[0034] 为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0035] 实施例一：
[0036] 如图1至图3所示，本实施例提供一种波浪能转换装置，包括传动摆杆3、固定座1以及固定安装于固定座1之上的传动机构及能量收集机构2。
[0037] 能量收集机构2包括磁致伸缩片、感应线圈2‑3、永磁体2‑4及导磁外壳2‑5，其中，磁致伸缩片为Galfenol薄片2‑1，Galfenol薄片2‑1的底面包覆有铍青铜片2‑2，磁致伸缩片的一端固定于固定座1的侧壁之上，另一端凸出于导磁外壳2‑5之外，以形成悬臂梁。Galfenol薄片2‑1与铍青铜片2‑2通过环氧树脂进行粘合连接，这样使磁致伸缩片悬臂梁能够承受较大弯曲幅度。感应线圈2‑3缠绕于磁致伸缩片上，永磁铁2‑4设于感应线圈2‑3的两侧并固定于导磁外壳2‑5内。感应线圈2‑3直接缠绕在磁致伸缩片悬臂梁上，这样可以降低磁致伸缩片悬臂梁与感应线圈2‑3间的空隙减少能量损失；永磁铁2‑4通过磁力粘结的方式固定在导磁外壳2‑5的上顶面和下顶面，偏置磁场采用的是永磁铁2‑4上下摆放的形式。
[0038] 传动机构包括传动轴4、激励轴5及激励摆杆6，激励摆杆6固定于激励轴5上，传动摆杆3固定于传动轴4上，传动轴4与激励轴5之间通过齿轮转动配合。传动轴4的两端分别固定连接传动摆杆3与完全齿轮41，激励轴5固定连接不完全齿轮51，不完全齿轮51与激励轴5之间通过平键连接；完全齿轮41与传动轴4之间通过平键连接。不完全齿轮51与完全齿轮41之间相互啮合。当风浪过大，超过激励摆杆6允许的摆动区间时，传动轴4的完全齿轮41与激励轴5的不完全齿轮51进入非啮合区，激励轴5与传动轴4发生打滑，以对应激励摆杆6允许的摆动范围。通过不完全齿轮51对激励摆杆6的最大摆动幅度进行限制，避免了因波浪太大导致激励摆杆6对能量收集机构的强冲击。
[0039] 固定座1之上固定安装第一支架11、第二支架12及第三支架13，传动轴4安装于第一支架11上，第一支架与固定座1下端面通过螺纹进行连接固定；传动轴4与第一支架通过轴承进行连接固定。激励轴5安装于第二支架12上，并与第二支架12转动配合；第二支架与固定座1通过螺纹的方式进行连接固定；激励轴5与第二支架12通过轴承进行连接固定。导磁外壳2‑5固定于第三支架13上，导磁外壳2‑5的端部与固定座1的侧壁固定连接。第三支架13的上表面与导磁外壳2‑5的下表面通过焊接的方式进行固定，第三支架13的下端与固定座1的下端面通过螺纹进行连接固定。
[0040] 磁致伸缩片固定连接线性弹簧14，线性弹簧14固定于固定座1之上。将缠绕好感应线圈2‑3的磁致伸缩片悬臂梁通过螺纹连接的方式固定于固定座1的侧壁；导磁外壳2‑5穿过磁致伸缩片悬臂梁安装在固定座1侧壁的方形凹槽内，这样方便装置的拆卸。线形弹簧14的下端与固定座1的下端面通过凹槽孔进行旋进去固定，线性弹簧14的上端与磁致伸缩片悬臂梁通过线捆绑的方式进行固定，这样可以避免不可预测的冲击。
[0041] 激励摆杆6的一端与激励轴5固定连接，另一端固定连接钢球61，钢球61与磁致伸缩片接触配合。激励摆杆6与钢球61通过焊接的方式进行连接固定；激励摆杆6与激励轴5通过螺栓螺母进行固定连接。
[0042] 固定座1的侧壁及底壁设有凹槽，凹槽内插接配合密封壳7，并安装密封条进行密封。传动轴4凸出于密封壳7之外，传动轴4与密封壳7通过轴承固定连接，并安装密封圈进行密封。其中，密封壳7的右端面与传动轴4之间通过滚动轴承进行固定并使用滚动轴承密封圈进行密封；传动摆杆3与传动轴4通过螺栓和螺母进行连接固定。
[0043] 本实施例的能量收集机构采用磁致伸缩式，材料选用Galfenol薄片，对海洋和江河流域岸边的波浪能进行转换收集，并将收集的能量储存起来为岸边的传感器和指示灯进行供能，此方式是一个节能环保的好方法。
