專利名稱：一種波浪能收集船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及綠色新能源領(lǐng)域，尤其涉及一種波浪能收集船。
背景技術(shù)：
各國(guó)紛紛開(kāi)始因地制宜，著力尋求當(dāng)?shù)乜色@得的廉價(jià)能源，如英國(guó)、日本、挪威等國(guó)家就試圖大力發(fā)展波浪能發(fā)電。波浪能收集技術(shù)現(xiàn)階段有很多，但歸納起來(lái)現(xiàn)階段的波浪能利用裝置主要由兩個(gè)部分組成，第一部分為捕獲波浪能裝置，第二部分為能量形式轉(zhuǎn)換裝置；波浪能捕獲系統(tǒng)的形式有振蕩水柱式(owe)、振蕩浮子式(Buoy)、擺式(Pendulum)、鴨式(Duck)、後式(Raft)、收縮坡道式(Tapchan)、蛘式(Clam)等,其中振蕩水柱式(0WC)、振蕩浮子式(Buoy)等對(duì)固定基礎(chǔ)要求較高。擺式(Pendulum)、後式(Raft)雖然對(duì)固定基礎(chǔ)要求相對(duì)較低，但其缺點(diǎn)是捕獲波浪能效率較低且抗風(fēng)浪能力較差。能量形式轉(zhuǎn)換裝置的種類有把波浪能轉(zhuǎn)換成勢(shì)能在轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，也有把波浪能直接轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，以及把波浪能先轉(zhuǎn)換成液壓或氣壓能再轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能；再用最終的旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能來(lái)發(fā)電，制淡水等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種屬于改良型的筏式(Raft)波浪能捕獲系統(tǒng)，再將波浪能轉(zhuǎn)換成液壓能的波浪能收集船。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為提供一種波浪能收集船，包括船頭浮體、船身浮體及船尾浮體；其中，所述船身浮體包括至少兩個(gè)等腰梯形浮體，兩相鄰等腰梯形浮體之間通過(guò)鉸鏈結(jié)構(gòu)連接裝置連接，鉸鏈結(jié)構(gòu)連接裝置的一側(cè)設(shè)有液壓油缸；所述船頭浮體破浪部位為銳角體，船頭浮體上通過(guò)設(shè)有錨鏈或纜繩固定船體；所述船尾浮體上設(shè)有導(dǎo)向翼。較佳地，所述等腰梯形浮體側(cè)面的上邊角為銳角，下邊角為鈍角。較佳地，所述等腰梯形浮體的上方設(shè)有夜航及故障指示燈。較佳地，所述等腰梯形浮體的上方設(shè)有檢修口。較佳地，所述船體自重等于船體水下排水量的2/5_3/5。較佳地，所述等腰梯形浮體的俯視均為長(zhǎng)方形，且長(zhǎng)邊和整個(gè)船體長(zhǎng)度方向垂直。較佳地，所述液壓油缸的有桿腔和無(wú)桿腔油口分別設(shè)有電磁閥。本發(fā)明船體結(jié)構(gòu)相對(duì)傳統(tǒng)筏式(Raft)波浪能捕獲系統(tǒng)有以下改進(jìn)并具有以下的優(yōu)點(diǎn)I、類似船頭結(jié)構(gòu)，破浪性能好，所以抗風(fēng)浪性能強(qiáng)；2、由于單元浮體比較短而寬，與波峰的接觸面積更大，所以波浪能采集效率高；3、由于每個(gè)浮體都設(shè)有指示燈，提高了船只夜航的安全性；4、由于固定點(diǎn)在船頭，船尾設(shè)有方向翼，確保了船身與波浪垂直，確保了浮體單元的較寬的面與波峰接觸面最大，波浪能采集效率持續(xù)保持最高的水平；
