CN104816798A - 风流联合发电节能型鱿钓渔船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风流联合发电节能型鱿钓渔船，包括集鱿灯、蓄电装置、稳流装置、风力发电机和潮流能发电海锚，稳流装置的一端通过导线与风力发电机以及具有潮流能发电能力的海锚相连，另一端通过导线与蓄电装置相连，蓄电装置的另一端通过导线与集鱿灯相连。在风力环境或者航行时，可以利用风能发电；当锚泊进行作业时，可以利用潮流能进行发电，将电能储存在蓄电装置中，对渔船上电力系统进行补充供应。这种远洋鱿钓渔船可以有效解决现有远洋鱿钓渔船续航力受限、耗油量大、节能环保性差以及运行经济性有待提高等问题。

Description

风流联合发电节能型鱿钓渔船

技术领域

本发明涉及一种鱿钓渔船，尤其是涉及一种风流联合发电节能型鱿钓渔船。

背景技术

近年来，由于近海海域污染，渔民急功近利的捕鱼习惯等不良因素，部分海洋生物的生长环境受到严重污染，各类型的轻度污染可以说已经遍布了我国的各大海域，海洋生物的繁殖生长受到了严重威胁，海洋生物资源锐减，我国各大渔场近海海域的渔业资源已濒临枯竭，渔民开始将捕捞作业的场所向外海转移，远洋渔业加速发展，其中远洋鱿钓渔业尤为受到渔民青睐。远洋鱿钓渔船是渔民进行远洋鱿钓作业的重要作业工具，采用远洋鱿钓渔船进行捕捞作业时，鱿钓渔船关闭主机，用海锚锚泊在海上，通过集鱿灯进行鱿鱼的诱捕作业。实践表明，现有远洋鱿钓渔船由于其作业方式的特殊性，普遍存在如下问题：一、在现有技术条件下，一盏普通集鱿灯的功率在2千瓦左右，一般的远洋鱿钓渔船上的集鱿灯数量大约有100盏，一艘普通远洋鱿钓渔船的耗电量在200千瓦左右。远洋鱿钓渔船上的用电都由柴油发电机发电提供，大量的电能需求需要消耗大量柴油，节能、经济性差。二、一艘远洋鱿钓渔船所载柴油的重量是有限的，而远洋鱿钓渔船的耗油量又比较大，柴油耗尽后，渔船将不得不返航，渔船有效地作业时间将受到限制。三、船上柴油机发电所排放的废气，如二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等酸性气体进入大气环境中，可能导致海上酸雨的发生，进而破坏海洋生物生长环境，环保性差。而远洋鱿钓渔船作业时处的作业环境，往往具有稳定的海流，也就是说具有稳定的潮流能环境，但是仅仅依靠潮流能发电，只能对渔船的用电系统进行补充，发电量仍显不足。海上通常具有充足的风能，尤其是渔船在航行时，即使处在无风或微风的大气环境中，由于渔船的相对运动仍然可以利用风能发电，就可以对渔船所需电能进一步补充，但是海上有时风浪较大，会损坏风力发电机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种风流联合发电的节能型远洋鱿钓渔船，以解决现有远洋鱿钓渔船续航力受限、耗油量大、节能环保性差以及运行经济性有待提高等问题。

本发明采用的技术方案是：提供一种风流联合发电节能型鱿钓渔船，包括集鱿灯、蓄电装置、稳流装置、风力发电机和潮流能发电海锚，稳流装置的一端通过导线与风力发电机以及具有潮流能发电能力的海锚相连，另一端通过导线与蓄电装置相连，蓄电装置的另一端通过导线与集鱿灯相连。

