链条传动波浪发电机由基础、支架、浮筒、链条传动系统、惯性轮等组成，详见图1。链条传动系统由链条、驱动链轮、导向链轮、连接板、传动轴等组成，详见图2。每个链条传动波浪发电机设置A、B两套链条传动系统，链条传动系统通过两个传动轴固定在基础和支架上面。

1、支架

支架采用钢筋混凝土结构或者钢结构，安装在基础上面，用于固定链条传动系统。支架应有足够的强度，遇到强台风时能够保证波浪发电机正常运行。

(相关资料图)

2、浮筒

浮筒是收集波浪能的装置，浮筒在浮力的作用下，能够漂浮在水面，随着波浪上下运动而获得能量。浮筒随着波浪向上运动时，通过浮力获得能量；浮筒随着波浪向下运动时，通过自身重量获得能量。由阿基米德定律得知，浸入流体中的物体受到的浮力，其大小等于该物体所排开流体的重量。浮筒越重，排开的海水越多，获得的浮力越大。浮筒可以像轮船一样做的非常大，但是，考虑到浮筒在浪小于1米时也能完全随着波浪上下运动，浮筒的截面积就不能大，直径应该在6米左右，（浮筒的截面做成正方形或者圆柱形）。浮筒的直径确定后，可以增加浮筒的高度，得到更大的体积和重量，获得更多的能量，浮筒的重量可以达到1500吨。

3、连接板

链条与浮筒通过连接板形成连接，连接板的一端固定在链条上面，另一端固定在浮筒上面。连接板A固定在浮筒的右侧，连接板B固定在浮筒的左侧，见图3。

4、驱动链轮

驱动链轮由链轮和单向轴承组成，其作用与自行车的飞轮一样，只能单向驱动传动轴旋转，所以链条传动波浪发电机设置两套链条传动装置。

5、惯性轮

浮筒随着波浪上下运动，当浮筒向上运动转换成向下运动，或者浮筒向下运动转换成向上运动时，浮筒都有一个停顿，这时就没有推动或者拉动链条的力，影响传动轴的连续运转，发电也就不稳定。在两个驱动链轮之间设置一个惯性轮，惯性轮有储存动能的功能，通过惯性轮的惯性力，能够弥补这个缺陷，使得传动轴能够连续旋转。所以惯性轮的直径越大重量越重，储存的动能就越大，发电越平稳。

6、导向轮

浮筒上面设置导向轮，在导向轮的作用下，浮筒与支架之间保持一定的距离，当浮筒随着波浪运动时，浮筒不能水平移动，只能顺着支架上下移动。

7、链条传动波浪发电机的工作原理

浮筒漂浮在水面，随着波浪的起伏上下移动获得动能。当浮筒随着波浪向上运动时，在浮力的作用下，浮筒带动A、B两个连接板向上运动，连接板B推着链条B向上做顺时针旋转，链条B带动驱动链轮B顺时针旋转，驱动链轮B带动传动轴顺时针旋转；同时，连接板A推着链条A向上做逆时针旋转，链条A带动驱动链轮A逆时针旋转，不影响传动轴顺时针旋转。当浮筒随着波浪向下运动时，在重量的作用下，浮筒带动A、B两个连接板向下运动，连接板A拉着链条A向下做顺时针旋转，链条A带动驱动链轮A顺时针旋转，驱动链轮A带动传动轴顺时针旋转；同时，连接板B拉着链条B向下做逆时针旋转，链条B带动驱动链轮B逆时针旋转，不影响传动轴顺时针旋转。浮筒随着波浪上下运动，在两套链条的交替作用下，带动传动轴连续旋转，把波浪能直接转换成机械能，带动发电机发电。详见实验的视频。地址：https://www.bilibili.com/video/BV1LW4y1J7Zv/?spm_id_from=333.999.0.0）

8、功率计算

浮筒带动链条的推力和拉力（F）

浮筒的重量50吨，浮筒排开海水的体积为50m³（海水密度大约为1.036吨/m³，为了计算方便，假定海水密度为1吨/m³），浮筒获得的浮力F=50×9,8=490KN.

传动轴转速（r）

链条的型号是48A-1，驱动链轮齿数为12，链轮节圆的直径D=294.414mm，链轮节圆的半径d=D/2=0.1472m，周长S=D×л=0.294414m×3.14=0.925m。假设波浪的有效高度为2m，频率为4秒。浮筒随着波浪向上移动的距离是1.6米，每分钟链条随着波浪运动的距离L=1.6m×2×60秒/4秒=48m。传动轴转速r=L/S=48m/0.925m=51.89转/每分钟。

扭矩（N）torque

驱动链轮节圆的半径d=0.1472m，作用在传动轴上面的扭矩N=F×d=490KN×0.1472m=72.128KN·m。

传动轴输出的功率（P）

P=N×r/9.549=72.128KN·m×51.89rpm /9.549=392kw。

三、链条传动波浪发电机的特点

1、收集波浪能的能力大

链条传动波浪发电机通过浮筒收集波浪能，浮筒的重量越重，获得的浮力越大。如果浮筒的直径为6米，当水深20米时，浮筒在水中的高度超过15米，重量是400吨，排开海水的体积为400m³，获得的浮力是400吨，推动或者拉动链条的力为3920KN，传动轴的输出功率是3135千瓦，带动1200千瓦的发电机发电。当水深40米时，浮筒在水中的高度超过35米，重量是1000吨，推动或者拉动链条的力为9800KN，传动轴的输出功率可以达到7839千瓦，带动3000千瓦的发电机发电。当水深60米时，浮筒在水中的高度超过55米，重量是1500吨，推动或者拉动链条的力为14700KN，传动轴的输出功率是11758千瓦，带动4500千瓦的发电机发电。链条传动波浪发电机收集波浪能的能力，是其它波浪发电机的数十倍。

2、波浪能转换成机械能的效率高

链条传动波浪发电机通过浮筒收集波浪能，浮筒随着波浪运动时，通过链条带动传动轴旋转，直接将波浪能转换成机械能，没有中间环节，所以波浪能转换成机械能的效率高。

3、能建波浪发电厂的海域大The sea area for building wave power plant is very large

波浪发电机可以建在超过60米水深的海域，所以能建波浪发电的海域非常广。发展波浪发电完全可以取代火力发电和核能发电，彻底解决能源短缺问题。

4、浪大浪小都能发电

链条传动波浪发电机的支架高于水面20米，浮筒上下移动的距离超过18米，就是发生15米高的超级巨浪，浮筒也能随着巨浪上下移动，发电机能够正常发电。只要有浪，链条传动波浪发电机可以全天候发电。

波浪小时，频率时间短，波浪大时，频率时间长，单位时间内波浪运动的距离相差不大。浮筒随着波浪运动带动链条运动，链条运动的速度变化不大，有利于稳定发电。所以波浪发电的稳定性好于风力发电。

5、造价低

链条传动波浪发电机的结构简单，只有链条、链轮、轴承等，这些都是标准件，容易加工，造价低，所以波浪发电的造价只有风力发电的三分之一。

6、难点

深水基础施工是个难题，水越深、施工难度越大、费用越高，例如，水深20米，链条传动波浪发电机的造价是500美元/千瓦；水深40米，造价是700美元/千瓦；水深60米，造价1000美元/千瓦。超过60米水深基础施工的费用会成倍增加，所以不建议在超过60米的水域建波浪发电机。

深水基础施工需要用到特殊的设备，深水基础施工的设备另文叙述。