[go: up one dir, main page]

RU2221933C2 - Method of and device for using energy of sea waves - Google Patents

Method of and device for using energy of sea waves Download PDF

Info

Publication number
RU2221933C2
RU2221933C2 RU2002104691/06A RU2002104691A RU2221933C2 RU 2221933 C2 RU2221933 C2 RU 2221933C2 RU 2002104691/06 A RU2002104691/06 A RU 2002104691/06A RU 2002104691 A RU2002104691 A RU 2002104691A RU 2221933 C2 RU2221933 C2 RU 2221933C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
buoyancy
rods
main shaft
gear
energy
Prior art date
Application number
RU2002104691/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002104691A (en
Inventor
А.Г. Кирчанов
Original Assignee
Кирчанов Алексей Григорьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кирчанов Алексей Григорьевич filed Critical Кирчанов Алексей Григорьевич
Priority to RU2002104691/06A priority Critical patent/RU2221933C2/en
Publication of RU2002104691A publication Critical patent/RU2002104691A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2221933C2 publication Critical patent/RU2221933C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: invention relates to method and device designed for conversion of energy of sea waves into electric energy. To take up wave energy, floating elements are used and to transmit said energy to actuating mechanism, vertical rods secured on floating members and gear train are used. Floating elements are arranged in guide shafts made openwork. Forces of waves acting onto floating elements are transmitted to main shaft by means of toothed racks acting onto ratchet gears installed on shafts. Said toothed racks are installed inside box rods for travel. Toothed racks are brought into meshing with ratchet gear when floating elements move upwards and are brought out of meshing when floating elements move downwards. Floating elements are arranged inside shafts, rods are fitted on floating elements, rack is installed inside rod for moving by cutouts over rollers, ratchet gear is installed on shaft and it comes into meshing with toothed rack in its lower position relative to rod and it comes out of meshing in upper position. EFFECT: increased efficiency, provision of serviceability. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроэнергетики, а конкретно к преобразованию кинетической энергии морских волн в электроэнергию. The invention relates to the field of hydropower, and in particular to the conversion of the kinetic energy of sea waves into electricity.

Известен ряд способов преобразования энергии морских волн в электрическую энергию, например, по патентам RU 2004842 C1, RU 2153443 С2, в которых от воздействия каждой волны на плавучесть либо при каждом крене от качания маятникового механизма на волне получают вращение шестерни, установленной на главном валу, только на один зубец. При таком прерывистом и медленном вращении главного вала невозможна выработка практически ощутимой электроэнергии. Другие способы, например накачивание воздуха в корпус установки за счет качания установки на волнах и вращение этим воздухом турбинки (патент RU 311040) или использование воздействия прибойной волны на лопасти колеса (патент RU 2004841), также не оправдывают их практического использования вследствие очень низкого коэффициента полезного действия (КПД). There are a number of methods for converting the energy of sea waves into electrical energy, for example, according to patents RU 2004842 C1, RU 2153443 C2, in which the rotation of the gear mounted on the main shaft is obtained from the action of each wave on buoyancy or at each roll from the swing of the pendulum mechanism on the wave, only one tooth. With such an intermittent and slow rotation of the main shaft, the generation of practically tangible electricity is impossible. Other methods, for example, pumping air into the installation casing by swinging the installation on the waves and rotating the turbine with this air (patent RU 311040) or using the impact of a breaking wave on the wheel blades (patent RU 2004841), also do not justify their practical use due to the very low coefficient of useful action (COP).

За прототип принят способ использования энергии морских волн, примененный в патенте Франции 2319784 А, МКП 7 F 03 В 13/18. Этот способ включает восприятие энергии волны с помощью плавучести и передачу этой энергии на исполнительный механизм с помощью зубчатого механизма, состоящего из вертикального штока с зубцами, закрепленного на плавучести вертикально, и шестерни. The prototype adopted a method of using the energy of sea waves, used in French patent 2319784 A, MCP 7 F 03 B 13/18. This method includes the perception of wave energy using buoyancy and the transfer of this energy to the actuator using a gear mechanism consisting of a vertical rod with teeth, mounted vertically buoyant, and gears.

