本发明涉及海洋发电设备设计技术领域，具体为一种带叶轮的小型波浪能捕获设备。

由于工业的快速发展，传统化石燃料正在消亡，能源问题日益加重。自我国提出海洋强国发展战略以来，中国海洋强国建设正提速增量、提质增效，大踏步迈上新征程。海洋能作为一种绿色环保的新型能源，不仅资源及其丰富，而且种类繁多。波浪能作为其中的一种，由于间歇性强，瞬时能量密度和开采难度相对较小的特点而广受研究者的青睐。据有关资料记载，全世界可以利用的波浪能可发电量可达117亿千瓦以上。

传统波浪能发电装置大多以大型装备为主，并且具有施工难度大、发电不稳定等缺点。如何把波浪所传递的能量转化为稳定的电力是波浪能发电设备的关键技术。如果可以发明一种小型的波浪能捕获装置并将海浪储存的能量源源不断地输出再转化为电力就能规避此类问题。为此我们提供了一种带叶轮的小型浅海波浪能捕获设备。

本发明的目的在于提供一种带叶轮的小型浅海波浪能捕获设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种带叶轮的小型浅海波浪能捕获设备，包括机箱部分、三个活塞缸部件、主轴部分、钢管及固定底座，所述机箱部分固定安装在所述固定底座上，所述机箱部分包括机箱箱体、机箱前盖、机箱后盖和设置在所述机箱箱体内部的传动组件；所述机箱箱体为中空六边形柱状结构，所述机箱前盖和所述机箱后盖通过螺栓固定安装在所述机箱箱体的两个六边形端面上，所述机箱前盖包括机箱前盖头部和机箱前盖隔板，所述传动组件包括主连杆和通过连接件与主连杆连接的副连杆，所述主连杆呈人字结构，包括主连杆大端和两个主连杆小端；三个所述活塞缸部件相间设置在所述机箱箱体的侧面上，每个所述活塞缸部件包括活塞缸缸体、活塞缸上盖、活塞缸下盖、总出水口、活塞和活塞杆，所述活塞缸缸体呈柱状结构，所述活塞缸缸体包括相互导通的第一内腔和第二内腔，所述活塞缸上盖上对应所述第一内腔位置开设有第一内腔进水口和第一内腔出水口，所述第一内腔进水口和所述第一内腔出水口上分别安装阀体方向相反的对夹式单向蝶阀，活塞缸下盖对应第二内腔位置开设有第二内腔进水口，活塞缸上盖对应第二内腔位置开设有第二内腔出水口，所述第二内腔进水口和所述第二内腔出水口上分别安装阀体方向相同的对夹式单向蝶阀，所述第一内腔出水口和所述第二内腔出水口的位置邻近且对应的对夹式单向蝶阀的阀体方向相同，所述总出水口套设在所述第一内腔出水口和所述第二内腔出水口上，每个所述总出水口与所述钢管连接，所述钢管与海岸上储水发电系统相连接；所述活塞设置于所述第一内腔内，所述活塞的外侧壁与所述第一内腔的内侧壁贴合，所述活塞杆的一端与所述活塞活动连接，所述活塞缸下盖上开设有供所述活塞杆往复运动的活塞杆运动孔，所述机箱箱体的侧面上开设有与所述活塞缸下盖上的活塞杆运动孔位置相对应的活塞杆运动口，所述活塞杆穿设在所述活塞杆运动孔和所述活塞杆运动口中；主轴部分包括主轴和依次套设在所述主轴上的叶轮、主轴小端轴承、主轴大端轴承、主轴飞轮，所述主轴通过主轴小端轴承和主轴大端轴承分别与机箱前盖头部和机箱前端隔板的轴承孔相连接穿设于所述机箱前盖，所述主轴部分还包括紧固导套，所述紧固导套用于将叶轮的前部与所述主轴的头部固定；所述主轴飞轮的偏心位置设置有离心端短轴，所述主连杆靠近两个主连杆小端位置开设有与所述离心端短轴相配合的主连杆中心孔，所述主连杆通过所述主连杆中心孔套设在所述离心端短轴上，所述主连杆大端与其中一个所述活塞杆远离所述活塞的一端连接，两个所述主连杆小端分别与两个所述副连杆的大端连接，两个所述副连杆的小端分别与两外两个所述活塞杆远离所述活塞的一端连接。

