專利名稱：一種海浪能轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于海水養(yǎng)殖的海浪能轉(zhuǎn)換裝置，尤其是能同時(shí)利用海浪對(duì)浮體的縱搖和垂蕩作用的海浪能轉(zhuǎn)換裝置。
目前，世界各國(guó)的海浪能轉(zhuǎn)換裝置多為單獨(dú)利用海浪對(duì)浮體的縱搖和垂蕩作用中的一項(xiàng)，兩者同時(shí)利用的尚屬罕見；另外，現(xiàn)有技術(shù)多為把海浪能轉(zhuǎn)換成電能后輸送到陸地加以利用，因此，能量利用效率低，設(shè)備投資大。
本實(shí)用新型的目的是提供一種海浪能轉(zhuǎn)換裝置，它舍棄把海浪能轉(zhuǎn)換成電能的環(huán)節(jié)，直接把海浪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓縮空氣以作深水網(wǎng)箱的沉浮操作，或利用壓縮空氣向網(wǎng)箱增氧，避免網(wǎng)箱所養(yǎng)殖的魚類因缺氧而死亡，提高海水養(yǎng)魚的成活率。同時(shí)可以利用壓縮空氣抽取深海海水向水面養(yǎng)殖的海生植物“施肥”，以便向養(yǎng)殖的海生動(dòng)物提供更為豐富的天然飼料。本實(shí)用新型根據(jù)我國(guó)沿海淺海灘涂開發(fā)的實(shí)際情況，在不使用電源和內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力的情況下，來(lái)達(dá)到以上目的，同時(shí)也利于海洋環(huán)境的保護(hù)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的三個(gè)浮箱同時(shí)鉸接于一個(gè)轉(zhuǎn)軸上，三個(gè)浮箱依照波浪前進(jìn)的方向直線排列，錨纜通過(guò)轉(zhuǎn)軸把浮箱系統(tǒng)定位在海表面，浮箱外殼以硬塑料板制造，內(nèi)裝泡沫塑料，在海浪作用下，各浮箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各不相同，各浮箱外形也不一樣。本實(shí)用新型是利用柔性構(gòu)件鋼絲繩把相鄰兩個(gè)浮箱可動(dòng)連接，鋼絲繩一端連接浮箱，另一端通過(guò)固定在相鄰浮箱上的定滑輪后連接一個(gè)鑄鐵為材料的平衡重，由于海浪的作用，在一個(gè)波浪周期內(nèi)，平衡重在鉛垂方向往復(fù)移動(dòng)一次。鋼絲繩上固聯(lián)凸塊，凸塊通過(guò)活頁(yè)、壓板和拉簧連接按擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的壓氣機(jī)，獲得高壓氣體。
由于采用上述方案，可以在海水養(yǎng)殖區(qū)實(shí)施本實(shí)用新型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。同時(shí)，多組浮箱排列成行，將在浮箱后形成波幅很小的海域，人工造出適于海水養(yǎng)殖的海面環(huán)境條件。
以下結(jié)合附圖和試驗(yàn)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的海浪能轉(zhuǎn)換裝置簡(jiǎn)圖。
圖2是壓板結(jié)構(gòu)前視圖。
圖3是圖2的局部視圖。
圖中1，錨纜；2，鐵錨；3，A浮箱；4，A平衡重；5，B浮箱；6，B鋼絲繩；7，B平衡重；8，C浮箱；9，B壓氣機(jī)；10，B拉黌；11，B滑輪；12，B壓板；13，A壓板；14，A壓氣機(jī)；15，A拉黌；16，A滑輪；17，A鋼絲繩；18，出氣管；19，凸塊；20，活頁(yè)。
在
圖1中，首先對(duì)A浮箱(3)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，并以A壓氣機(jī)(14)為例說(shuō)明系統(tǒng)如何把運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給A壓氣機(jī)(14)。
對(duì)波浪的水質(zhì)點(diǎn)微觀分析可知，水質(zhì)點(diǎn)作軌圓運(yùn)動(dòng)，軌圓直徑與波的振幅相同，隨著水深的增加，軌圓直徑按幾何級(jí)數(shù)遞減。設(shè)波浪從左邊沖擊A浮箱，水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)對(duì)A浮箱的左邊形成分布沖擊力，沿鉛垂方向非線性分布，水表面處有最大值，形成了動(dòng)壓力。A浮箱(3)的沖浪面設(shè)計(jì)成光滑曲面，以便使海浪對(duì)A浮箱(3)的沖擊力平穩(wěn)變化，并使得A浮箱(3)繞O軸單方向旋轉(zhuǎn)。此外，水質(zhì)點(diǎn)沖擊A浮箱(3)后，速度降低，引起水的靜壓力的增加，這兩種壓力同相位，疊加后形成使A浮箱(3)繞O軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩MA。
由于MA的作用，通過(guò)側(cè)絲繩(17)帶動(dòng)A平衡重(4)上升。波峰通過(guò)后，各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)方向或轉(zhuǎn)向則相反。A浮箱(3)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，A平衡重(4)下降。