Недостатком этого способа является несовершенство передачи механической энергии на исполнительный механизм. Так как зубцы, выполненные на штоке, находятся в постоянном зацеплении с шестерней, шестерня при подъеме и опускании плавучести на волне вращается в прямом и обратном направлениях, а при этом происходят остановки вращения шестерни при достижении плавучестью вершины и впадины волны. Такой режим работы не может обеспечить эффективный разгон исполнительного механизма, а следовательно, и мощность, достаточную для оправдания затрат на изготовление и использование такого устройства. Возможность работы нескольких таких зубчатых механизмов, как модулей, на общий главный вал исполнительного механизма исключена в связи с невозможностью обеспечения их синхронной работы из-за разновременного качания плавучестей на разных волнах и одновременно постоянного сцепления зубцов штоков с соответствующими шестернями. Реверсивный характер вращения оси шестерни создает дополнительные трудности в осуществлении использования получаемой энергии. И эти трудности в устройстве по патенту Франции 2319784 А не преодолены. В его описании не дано полного представления о всей последовательности передачи и преобразования энергии волн. The disadvantage of this method is the imperfection of the transmission of mechanical energy to the actuator. Since the teeth made on the rod are in constant engagement with the gear, the gear rotates in the forward and reverse directions when raising and lowering buoyancy on the wave, and at the same time the gear stops stopping when the buoyancy reaches the top and bottom of the wave. This mode of operation cannot provide effective acceleration of the actuator, and therefore, sufficient power to justify the cost of manufacturing and using such a device. The possibility of several gear mechanisms such as modules working on the common main shaft of the actuator is excluded due to the impossibility of ensuring their synchronous operation due to the simultaneous swing of buoyancy at different waves and at the same time the permanent coupling of the rod teeth with the corresponding gears. The reversible nature of the rotation of the axis of the gear creates additional difficulties in the implementation of the use of the resulting energy. And these difficulties in the device according to the patent of France 2319784 And not overcome. His description does not give a complete picture of the entire sequence of transmission and conversion of wave energy.

Задачей настоящего изобретения - способа - является повышение КПД и обеспечение работоспособности устройства, использующего энергию морских волн. The objective of the present invention, a method, is to increase the efficiency and ensure the operability of a device using the energy of sea waves.

Предложенный способ состоит в том, что плавучести, воспринимающие энергию волн, располагают в направляющих шахтах, которые выполняют ажурными, усилия волн, действующие на плавучести, передают на главный вал с помощью зубчатых реек, зубцы которых выполняют в виде собачек, путем их воздействия на храповые шестерни, которые устанавливают на главный вал, при этом зубчатые рейки устанавливают внутри штоков, которые выполняют коробчатыми и закрепляют на плавучестях параллельно направляющим шахтам, вводят зубчатые рейки в зацепление с храповыми шестернями при движении плавучестей вверх и выводят их из зацепления при движении плавучестей вниз, аккумулируют механическую энергию на линии главного вала с помощью маховика и передают ее через редуктор на электрогенератор. The proposed method consists in the fact that the buoyancy, perceiving the energy of the waves, is placed in the guide shafts that are openwork, the forces of the waves acting on the buoyancy are transmitted to the main shaft using gear racks, the teeth of which are made in the form of dogs, by acting on the ratchets gears that are installed on the main shaft, while the gear racks are installed inside the rods, which are box-shaped and fastened to buoys parallel to the guide shafts, gear racks are engaged with ratchet and gears while moving upward buoyancy and remove them out of engagement with the buoyancy movement down accumulate mechanical energy on the line of the main shaft with the handwheel and transmit it via a reduction gear to an electrical generator.

На фиг.1 показаны используемые в способе элементы: плавучесть 1, направляющая шахта 2, шток 3, зубчатая рейка 4, храповая шестерня 5, главный вал 6, маховик 7, шестерня 8, вал электрогенератора 10 и электрогенератор 11. Figure 1 shows the elements used in the method: buoyancy 1, guide shaft 2, rod 3, gear rack 4, ratchet gear 5, main shaft 6, flywheel 7, gear 8, shaft of electric generator 10 and electric generator 11.

В отличие от известного способа, в котором возможны только реверсивные вращения главного вала, с остановками его дважды за один период качания плавучести, в предложенном способе вращение главного вала осуществляется в одну сторону, что обеспечивает разгон маховика. Предложенный способ позволяет устанавливать любое необходимое количество пар "зубчатая рейка - храповая шестерня" на одной линии вала и таким образом достигать заданной мощности установки, а с помощью редуктора (на чертеже он представлен в упрощенном виде "обод маховика 7 - шестерня 8") увеличивать число оборотов генератора 11 до значения, необходимого для промышленной выработки электроэнергии. Разновременное неупорядоченное качание плавучестей 1 на волнах при использовании предложенного способа не только не приводит к сбою в работе установки, а наоборот, способствует более равномерному разгону и подержанию вращения маховика 7. Рабочим ходом зубчатой рейки 4 выбран ее подъем с помощью плавучести 1 потому, что именно при выталкивании плавучести 1 волной вверх можно получить от волны энергию. При опускании плавучести 1 вниз волна не оказывает на плавучесть другого воздействия, кроме подержания ее на плаву, а энергия свободно падающей плавучести значительно меньше энергии, сообщаемой волной. In contrast to the known method, in which only the reverse rotation of the main shaft is possible, with stops twice during one buoyancy swing period, in the proposed method, the rotation of the main shaft is carried out in one direction, which ensures the flywheel is accelerated. The proposed method allows you to install any required number of pairs of "gear rack - ratchet gear" on one line of the shaft and thus achieve a given installation power, and using the gearbox (in the drawing it is presented in a simplified form "flywheel rim 7 - gear 8"), increase the number revolutions of the generator 11 to the value required for industrial power generation. The simultaneous disordered swing of buoyancy 1 on the waves when using the proposed method not only does not lead to a malfunction of the installation, but, on the contrary, contributes to a more uniform acceleration and maintenance of the rotation of the flywheel 7. The stroke of the rack 4 was chosen to raise it using buoyancy 1 because when buoyancy is pushed out 1 wave up, energy can be obtained from the wave. When lowering the buoyancy 1 downward, the wave does not have any other effect on the buoyancy, besides keeping it afloat, and the energy of freely falling buoyancy is much less than the energy reported by the wave.