与现有技术相比，本发明的有益效益是：

(1)本设计将传统的整体浮岛式大型发电系统进行模块分组式的处理，对于波浪能捕获装置单元模块，使其变成三个简单的活塞缸部件与一个带叶轮的机箱组装构成的组件，用户可以根据需要对其复制。对于海岸上其他发电系统模块，用户可根据个人所需进行更换迭代，适用性能强。

(2)本发明提供的设备利用海水或其他流体在装置内的流动过程，通过能量的不同转换，最终产出需要的电能，海水最终流回大海，真正实现发电系统绿色清洁且零排放。

(3)本发明提供的设备不仅仅只适用于浅海水域，对于流量足够的河道、湖泊及其他水域依然可行，本装置的结构亦可适用于农作物的自动灌溉领域等，其用途广泛。

(4)本装置设计的活塞缸部件中，活塞的进程和回程运动都能将海水压出并使其流动，能量转换的效率极高。

(5)本装置可以源源不断地向海岸上的储水设备输送海水，再通过其他装置产生稳定的电能，其电力输出较为稳定且受天气等环境的影响很小。

图1是本发明实施例提供的小型浅海波浪能捕获设备外部结构示意图；

图2是本发明实施例提供的小型浅海波浪能捕获设备的内部结构装配示意图；

图3是本发明实施例提供的小型浅海波浪能捕获设备中机箱部分的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的小型浅海波浪能捕获设备中机箱部分内部结构装配示意图；

图5是本发明实施例提供的小型浅海波浪能捕获设备中活塞缸部件的内部结构装配示意图；

图6是本发明实施例提供的小型浅海波浪能捕获设备中活塞缸部件的外部结构示意图；

图7是本发明实施例提供的小型浅海波浪能捕获设备中主轴的装配示意图；

图中：1机箱部分，2活塞缸部件，3主轴部分，4钢管，5固定底座，11机箱箱体，12机箱前盖，13机箱后盖，14主连杆，15副连杆，21活塞缸缸体，22第一内腔，23第二内腔，24活塞缸上盖，25活塞缸下盖，26总出水口，27活塞，28活塞杆，31主轴，32叶轮，33主轴小端轴承，34主轴大端轴承，35主轴飞轮，36紧固导套，111活塞杆运动口，121机箱前盖头部，122机箱前盖隔板，141主连杆大端，142主连杆小端，143主连杆中心孔，221第一内腔进水口，222第一内腔出水口，231第二内腔进水口，232第二内腔出水口，351离心端短轴。