风力发电机优选为垂直轴风力发电机，其包括风机叶片、叶箍、叶片上支架、支架撑杆、转轴、叶片下支架、上塔架、下塔架、上下塔架连接铰链、下塔架与斜撑杆连接螺栓、上塔架与斜撑杆连接螺栓、法兰轴承、圆锥滚子轴承、底座、第一联轴器、第二联轴器、齿轮箱、发电机和斜撑杆，其中风机叶片由叶箍包裹，通过叶片支架焊接在转轴上，支架撑杆的一端固定在叶片下支架与叶箍的连接点上，另一端固定在叶片上支架与转轴的连接点上，起支撑加固风机叶片的作用，转轴套在上塔架外面，通过螺栓固定，底座的上边通过法兰轴承与下塔架相连，底座的下边通过圆锥滚子轴承与下塔架相连，底座固定在远洋鱿钓渔船甲板上，下塔架伸入甲板下通过第一联轴器与齿轮箱连接，齿轮箱通过第二联轴器与发电机相连。

垂直轴风力发电机的叶片数目最好为5片。

风机叶片的切面曲线优选为机翼型。

风机叶片与叶片支架的垂直面之间夹角为25°到45°之间。优选为30°夹角。

在海况良好时，渔船锚泊作业，风吹动风机叶片，风机叶片带动转轴转动，转轴带动与其固定的上塔架转动，上塔架再带动下塔架转动，下塔架的转速经齿轮箱调整到合适后输出，带动发电机运转发电，产生的电流通过稳流装置稳流后存储在蓄电装置中，用于给集鱿灯供电。当海况较差，渔船行使受到的阻力较大时，可以调整上下塔架连接铰链，使上塔架弯折90度，用斜撑杆连接下塔架与斜撑杆连接螺栓，上塔架与斜撑杆连接螺栓，把风机叶片放倒，从而保护风力发电机自身，同时减小渔船的阻力，保证渔船的航行安全。

潮流能海锚包括锚体、连接锚体与船身的曳纲、浮子以及连接锚体和浮子的绳子、潮流发电装置和电缆，其中锚体前端与曳纲连接，锚体尾端中心安装有潮流能发电装置，浮子通过绳子与锚体连接，潮流能发电装置与电缆相连接，其发出的电通过电缆传输。

船舶锚泊作业时，海锚抛到海水里，海锚的聚流作用使海锚能将流经海锚的海水汇聚到海锚底部，汇聚的高速海流流过潮流能发电机，带动发电机发电，带潮流能发电机的海锚发出的电将通过电缆传输到船上的稳流装置，经过稳流装置处理的电量将储存在蓄电池中，用于补充船上集鱿灯的用电，或为船员的生活供电。

优选地，潮流发电装置包括叶轮和直驱发电机，其中直驱发电机安装在锚体尾端中心，叶轮与直驱发电机相连接。

叶轮为水平轴式叶轮或垂直轴式叶轮。

叶轮的桨叶偏角可以根据需要设计为可调式的。

曳纲由乙纶八股编织绳索制成。乙纶八股编织绳索由基体材料为渔用高性能乙纶单丝，公称直径10mm-16mm，其具有柔软、强度高、韧性好、操作方便的优点。

本发明的有益效果是：本发明的远洋鱿钓渔船上安装一种垂直轴风力发电装置和一种带潮流能发电装置的海锚，在渔船锚泊作业时，能够对海上丰富的风能和潮流能资源加以利用，将风能、潮流能转化为电能，为远洋鱿钓渔船上集鱿灯的用电和船员生活用电进行补充，从而减少油耗，提高远洋鱿钓渔船的续航力，减少环境污染。

附图说明

图1为本发明工作时的结构示意图；

图2为本发明的垂直轴风力发电机工作时的立体示意图；

图3为本发明的垂直轴风力发电机工作时的平面安装示意图；

图4为本发明的垂直轴风力发电机弯折时的示意图；

图5为本发明的垂直轴风力发电机的风机叶片剖视图；

图6为本发明的潮流能发电海锚工作时的平面示意图。

图例说明：1-风机叶片  2-叶箍  3-叶片上支架  4-支架撑杆5-转轴  6-叶片下支架  7-上塔架  8-下塔架  9-上下塔架连接铰链  10-下塔架与斜撑杆连接螺栓  11-上塔架与斜撑杆连接螺栓12-发电机  13-底座  14-斜撑杆  15-铆钉  16-法兰轴承  17-圆锥滚子轴承  18-第一联轴器  19-齿轮箱  20-第二联轴器  21-锚体22-潮流能发电机  23-叶轮  24-绳子  25-浮子  26-曳纲  27-电缆  28-稳流装置  29-蓄电装置  30-集鱿灯

