海能驱航及发电半潜船制造技术

本实用新型专利技术公开了一种海能驱航及发电半潜船，包括船舶、高压射流喷头和水能发电系统；船舶上设有依次联动的海流海波能量收集器和抽水加压装置，还设有总吸水口；抽水加压装置的输入端与总吸水口连接，抽水加压装置的输出端分别连接有第一高压管和第二高压管，第一高压管与高压射流喷头连接，第二高压管与水能发电系统连接。本实用新型专利技术提供的海能驱航及发电半潜船，能利用海流海波的能量在海上发电和航行，不仅环保，而且能大幅延长单次航行时间，有利于半潜船进行海上长期作业。利于半潜船进行海上长期作业。利于半潜船进行海上长期作业。

【技术实现步骤摘要】
海能驱航及发电半潜船


[0001]本技术涉及船舶领域，尤其涉及一种海能驱航及发电半潜船。

技术介绍

[0002]半潜船也称半潜式母船，它通过本身压载水的调整，把装货甲板潜入水中，以便将所要承运的特定货物(如驳船、游艇、舰船、钻井平台等)从指定位置浮入半潜船的装货甲板上，将货物运到指定位置。然而，目前的半潜船基本采用传统内燃机带动螺旋桨推进的方式航行，而内燃机所使用的燃料需要及时补充，对船舶的物资补给要求极高，而一旦遇上狂风暴雨的天气，海上物资补给将难以进行。
[0003]海洋拥有巨大的可再生能源，海洋的可收集能量主要包括海波能、潮汐能、风能等。船舶利用海洋的自有能量进行航行是人类一直努力的目标，技术成熟且历史悠久的是帆船，但利用海洋除风能外的其它可再生能源进行航行的船舶连理论研究都难得一见。帆船由于风能的能量密度太小，需要巨大的风帆来驱动且受风力大小的影响很大，无法主动快速驱航。因此帆船已无法适应现代海上运输的要求，只能作为运动或旅游观光在极少量的使用。
[0004]此外，目前船舶的驱动方式基本采用螺旋桨推进系统。然而，螺旋桨推进系统在使用时存在以下问题：1)存在海水顺传动轴进入机舱的难题；2)需要使用燃料和发动机，燃料成本高，污染大，而且发动机工作噪音大，螺旋桨搅动水流时水流与表面坚硬的螺旋桨碰撞，也会产生较大的噪音；3)使用传统燃油螺旋桨推进系统船舶在行进时，船头和船尾会形成船头高、船尾低的水位差，航速越大水位差也越大，形成所谓的上坡效应；同时船头会提高，造成水阻投影面积增大并加剧船的颠簸。/>
技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种海能驱航及发电半潜船，能利用海流海波的能量在海上发电和航行，不仅环保，而且能大幅延长单次航行时间，有利于半潜船进行海上长期作业。
[0006]为实现上述目的，本技术提供一种海能驱航及发电半潜船，包括船舶、高压射流喷头和水能发电系统；船舶上设有依次联动的海流海波能量收集器和抽水加压装置，还设有总吸水口；抽水加压装置的输入端与总吸水口连接，抽水加压装置的输出端分别连接有第一高压管和第二高压管，第一高压管与高压射流喷头连接，第二高压管与水能发电系统连接。
[0007]作为本技术的进一步改进，所述总吸水口和高压射流喷头分别设置在船舶的前部和后部。
[0008]作为本技术的更进一步改进，所述水能发电系统包括至少两条并联的第二高压支管，第二高压支管的输入端与第二高压管的输出端连接，各第二高压支管上均沿水流方向依次连接有第二自控电磁阀、高压水轮发电机和第二排水口。
[0009]作为本技术的更进一步改进，所述船舶包括由下至上依次连接的潜水仓、设备支架、功能用房和船顶；潜水仓包括压水仓和布置在压水仓外围的水密仓；所述海流海波能量收集器设置在设备支架上。
[0010]作为本技术的更进一步改进，所述海流海波能量收集器包括海波竖向能量收集器，抽水加压装置包括第一活塞缸体结构；海波竖向能量收集器包括动力浮萍，动力浮萍与第一活塞缸体结构的第一活塞连杆结构连接；第一活塞缸体结构的第一缸体的输入端通过单向阀与总吸水口连接，第一缸体的输出端通过单向阀连接有稳压罐，稳压罐分别与第一高压管和第二高压管连通；所述动力浮萍布置在所述船舶的边缘处。
[0011]作为本技术的更进一步改进，所述海流海波能量收集器包括海流海波水平能量收集器，抽水加压装置包括鼓膜箱泵；海流海波水平能量收集器包括连接有传动轴的海流驱动轮；所述海流驱动轮包括轮框，轮框上绕传动轴周向分布有至少两个动力旋叶；动力旋叶通过旋叶支撑杆与轮框转动连接；轮框与动力旋叶之间设有当动力旋叶旋转至动力旋叶前端朝外、后端与传动轴相邻时限制动力旋叶旋转角度的第一旋叶限位结构；传动轴与鼓膜箱泵联动，鼓膜箱泵的输入端与所述总吸水口连通，鼓膜箱泵的输出端连接有稳压罐，稳压罐分别与第一高压管和第二高压管连通。
[0012]作为本技术的更进一步改进，所述高压射流喷头连接有转向机构；高压射流喷头与第一高压管之间通过软管连接。
[0013]作为本技术的更进一步改进，所述高压射流喷头上连接有第一流控电磁阀。
[0014]作为本技术的更进一步改进，还包括大行程往复泵，大行程往复泵的输入端与所述总吸水口连通，大行程往复泵的输出端与第一高压管连通；所述大行程往复泵包括基本组件，基本组件包括相适配的第二缸体和活塞连杆结构；第二缸体一端通过第一单向阀连接有吸水口，通过第二单向阀连接有高压出水口；吸水口与所述总吸水口连接；还包括相啮合的传动齿条滑块和齿轮，齿轮连接有动力轴，传动齿条滑块与活塞连杆结构相连接。