За прототип устройства принято изобретение по патенту Франции 2319784 А как наиболее близкое к предложенному по функциональным параметрам, содержащее подобные элементы. The invention according to French patent 2319784 A was taken as a prototype of the device as being closest to the one proposed in terms of functional parameters, containing similar elements.

Задача изобретения - устройства - состоит в конструктивном обеспечении реализации предложенного способа. The objective of the invention is a device is to constructively implement the proposed method.

Частный случай выполнения устройства приведен на чертежах, где на фиг.1 представлен общий вид, на фиг.2 - плавучесть с расположенными на ней деталями. A special case of the device is shown in the drawings, in which Fig. 1 is a general view, and in Fig. 2, buoyancy with parts located on it.

Устройство состоит из плавучести 1 (фиг.1), направляющих шахт 2, штоков 3, зубчатых реек 4, храповых шестерен 5, главного вала 6, маховика 7, шестерни 8, резьбового обода 9, вала электрогенератора 10, электрогенератора 11, промежуточного вала 12, сателлитных шестерен 13, опорно-упорных подшипников 14, направляющих кожухов 15, антифрикционных накладок 16, рымов 17, соединительных планок 18 (фиг.2), осей 19 и 20, роликов 21, штоков 22, дисков 23 и несущей конструкции (не показана). The device consists of buoyancy 1 (Fig. 1), guide shafts 2, rods 3, gear racks 4, ratchet gears 5, main shaft 6, flywheel 7, gear 8, threaded rim 9, shaft of electric generator 10, electric generator 11, intermediate shaft 12 , satellite gears 13, thrust bearings 14, guide housings 15, anti-friction pads 16, eyebolts 17, connecting bars 18 (FIG. 2), axles 19 and 20, rollers 21, rods 22, discs 23 and a supporting structure (not shown )

