Волновая энергетическая установка А.К.Василькова Советский патент 1992 года по МПК F03B13/14 

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано на заводах энергомашиностроения.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности работы установки.

Цель достигается тем. что известная волновая энергетическая установка, содержащая опору с направляющими, размещенный в них с возможностью вертикального перемещения поплавок, вал отбора мощности с храповым и зубчатыми колесами и шарнирно закрепленный на опоре и поплавке рычаг с собачками, установленными с возможностью попеременного взаимодействия с храповым колесом .снабжена электрогенераторами, тормозным устройством, спиральной пружиной, кареткой, Г-образ- ными направляющими, кингстоном, насосом, трубой и осью с шарнирно

закрепленными по концам ползунами, при этом зубчатое колесо закреплено на валу отбора мощности посредством спиральной пружины и связано с электрогенераторами и тормозным устройством при помощи шестерен, поплавок выполнен в виде корпуса, разделенного горизонтальной перегородкой на две герметичные полости, труба уста- новлена в корпусе горизонтально и прикреплена к его боковым стенкам, кингстон и насос установлены в нижней полости корпуса, Г-образные направляющие прикреплены к его верхней стенке, каретка установлена в них с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения, рычаг прикреплен к каретке, ось установлена в трубе с возможностью поворота, собачки выполнены в виде зубчатых серег, направляющие

опоры - в виде пустотелых свай, а ползуны установлены в последних.

На фиг.1 изображена волновая энергетическая установка; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг,1; на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.З.

Волновая энергетическая установка содержит опору 1 с направляющими 2. размещенный в них с возможностью вертикального перемещения поплавок 3, вал отбора мощности 4 с храповым 5 и зубчатым колесами 6 и шарнирно закрепленный на опоре 1 и поплавке 3 рычаг 7 с собачками 8 и 9. установленными с возможностью попеременного взаимодействия с храповым колесом 5.

Установка снабжена электрогенераторами 10 (условно показан один), тормозным устройством 11, спиральной пружиной 12, кареткой 13, Г-образными направляющими 14, кингстоном 15, насосом 16, трубой 17 и осью 18с шарнирно закрепленными по концам ползунами 19.При этом зубчатое колесо 6 закреплено на валу отбора мощности 4 посредством спиральной пружины 12, расположенной внутри колеса 6, и связано с электрогенераторами 10 и тормозным устройством 11 при помощи шестерен 20 и 21. Поплавок 3 выполнен в виде корпуса 22, разделенного горизонтальной перегородкой 23 на две герметичные полости 24 и 25. Труба 17 установлена в корпусе 22 горизонтально и прикреплена к его боковым стенкам 26. Кингстон 15 и насос 16 установлены в нижней полости 25 корпуса 22. Г-образ- ные направляющие 14 прикреплены к его верхней стенке 27, если она плоская, каретка установлена в них с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения. Рычаг 7 шарнирно прикреплен к каретке 13. Ось 18 установлена в трубе с возможностью поворота. Собачки 8 и 9 выполнены в виде зубчатых серег, направляющие опоры 1 выполнены в виде пустотелых свай, а ползуны 19 установлены в последних.

Поплавок 3 представляет собой емкость, которая находится на плаву и может совершать колебательные движения вокруг оси вала 18. Вал 18 вставлен в опорную трубу 17 и своими концами шарнирно соединен с ползунами 19, которые вставлены в пустотелые опоры 1. Опоры 1 жестко закреплены в грунте 28 и имеют вертикальные прорези 29, через которые проходит ось 18. На поплавке 3 жестко закреплены Г-образ- ные направляющие 14, в которых находится передвижная каретка 13, шарнирно соединенная с качающимся рычагом 7. В передвижной каретке 13 имеются валы 30. на которых скользящей посадкой закреплены ролики 31, которые опираются нижней своей частью на поплавок 3, а верхней частью на направляющие 14. Внутри поплавка 3 имеется водонепроницаемая перегородка 23, обеспечивающая запас нулевой плавучести, кингстон 15, насос 16с приемным фильтром 32 и отливным клапаном 33.

Рычаг 7 может совершать колебательные движения вокруг вала 34. На левом плече 35 рычага 7 шарнирно подвешены зубчатые серьги 8 и 9. которые своими зубьями 36 опираются на храповик 5, закрепленный шпонкой 37, на ведущем валу 4. Серьги 8 и 9 подпружинены пружинами 38. Спиральная пружина 12 одним концом закреплена на ведущем валу 4, а другим - внутри ведущей шестерни 6, которая находится в

зацеплении с шестернями 20 и 21. Шестерня 20 приводит электрогенератор 10, а шестерня 21 соединена с тормозным устройством 11.