[0015]作为本技术的更进一步改进，所述传动齿条滑块包括滑块主体，滑块主体上设有环形布置的咬合齿条，咬合齿条与齿轮相啮合；咬合齿条包括相对布置的两条直线咬合齿条，直线咬合齿条与活塞连杆结构相平行；两条直线咬合齿条的端部之间通过弧形过渡齿条连接；还包括滑块导引架，滑块导引架与传动齿条滑块之间设有使咬合齿条与齿轮保持啮合的导引结构；传动齿条滑块与活塞连杆结构为活动连接。
[0016]有益效果
[0017]与现有技术相比，本技术的海能驱航及发电半潜船的优点为：
[0018]1、高压水主要通过海流海波能量收集器和抽水加压装置产生，充分利用海流海波的能量产生高压水，无需或减少其他能源的使用，节能效果好。其中，动力浮萍能随海波而上下起伏产生动力，并驱动第一活塞缸体结构抽取海水并加压；而水平流向的海流能驱使没入海面以下的海流驱动轮转动，并带动鼓膜箱泵抽海水和加压。加压后的海水可根据需要分别供给高压射流喷头和水能发电系统。由于海流海波能量巨大，尤其是在大风大浪的条件下，通过海流海波能量收集器能收集大量能量作为半潜船的驱动能量以及发电用，基本无需采用燃料，则无需在海上进行燃料补给，能大幅延长单次航行时间，有利于半潜船进行海上长期作业，解决了难度极大的海岛供电、海面作业供电、海洋基础施工等特殊需求，使海洋、海岛的开发利用变得更加容易和高效。
[0019]2、由于利用高压射流喷头喷出的高压水的反作用力推动船舶前进，高压射流与海水碰撞时由于是液体与液体的碰撞，相对于液体与螺旋桨的碰撞，其产生的噪音大幅降低。此外，由于总吸水口位于船舶的前部，高压射流喷头位于船舶的后部，在船头的吸水将降低船头的水位，在船尾喷水将升高船尾的水位，形成所谓的下坡效应，该效应与船体在水中推进形成的上坡效应相抵消，减少了水阻投影面积，减少了船的颠婆，从而使船舶行驶顺畅而节能。
[0020]3、采用高压射流喷头根除了传统螺旋桨推进系统海水顺传动轴进入机舱的难题。
[0021]4、通过转向机构能带动高压射流喷头的摆动，实现船舶的转向，相对于传统螺旋桨需要配合船舵才能转向，采用可转动的高压射流喷头无需再额外使用船舵。
[0022]5、当海面较为平静，海流海波能量收集器所能收集的能量较少，不足以驱动船舶时，可通过电机驱动大行程往复泵抽取海水加压并输送给高压射流喷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海能驱航及发电半潜船，其特征在于，包括船舶(22)、高压射流喷头(24)和水能发电系统；船舶(22)上设有依次联动的海流海波能量收集器和抽水加压装置，还设有总吸水口(13)；抽水加压装置的输入端与总吸水口(13)连接，抽水加压装置的输出端分别连接有第一高压管(25)和第二高压管(43)，第一高压管(25)与高压射流喷头(24)连接，第二高压管(43)与水能发电系统连接。2.根据权利要求1所述的一种海能驱航及发电半潜船，其特征在于，所述总吸水口(13)和高压射流喷头(24)分别设置在船舶(22)的前部和后部。3.根据权利要求1所述的一种海能驱航及发电半潜船，其特征在于，所述水能发电系统包括至少两条并联的第二高压支管(44)，第二高压支管(44)的输入端与第二高压管(43)的输出端连接，各第二高压支管(44)上均沿水流方向依次连接有第二自控电磁阀(35)、高压水轮发电机(34)和第二排水口(36)；高压水轮发电机(34)连接有蓄电池。4.根据权利要求1所述的一种海能驱航及发电半潜船，其特征在于，所述船舶(22)包括由下至上依次连接的潜水仓(37)、设备支架(38)、功能用房(39)和船顶(34)；潜水仓(37)包括压水仓(371)和布置在压水仓(371)外围的水密仓(372)；所述海流海波能量收集器设置在设备支架(38)上。5.根据权利要求1或4所述的一种海能驱航及发电半潜船，其特征在于，所述海流海波能量收集器包括海波竖向能量收集器，抽水加压装置包括第一活塞缸体结构(30)；海波竖向能量收集器包括动力浮萍(29)，动力浮萍(29)与第一活塞缸体结构(30)的第一活塞连杆结构(302)连接；第一活塞缸体结构(30)的第一缸体(301)的输入端通过单向阀与总吸水口(13)连接，第一缸体(301)的输出端通过单向阀连接有稳压罐(16)，稳压罐(16)分别与第一高压管(25)和第二高压管(43)连通；所述动力浮萍(29)布置在所述船舶(22)的边缘处。6.根据权利要求1或4所述的一种海能驱航及发电半潜船，其特征在于，所述海流海波能量收集器包括海流海波水平能量收集器，抽水加压装置包括鼓膜箱泵(36)；海流海波水平能量收集器包括连接有传动轴(34)的海流驱动轮(35)；所述海流驱动轮(35)包括轮框(351)，轮框...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾昭达，曾宪越，
申请(专利权)人：曾昭达，
类型：新型
国别省市：