Плавучесть выполнена в форме параллелепипеда. В центре плавучести 1 сверху закреплен параллельно ее боковым граням коробчатый шток 3 и в плавучесть вварена сквозная труба 24 (фиг. 2), в которой размещен шток 22 с серьгой 25 на его верхнем конце. На нижнем конце штока 22 установлен перпендикулярно его оси диск 23. В зубчатой рейке 4 выполнены дугообразные направляющие вырезы 26, в которые пропущены ролики 21 на осях 20. Оси 20 закреплены на боковых сторонах штока 3. На боковых сторонах штока 3, внутри его, вне мест установки роликов 21, установлены антифрикционные накладки 16 с зазором между ними и зубчатой рейкой 4, обеспечивающим свободное движение рейки. На верхней части штока 3 установлен рым 17. В нижней части зубчатой рейки 4 выполнено отверстие. В это отверстие, отверстия планок 18 и серьгу 25 пропущены оси 19. Таким образом зубчатая рейка 4 соединена шарнирно со штоком 22. Эта гибкая связь обеспечивает свободный сдвиг зубчатой рейки внутрь штока 3. Главный вал 6 (фиг.1), промежуточный вал 12 и вал генератора 10 параллельны друг другу и расположены горизонтально. Главный вал 6 и промежуточный вал 12 установлены в упорно-опорных подшипниках 14 и соединены сателлитными шестернями 13. На главный вал 6 установлен маховик 7, на ободе которого выполнены зубцы для сцепления с шестерней 8, которая установлена на вал 10. Направляющие шахты 2 выполнены ажурными для беспрепятственного смывания их волнами и установлены перпендикулярно главному валу 6. С внутренней стороны направляющих шахт, в их углах, установлены накладки 16 из антифрикционного материала, например УГЭТ (высокопрочного углепластика, разработанного ЦНИИ Конструкционных Материалов "Прометей"), смазкой для которого является вода. Плавучести 1 расположены внутри направляющих шахт 2 с возможностью перемещения в вертикальном направлении. Направляющие шахты 2 и кожухи 15, на внутреннюю сторону которых также установлены антифрикционные накладки (не показаны), расположены таким образом, что при движении плавучестей 1 вверх зубчатые рейки 4 находятся в зацеплении с храповыми шестернями 5, а при спокойной воде средняя отметка высоты шахт 2 находится на уровне поверхности воды. При этом средняя отметка высоты зубчатых реек 4 находится на уровне оси храповой шестерни 5. Высоты направляющих шахт 2 и штоков 3 выбраны исходя из обычного размаха волн в районе установки устройства. Все неподвижные элементы устройства жестко соединены между собой деталями несущей конструкции (не показано), которая установлена на стационарной (вблизи берега) или плавучей (с выдвижными опорами либо якорями) платформе. Количество модулей, состоящих из направляющей шахты 2, плавучести 1 с установленными на ней деталями, храповой шестерни 5 с одной стороны главного вала 6 и из тех же элементов с добавлением промежуточного вала 12 и сателлитных шестерен 13 с другой стороны, установлено столько, сколько необходимо для обеспечения заданной мощности генератора либо нескольких генераторов. Установка зубчатых реек 4 с обеих сторон главного вала 6 повышает кинематическую устойчивость устройства. Для компактного размещения электростанции большой мощности на одной платформе установлены несколько линий главных валов. The buoyancy is made in the form of a parallelepiped. In the center of buoyancy 1, a box-shaped rod 3 is fixed on top parallel to its lateral sides and a through pipe 24 is welded into the buoyancy (Fig. 2), in which the rod 22 with an earring 25 at its upper end is placed. A disk 23 is mounted at the lower end of the stem 22 perpendicular to its axis. In the toothed rack 4, arcuate guide cutouts 26 are made, into which the rollers 21 are passed on the axles 20. The axles 20 are fixed on the sides of the stem 3. On the sides of the stem 3, outside it places of installation of the rollers 21, anti-friction linings 16 are installed with a gap between them and the gear rack 4, providing free movement of the rack. An eyelet 17 is installed on the upper part of the rod 3. An opening is made in the lower part of the gear rack 4. Axes 19 are missed into this hole, the holes of the slats 18 and the earring 25. Thus, the gear rack 4 is pivotally connected to the rod 22. This flexible connection provides free movement of the gear rack inside the rod 3. The main shaft 6 (figure 1), the intermediate shaft 12 and the shaft of the generator 10 is parallel to each other and arranged horizontally. The main shaft 6 and the intermediate shaft 12 are installed in the thrust bearings 14 and are connected by satellite gears 13. A flywheel 7 is mounted on the main shaft 6, on the rim of which there are teeth for engaging with the gear 8, which is mounted on the shaft 10. The guide shafts 2 are made of openwork for smooth washing off by waves, they are installed perpendicular to the main shaft 6. On the inside of the guide shafts, in their corners, pads 16 are made of antifriction material, for example, UGET (high-strength carbon fiber reinforced plastic Research Institute of Structural Materials "Prometheus"), for which the lubricant is water. The buoyancy 1 is located inside the guide shafts 2 with the possibility of movement in the vertical direction. The guide shafts 2 and casings 15, on the inside of which antifriction pads are also installed (not shown), are located in such a way that when the buoyancy 1 moves up, the gear racks 4 are meshed with ratchet gears 5, and with calm water the average height mark of the shafts 2 located at the surface of the water. In this case, the average height mark of the gear racks 4 is at the level of the axis of the ratchet gear 5. The heights of the guide shafts 2 and rods 3 are selected based on the usual wavelength in the installation area of the device. All fixed elements of the device are rigidly interconnected by parts of the supporting structure (not shown), which is mounted on a stationary (near the shore) or floating (with retractable supports or anchors) platform. The number of modules consisting of a guide shaft 2, buoyancy 1 with parts mounted on it, ratchet gear 5 on one side of the main shaft 6 and the same elements with the addition of an intermediate shaft 12 and satellite gears 13 on the other hand, is set as much as is necessary for providing a given generator power or multiple generators. The installation of gear racks 4 on both sides of the main shaft 6 increases the kinematic stability of the device. For compact placement of large power plants on one platform, several lines of the main shafts are installed.

