專利名稱：自供電式沉浮安全裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種沉浮安全裝置，屬于海洋工程裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種自供電式沉浮安全裝置。
背景技術(shù)：
目前海洋工程裝備的研究已成為國家的重要研究方向之一，而對于波浪能發(fā)電裝置、波浪浮標(biāo)、小型海洋監(jiān)測平臺等諸多的海洋工程裝備都是放置在海洋環(huán)境中，海洋環(huán)境具有多變的特性，海洋工程裝備長期承受著來自各方面的不良因素的侵蝕，嚴(yán)重影響了其正常工作，尤其是在惡劣海下的大風(fēng)、大浪的作用下，會發(fā)生漂移、傾覆，甚至?xí)苯訐p壞海洋工程裝備，造成嚴(yán)重的后果；對于裝置內(nèi)部耗電的海洋工程裝備，其內(nèi)部元件供電需要蓄電池提供，工作期間需對蓄電池進行更換充電，而廢棄的蓄電池會污染環(huán)境，不僅耗費大量人力物力，也提高了其裝置本身的維護費用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足之處，提供一種自供電式沉浮
安全裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下的技術(shù)方案:包括蓄電浮箱、輸電線管、發(fā)電葉輪、支撐架、安裝孔、支撐桿、蓄水浮箱、密封螺釘、進水濾網(wǎng)，其特征是所述蓄電浮箱同蓄水浮箱通過支撐架連接；所述支撐架為一圓環(huán)結(jié)構(gòu)；所述安裝孔為圓形，共6個對稱安置在支撐架兩側(cè)。所述蓄電浮 箱包括密封蓋一、發(fā)電機、密封軸承、電源轉(zhuǎn)換線、蓄電池，所述發(fā)電機與蓄電浮箱成中心重合安置，通過密封軸承同發(fā)電葉輪連接；所述發(fā)電機與蓄電池通過電源轉(zhuǎn)換線形成電連接。所述蓄水浮箱包括變體積水箱、齒條活塞桿、小電機、壓力調(diào)節(jié)罐、大直齒輪、控制線、密封蓋二、控制柜；所述變體積水箱與壓力調(diào)節(jié)罐直通連接，變體積水箱同進水濾網(wǎng)直通連接在蓄水浮箱的最外側(cè)；所述齒條活塞桿與蓄水浮箱中心線重合安置，通過大直齒輪嚙合與小電機相連；所述小電機通過控制線與控制柜形成電連接。本實用新型的有益效果是:自供電式沉浮安全裝置本身由兩個浮箱構(gòu)成，能夠作為海洋裝備的浮子提供浮力，在惡劣的海況下，通過蓄水浮箱中的變體積水箱蓄水將海洋裝備下潛，待變體積水箱蓄滿水時懸浮在水下，躲避大風(fēng)浪對海洋裝備的損害，確保海洋裝備的正常工作，同時自供電式沉浮安全裝置采用發(fā)電葉輪吸收波浪能，通過發(fā)電機發(fā)電并儲存在蓄電池中為整個裝置供電，屬于清潔能源的利用，減少能源損耗，同時也降低裝置本身的維護成本。

附圖給出了本實用新型的具體實施例，與說明書一并用來解釋本實用新型的原理。通過
以下結(jié)合附圖所作的詳細(xì)描述，可以更清楚地理解本發(fā)明的目的、特征以及工作方式，其中相同的特征使用相同的標(biāo)號。圖1是本實用新型自供電式沉浮安全裝置的立體圖。圖2是本實用新型自供電式沉浮安全裝置在水面漂浮的右剖視圖。圖3是本實用新型自供電式沉浮安全裝置在水下懸浮的右剖視圖。
具體實施方式
以下為本實用新型自供電式沉浮安全裝置的最佳實例，并不因此限定本實用新型的保護范圍。如圖1所示，自供電式沉浮安全裝置主要由9部分構(gòu)成:蓄電浮箱(I)、輸電線管
(2)、發(fā)電葉輪(3)、支撐架(4)、安裝孔(5)、支撐桿(6)、蓄水浮箱(7)、密封螺釘(8)、進水濾網(wǎng)(9)。蓄電浮箱⑴同蓄水浮箱(7)通過支撐架⑷連接，支撐架⑷為一圓環(huán)結(jié)構(gòu)，安裝孔(5)設(shè)置在支撐架(4)圓環(huán)的兩側(cè)，共有六個安裝孔，一側(cè)各有三個，蓄電浮箱(I)同蓄水浮箱(7)安置在支撐架(4)的兩側(cè)，為整個自供電式沉浮安全裝置提供浮力，而輸電線管⑵則從蓄電浮箱⑴出發(fā)，經(jīng)過支撐架⑷同蓄水浮箱(7)相通，并通過支撐桿(6)安裝在蓄電浮箱(I)、支撐架(4)和蓄水浮箱(7)的左側(cè)。如圖1、圖2所示，自供電式沉浮安全裝置中的蓄電浮箱⑴包括密封蓋一(11)、發(fā)電機(12)、密封軸承(13 )、電源轉(zhuǎn)換線(14)、蓄電池(15)，發(fā)電機(12)安裝在蓄電浮箱
(I)的幾何中心，發(fā)電葉輪⑶通過密封軸承(13)與發(fā)電機(12)直接相連，發(fā)電機(12)與蓄電池(15)通過電源轉(zhuǎn)換線(14)形成電連接。如圖1、圖2所示，自供電式沉浮安全裝置中的蓄水浮箱(7)包括變體積水箱(71)、齒條活塞桿(72)、小電機(73)、壓力調(diào)節(jié)罐(74)、大直齒輪(75)、控制線(76)、密封蓋二(77)、控制柜(78)，變體積水箱(71)與壓力調(diào)節(jié)罐(74)直通連接，同時變體積水箱(71)同進水濾網(wǎng)(9)直通相連，進水濾網(wǎng)(9)安裝在在蓄水浮箱(7)的最外側(cè)，齒條活塞桿(72)與蓄水浮箱(7)中心線重合安置，齒條活塞桿(72)能夠在變體積水箱(71)內(nèi)進行活塞運動，齒條活塞桿(72)與大直齒輪(75)嚙合，大直齒輪(75)與小電機相連(73)，小電機(73)通過控制線(76)與控制柜(78)形成電連接。如圖1、圖2、圖3所示，自供電式沉浮安全裝置工作在水面上，其支撐架⑷作為承載海洋工程裝備的載體，其表面的六個安裝孔(5)將海洋工程裝備固定在支撐架(4)上，蓄電浮箱(I)和蓄水浮箱(7)提供整個裝置的浮力，裝置在水面漂浮時，波浪推動發(fā)電葉輪