5、由于各單元浮體的重量約等于浮體的水下排水量的一半(即最大浮力的一半)，重量相對(duì)較重，所以在波浪的下降沿靠浮體自身的重量也能有效的擠壓液壓油缸，產(chǎn)生液壓能，波浪能采集效率更高；6、由于每個(gè)浮體的長(zhǎng)度較短，且是側(cè)視為 梯形體，即相連兩個(gè)單元浮體的連接處的縫隙角度較大，所以比較能適應(yīng)大的風(fēng)浪；7、由于每個(gè)浮體的長(zhǎng)度較短，且液壓油缸的有桿腔和無(wú)桿腔的進(jìn)出油口處分別串聯(lián)設(shè)有電磁閥，可以通過(guò)關(guān)斷電磁閥而讓油缸固定(停止伸縮)，使其N個(gè)單元浮體能組合成一個(gè)相對(duì)剛性的浮體組，提高了對(duì)不同波長(zhǎng)波高的波浪的適應(yīng)性；8、液壓油缸的有桿腔和無(wú)桿腔的進(jìn)出油口分別接有2個(gè)單向閥，單向閥與液壓油缸組成柱塞泵結(jié)構(gòu)，即相鄰兩個(gè)浮體受海浪的波動(dòng)作用而彎曲一次即使液壓油缸的活塞伸縮各一次即液壓油缸對(duì)外泵出高壓液壓油兩次，所以加大了液壓油缸的出油量；9、通過(guò)電磁閥來(lái)控制單元浮體縫隙處液壓油缸的工作數(shù)量，在波浪各參數(shù)不變的情況下，工作油缸的數(shù)量越少，其油壓就越高，出油量就越少，即能很靈活的控制液壓油的壓力和流量。


圖I :波浪能收集船的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 :波浪能收集船的側(cè)視示意圖；圖3 :部分船身浮體側(cè)視示意圖；圖4 :部分船身浮體仰視示意圖；圖5 :船頭浮體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6 :船身浮體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7 :船尾浮體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8 :液壓原理圖；圖中1 :船頭浮體；1. 01 :夜航及故障指示燈；1. 02 :檢修門；1. 03 :鉸鏈結(jié)構(gòu)連接裝置；1. I :錨鏈；2 :船身浮體；2. 01 :夜航及故障指示燈；2. 02 :檢修門；2. 03 :鉸鏈結(jié)構(gòu)連接裝置；2. 04 :液壓油缸；2. 05 :無(wú)桿油腔油口電磁閥；2. 06 :無(wú)桿出油口單向閥；2. 07 :無(wú)桿吸油口單向閥；2. 08 :無(wú)桿油腔泄壓電磁閥；2. 09 :有桿油腔出油口單向閥；2. 10 :有桿油腔油口電磁閥；2. 11 :有桿油腔吸油口單向閥；2. 12 :有桿油腔泄壓電磁閥；2. 13 :高壓油出油主干管；2. 14 :吸油主干管；3 :船尾浮體；3. 01 :夜航及故障指示燈；3. 02 :檢修門；
3.03 :鉸鏈結(jié)構(gòu)連接裝置；3. 04 :液壓油缸；3. I :導(dǎo)向翼。
具體實(shí)施例方式為了詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明波浪能收集船的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖作進(jìn)一步說(shuō)明。 如圖I、2、3、4、5、6、7、8所示，本發(fā)明波浪能收集船，包括船頭浮體I、船身浮體2及船尾浮體3 ;所述船身浮體2包括至少兩個(gè)等腰梯形浮體，等腰梯形浮體的數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況選擇，兩相鄰等腰梯形浮體之間通過(guò)鉸鏈結(jié)構(gòu)連接裝置(1.03、2.03、3.03)連接，鉸鏈結(jié)構(gòu)連接裝置的一側(cè)設(shè)有液壓油缸(2.04、3.04);所述船頭浮體I破浪部位為銳角體，船頭浮體I上通過(guò)設(shè)有錨鏈I. I或纜繩固定船體；所述船尾浮體3上設(shè)有導(dǎo)向翼3. I。