной поверхности, при этом зубья противоположных друг другу качалок направлены в разные стороны относительно храпового колеса.