CN105857560B - 一种海洋波浪能驱动船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋波浪能驱动船，包括船体、摆动箱和索铬，所述船体上设有主轴承座、传动主轴、齿轮、从动系统、液压系统、发电机和驱动系统，所述主轴承座固定在船体两侧上，所述传动主轴套在主轴承座中，所述齿轮固定在传动主轴上，所述从动系统是通过齿轮与传动主轴连接，所述液压系统位于发电机与传动系统之间，所述液压系统是通过发电机与驱动系统连接，所述摆动箱位于船体两侧，所述索铬固定在传动主轴两端,所述摆动箱上设有第一绳索，所述第一绳索一端固定在摆动箱前端，另一端绕过索铬固定在摆动箱后端，所述摆动箱内灌装有液体物。本发明提供的海洋波浪能驱动船能利用可再生能源，实现零排放，无污染。

Description

一种海洋波浪能驱动船

技术领域

本发明涉及驱动船领域，尤其涉及一种海洋波浪能驱动船。

背景技术

能源是保证人类社会向前发展的根本动力，目前世界上大多使用的能源为一次性能源。据有关方面显示，世界上一次性能源如石油、天然气、煤炭等将在30-50年内消耗殆尽，而且目前驱动船都使用上述一次性能源，会产生大量尾气，严重污染空气环境。

发明内容

鉴于目前驱动船存在的上述不足，本发明提供一种能利用可再生能源，实现零排放，无污染的海洋波浪能驱动船。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种海洋波浪能驱动船，其特征在于：所述海洋波浪能驱动船包括船体、摆动箱和索铬，所述船体上设有主轴承座、传动主轴、齿轮、从动系统、液压系统、发电机和驱动系统，所述主轴承座固定在船体两侧上，所述传动主轴套在主轴承座中，所述齿轮固定在传动主轴上，所述从动系统是通过齿轮与传动主轴连接，所述液压系统位于发电机与从动系统之间，所述液压系统是通过发电机与驱动系统连接，所述摆动箱位于船体两侧，所述索铬固定在传动主轴两端,所述摆动箱上设有第一绳索，所述第一绳索一端固定在摆动箱前端，另一端绕过索铬固定在摆动箱后端，所述摆动箱内灌装有液体物。

依照本发明所述另一个方面，所述液体物的液位为整个摆动箱内部空间的一半左右。

依照本发明所述另一个方面，所述船体上还设有冷却箱和舵，所述冷却箱位于船体头部下方，其侧面设有缺口，所述舵位于船体尾端。

依照本发明所述另一个方面，所述从动系统包括从动齿轮、传动轴、轴承座和偏心轮，所述从动齿轮固定在传动轴上，并与齿轮紧贴吻合连接，所述传动轴是通过偏心轮与液压系统连接，所述传动轴套在轴承座中，所述偏心轮固定在传动轴的一端上。

依照本发明所述另一个方面，所述液压系统包括液压泵、液压油箱、液压油、管道、第一单向阀、流量控制器、第二单向阀、蓄能器、压力表、液压马达和联轴器，所述液压泵通过偏心轮与传动轴连接，所述液压油箱位于冷却箱内，并通过第一单向阀与液压泵连接，所述液压油灌装在液压油箱内，所述流量控制器一端通过第二单向阀与液压泵连接，另一端通过蓄能器、压力表和管道与液压马达连接，所述液压马达通过联轴器与发电机连接。

依照本发明所述另一个方面，所述驱动系统包括电器元件、电动机、变速箱、尾轴、尾轴承座和推进器，所述电动机通过电器元件与发电机连接，所述变速箱位于电动机与推进器之间，并其固定在尾轴一端上，所述尾轴套在尾轴承座中，所述尾轴承座固定在船体尾部内。

依照本发明所述另一个方面，所述电器元件包括充电器、蓄电池组、逆变器、配电箱和补偿器，所述发电机发出的电能依次经过所述充电器、蓄电池组、逆变器、配电箱和补偿器供电动机运转。