В нижнем положении плавучести 1 зубчатая рейка 4 и шток 22 с диском 23 под действием силы тяжести также находятся в своем нижнем положении, зубчатая рейка 4 приведена в зацепление с храповой шестерней 5 и упирается через планки 18 в плавучесть 1. При подъеме плавучести 1 волной зубчатая рейка 4 подкручивает через храповую шестерню 5 главный вал 6 с силой, равной силе тяжести воды в объеме затапливаемой волной части плавучести 1 выше ее ватерлинии. При этом чем больше сопротивление главного вала 6 его вращению рейкой 4, тем больше плавучесть 1 погружается в воду, и, соответственно, увеличивается сила, выталкивающая плавучесть 1 вверх и способствующая преодолению сопротивления главного вала 6 его вращению. Таким естественным образом включается в авторегулируемом режиме "гидроусилитель". Достигнув гребня волны, плавучесть 1 прекращает движение вверх и начинает падение вниз. Прекращается и воздействие зубчатой рейки 4 на храповую шестерню 5. Теперь уже раскрученная храповая шестерня 5 воздействует на зубчатую рейку 4, которая проскальзывает своими зубцами по храповой шестерне 5 и отодвигается ею внутрь штока 3. Одновременно зубчатая рейка 4 проталкивается вверх штоком 22 под воздействием на диск 23 сопротивления воды вследствие движения плавучести 1 вниз. В результате действия перечисленных сил, а также собственной инерции зубчатая рейка 4 своими дугообразными вырезами 26 прокатывается по роликам 21, окончательно отходит от храповой шестерни 5 и занимает свое верхнее положение по отношению к штоку 3. При достижении плавучестью 1 впадины волны прекращается ее движение вниз, прекращается и действие встречного потока воды на диск 23. Зубчатая рейка 4 по инерции и под действием своей силы тяжести опускается вниз по отношению к штоку 3 и снова входит в зацепление с храповой шестерней 5, занимая исходное положение для подкручивания главного вала 6 на последующем подъеме плавучести 1. Описанное подкручивание главного вала 6 возможно только с одной его стороны. Согласованное по направлению вращения подкручивание с противоположной стороны осуществляется с помощью промежуточного вала 12 и сателлитных шестерен 13. Маховик 7 аккумулирует механическую энергию, сообщаемую всеми установленными модулями, выравнивает вращение главного вала 6 и одновременно служит частью редуктора. In the lower buoyancy position, 1 toothed rack 4 and the rod 22 with the disk 23 are also in their lower position under the action of gravity, the toothed rack 4 is engaged with the ratchet gear 5 and abuts buoyancy through the straps 18. When the buoyancy is raised by 1, the toothed gear the rack 4 tightens the main shaft 6 through the ratchet gear 5 with a force equal to the gravity of the water in the volume of the buoyancy part 1 flooded by the wave above its waterline. Moreover, the greater the resistance of the main shaft 6 to its rotation by the rail 4, the more buoyancy 1 is immersed in water, and, accordingly, the force pushing the buoyancy 1 up and contributing to overcoming the resistance of the main shaft 6 to its rotation increases. Thus, in a self-regulating mode, the "hydraulic booster" is naturally turned on. Having reached the crest of the wave, buoyancy 1 stops moving up and begins to fall down. The action of the gear rack 4 on the ratchet gear 5 also ceases. Now the untwisted ratchet gear 5 acts on the gear rack 4, which slides with its teeth on the ratchet gear 5 and moves it inside the shaft 3. At the same time, the gear rack 4 is pushed up by the rod 22 under the influence of the disk 23 water resistance due to the movement of buoyancy 1 down. As a result of the action of these forces, as well as its own inertia, the rack 4 with its arcuate cutouts 26 rolls along the rollers 21, finally moves away from the ratchet gear 5 and takes its upper position with respect to the rod 3. When it reaches buoyancy 1, the wave stops its downward movement, and the action of the oncoming water flow to the disk 23. The toothed rack 4 by inertia and under the action of its gravity falls down relative to the stem 3 and again engages with the ratchet gear 5, occupying the original th position for tightening the main shaft 6 at a subsequent increase in buoyancy 1. The described twisting of the main shaft 6 is possible only on one side of it. Coordination in the direction of rotation of rotation from the opposite side is carried out using the intermediate shaft 12 and satellite gears 13. The flywheel 7 accumulates mechanical energy reported by all installed modules, evens out the rotation of the main shaft 6 and at the same time serves as part of the gearbox.

При необходимости вывода из действия какого-либо модуля соответствующая плавучесть 1 со штоком 3 поднимается за рым 17 и фиксируется в таком положении одним из известных способов. Зубчатая рейка 4 поднимается принудительно вверх и фиксируется в таком положении с помощью временной вставки, помещаемой между плавучестью 1 и нижним краем зубчатой рейки 4. If it is necessary to withdraw from the operation of any module, the corresponding buoyancy 1 with the rod 3 rises beyond the eye 17 and is fixed in this position by one of the known methods. The gear rack 4 is forcedly lifted up and fixed in this position using a temporary insert placed between the buoyancy 1 and the lower edge of the gear rack 4.

Устройство, закрепленное на грунте, например стационарная платформа, наиболее устойчиво и поэтому предпочтительнее подвижных. Однако в некоторых случаях требуются мобильные источники электроэнергии для временного питания потребителей в заданном районе либо для использования волнения, наиболее благоприятного для выработки электроэнергии, образующегося в разных районах в разное время. Для этих случаев несущая конструкция установлена на плавучей платформе с выдвижными опорами или якорями. A device mounted on the ground, such as a stationary platform, is the most stable and therefore preferable to moving ones. However, in some cases, mobile sources of electricity are needed to temporarily power consumers in a given area or to use the excitement most favorable for generating electricity generated in different areas at different times. For these cases, the supporting structure is mounted on a floating platform with retractable supports or anchors.

Для установления режима наиболее оптимального использования энергии волн несущая конструкция, соединяющая элементы устройства в единое целое, выполнена поворотной вокруг вертикальной оси одним из известных способов. To establish the regime of the most optimal use of wave energy, the supporting structure connecting the elements of the device into a single unit is rotatable around a vertical axis using one of the known methods.

Для исключения поломок устройства вследствие воздействия волн разрушительной силы или неблагоприятной ледовой обстановки, устранения влияния приливо-отливных явлений, а также проведения ремонтных работ несущая конструкция, соединяющая элементы устройства в единое целое, выполнена с возможностью ее подъема и опускания одним из известных способов. To eliminate damage to the device due to the influence of waves of destructive force or adverse ice conditions, to eliminate the influence of tidal phenomena, as well as to carry out repair work, the supporting structure connecting the elements of the device into a single unit is made with the possibility of raising and lowering one of the known methods.