具体实施方式

如图1至图6所示的风流联合发电的节能型远洋鱿钓渔船，包括集鱿灯30、蓄电装置29、稳流装置28、垂直轴风力发电机和潮流能发电海锚，稳流装置28的一端通过导线与具有潮流能发电能力的海锚和垂直轴风力发电机相连，另一端通过导线与蓄电装置29相连，蓄电装置29的另一端通过导线与集鱿灯30相连。

上述垂直轴风力发电机包括5片风机叶片1、叶箍2、叶片上支架3、支架撑杆4、转轴5、叶片下支架6、上塔架7、下塔架8、上下塔架连接铰链9、下塔架与斜撑杆连接螺栓10、上塔架与斜撑杆连接螺栓11、法兰轴承16、圆锥滚子轴承17、底座13、铆钉15、第一联轴器18、第二联轴器20、齿轮箱19、发电机12和斜撑杆14。其中风机叶片1的切面呈机翼型且由叶箍2包裹，上下对称地通过叶片上支架3和叶片下支架6焊接在转轴5上，风机叶片1与叶片支架的垂直面呈30度角。支架撑杆4的一端焊接在叶片下支架6与叶箍2的连接点上，另一端焊接在叶片上支架3与转轴5的连接点上，转轴5套在上塔架7外面，通过螺栓固定，底座13的上边通过法兰轴承16与下塔架8相连，底座的下边通过圆锥滚子轴承17与下塔架8相连，底座13通过铆钉15固定在船甲板上，下塔架8伸入甲板下通过第一联轴器18与齿轮箱19连接，齿轮箱19通过第二联轴器20与发电机12相连。

而上述潮流能海锚包括锚体21、直驱式潮流能发电机22、电缆收放绳27、曳纲26、浮子25、绳子24、水平轴式固定偏角叶轮23，所述的锚体21前端与曳纲26连接，尾端中心安装有潮流能发电机22，潮流能发电机22后连接着叶轮23，锚体的浮子25通过绳子24与锚体21连接，潮流能发电机22发出的电通过电缆27传输。其中曳纲26由乙纶八股编织绳索制成。其制作方法为首先采用数根渔用高性能乙纶单丝在高速环锭捻线机上捻合，制得S向和Z向绳纱；再将一定数量的绳纱按照优化规律排列，经合股机定位孔导向分别进入合股机相应的口模，然后经合股机捻度齿轮的合理配比牵引、加捻操作得Z向和S向绳股(即八分之一股)；最后将两对Z向绳股和两对S向绳股按对应的位置成对装入八股编绳机摇篮内，两两成对交替编绞、加以适量的牵引速度和特定的张力获得乙纶八股编织绳。该乙纶八股编织绳索由基体材料为渔用高性能乙纶单丝，公称直径10mm-16mm，其具有柔软、强度高、韧性好、操作方便的优点，使用乙纶八股编织绳索取代具有合格品指标的公称直径14.0mm的三股乙纶编织绳索，能使绳索线密度减小24.2％、使用直径减小14.3％、原材料消耗减小24.2％。在保持强力优势的前提下，以公称直径14.0mm的乙纶八股编织绳索替代具有合格品指标的公称直径16.0mm的普通乙纶三股绳用作曳纲或者海锚绳，能使绳索密度减小29.7％、使用直径减小12.5％、原材料消耗减小29.7％。

在海况良好时，渔船锚泊作业，风吹动风机叶片1，风机叶片1带动转轴5转动，转轴5带动与其固定的上塔架7转动，上塔架7再带动下塔架8转动，下塔架8通过第一联轴器18与齿轮箱19相连，将下塔架8的转速经齿轮箱19调整到合适后输出，带动发电机12运转发电，产生的电流通过稳流装置28稳流后存储在蓄电装置29中，用于给集鱿灯30供电。