依照本发明所述另一个方面，所述摆动箱还设有橡胶轮和第二绳索，所述橡胶轮位于船体侧面与摆动箱侧面之间，所述第二绳索固定在摆动箱上。

依照本发明所述另一个方面，所述海洋波浪能驱动船还包括立柱和横梁，所述立柱固定在船体上，所述横梁固定在立柱顶端，并通过第二绳索与摆动箱连接。

本发明实施的优点：一种海洋波浪能驱动船，所述海洋波浪能驱动船包括船体、摆动箱和索铬，船体上设有主轴承座、传动主轴、齿轮、从动系统、液压系统、发电机和驱动系统，主轴承座固定在船体两侧上，传动主轴套在主轴承座中，齿轮固定在传动主轴上，从动系统是通过齿轮与传动主轴连接，液压系统位于发电机与从动系统之间，液压系统是通过发电机与驱动系统连接，摆动箱位于船体两侧，索铬固定在传动主轴两端,摆动箱上设有第一绳索，第一绳索一端固定在摆动箱前端，另一端绕过索铬固定在摆动箱后端，摆动箱内灌装有液体物，这样可以利用可再生资源波浪能进行发电，实现零排放，无污染；液体物的液位为整个摆动箱内部空间的一半左右，船体上还设有冷却箱和舵，冷却箱位于船体头部下方，其侧面设有缺口，舵位于船体尾端，海洋波浪能驱动船还包括立柱和横梁，立柱固定在船体上，横梁固定在立柱顶端，并通过第二绳索与摆动箱连接，这样增加了船体中心的稳固性，不致使船体左右摆动过大，还能使发电机发出的电可以供电机动使用，电机机带动尾轴使推进器运转，从而驱使船体在海洋中行驶，本发明提供的海洋波浪能驱动船可作发电船、运输船、捕涝船等多功能用途。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述的一种海洋波浪能驱动船的示意图；

图2为本发明所述的一种海洋波浪能驱动船的剖面示意图；

图3为本发明所述的一种海洋波浪能驱动船的工作原理示意图；

图4为本发明所述的一种海洋波浪能驱动船的液压系统与发电机连接示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3和图4所示，一种海洋波浪能驱动船，所述海洋波浪能驱动船包括船体1、摆动箱2和索铬3，船体1上设有主轴承座4、传动主轴5、齿轮15、从动系统、液压系统、发电机11和驱动系统，主轴承座4固定在船体1两侧上，传动主轴5套在主轴承座4中，齿轮15固定在传动主轴5上，从动系统是通过齿轮15与传动主轴5连接，液压系统位于发电机11与从动系统之间，液压系统是通过发电机11与驱动系统连接，摆动箱2位于船体1两侧，索铬3固定在传动主轴5两端,摆动箱2上设有第一绳索13，第一绳索13一端固定在摆动箱2前端，另一端绕过索铬3固定在摆动箱2后端，摆动箱2内灌装有液体物12，这样可以利用可再生资源波浪能进行发电，实现零排放，无污染。

