CN103010442A - 新型波浪能滑行船 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型波浪能滑行船。本发明包括船体和海流能牵引器。船体通过缆绳与海流能牵引器相连，并带动海流能牵引器运动，同时船体通过缆绳向海流能牵引器传输电能和运行指令。船体由浮体，光伏电池板，前负重块、后负重块、中央处理电脑和通讯天线组成。海流能牵引器由叶片驱动模块，舵机驱动模块和负重架组成。本发明海流能利用效率高，结构简单，使用方便。

Description

新型波浪能滑行船
技术领域
本发明属于海洋机械装备领域，具体涉及一种新型波浪能滑行船。
背景技术
海洋占了地球表面积的70%左右，随着全球经济的发展，大力开发和利用海洋能源成为当前包括中国在内的世界主要沿海国家的战略性选择。所以，收集海洋的相关数据对商业或是国家来说是极其重要的。其数据包括：海洋气候的信息、鱼群的信息、地震观测、水质观测、原油泄漏等。
传统的海洋观测方法包括卫星、海洋观测船、浮标等。这些观测手段有许多缺点，比如价格贵、容易损坏、不可靠及海上运行的动力问题。所以研究一种新型的、可以持续运行的可靠地海洋观测设备是当代海洋观测领域的当务之急。
新型波浪能滑行器作为一种新型的海洋观测装备，无需将波浪能转化为电能，而是直接将波浪能装化为前进的动力，能量利用效率高，可持续性强，不容易损坏。同时，波浪能滑行器可以利用太阳能发电，地面上的人员可以无线操控它的运动方向。所以，新型波浪能滑行船对海洋观测领域的意义是极其重大的。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种新型波浪能滑行船。
本发明解决技术问题所采取的技术方案为：
新型波浪能滑行船包括船体和海流能牵引器。船体通过缆绳与海流能牵引器相连，并带动海流能牵引器运动，同时船体通过缆绳向海流能牵引器传输电能和运行指令。
所述的船体由浮体，光伏电池板，前负重块、后负重块、中央处理电脑和通讯天线组成；浮体的前端设置有前负重块，浮体的后端设置有后负重块，前负重块和后负重块用于维持船体在海浪中的平衡；所述的通讯天线用于接收远程指令，并将接收到的远程指令传输到中央处理电脑，同时中央处理电脑可将位置信息及收集的数据信息通过通讯天线发送到地面基站；所述的光伏电池板用于产生电能。
所述的海流能牵引器由叶片驱动模块，舵机驱动模块和负重架组成；叶片驱动模块提供前进的动力；舵机驱动模块用于改变海流牵引器的行进方向；负重架用于调整海流能牵引器的平衡。
所述的叶片驱动模块包括蓄能装置、叶片和外壳，所述的蓄能装置包括转动轴和扭簧，转动轴的中间开孔，两端固定设置叶片，在转动轴的孔与叶片之间装有扭簧，扭簧一端固定在该孔中，扭簧的另一端卡在外壳的一个卡槽中。
所述的舵机驱动模块通过改变舵叶的角度改变海流牵引器的行进方向，舵机驱动模块的指令信号由中央处理电脑提供。
本发明的有益效果：本发明海流能利用效率高，结构简单，使用方便。
附图说明
图1为本发明结构图；
图2为船体结构；
图3为海流牵引器结构；
图4为本发明运行原理图；
图5为海流能牵引器驱动模块的示意图；
图6为海流能牵引器蓄能装置的示意图；
图7为海流能牵引器驱动模块外壳的示意图；
图8为海流能牵引器关键结构装配的示意图；
图中：1-船体，1.1-浮体，1.2-太阳能光伏板，1.3-前负重块，1.4-后负重块，1.5-中央处理电脑，1.6-通讯天线，2-海流能牵引器，2.1-叶片驱动模块，2.2-舵机模块，2.3-负重架，2.4-叶片，2.5-舵叶，2.6-蓄能装置，2.7-叶片轴，2.8-扭簧，2.9-叶片驱动模块外壳，2.10-卡槽，3-缆绳。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理、结构作进一步说明。
如图1所示，本装置有船体1和海流能牵引器2两部分组成，船体通过缆绳与海流能牵引器相连，除了带动海流能牵引器的运动，船体可以通过缆绳3向海流能牵引器传输电能和运行指令。
如图2所示，船体主要由浮体1.1，光伏电池板1.2，前负重块1.3、后负重块1.4、中央处理电脑1.5、通讯天线1.6组成。整个装置主要靠太阳能光伏电池板1.2提供电能，前负重块1.3和后负重块1.4的作用是维持船体1在海浪中的平衡。整个装置是无人驾驶，通讯天线1.6可以接受到操作员发出的指令将其传输到中央处理电脑1.5，同时中央处理电脑1.5可以将位置及收集的数据等相关信息通过通讯天线1.6发送到地面的基站。
如图3所示，海流能牵引器2主要由叶片驱动模块2.1，舵机驱动模块2.2、负重架2.3组成。叶片驱动模块主要由5组可以转动的叶片2.4组成，向装置提供前进的动力。舵机驱动模块通过改变舵叶2.5的角度改变海流牵引器2的行进方向，其指令信号由中央处理电脑1.5提供。改变负重架2.3的重量，可以调整整个牵引器的平衡，使之达到最佳运动状态。
如图4所示，在静止状态，叶片2.4处于静止平行状态。当船体1随海浪上升的时候，叶片2.4逆时针转过一定角度。流体在叶片上产生压强，叶片受力整体向前，于是海流能牵引器2向前运动，带动船体1向前运动。当船体1下降的时候，叶片2.4顺时针转过一定角度，叶片2.4受力整体向前，于是海流能牵引器2向前运动，同时带动船体1向前运动。
如图5所示，叶片驱动模块主要由5组可以转动的叶片2.4和外壳2.9组成。
如图6所示，蓄能装置2.6主要由一个中间穿孔的叶片轴2.7和两个扭簧2.8组成，扭簧2.8与叶片轴2.7通过中间的孔固定。
如图7所示，这是叶片驱动模块外壳2.9设计了5个卡槽2.10，主要用于固定扭簧2.8。
如图8所示，蓄能装置2.6的扭簧2.8的一端卡在外壳2.9的一个卡槽2.10里，当叶片2.4顺时针或逆时针转动时，扭簧2.8产生扭矩，起到对海流能蓄能的作用，提高海流能装化为动能的效率。该结构也是本发明的要点所在。当叶片发生转动时，扭簧产生扭矩，将动能转化为势能，提高海流能利用的效率。