在圖2所示壓板結(jié)構(gòu)前視圖中，A鋼絲繩(17)是這樣帶動(dòng)A壓氣機(jī)(14)工作的A鋼絲繩上固聯(lián)凸塊(19)，當(dāng)A平衡重(4)下降時(shí)，凸塊(19)壓住活頁(yè)(20)的上表面，活頁(yè)(20)與A壓板(13)以鉸鏈a連接，因鉸鏈a位于A壓板(13)的上表面且離A壓板(13)的左端有一段距離，這樣活頁(yè)(20)與A壓板(13)成為一整體繞A壓板(13)另一端的固定鉸鏈p旋轉(zhuǎn)而使按擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的A壓氣機(jī)(14)工作。同時(shí)，A拉簧(15)受拉伸。
在圖3所示壓板結(jié)構(gòu)的局部視圖中，活頁(yè)(20)上有兩種尺寸的槽縫，小槽縫可以讓A鋼絲繩(17)自由通過(guò)，凸塊(19)不能通過(guò)；大槽縫f可以讓A鋼絲繩(17)和凸塊(19)都通過(guò)，當(dāng)凸塊(19)壓住活頁(yè)(20)的上表面時(shí)，A鋼絲繩(17)穿過(guò)小槽縫，凸塊(19)沿活頁(yè)(20)的上表面滑動(dòng)，直至凸塊(19)滑入活頁(yè)(20)的大槽縫f；此時(shí)兩者脫離聯(lián)結(jié)，A壓板(13)與活頁(yè)(20)作為一整體因A拉簧(15)的作用而繞A壓板(13)右端的固定鉸鏈p順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，與A拉簧(15)外側(cè)的定位桿(未編圖號(hào))接觸后停止；當(dāng)A平衡重(4)上升時(shí)，凸塊(19)上行接觸活頁(yè)(20)的下表面，A鋼絲繩(17)穿過(guò)小槽縫，凸塊帶動(dòng)活頁(yè)(20)繞其端部鉸鏈a順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直至凸塊(19)滑入活頁(yè)(20)的大槽縫f，兩者脫離接觸。凸塊(19)繼續(xù)上行，活頁(yè)(20)靠自重作用繞其端部鉸鏈a逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到與A壓板(13)的上表面接觸后停止，A平衡重(4)上升過(guò)程A壓板(13)保持不動(dòng)。鋼絲繩上可設(shè)置多個(gè)凸塊，以便在一個(gè)波浪周期內(nèi)壓氣機(jī)多次工作。凸塊(19)、活頁(yè)(20)、A壓板(13)均用青銅制造。
B浮箱(5)和C浮箱(8)位于A浮箱(3)后邊，水質(zhì)點(diǎn)對(duì)它們的沖擊力很小，只是隨波浪在鉛垂方向運(yùn)動(dòng)，因而C浮箱(8)對(duì)水平坐標(biāo)x軸的相對(duì)轉(zhuǎn)角φ不斷變化。相對(duì)角速度ωC=dφ／dt，C浮箱(8)對(duì)O軸有力矩Mc，在力矩Mc作用下，由C浮箱(8)帶動(dòng)B鋼絲繩(6)通過(guò)B浮箱(5)上的B滑輪(11)連接B平衡重(7)，使B平衡重在鉛垂方向往復(fù)移動(dòng)，再由凸塊、活頁(yè)、B壓板(12)和B拉黌(10)帶動(dòng)B壓氣機(jī)(9)工作，動(dòng)作原理與前述類同。C浮箱(8)的運(yùn)動(dòng)特征是基于波浪對(duì)浮體的垂蕩作用。綜上所述，利用MA和Mc是同時(shí)利用了波浪對(duì)浮體的縱搖作用和垂蕩作用。
權(quán)利要求1．一種海浪能轉(zhuǎn)換裝置，三個(gè)浮箱同時(shí)鉸接于一個(gè)轉(zhuǎn)軸上，按波浪前進(jìn)的方向順序排列，利用鋼絲繩和平衡重分別把相鄰兩個(gè)浮箱可動(dòng)聯(lián)接，鋼絲繩一端聯(lián)接浮箱，另一端通過(guò)相鄰浮箱上的定滑輪聯(lián)接平衡重，其特征是鋼絲繩上固聯(lián)凸塊，凸塊通過(guò)活頁(yè)、壓板和拉簧連接按擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的壓氣機(jī)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的海浪能轉(zhuǎn)換裝置，其特征是活頁(yè)與壓板鉸鏈連接，鉸鏈位置不在壓板展長(zhǎng)方向的端部。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的海浪能轉(zhuǎn)換裝置，其特征是活頁(yè)上有兩種尺寸的槽縫，小槽縫可以讓鋼絲繩自由通過(guò)，凸塊不能通過(guò)；大槽縫可以讓鋼絲繩和凸塊都通過(guò)。
專利摘要一種用于海水養(yǎng)殖的海浪能轉(zhuǎn)換裝置,它是把用硬塑料板為外殼,內(nèi)裝泡沫塑料的三個(gè)浮箱順序排列,可動(dòng)連接,錨纜定位。由于海浪對(duì)浮體有縱搖和垂蕩作用,利用相鄰兩浮箱間的相對(duì)位置變化產(chǎn)生的機(jī)械能,通過(guò)鋼絲繩、平衡重、凸塊、壓板和拉簧驅(qū)動(dòng)按擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的壓氣機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣直接用于海上牧場(chǎng)生產(chǎn)。
文檔編號(hào)F03G7/00GK2430554SQ99245730
公開日2001年5月16日 申請(qǐng)日期1999年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月24日
發(fā)明者劉道興 申請(qǐng)人:汕頭大學(xué)