在实际应用中，摆动箱2还可设有橡胶轮14和第二绳索40，橡胶轮14位于船体1侧面与摆动箱2侧面之间，第二绳索40固定在摆动箱2上，液体物12的液位可为整个摆动箱2内部空间的一半左右，海洋波浪能驱动船还可包括立柱37和横梁38，立柱37固定在船体1上，横梁38固定在立柱37顶端，并通过第二绳索40与摆动箱2连接，摆动箱2可通过第二绳索40悬吊在船体1两侧，由于悬壁与船体1中心距离增大，增加船体1中心的稳固性，不致使船体1左右摆动过大，同时由于摆动箱2内侧设置有橡胶轮14，在摆动箱2与船体1发生碰撞时，橡胶轮14既会转动又防止两者相碰；船体1上部可设有4条立柱37，在前方及后方的立柱37顶端可设有横梁38，两条横梁38左、右端各系4条第二绳索40，第二绳索40分别连接摆动箱2四方角，摆动箱2内装有1/2水液体12，一个摆动箱2的重量相当船体1排水量的1/4重，两个摆动箱2的重量相当于船体1排水量的1/2重；船体1上还设有冷却箱25和舵36，冷却箱25位于船体1头部下方，其侧面设有缺口39，舵36位于船体1尾端，从动系统包括从动齿轮16、传动轴17、轴承座18和偏心轮6，从动齿轮16固定在传动轴17上，并与齿轮15紧贴吻合连接，传动轴17是通过偏心轮6与液压系统连接，传动轴17套在轴承座18中，偏心轮6固定在传动轴17的一端上，如图(2)所示，摆动箱2在波浪起伏过程中带动索铬3左右转动，通过主传动轴5传递到齿轮15，齿轮15再传递到从动齿轮16，齿轮15与从动齿轮16传动比为1：3，从而增加了传动轴17的转速，偏心轮6在传动轴17作用下，形成左右旋转态势；液压系统包括液压泵7、液压油箱23、液压油24、管道41、第一单向阀19、流量控制器8、第二单向阀21、蓄能器20、压力表22、液压马达9和联轴器10，液压油箱23位于冷却箱25内，并通过第一单向阀19与液压泵7连接，液压油24灌装在液压油箱23内，流量控制器8一端通过第二单向阀21与液压泵7连接，另一端通过蓄能器20、压力表22和管道41与液压马达9连接，液压马达9通过联轴器10与发电机11连接，如图(1)所示，液压泵7通过偏心轮6与传动轴17连接，由于偏心轮6进行左右旋转，致使液压泵7内产生液压能，冷却箱25在船体1头部下方，其侧面上端开了一个缺口39，由于船体1作上下倾斜，海水随着也形成进和出，对液压油箱23起到冷却作用，液压油24从液压油箱23中流出，经第一单向阀19流向液压泵7内，偏心轮7带动液压泵7工作，将液压油24挤压出后，经第二单向阀21和流量控制器8流向蓄能器20，再经液压油表22流向液压马达9，液压马达9在液压能驱动下产生转动，最后经管道又流入液压油箱23中，该转速由流量控制器8控制，液压马达9通过联轴器10带动发电机11运转；驱动系统包括电器元件、电动机32、变速箱33、尾轴28、尾轴承座34和推进器35，电动机32通过电器元件与发电机11连接，变速箱33位于电动机32与推进器35之间，并其固定在尾轴28一端上，尾轴28套在尾轴承座34中，尾轴承座34固定在船体1尾部内，电器元件可包括充电器26、蓄电池组27、逆变器29、配电箱30和补偿器31，发电机11发出的电能依次经过充电器26、蓄电池组27、逆变器29、配电箱30和补偿器31为电动机32供电，发电机11采用转速750转/分，电压380V(三相)，发电机11发出的电能通过充电器26向大功率蓄电池组27充电，蓄电池组27的直流电通过逆变器29变为三相380V电源，再输入配电箱30，配电箱30把三相电源输向补偿器31，补偿器31能够减少电动机32起动电源的损耗，电源通过电动机32转动带动变速箱33运转，尾轴28通过尾轴承座34固定在船体1的机仓中，并与变速箱33连接运转，尾轴28带动推进器35运转，形成对船体1驱动作用，转舵36控制船体1转向，因此，本发明波浪驱动船能利用波浪能和地心引力互动，产后电能作为船只行驶的动力，使船只不但在海上行驶不用石化能源，而且也是自身能发电的多功能海上装备。