Так как на больших водных пространствах волнение происходит в течение подавляющей части времени, массовое использование предложенного устройства позволит не только обеспечить электроэнергией прибрежные районы, но и передать ее в общую энергосистему страны, что приведет к экономии ценных топливных ресурсов и трудозатрат на их добычу, а также значительно улучшит экологическую обстановку. Since the excitement occurs in large water spaces for the vast majority of the time, the mass use of the proposed device will not only provide electricity to coastal areas, but also transfer it to the country's general energy system, which will lead to the saving of valuable fuel resources and labor costs for their extraction, as well as significantly improve the environmental situation.

Claims (5)

1. Способ, включающий восприятие энергии морских волн с помощью плавучестей и передачу этой энергии на исполнительный механизм с помощью вертикальных штоков, закрепленных на плавучестях, и зубчатой передачи, отличающийся тем, что плавучести, воспринимающие энергию волн, располагают в направляющих шахтах, которые выполняют ажурными, передают энергию на исполнительный механизм с помощью зубчатых реек, которые устанавливают в коробчатых штоках с возможностью перемещения в них, и храповых шестерен, которые устанавливают на главный вал, при этом штоки располагают параллельно направляющим шахтам, вводят зубчатые рейки в зацепление с храповыми шестернями при движении плавучестей вверх и выводят их из зацепления при движении плавучестей вниз, аккумулируют механическую энергию на линии главного вала, который располагают горизонтально, с помощью маховика и передают ее через редуктор на электрогенератор.1. The method, including the perception of the energy of sea waves using buoyancy and the transfer of this energy to the actuator using vertical rods mounted on the buoyancy, and gear transmission, characterized in that the buoyancy, perceiving the energy of the waves, are placed in the guide shafts, which perform openwork transmit energy to the actuator using gear racks, which are installed in box-shaped rods with the possibility of movement in them, and ratchet gears, which are installed on the main shaft, with the rods are parallel to the guide shafts, gears are engaged with ratchet gears when the buoyancy is moving upwards and they are disengaged when the buoyancy is moving downward, they accumulate mechanical energy on the main shaft line, which is placed horizontally using the flywheel and transfer it through the gearbox to electric generator. 2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее плавучести с установленными на них штоками, зубчатую передачу и несущие конструкции, отличающееся тем, что плавучести размещены в направляющих шахтах, которые выполнены ажурными, штоки выполнены коробчатыми, а внутри штоков установлены выступающие наружу зубчатые рейки с возможностью перемещения их с помощью направляющих вырезов в зубчатых рейках и роликов, установленных внутри штоков, в глубину штоков до утапливания зубцов, зубчатая передача выполнена в виде пары зубчатая рейка - храповая шестерня, при этом зубчатые рейки с одной стороны главного вала, который расположен горизонтально, входят в зацепление с храповыми шестернями, установленными непосредственно на главный вал, а с другой его стороны входят в зацепление с храповыми шестернями, установленными на вспомогательные валы, которые расположены параллельно главному валу и соединены с главным валом сателлитными шестернями, в центре плавучестей вварены сквозные трубы, в которые пропущены штоки, на нижних концах которых установлены диски, а на верхних выполнены серьги, с помощью которых, а также осей и парных планок штоки соединены с нижними концами зубчатых реек, в которых выполнены соответствующие отверстия, на главный вал установлен маховик, на ободе которого выполнены зубцы, являющиеся частью редуктора, передающего механическую энергию от главного вала на электрогенератор, коробчатые штоки входят в направляющие кожуха, на все неподвижные детали пар трения установлены антифрикционные накладки, а главный и вспомогательные валы установлены на опорно-упорных подшипниках, все неподвижные элементы устройства жестко соединены между собой деталями несущей конструкции, которая установлена на стационарной или плавучей платформе, при этом плавучая платформа снабжена выдвижными опорами либо стояночными якорями, высота направляющих шахт и зубчатых реек соответствуют обычному размаху волны в районе эксплуатации устройства, а при спокойной воде средняя отметка высоты направляющих шахт расположена на уровне поверхности воды и средняя отметка высоты зубчатых реек находится на уровне оси храповых шестерен.2. The device for implementing the method according to claim 1, containing buoyancy with rods mounted on them, a gear and bearing structures, characterized in that the buoyancy is placed in the guide shafts, which are openwork, the rods are box-shaped, and gears protruding outwardly are installed inside the rods rails with the ability to move them using guide cuts in the gear racks and rollers installed inside the rods, in the depth of the rods until the teeth are sunk, the gear transmission is made in the form of a pair of gear rack - ratchet gear, while the gear racks on one side of the main shaft, which is located horizontally, engage with ratchet gears mounted directly on the main shaft, and on the other hand engage with ratchet gears mounted on auxiliary shafts, which are located parallel to the main shaft and connected to the main shaft by satellite gears, through pipes are welded into the center of the buoyancy, into which the rods are passed, the discs are installed at the lower ends, and the upper There are earrings with which, as well as axes and paired slats, the rods are connected to the lower ends of the gear racks in which the corresponding holes are made, a flywheel is installed on the main shaft, on the rim of which there are teeth that are part of the gearbox that transfers mechanical energy from the main shaft to an electric generator, box-shaped rods are included in the guides of the casing, antifriction linings are installed on all fixed parts of friction pairs, and the main and auxiliary shafts are mounted on thrust bearings, all stationary elements of the device are rigidly interconnected by parts of the supporting structure, which is mounted on a fixed or floating platform, while the floating platform is equipped with extendable supports or parking anchors, the heights of the guide shafts and gear racks correspond to the usual wavelength in the operating area of the device, and with calm water the average mark the heights of the guide shafts are located at the level of the water surface and the average elevation of the gear racks is at the level of the axis of the ratchet gears. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что на одной несущей конструкции установлено несколько линий главного вала.3. The device according to claim 2, characterized in that several lines of the main shaft are installed on one supporting structure. 4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что его несущая конструкция установлена на платформе с возможностью поворота вокруг вертикальной оси.4. The device according to claim 2 or 3, characterized in that its supporting structure is mounted on the platform with the possibility of rotation around a vertical axis. 5. Устройство по любому из пп.2-4, отличающееся тем, что его несущая конструкция выполнена с возможностью ее подъема и опускания.5. The device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that its supporting structure is made with the possibility of its raising and lowering.
RU2002104691/06A 2002-02-14 2002-02-14 Method of and device for using energy of sea waves RU2221933C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002104691/06A RU2221933C2 (en) 2002-02-14 2002-02-14 Method of and device for using energy of sea waves