下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚及详细地描述。显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的技术方案，本领域普通人员在未作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图7，本发明实施例提供了一种带叶轮的小型浅海波浪能捕获设备，包括机箱部分1、三个活塞缸部件2、主轴部分3、钢管4及固定底座5，机箱部分1固定安装在固定底座5上，机箱部分1包括机箱箱体11、机箱前盖12、机箱后盖13和设置在机箱箱体1内部的传动组件；机箱箱体1为空心六边形柱状结构，机箱箱体1两个六边形端面的六个角上均设有螺纹孔，机箱前盖12和机箱后盖13通过螺栓与螺纹孔配合固定安装在机箱箱体1的两个六边形端面上，机箱前盖12包括机箱前盖头部121和机箱前盖隔板122。传动组件包括主连杆14和通过连接件与主连杆连接的副连杆15，主连杆14呈人字结构，包括主连杆大端141和两个主连杆小端142。三个活塞缸部件2相间设置在机箱箱体11的侧面上，每个活塞缸部件2包括活塞缸缸体21、活塞缸上盖24、活塞缸下盖25、总出水口26、活塞27和活塞杆28，活塞缸缸体21呈柱状结构，活塞缸缸体21包括相互导通的第一内腔22和第二内腔23，活塞缸上盖24上对应第一内腔22位置开设有第一内腔进水口221和第一内腔出水口222，第一内腔进水口221和第一内腔出水口222上分别安装阀体方向相反的对夹式单向蝶阀，活塞杆下盖25对应第二内腔23位置开设有第二内腔进水口231，活塞缸上盖24对应第二内腔位置开设有第二内腔出水口232，第二内腔进水口231和第二内腔出水口232上分别安装阀体方向相同的对夹式单向蝶阀，第一内腔出水口222和第二内腔出水口232的位置邻近且对应的对夹式单向蝶阀的阀体方向相同，总出水口26套设在第一内腔出水口222和第二内腔出水口232上；活塞27设置于第一内腔22内，活塞27的外侧壁与第一内腔22的内侧壁贴合，活塞杆28的一端与活塞27螺纹连接，方便拆卸。活塞缸下盖25上开设有供活塞杆28往复运动的活塞杆运动孔，机箱箱体11的侧面上开设有与活塞缸下盖25上的活塞杆运动孔位置相对应的活塞杆运动口111，活塞杆28穿设在活塞缸下盖25上的活塞杆运动活塞杆运动孔和活塞杆运动口111中；主轴部分3包括主轴31和依次套设在主轴31上的叶轮32、主轴小端轴承33、主轴大端轴承34、主轴飞轮35，主轴飞轮35设置在主轴31的端部，主轴31通过主轴小端轴承33和主轴大端轴承34分别与机箱前盖头部121和机箱前端隔板122上的轴承孔相连接穿设于机箱前盖12，叶轮32通过平键套设在主轴31上，主轴部分3还包括紧固导套36，紧固导套36用于将叶轮32的前部与主轴31的头部固定；主轴飞轮35的偏心位置设置有离心端短轴351，主连杆14靠近两个主连杆小端142位置开设有与离心端短轴351相配合的主连杆中心孔143，主连杆14通过主连杆中心孔143套设在离心端短轴351上，具体的，主连杆中心孔143通过轴承与离心端短轴351相连接。主连杆大端141与其中一个活塞杆28远离活塞27的一端连接，两个主连杆小端142分别与两个副连杆15的大端连接，两个副连杆15的小端分别与两外两个活塞杆28远离活塞27的一端连接。

工作原理：流体自远处冲击叶轮32并带动叶轮32转动，叶轮32带动主轴31作定轴转动，主轴31的转动带动主轴飞轮35上的主轴离心端短轴351随之作回转运动，并带动主连杆14及副连杆15作运动，主连杆14的运动带动与其连接的活塞杆28的运动，两个副连杆15的运动，带动分别与其连接的两个活塞杆28的运动。三个活塞杆28带动对应的活塞27作往复运动。在活塞缸缸体21内，活塞27上升时，第一内腔进水口221处对夹式单向蝶阀单向关闭，第一内腔出水口处222对夹式单向蝶阀由于压差自动打开，活塞27将第一内腔22内的流体压出至总出水口26，与此同时，第二内腔进水口231处对夹式单向蝶阀由于压差自动打开，第二内腔出水口232处对夹式单向蝶阀单向关闭，从而使流体充满第二内腔23。活塞27下降时，第一内腔进水口221处对夹式单向蝶阀由于内外压差自动打开，第一内腔出水口处222处对夹式单向蝶阀单向关闭，流体自缸外被吸入充满第一内腔22，与此同时，第二内腔进水口231处对夹式单向蝶阀单向关闭，第二内腔出水口232处对夹式单向蝶阀由于压差自动打开，活塞27将第二内腔23内的流体压出至总出水口13。总出水口13与钢管4连接，持续不断地将流体输送至海岸上的发电系统，最终持续稳定地输出所需要的电力。

应当理解，上文中已经结合附图对本发明进行了示例性地描述，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。