優(yōu)選地，所述等腰梯形浮體側(cè)面的上邊角為銳角，下邊角為鈍角。優(yōu)選地，所述等腰梯形浮體的上方設(shè)有夜航及故障指示燈(I. 01,2. 01,3. 01)。優(yōu)選地，所述等腰梯形浮體的上方設(shè)有檢修口(1.02、2. 02、3. 02)。優(yōu)選地，所述船體自重等于船體水下排水量的2/5_3/5。優(yōu)選地，所述等腰梯形浮體的俯視均為長(zhǎng)方形，且長(zhǎng)邊和整個(gè)船體長(zhǎng)度方向垂直。優(yōu)選地，所述液壓油缸(2. 04,3. 04)的有桿腔和無(wú)桿腔油口分別設(shè)有電磁閥。錨鏈I. I拴在船頭浮體I上起著固定整個(gè)波浪能收集船的作用，本波浪能收集船由于固定受力點(diǎn)在船頭且船尾有導(dǎo)向翼3. 1，所以本波浪能收集船能像風(fēng)向標(biāo)一樣，始終保持船頭是迎風(fēng)的。由于海風(fēng)是和海浪是同向的，所以本波浪能收集船能始終和波浪保持垂直相交的狀態(tài)，由于船身浮體2和船尾浮體3的外形都是寬而短的，所以和波浪的波峰保持最大面積的接觸狀態(tài)，即最大限度的獲取波浪的勢(shì)能。由于船頭浮體I、船身浮體2和船尾浮體3側(cè)視都是梯形的，通過(guò)鉸鏈結(jié)構(gòu)連接裝置(1.03、2.03、3.03)連接的，所以整個(gè)波浪能收集船都是可以隨海浪的形狀而彎曲的。由于液壓油缸(2.04、3.04)是在鉸鏈結(jié)構(gòu)連接裝置的一側(cè)，所以波浪帶動(dòng)波浪能收集船船身彎曲的時(shí)候就會(huì)擠壓或拉伸液壓油缸；由于各單元浮體的自重大約等于浮體的水底最大排水量的一半，即在波浪的下降沿時(shí)浮體靠自重，也能擠壓液壓油缸使其做功。當(dāng)在波浪上升沿時(shí)，即拉伸液壓油缸，油缸的有桿油腔內(nèi)的液壓油因被壓縮而產(chǎn)生正壓力，此高壓液壓油通過(guò)有桿油腔油口電磁閥2. 10關(guān)閉有桿油腔吸油口單向閥2. 11，此時(shí)打開(kāi)有桿油腔出油口單向閥2. 09，即把高壓液壓油輸出至高壓油出油主干管2. 13，在拉伸液壓油缸時(shí)，油缸的無(wú)桿油腔由于活塞被抽出而導(dǎo)致無(wú)桿油腔體積變大，而產(chǎn)生負(fù)壓；此負(fù)壓通過(guò)無(wú)桿油腔油口電磁閥2. 05關(guān)閉無(wú)桿出油口單向閥2. 06，此時(shí)打開(kāi)無(wú)桿吸油口單向閥2. 07，即把吸油主干管2. 14內(nèi)的液壓油吸入到液壓油缸的無(wú)桿油腔。當(dāng)在波浪下降沿時(shí)，即擠壓液壓油缸時(shí)，油缸的無(wú)桿油腔內(nèi)的液壓油因被壓縮而產(chǎn)生正壓力，此高壓液壓油通過(guò)無(wú)桿油腔油口電磁閥2. 05關(guān)閉無(wú)桿吸油口單向閥2. 07，此時(shí)打開(kāi)無(wú)桿出油口單向閥2. 06，即把高壓液壓油輸出至高壓油出油主干管2. 13。在擠壓液壓油缸時(shí)，油缸的有桿油腔由于活塞被擠壓進(jìn)油缸底部而導(dǎo)致有桿油腔體積變大，而產(chǎn)生負(fù)壓；此負(fù)壓通過(guò)有桿油腔油口電磁閥2. 10關(guān)閉有桿油腔出油口單向閥2. 09，此時(shí)打開(kāi)有桿油腔吸油口單向閥2. 11，即把吸油主干管2. 14內(nèi)的液壓油吸入到液壓油缸的無(wú)桿油腔。由上可知本發(fā)明的波浪能收集船只要有波浪使船體發(fā)生彎曲，不論是船體向上彎曲還是船體向下彎曲，都會(huì)產(chǎn)生液壓能。