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002104691/06A RU2221933C2 (en) 2002-02-14 2002-02-14 Method of and device for using energy of sea waves

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002104691A RU2002104691A (en) 2003-08-20
RU2221933C2 true RU2221933C2 (en) 2004-01-20

Family

ID=32090745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002104691/06A RU2221933C2 (en) 2002-02-14 2002-02-14 Method of and device for using energy of sea waves

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2221933C2 (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD2990G2 (en) * 2005-03-04 2006-12-31 Технический университет Молдовы Installation for wave power conversion to electric power (variants)
WO2008141371A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-27 Toprun Ip Australia Pty Ltd Wave power generator
WO2009082270A3 (en) * 2007-12-24 2009-09-11 БАТАЕВ Дена Карим - Султанович Energy converter (variants)
WO2014003703A1 (en) * 2012-06-25 2014-01-03 The Research Foundation Of State University Of New York High-efficiency energy generator for harnessing mechanical vibration power
US9394876B2 (en) 2011-04-15 2016-07-19 The Research Foundation For The State University Of New York High-efficiency energy generator for harnessing mechanical vibration power
RU2613476C1 (en) * 2016-01-12 2017-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Surf hydroelectric power plant
WO2017060904A1 (en) * 2015-10-08 2017-04-13 Eli-Novak Menash A system of converting kinetic energy into electrical energy
CN106979121A (en) * 2017-05-29 2017-07-25 梁庆昌 A kind of equipment using three float buoyancy generatings moved up and down with wave
MD1183Z (en) * 2017-02-10 2018-03-31 Технический университет Молдовы Wave energy conversion plant (embodiments)
RU181009U1 (en) * 2017-08-18 2018-07-03 Владислав Александрович Дьяков DEVICE FOR ELECTRIC POWER GENERATION FROM ENERGY OF FLUID
CN108502100A (en) * 2018-04-04 2018-09-07 重庆交通大学 A kind of mechanical deck of ship Quick drainage device using wave energy
CN110410264A (en) * 2019-08-02 2019-11-05 北京丹诺威科技发展有限公司 A wave power generation system
CN111441901A (en) * 2020-05-08 2020-07-24 自然资源部第一海洋研究所 Oscillating float generator
CN116181557A (en) * 2023-03-17 2023-05-30 黄前进 Pascal law hydraulic power pushing gear driving discharging device and power generation system
RU2803563C1 (en) * 2022-12-09 2023-09-15 Владимир Викторович Михайлов Wave hydroelectric power plant

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1816044A (en) * 1930-04-04 1931-07-28 Gallagher John Wave motor
FR2319784A1 (en) * 1975-08-01 1977-02-25 Valla Rito Float structure for using energy of water wave motion - utilising upward thrust of float in shaft by archimedes principle
FR2343135A1 (en) * 1976-03-01 1977-09-30 Pouges Rene Wave energy converter using float - has vertical fixed guides and ratchet gear system to rotate shaft
GB1515744A (en) * 1975-05-16 1978-06-28 Tornabene M Gear and wave energy conversion device
US4184335A (en) * 1978-03-13 1980-01-22 Byrne Irvin J Wave motor tank
GB2037899A (en) * 1978-12-22 1980-07-16 Stella J P Ocean Wave Energy Device
US4392060A (en) * 1980-10-27 1983-07-05 Ivy Jessie T Wind and water power generator
SU1263903A1 (en) * 1985-01-09 1986-10-15 Войсковая Часть 11520 Arrangement for using wave energy
SU1320497A1 (en) * 1984-04-29 1987-06-30 В. Ф. Перкон Wave power plant

