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专利号: 2022108502975
申请人: 湖南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自调节双稳态波能转换器,其特征在于:包括浮子主体(1)、水下阻尼装置(2)、稳定机构(3)、传动机构(6)、增速机构(5)和发电机构(4);所述传动机构(6)包括可调惯量飞轮(61)、双齿单向输出器(62)和自调节双稳态机构(63);

所述浮子主体(1)由锥形顶、大径空心圆柱、空心倒圆锥以及小径空心圆柱依次连接而成,大径空心圆柱漂浮在波面,小径空心圆柱置于海水中与所述水下阻尼装置(2)配合,所述空心倒圆锥的内壁上部设有横向支架(110),用于安装所述增速机构(5)和所述发电机构(4),所述大径空心圆柱的内壁上部设有第一纵向支架(11),所述大径空心圆柱的内壁下部设有第二纵向支架(113),所述第一纵向支架(11)用于支承所述自调节双稳态机构(63),所述第二纵向支架(113)用于支承所述可调惯量飞轮(61)和所述双齿单向输出器(62),所述锥形顶内部顶端设有第一端止部件(15),所述小径空心圆柱内设置有所述稳定机构(3);

所述水下阻尼装置(2)包括浮动板,所述浮动板的正中央设有中心柱(21),所述中心柱(21)的顶端通过第一连接件(12)与所述双齿单向输出器(62)连接,所述浮子主体(1)相对于所述水下阻尼装置(2)上下浮动;

所述双齿单向输出器(62)包括左齿条(6210)、右齿条(621)、左单向齿轮(629)、右单向齿轮(622)、左齿轮(628)、右齿轮(623)、中间齿轮(626)、左连接轴(627)、右连接轴(624)和中间轴(625),所述左齿条(6210)和所述右齿条(621)均竖直设置,所述左齿条(6210)的有齿一侧朝左,所述右齿条(621)的有齿一侧朝右,所述左齿条(6210)和所述右齿条(621)之间设有缝隙,所述左单向齿轮(629)和所述左齿轮同轴安装于所述左连接轴(627)上,所述右单向齿轮(622)和所述右齿轮(623)同轴安装于所述右连接轴(624)上,所述中间齿轮(626)安装于所述中间轴(625)上,所述中间轴(625)穿过所述缝隙,所述左单向齿轮(629)与所述左齿条(6210)完全啮合,所述左齿轮(628)不与所述左齿条(6210)啮合,所述右单向齿轮(622)与所述右齿条(621)完全啮合,所述右齿轮(623)不与所述右齿条(621)啮合,所述中间齿轮(626)处于所述左齿轮(628)及所述右齿轮(623)之间,并且同时与所述左齿轮(628)及所述右齿轮(623)啮合;所述左齿条(6210)和所述右齿条(621)的底端通过第一连接件(12)与所述中心柱(21)连接,所述左齿条(6210)和所述右齿条(621)的顶端通过第二连接件(13)与所述自调节双稳态机构(63)连接;所述左连接轴(627)和右连接轴(624)的两端均通过轴承平行设置在所述第二纵向支架(113)上。

2.根据权利要求1所述的一种自调节双稳态波能转换器,其特征在于:所述自调节双稳态机构(63)包括调整齿条(631)、调整齿轮(632)、调整轴(633)、调整杆(634)、斜向拉伸弹簧(635)、滑块(636)、滑道(637)、水平拉伸弹簧(638)和固定件(639),所述调整齿条(631)和所述调整齿轮(632)啮合,所述调整齿轮(632)安装于所述调整轴(633)上,所述调整轴(633)安装于所述第一纵向支架(11)上,所述调整杆(634)与所述调整轴(633)为垂直关系,所述调整杆(634)的一端与所述调整轴(633)共轴设置,所述调整杆(634)的另一端与所述斜向拉伸弹簧(635)的一端固定连接,所述斜向拉伸弹簧(635)的另一端通过所述滑块(636)与所述水平拉伸弹簧(638)的一端连接,所述滑块(636)设置在所述滑道(637)内,所述滑道(637)设置在所述第一纵向支架(11)上,所述水平拉伸弹簧(638)的另一端固定设置在所述固定件(639)上,所述固定件(639)固定设置在所述第一纵向支架(11)上,所述调整齿条(631)没有齿的一侧设为齿条滑道,所述齿条滑道与所述第一纵向支架(11)上设置的齿条滑槽(14)滑动配合,所述调整齿条(631)的下端与所述左齿条(6210)和所述右齿条(621)的顶端通过第二连接件(13)连接,所述调整齿条(631)的上端设有第二端止部件(112)。

3.根据权利要求2所述的一种自调节双稳态波能转换器,其特征在于:所述可调惯量飞轮(61)包括飞轮主体(611)、若干质量块(613)、若干压缩弹簧(612)和若干支撑滑杆(614),所述飞轮主体(611)包括大圆环和从圆心径向分布到所述大圆环的若干个辐射杆,相邻辐射杆之间设置一个所述支撑滑杆(614),每个所述支撑滑杆(614)上滑动设置有一个所述压缩弹簧(612),所述压缩弹簧(612)的一端固定在所述支撑滑杆(614)的靠近所述大圆环的一端,所述压缩弹簧(612)的另一端固定连接有所述质量块(613),所述质量块(613)跟随所述压缩弹簧(612)一起在所述支撑滑杆(614)上滑动,所述中间轴(625)穿过所述缝隙后与所述可调惯量飞轮(61)连接,所述中间轴(625)的一端通过轴承安装在所述第二纵向支架(113)上。

4.根据权利要求1‑3任一项所述的一种自调节双稳态波能转换器,其特征在于:所述中间轴(625)的另一端通过第一联轴器(17)与所述增速机构(5)连接,所述增速机构(5)通过第二联轴器(19)与所述发电机构(4)连接,所述增速机构(5)安装于第一垫板(18)上,所述发电机构(4)安装在第二垫板(16)上,所述第一垫板(18)和所述第二垫板(16)均固定安装于所述横向支架(110)上。

5.根据权利要求1所述的一种自调节双稳态波能转换器,其特征在于:所述稳定机构(3)由若干个注水空心筒组成,若干个所述注水空心筒紧密围绕所述中心柱(21)呈环形排列,若干个所述注水空心筒的内侧与所述中心柱(21)接触,若干个所述注水空心筒的外侧与所述小径空心圆柱的内壁接触。

6.根据权利要求1所述的一种自调节双稳态波能转换器,其特征在于:所述左单向齿轮(629)、右单向齿轮(622)、左齿轮(628)、右齿轮(623)和中间齿轮(626)的半径均相等。

7.根据权利要求2所述的一种自调节双稳态波能转换器,其特征在于:所述调整齿轮(632)的半径大于等于所述中间齿轮(626)的半径。

8.根据权利要求2所述的一种自调节双稳态波能转换器,其特征在于:所述调整齿轮(632)的半径与所述中间齿轮(626)的半径之比为3:1。