(3)旋轉(zhuǎn)，進而帶動發(fā)電機(12)發(fā)電，將電能儲存在蓄電池(15)中，此時蓄水浮箱(7)中的齒條活塞桿(72)活塞部分同進水濾網(wǎng)(9)緊密相接，變體積水箱(71)中為氣體，壓力調(diào)節(jié)罐(74)中氣體壓力較小，控制柜(78)使得小電機(73)保持停止的狀態(tài)，控制柜(78)和小電機(73)都是通過電源轉(zhuǎn)換線(14)經(jīng)輸電線管(2)與蓄電池(15)相連。當(dāng)出現(xiàn)惡劣海況時，控制柜(78)控制小電機(73)正轉(zhuǎn)，大直齒輪(75)正轉(zhuǎn)，通過嚙合帶動齒條活塞桿(72)在變體積水箱(71)中進行活塞運動，變體積水箱(71)中氣體體積縮小，壓力調(diào)節(jié)罐(74)壓力增大，海水通過進水濾網(wǎng)(9)進入變體積水箱(71)，待海水充滿變體積水箱(71)時，壓力調(diào)節(jié)罐(74)壓力最大，控制柜(78)控制小電機(73)停止工作，此時自供電式沉浮安全裝置從水面慢慢下沉，由正常工作時的漂浮狀態(tài)變?yōu)樗碌膽腋顟B(tài)；當(dāng)惡劣海況過境時，控制柜(78)控制小電機(73)反轉(zhuǎn)，大直齒輪(75)反轉(zhuǎn)，通過嚙合帶動齒條活塞桿(72)在變體積水箱(71)中進行活塞運動，變體積水箱(71)中氣體體積增加，壓力調(diào)節(jié)罐(74)壓力變小，海水通過進水濾網(wǎng)(9)由變體積水箱(71)被齒條活塞桿(72)壓出變體積水箱(71)，待自供電式沉浮安全裝置浮出水面后，控制柜(78)控制小電機(73)停止工作，此時蓄水浮箱(7)中的齒條活塞桿(72)活塞部分同進水濾網(wǎng)(9)緊密相接，蓄水浮箱(7)中充滿氣體，自供電式沉浮安全裝置從水下慢慢上浮，由懸浮狀態(tài)恢復(fù)到正常工作時水面的漂·浮狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種自供電式沉浮安全裝置，包括蓄電浮箱、輸電線管、發(fā)電葉輪、支撐架、安裝孔、支撐桿、蓄水浮箱、密封螺釘、進水濾網(wǎng)，其特征是所述蓄電浮箱同蓄水浮箱通過支撐架連接；所述支撐架為一圓環(huán)結(jié)構(gòu)；所述安裝孔為圓形，共6個對稱安置在支撐架兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供電式沉浮安全裝置，其特征是所述蓄電浮箱包括密封蓋一、發(fā)電機、密封軸承、電源轉(zhuǎn)換線、蓄電池，所述發(fā)電機與蓄電浮箱中心重合安置，通過密封軸承同發(fā)電葉輪連接；所述發(fā)電機與蓄電池通過電源轉(zhuǎn)換線形成電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供電式沉浮安全裝置，其特征是所述蓄水浮箱包括變體積水箱、齒條活塞桿、小電機、壓力調(diào)節(jié)罐、大直齒輪、控制線、密封蓋二、控制柜；所述變體積水箱與壓力調(diào)節(jié)罐直通連接，變體積水箱同進水濾網(wǎng)直通連接在蓄水浮箱的外側(cè)；所述齒條活塞桿與蓄水浮箱中心線重合安置，通過大直齒輪嚙合與小電機相連；所述小電機通過控制線與控制柜形 成電連接。
專利摘要一種自供電式沉浮安全裝置，包括蓄電浮箱、輸電線管、發(fā)電葉輪、支撐架、安裝孔、支撐桿、蓄水浮箱、密封螺釘、進水濾網(wǎng)。支撐架作為承載海洋工程裝備的載體，發(fā)電葉輪旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電，電能儲存在蓄電池中，出現(xiàn)惡劣海況，控制柜控制小電機正轉(zhuǎn)，齒條活塞桿運動，變體積水箱充水，整個裝置下沉至懸浮狀態(tài)；惡劣海況過境，控制柜控制小電機反轉(zhuǎn)，齒條活塞桿運動，變體積水箱排水，整個裝置上浮至漂浮狀態(tài)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，采用波浪自供電方式，充分利用新能源，適用于小型海洋工程裝備，可實現(xiàn)沉浮動作躲避惡劣海況，確保海洋工程裝備的安全性。
文檔編號F03B13/22GK203146214SQ20132015372
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者吳子岳, 張帥, 高婷, 祁杰, 薛宸楠, 高帆 申請人:上海海洋大學(xué)