Claims (1)

1. 新型波浪能滑行船，包括船体和海流能牵引器，其特征在于：船体通过缆绳与海流能牵引器相连，并带动海流能牵引器运动，同时船体通过缆绳向海流能牵引器传输电能和运行指令；
所述的船体由浮体，光伏电池板，前负重块、后负重块、中央处理电脑和通讯天线组成；浮体的前端设置有前负重块，浮体的后端设置有后负重块，前负重块和后负重块用于维持船体在海浪中的平衡；所述的通讯天线用于接收远程指令，并将接收到的远程指令传输到中央处理电脑，同时中央处理电脑可将位置信息及收集的数据信息通过通讯天线发送到地面基站；所述的光伏电池板用于产生电能；
所述的海流能牵引器由叶片驱动模块，舵机驱动模块和负重架组成；叶片驱动模块提供前进的动力；舵机驱动模块用于改变海流牵引器的行进方向；负重架用于调整海流能牵引器的平衡；
所述的叶片驱动模块包括蓄能装置、叶片和外壳，所述的蓄能装置包括转动轴和扭簧，转动轴的中间开孔，两端固定设置叶片，在转动轴的孔与叶片之间装有扭簧，扭簧一端固定在该孔中，扭簧的另一端卡在外壳的一个卡槽中；
所述的舵机驱动模块通过改变舵叶的角度改变海流牵引器的行进方向，舵机驱动模块的指令信号由中央处理电脑提供。
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