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1816044A (en) * 1930-04-04 1931-07-28 Gallagher John Wave motor
GB1515744A (en) * 1975-05-16 1978-06-28 Tornabene M Gear and wave energy conversion device
FR2319784A1 (en) * 1975-08-01 1977-02-25 Valla Rito Float structure for using energy of water wave motion - utilising upward thrust of float in shaft by archimedes principle
FR2343135A1 (en) * 1976-03-01 1977-09-30 Pouges Rene Wave energy converter using float - has vertical fixed guides and ratchet gear system to rotate shaft
US4184335A (en) * 1978-03-13 1980-01-22 Byrne Irvin J Wave motor tank
GB2037899A (en) * 1978-12-22 1980-07-16 Stella J P Ocean Wave Energy Device
US4392060A (en) * 1980-10-27 1983-07-05 Ivy Jessie T Wind and water power generator
SU1320497A1 (en) * 1984-04-29 1987-06-30 В. Ф. Перкон Wave power plant
SU1263903A1 (en) * 1985-01-09 1986-10-15 Войсковая Часть 11520 Arrangement for using wave energy

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD2990G2 (en) * 2005-03-04 2006-12-31 Технический университет Молдовы Installation for wave power conversion to electric power (variants)
WO2008141371A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-27 Toprun Ip Australia Pty Ltd Wave power generator
WO2009082270A3 (en) * 2007-12-24 2009-09-11 БАТАЕВ Дена Карим - Султанович Energy converter (variants)
US9394876B2 (en) 2011-04-15 2016-07-19 The Research Foundation For The State University Of New York High-efficiency energy generator for harnessing mechanical vibration power
WO2014003703A1 (en) * 2012-06-25 2014-01-03 The Research Foundation Of State University Of New York High-efficiency energy generator for harnessing mechanical vibration power
WO2017060904A1 (en) * 2015-10-08 2017-04-13 Eli-Novak Menash A system of converting kinetic energy into electrical energy
RU2613476C1 (en) * 2016-01-12 2017-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Surf hydroelectric power plant
MD1183Z (en) * 2017-02-10 2018-03-31 Технический университет Молдовы Wave energy conversion plant (embodiments)
CN106979121A (en) * 2017-05-29 2017-07-25 梁庆昌 A kind of equipment using three float buoyancy generatings moved up and down with wave
RU181009U1 (en) * 2017-08-18 2018-07-03 Владислав Александрович Дьяков DEVICE FOR ELECTRIC POWER GENERATION FROM ENERGY OF FLUID
CN108502100A (en) * 2018-04-04 2018-09-07 重庆交通大学 A kind of mechanical deck of ship Quick drainage device using wave energy
CN108502100B (en) * 2018-04-04 2024-01-09 重庆交通大学 Mechanical quick water draining device for ship deck by utilizing wave energy
CN110410264A (en) * 2019-08-02 2019-11-05 北京丹诺威科技发展有限公司 A wave power generation system
CN111441901A (en) * 2020-05-08 2020-07-24 自然资源部第一海洋研究所 Oscillating float generator
RU2803563C1 (en) * 2022-12-09 2023-09-15 Владимир Викторович Михайлов Wave hydroelectric power plant
CN116181557A (en) * 2023-03-17 2023-05-30 黄前进 Pascal law hydraulic power pushing gear driving discharging device and power generation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11125204B2 (en) System for conversion of wave energy into electrical energy
US7768143B2 (en) Movement and power generation apparatus
RU2221933C2 (en) Method of and device for using energy of sea waves
JP5376533B2 (en) Wave power generation system
EP2414668B1 (en) Wec with improved power take off apparatus
DK2640964T3 (en) Device for converting energy from ocean wave motion
KR20130041783A (en) Generating apparatus using wave force
HK1217983A1 (en) Push-and-pull rotary wave power generation unit
KR101392282B1 (en) Sea wave-power generatng apparatus)
US7644805B2 (en) Power generation system
US7932619B2 (en) Free renewable energy designs
WO2003098033A1 (en) An apparatus for power generation from ocean tides / wave motion (sagar lehar vidyut shakti)
EP1752657A1 (en) A vertical blade waterwheel power generator and method of waterpower thereof
KR101268485B1 (en) Apparatus for wave power generation
KR101086299B1 (en) High Efficiency Large Capacity Power Generation System Using Waves
WO2009065178A1 (en) Floating sea wave power-generating plant
JP2857383B2 (en) Power generation equipment using wave power
CN100430595C (en) Wheel cable type sea wave energy conversion apparatus
CN200999690Y (en) Wheel cable type ocean wave energy conversion device
KR101027659B1 (en) Large capacity power generation system using waves
CA2532217C (en) Power generation system
CN100359159C (en) Wave Power Device
WO2020142045A2 (en) Renewable mechanical energy generation unit capable of efficiently regulating low, medium, and very high kinetic energies with unstable direction
CN105649860A (en) Self-adaptive wave and ocean current energy power generation device
WO2010003285A1 (en) Bidirectional power-generating system using seawater rising and falling

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120215