[0044] Galfenol薄片为具有更加优异的性能，价格低廉，有着更好的延展性、高抗拉强度和耐压性，其良好的耐压性可以完美的克服PZT容易产生应力疲劳的缺点。Galfenol薄片材料的机电耦合系数K33约为0.5，而普通的压电材料PVDF的机电耦合系数K33约为0.1，Galfenol薄片材料的能量转化率高于PVDF材料，相对于压电材料也更灵敏，对小振幅的振动也可产生较高的电压。
[0045] 工作原理：
[0046] 当风吹拂水面和轮船经过时都会引起水平面产生波浪，波浪中的动能和势能会推动波浪能转换装置中的传动摆杆摆动，传动摆杆会带动传动轴转动，从而使完全齿轮与不完全齿轮发生啮合，激励轴上连接的激励摆杆通过齿轮之间的相互转动，会随激励轴的转动发生一定幅度的上下摆动，激励摆杆的上下摆动会使其上面的钢球击打能量收集机构中的磁致伸缩片悬臂梁，为了避免因激励摆杆摆动幅度过大而损坏悬臂梁，对激励摆杆上下摆动的幅度通过不完全齿轮进行限制，当摆动幅度超过限制范围时，不完全齿轮与完全齿轮之间将发生滑动。能量收集机构中的磁致伸缩片为Galfenol薄片，在Galfenol薄片下面增加一层铍青铜片弹性基底层，可以使磁致伸缩片悬臂梁承受较大的弯曲变形，从而可以很好的保护能量收集机构。当激励摆杆上的钢球击打磁致伸缩片时，会使磁致伸缩片弯曲变形，并使悬臂梁下方的线性弹簧产生压缩，钢球抬起离开时，在线性弹簧回复力作用下，磁致伸缩片回复原形，如此反复，磁致伸缩片不断弯曲形变。当水面平静没有波浪时，波浪能转换装置中激励摆杆上面的钢球会压在能量收集机构中的磁致伸缩片悬臂梁上，使磁致伸缩片产生一定的弯曲变形，磁致伸缩片内部产生应力和应变，内部磁畴方向发生偏转。永磁体为能量收集机构提供偏置磁场，磁致伸缩片悬臂梁在导磁外壳中的永久磁铁产生的偏置磁场的作用下，当受到应力自身发生弯曲变形时，根据磁致伸缩材料的Villari效应，材料应力状态的改变会引起材料感应强度的变化，偏置磁场使磁畴方向转到与偏置磁场一致的方向，磁致伸缩片内部磁畴方向的改变引起周边磁场形态发生变化，此时缠绕在磁致伸缩片上的感应线圈内的磁通量会发生改变，感应线圈的磁感应强度发生改变。根据法拉第电磁感应定律，变化的磁感应强度会在感应线圈中会产生感应电动势，从而实现从波浪能到机械能再到电能的转换。转换的电能可以为无线传感器供电或其它的元件供能。
[0047] 由于本实施例的波浪能转换装置体积较小，为了安装方便可以将其以螺纹的连接方式安装在海面上的浮标上，本实施例的波浪能转换装置通过对波浪能的转换与收集为岸边的水文监测传感器或岸边指示灯进行供能。
[0048] 本实施例还提供一种波浪能转换装置的转换方法，包括以下步骤：
[0049] S1、波浪带动传动摆杆运动，传动摆杆带动传动轴运动，并联动激励轴转动，激励轴联动激励摆杆摆动，以使激励摆杆下压磁致伸缩片，引起磁致伸缩片形变，并使线性弹簧被压缩；
[0050] S2、在线性弹簧恢复力作用下，磁致伸缩片恢复原状，磁致伸缩片内部产生应力和应变，内部磁畴方向发生偏转；
[0051] S3、永磁体为能量收集机构提供偏置磁场，偏置磁场和应力共同作用，使磁畴方向转到与偏置磁场一致的方向，磁致伸缩片内部磁畴方向的改变引起周边磁场形态发生变化，感应线圈的磁感应强度发生改变；
[0052] S4、变化的磁感应强度在感应线圈中产生感应电动势；
[0053] S5、电能通过导线传输至用电设备。
[0054] 实施例二：
[0055] 本实施例提供的一种波浪能转换装置与实施例一的不同之处在于：
[0056] 如图4所示，本实施例中固定座的侧壁固定连接支座8。将波浪能转换结构与支座通过螺栓、螺母连接固定，然后将其放置在岸边适当的水深处。这种对于没有堤壁的水流域，方便进行能量的转换与收集，而且安装方便、适用范围广。对于有堤壁的流域，将波浪能转换装置通过螺孔与堤壁上安装的膨胀栓通过螺母进行连接固定，安装高度可根据江河的实际环境情况而定。
[0057] 其它具体结构及实施步骤可以参考实施例一。
[0058] 以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。
