Волновая энергетическая установка Советский патент 1992 года по МПК F03B13/18 

Изобретение относится к волновой гидроэнергетике, в частности к волновым энергетическим установкам.

Цель изобретения - повышение надежности в работе.

На фиг. 1 изображена волновая энергетическая установка, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - муфта свободного хода.

Волновая энергетическая установка содержит неподвижную опору 1 .с жестко закрепленной осью 2, на которой с возможностью вращения установлены втулки 3 и 4 с трубами 5 и 6 и фиксаторами 7 и 8, телескопически соединенные с большими плечами 9 и 10 рычагов, на концах которых закреплены пустотелые цилиндрические поплавки 11 и 12, а с другой стороны неподвижной опоры 1 на втулках 3 и 4 закреплены меньшие плечи 13 и 14 рычагов, снабженные зубчатыми секторами 15 и 16, входящими в зацепление с зубчатыми колесами 17 и 18, снабженными муфтами холостого хода,

жестко закрепленными на концах 19 и 20 вала отбора мощности, установленных в редукторах 21 и 22, повышающих число оборотов, и передающих вращение на генератор 23. Большие плечи 9 и 10 рычагов выполнены с различной длиной, а радиусы зубчатых секторов 15 и 16 выполнены большими, чем у зубчатых колес .17 и 18, и пустотелые цилиндрические поплавки 11 и 12 выполнены с разными объемами. При этом пустотелый цилиндрический поплавок 1-2 с большим объемом присоединен к рычагу с меньшей длиной плеча, а поплавок 11 с меньшим объемом - к рычагу с ббльшей длиной плеча.

Установка работает следущим образом.

Пустотелые цилиндрические поплавки 11 и 12, качаясь на волнах, совершают возвратно-поступательное движение, которое, преобразуется посредством системы больших плеч 9 и 10 рычагов, труб 5 и 6, втулок 3 и 4, меньших плеч 14 и 13 в криволинейное перемещение зубчатых секторов 15 и 16, задействованных с зубчатыми колесами 17

СП

с

и 18, снабженными обгонными муфтами, создающими крутящий момент и закрепленными на концах 19 и 20 вала отбора мощности, передающего крутящий момент через редукторы 21 и 22 на генератор 23. Пустотелые цилиндрические поплавки

11и 12 имеют телескопическое соединение для регулировки длины плеч 9 и 10 рычагов и фиксацию посредством фиксаторов 7 и 8 их в заданном положении. Выполнение пустотелого цилиндрического поплавка 11

. меньшим объемом по сравнению с объемом пустотелого цилиндрического поплавка 12 соответствует их разбежке по вертикали, составляющей порядок расстояния от гребня волны до ее впадины. Присоединение пустотелых цилиндрических поплавков 11 и

12к большим плечам 9 и 10 рычагов (по сравнению с меньшими плечами 13 и 14 рычагов с зубчатыми секторами 15 и 16) согласно принципу Архимеда (закону сохранения момента) приводит к увеличенному силовому врза(ениго зубчатых колес 17 и 18. Кроме того, присоединение пустотелого (мен ьшим - объемом) цилиндрического пог-авка 11, находящегося на гребне волны, к плечу 9 рычага с большей длиной и пустотелого (большим объемом) цилиндрического поплавка 12, находящегося во впадине волны, к плечу 10 рычага с меньшей длиной позволяет уравнять между собой моменты, передаваемые рычажной системой, находящейся слева от оси 2, от пустотелых цилиндрических поплавков 11 и 12 через зубчатые сектора 15 и 16 на концы 19 и 20 вала отбора мощности.

Пустотелый цилиндрический поплавок 11, поднимаясь на гребень волны, индуцирует рабочее вращение зубчатого колеса 17, передаваемое через обгонную муфту на конец 19 вала отбора мощности и генератор 23, а отпускаясь во впадину волны, способствует холостому ходу зубчатого колеса 17, т.к. муфта свободного хода разъединяет зубчатое колесо 17 (см, фиг. 3) с диском муфты на конце 19 вала отбора мощности. В то время как, например, пустотелый цилиндрический поплавок 11 перемещается во впадину волны и зубчатое колесо 17 совершает холостой ход, пустотелый цилиндрический поплавок 12 поднимается на гребень волны и индуцирует рабочий.ход подобно пустотелому цилиндрическому поплавку 11 в аналогичной фазе движения.

Последовательное и поочередное перемещения в противофазе пустотелых цилиндрических поплавков 11 и 12 обеспечивают постоянное вращение вала отбора мощности повышенным, посредством.редукторов

21 и 22 на концах его 19 и 20, числом оборотов, передаваемых на генератор 24.

Экономическая эффективность от применения волновой энергетической установки заключается в повышении надежности в

работе за счет максимально возможного восприятия усилия набегающих волн высот- но и продольно разнесенными поплавками, а также увеличенного силового вращения зубчатых колес, обусловленного присоединением поплавков к большим плечам рычагов слева от оси вращения по сравнению с меньшими плечами рычагов с зубчатыми секторами справа от оси вращения и различием в радиусах зубчатых секторов и зубчатых колес; за счет свободной проходимости плавающего мусора между высотно и продольно разнесенными поплавками, а также недостигаемости и непопадания влаги на генератор, расположенный выше линии

волнового прибоя.

Формула изобретения Волновая энергетическая установка, содержащая неподвижную опору с шарнирно

закрепленными на ней рычагами, большие плечи которых телескопически соединены с пустотелыми цилиндрическими поплавками, а меньшие - с зубчатыми секторами, и подключенный к потребителю вал отбора

мощности с зубчатыми колесами, контактирующими с упомянутыми секторами, причем большие плечи рычагов выполнены с различной длиной, а радиусы секторов выполнены большими, чем у колес, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, поплавки выполнены с разными объемами, при этом поплавок с большим объемом присоединен к рычагу с меньшей длиной плеча, а с меньшим объемом - к рычагу с большей длиной плеча.

Фие,1

Изобретение позволяет повысить надежность в работе волновой энергетической установки. На неподвижной опоре 1 шарнирно закреплены рычаги, большие плечиЭ, 10 к-рыхтелескопически соединены с пустотелыми цилиндрическими поплавками 11, 12, меньшие плечи 13,14-с зубчатыми секторами 15, 16. К потребителю подключен вал отбора мощности с зубчатыми колесами, контактирующими с секторами 15, 16. Плечи 9, 10 выполнены различной длины. Радиусы секторов 15, 16 больше радиусов колес. Поплавок 12 большего объема присоединен к рычагу с плечом 10, поплавок 11-к рычагу с плечом 9. 3 ил.

Фиг, 3