当海况较差，渔船行使受到的阻力较大时，可以调整上下塔架连接铰链9，使上塔架7弯折90度，用斜撑杆14连接下塔架8与斜撑杆连接螺栓10，上塔架与斜撑杆连接螺栓11，把风机叶片1放倒，从而保护风力发电机自身，同时减小渔船的阻力，保证渔船的航行安全。

船舶锚泊作业时，锚体21抛到海水里，锚体21的聚流作用使锚体21能将流经锚体的海水汇聚到锚体底部，汇聚的高速海流流过潮流能发电机22，带动发电机发电，带潮流能发电机的锚体发出的电将通过电缆27传输到船上的稳流装置28，经过稳流装置28处理的电量将储存在蓄电池29中，用于补充船上集鱿灯30的用电，或为船员的生活供电。

以上实施例是供理解本发明之用，并非是对本发明的限制，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变型，例如安装在锚体上的潮流发电装置中的叶轮可以根据需要设计成垂直式的，其叶片角度也可以设计成可调式的，这些变化或变型应当理解为仍属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种风流联合发电节能型鱿钓渔船，包括集鱿灯、蓄电装置、稳流装置,其特征在于:所述远洋鱿钓渔船还包括有风力发电机和潮流能发电海锚，所述稳流装置的一端通过导线与风力发电机以及具有潮流能发电能力的海锚相连，另一端通过导线与蓄电装置相连，蓄电装置的另一端通过导线与集鱿灯相连。

2.根据权利要求1所述的风流联合发电节能型鱿钓渔船，其特征在于：所述风力发电机为垂直轴风力发电机，其包括风机叶片、叶箍、叶片上支架、支架撑杆、转轴、叶片下支架、上塔架、下塔架、上下塔架连接铰链、下塔架与斜撑杆连接螺栓、上塔架与斜撑杆连接螺栓、法兰轴承、圆锥滚子轴承、底座、第一联轴器、第二联轴器、齿轮箱、发电机和斜撑杆，其中风机叶片由叶箍包裹，通过叶片支架焊接在转轴上，支架撑杆的一端固定在叶片下支架与叶箍的连接点上，另一端固定在叶片上支架与转轴的连接点上，起支撑加固风机叶片的作用，转轴套在上塔架外面，通过螺栓固定，底座的上边通过法兰轴承与下塔架相连，底座的下边通过圆锥滚子轴承与下塔架相连，底座固定在远洋鱿钓渔船甲板上，下塔架伸入甲板下通过第一联轴器与齿轮箱连接，齿轮箱通过第二联轴器与发电机相连。

3.根据权利要求2所述的风流联合发电节能型鱿钓渔船，其特征在于：所述垂直轴风力发电机的叶片数目为5片。

4.根据权利要求3所述的风流联合发电节能型鱿钓渔船，其特征在于：所述风机叶片的切面曲线呈机翼型。

5.根据权利要求4所述的风流联合发电节能型鱿钓渔船，其特征在于：所述风机叶片与叶片支架的垂直面之间夹角为25°到45°之间。

6.根据权利要求1所述的风流联合发电节能型鱿钓渔船，其特征在于：所述潮流能海锚包括锚体、连接锚体与船身的曳纲、浮子以及连接锚体和浮子的绳子、潮流发电装置和电缆，其中锚体前端与曳纲连接，锚体尾端中心安装有潮流能发电装置，浮子通过绳子与锚体连接，潮流能发电装置与电缆相连接，其发出的电通过电缆传输。

7.根据权利要求6所述的风流联合发电节能型鱿钓渔船，其特征在于：所述潮流发电装置包括叶轮和直驱发电机，其中直驱发电机安装在锚体尾端中心，叶轮与直驱发电机相连接。

8.根据权利要求7所述的风流联合发电节能型鱿钓渔船，其特征在于：所述叶轮为水平轴式叶轮或垂直轴式叶轮。

9.根据权利要求8所述的风流联合发电节能型鱿钓渔船，其特征在于：所述叶轮的桨叶偏角可调。

10.根据权利要求6至9任一项所述的风流联合发电节能型鱿钓渔船，其特征在于：所述曳纲由乙纶八股编织绳索制成。