При волнении поплавок 3 поднимается на гребне волны и опускается на подошве волны скользя ползунами 19 в опорах 1. Вместе с поплавком 3 передвигается и подвижная каретка 13, которая при этом на своих роликах 31 передвигается влевовправо, качая рычаг 7 вокруг неподвижного вала 34. Набегающая волна поднимает левую часть поплавка и опускает правую его часть, уходящая волна поднимает правую часть корпуса и опускает левую. При этом

поплавок 3 вращается (качается) вокруг оси вала, а подвижная каретка 13 совершает движение вверх-вниз, влево-вправо, качая рычаг 7 вокруг вала 34.

Если поплавок 1 поднимается волной

или крепится на правый борт, то левое плечо 35 рычага 7 опускается вместе с серьгами 8,9, при этом серьга 8 скользит по зубьям храповика 6, а серьга 9 находится в зацеплении с храповиком 5, вращает его и вал 4,

спиральная пружина 12 закручивается. Если поплавок 3 опускается на волне или крепится на левый борт, левое плечо 35 рычага 7 поднимается, серьга 9 скользит по зубьям храповика 5, а серьга 8 находится в зацеплении с храповиком и вращает вал 4 в ту же сторону, что и в первом случае, закручивая пружину 12, Тормозное устройство 11 стопорит шестерню 21 и находящуюся в зацеплении ведущую шестерню 6, пока пружина

12 закручивается (накапливает энергию), затем тормоз 11 отпускается, ведущая шестерня 6 под действием пружины 12 вращается, приводя в действие электрогенераторы 10. При качании поплавка на волКсении происходит непрерывная зарядка

пружинного аккумулятора энергией, и устройство действует постоянно.

Внутренняя чагль потавка 3 заполняется водой через кит стон 15 и уровень воды (масса) регулируется насосом 16 через приемный фильтр 32 и отливной клапан 33. При слабом волнении поверхности акватории уровень воды в поплавке низок (мал), однако незначительный крен при свободной поверхности воды способствует перете- канию воды с борта на противоположный борт, что увеличивает угол крена и качку корпуса-поплавка, т.е. увеличивается мощность установки, например, становится достаточной, чтобы приводить в действие один электрогенератор 10. При достаточном (увеличенном) волнении уровень (масса) воды увеличивается, сохраняется свободная поверхность (в корпусе-поплавке) и включается несколько (в зависимости от величины волнения) электрогенераторов 10. При штормовом (угрожающем разрушением) волнении, корпус-поплавок, заполняется полностью (без свободной поверхности) водой до водопроницаемой переборки 23 и включаются все электрогенераторы 10.

Формула изобретения Волновая энергетическая установка, содержащая опору с направляющими, раз- мещенный в них с возможностью вертикального перемещения поплавок, вал

отбора мощности с храпопым и зубчатым колесами и шарнирно закрепленный на опоре и поплавке рычаг с собачками, установленными с возможностью попеременною взаимодействия с храповым колесом.о т л и- чающаяся тем. что, с целью повышения КПД и надежности в работе, она снабжена электрогенераторами, тормозным устройством, спиральной пружиной, кареткой, Г-об- разными направляющими, кингстоном, насосом, трубой и осью с шарнирно закрепленными по концам ползунами, при этом зубчатое колесо закреплено на валу отбора мощности посредством спиральной пружины и связано с электрогенераторами и тормозным устройством при помощи шестерен, поплавок выполнен в виде корпуса, разделенного горизонтальной перегородкой на две герметичные полости, труба установлена в корпусе горизонтально и прикреплена к его боковым стенкам, кингстон и насос установлены в нижней полости корпуса. Г-образные направляющие прикрепле н ы к eio верхней стенке, каретка установлена в них с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения, рычаг прикреплен к каретке, ось установлена в трубе с возможностью пово- рота, собачки г5ыполнень; в виде зубчатых серег, направляющие опоры - в виде пустотелых свай, а ползуны установлен в последних.

Сущность изобретения: в направляющих опорах размещен с возможностью вертикального перемещения поплавок. На опоре и поплавке шарнирно закреплен рычаг с собачками, установленными с возможностью попеременного взаимодействия с храповым колесом вала отбора мощности. Зубчатое колесо закреплено на валу отбора мощности спиральной пружиной и связано с электрогенераторами и тормозным устройством шестернями. Поплавок выполнен в виде корпуса, разделенного горизонтальной перегородкой на две герметичные полости. Труба установлена в корпусе горизонтально и прикреплена к его боковым стенкам. Кингстон и насос установлены в нижней полости корпуса. Г-образные направляющие прикреплены к верхней стенке корпуса. Каретка установлена в направляющих с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения. Рычаг прикреплен к каретке. Ось установлена в трубе с возможностью поворота. Собачки выполнены в виде зубчатых серег, направляющие опоры - в виде пустотелых свай, в которых установлены ползуны. 5 ил;

15

rvr -v

18 17 32 16 20

фиг. 1

I

Е--Э.

I

Ча

si

8-8

фиг. Ц

Г -г

Фиг. 5