當(dāng)本發(fā)明波浪能收集船當(dāng)遇到波浪的波長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，將兩個(gè)相鄰(或多個(gè))等腰梯 形浮體連接處的液壓油缸通過(guò)關(guān)閉無(wú)桿油腔油口電磁閥2. 05與有桿油腔油口電磁閥2. 10而使液壓油缸內(nèi)部的液壓油無(wú)法流動(dòng)，所以就可以固定住了兩個(gè)相鄰(或多個(gè))浮體，使其不能彎曲而成為一個(gè)整體，即相當(dāng)于每個(gè)單元浮體的長(zhǎng)度變長(zhǎng)了，更適應(yīng)波長(zhǎng)較長(zhǎng)的波浪，即本專利波浪能收集船可以對(duì)任何波長(zhǎng)的波浪都保持著高效的能量采集及轉(zhuǎn)換。在波浪的各項(xiàng)參數(shù)不變時(shí)，可以通過(guò)打開(kāi)部分的有桿油腔泄壓電磁閥2. 12及無(wú)桿油腔泄壓電磁閥2. 08而使部分的液壓油缸失效(起不到對(duì)外泵油的主要)，如現(xiàn)在兩個(gè)相鄰浮體間設(shè)有3個(gè)液壓油缸，通過(guò)打開(kāi)泄壓電磁閥的方式，使其2個(gè)液壓油缸不工作的話，那么液壓油的壓力就會(huì)大幅度增加，其液壓油的流量就會(huì)大幅減?。还时静ɡ四苁占茉诓ɡ藚?shù)不變的前提下而改變液壓能的壓力和流量。
以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種波浪能收集船，包括船頭浮體、船身浮體及船尾浮體；其特征在于所述船身浮體包括至少兩個(gè)等腰梯形浮體，兩相鄰等腰梯形浮體之間通過(guò)鉸鏈結(jié)構(gòu)連接裝置連接，鉸鏈結(jié)構(gòu)連接裝置的一側(cè)設(shè)有液壓油缸；所述船頭浮體破浪部位為銳角體，船頭浮體上通過(guò)設(shè)有錨鏈或纜繩固定船體；所述船尾浮體上設(shè)有導(dǎo)向翼。
2.如權(quán)利要求I所述的波浪能收集船，其特征在于所述等腰梯形浮體側(cè)面的上邊角為銳角，下邊角為鈍角。
3.如權(quán)利要求I所述的波浪能收集船，其特征在 于所述等腰梯形浮體的上方設(shè)有夜航及故障指示燈。
4.如權(quán)利要求I所述的波浪能收集船，其特征在于所述等腰梯形浮體的上方設(shè)有檢修口。
5.如權(quán)利要求I所述的波浪能收集船，其特征在于所述船體自重等于船體水下排水量的 2/5-3/5。
6.如權(quán)利要求I所述的波浪能收集船，其特征在于所述等腰梯形浮體的俯視均為長(zhǎng)方形，且長(zhǎng)邊和整個(gè)船體長(zhǎng)度方向垂直。
7.如權(quán)利要求I所述的波浪能收集船，其特征在于所述液壓油缸的有桿腔和無(wú)桿腔油口分別設(shè)有電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種波浪能收集船，主要由兩個(gè)以上的梯形體浮體串聯(lián)而成，其主要工作原理是波浪帶動(dòng)梯形體浮體做上下彎曲運(yùn)動(dòng)，在兩個(gè)相鄰梯形體連接夾角處裝有液壓油缸，相鄰兩個(gè)浮體受海浪的波動(dòng)作用而彎曲，從而拉伸或擠壓在夾角處安裝的液壓油缸，液壓油缸的進(jìn)出油口分別接有2個(gè)單向閥，單向閥與液壓油缸組成柱塞泵結(jié)構(gòu)，即相鄰兩個(gè)浮體受海浪的波動(dòng)作用而彎曲一次即使液壓油缸的活塞伸縮各一次即柱塞泵對(duì)外泵油兩次，由此就將波浪能收集并轉(zhuǎn)化成液壓能了。
文檔編號(hào)B63B35/00GK102616341SQ20121009638
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者袁媛 申請(qǐng)人:海南創(chuàng)冠智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司