本发明的工作原理：如附图(3)所示，摆动箱2下面两端连接第一绳索13，第一绳索13对索铬3绕一圈，在(b)图中，由于波浪对船体1前方托起，致使船体1向后倾，立柱37由于与船体1形成90度，在船体1后倾时，立柱37也同时后倾，并且后倾角与船体1后倾角相同，摆动箱2原在(a)图中无波浪冲击是处于水平面，由于前浪冲击致使摆动箱2向后摆动，箱中水液体12在地心引力作用下同时向后方流向，增加摆动箱2向后摆动力，索铬3在第一绳索13扭动下同时向后方转动，图(c)在波浪托起船体1尾部时，船体1向前方倾斜，同样道理，索铬3在第一绳索13扭动下，也向前后转动。这样，索铬3在波浪起伏状态下，就形成左右转动态势，索铬3左右转动，可以说明是船体1与摆动箱2的距离发生变化而引起，也是波浪能与地心引力相互作用的结果，由此可见，本发明原理与机械自动手表近似，手表在手摆摆动情况下，表中重锤不断左右摆动，从而上紧了发条作为手表指针动力源，而本发明在使用过程中波浪上下起伏，摆动箱2作为重垂体而摆动，给液压系统作为动力源，与自动手表不同的是，本发明自动装置发生动力很大，比喻排水量在40吨的船体1，它两侧可悬吊各10吨重的摆动箱2，该扭力共有1万多公斤，扣除1：3转速比和有效率、损耗等最少有5000公斤扭力，最少可供300KW发电机运转发电，在实际应用中，排水量40吨的船体1，利用2台12匹柴油机作动力就能在海中行驶，速度为5公里/小时左右，如果采用300KW发电机带动200KW电动机32作为动力，比24匹马力增加10倍以上，使船航速应在10到14海里，本发明波浪驱动船制作成功，可用以海上运输，捕鱼作业，特别作为夜间照明船更为适合，因照明船是停于海上的夜间冷光源，照明进行捕捞作业，本身不需要行驶，可把电能用于照。在无波浪态度下，利用蓄电池储存电源也可走2小时左右(一般在入港或入船坞维修时才用到)，在南海中，平均浪高在2米，本发明波浪能驱动船在浪高0.5米即可发电行驶。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种海洋波浪能驱动船，其特征在于：所述海洋波浪能驱动船包括船体、摆动箱和索铬，所述船体上设有主轴承座、传动主轴、齿轮、从动系统、液压系统、发电机和驱动系统，所述主轴承座固定在船体两侧上，所述传动主轴套在主轴承座中，所述齿轮固定在传动主轴上，所述从动系统是通过齿轮与传动主轴连接，所述液压系统位于发电机与从动系统之间，所述液压系统是通过发电机与驱动系统连接，所述摆动箱位于船体两侧，所述索铬为圆柱结构，固定在传动主轴两端,与传动主轴同轴，所述摆动箱上设有第一绳索，所述第一绳索一端固定在摆动箱前端，另一端绕过索铬固定在摆动箱后端，所述摆动箱内灌装有液体物。

2.按照权利要求1所述的一种海洋波浪能驱动船，其特征在于：所述液体物的液位为整个摆动箱内部空间的一半左右。

3.按照权利要求1所述的一种海洋波浪能驱动船，其特征在于：所述船体上还设有冷却箱和舵，所述冷却箱位于船体头部下方，其侧面设有缺口，所述舵位于船体尾端。

4.按照权利要求1所述的一种海洋波浪能驱动船，其特征在于：所述从动系统包括从动齿轮、传动轴、轴承座和偏心轮，所述从动齿轮固定在传动轴上，并与齿轮紧贴吻合连接，所述传动轴是通过偏心轮与液压系统连接，所述传动轴套在轴承座中，所述偏心轮固定在传动轴的一端上。

5.按照权利要求1所述的一种海洋波浪能驱动船，其特征在于：所述液压系统包括液压泵、液压油箱、液压油、管道、第一单向阀、流量控制器、第二单向阀、蓄能器、压力表、液压马达和联轴器，所述液压泵通过偏心轮与传动轴连接，所述液压油箱位于冷却箱内，并通过第一单向阀与液压泵连接，所述液压油灌装在液压油箱内，所述流量控制器一端通过第二单向阀与液压泵连接，另一端通过蓄能器、压力表和管道与液压马达连接，所述液压马达通过联轴器与发电机连接。

6.按照权利要求1所述的一种海洋波浪能驱动船，其特征在于：所述驱动系统包括电器元件、电动机、变速箱、尾轴、尾轴承座和推进器，所述电动机通过电器元件与发电机连接，所述变速箱位于电动机与推进器之间，并其固定在尾轴一端上，所述尾轴套在尾轴承座中，所述尾轴承座固定在船体尾部内。

7.按照权利要求6所述的一种海洋波浪能驱动船，其特征在于：所述电器元件包括充电器、蓄电池组、逆变器、配电箱和补偿器，所述发电机发出的电能依次经过所述充电器、蓄电池组、逆变器、配电箱和补偿器供电动机运转。

8.按照权利要求1至7之一所述的一种海洋波浪能驱动船，其特征在于：所述摆动箱上还设有橡胶轮和第二绳索，所述橡胶轮位于船体侧面与摆动箱侧面之间，所述第二绳索固定在摆动箱上。

9.按照权利要求8所述的一种海洋波浪能驱动船，其特征在于：所述海洋波浪能驱动船还包括立柱和横梁，所述立柱固定在船体上，所述横梁固定在立柱顶端，并通过第二绳索与摆动箱连接。