CN108560484A - 一种浮式防波堤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浮式防波堤，包括：若干个相连的浮箱和设于浮箱上的能量转化机构；浮箱包括一中空的收容腔体，该收容腔体的迎浪侧设有一开口，以及收容腔体对应开口的另一侧端设有透空的消浪组件；能量转化机构，设于收容腔体中，且包括适于随波浪旋转的旋转组件和与旋转组件相连的能量转化组件。

Description

一种浮式防波堤

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，具体涉及一种浮式防波堤。

背景技术

防波堤是一种常见的港口、海岸工程结构，用来防御海浪对于港口以及作业区域的侵袭，从而维持防护区域内的水域平稳，保证船舶停靠、系泊、装卸作业、海洋工程施工作业、海洋养殖、近海体育运动等的安全。传统的防波堤，包括斜式防波堤和直立式防波堤，在水深比较大的水域，建设周期长，且其造价一般都很大，性价比将大打折扣，因此浮式防波堤能很好地避免传统的防波堤存在的问题。

海洋具有丰富的可再生的波浪能源，充分利用海洋的波浪能源发电可用于解决港区或海岛附近的用电问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种浮式防波堤，以解决使防波堤具备发电功能的技术问题。

本实施例的浮式防波堤是这样实现的：

一种浮式防波堤，包括：若干个相连的浮箱和设于所述浮箱上的能量转化机构；

所述浮箱包括一中空的收容腔体，该收容腔体的迎浪侧设有一开口，以及所述收容腔体对应所述开口的另一侧端设有透空的消浪组件；

能量转化机构，设于所述收容腔体中，且包括适于随波浪旋转的旋转组件和与所述旋转组件相连的能量转化组件。

在本发明较佳的实施例中，所述旋转组件包括设于所述收容腔体中的对称设置的一组枢接架、设于一组所述枢接架之间的旋转轴，以及沿着所述旋转轴的长度方向均匀设置在旋转轴上的若干旋转叶。

在本发明较佳的实施例中，若干个相连的浮箱中部分的浮箱的一组所述枢接架相对于所述收容腔体的底部纵向设于所述收容腔体中；所述能量转化组件包括分别设于一组枢接架的顶部和底部的变速齿轮组和发电部。

在本发明较佳的实施例中，若干个相连的浮箱中部分的浮箱的一组所述枢接架相对于所述收容腔体的底部横向设于所述收容腔体中；所述能量转化组件包括分别设于一组枢接架的前侧和后侧的变速齿轮组和发电部。

在本发明较佳的实施例中，所述变速齿轮组包括设于所述旋转轴上的第一变速齿轮、与所述第一变速齿轮啮合传动的第二变速齿轮、通过传动轴与所述第二变速齿轮相连的第三变速齿轮、与所述第三变速齿轮啮合传动的第四变速齿轮，以及与所述第四变速齿轮啮合的第五变速齿轮；其中

所述第五变速齿轮与所述发电部相连。

在本发明较佳的实施例中，所述第二变速齿轮、第三变速齿轮、第四变速齿轮和第五变速齿轮的齿数均相同；以及

所述第一变速齿轮的齿数为第二变速齿轮、第三变速齿轮、第四变速齿轮和第五变速齿轮的齿数的三倍。

在本发明较佳的实施例中，还包括设于浮箱顶部的与所述发电部相连的电力输出装置。

在本发明较佳的实施例中，若干个所述相连的浮箱的适于形成“工”形结构；

所述“工”形结构包括相对设置的一组横向部和设于一组所述横向部之间的纵向部；

所述横向部包括若干个水平相连的浮箱；所述纵向部包括呈正交分布的若干个浮箱；以及

所述横向部和纵向部的浮箱的开口均正对迎浪侧设置。

在本发明较佳的实施例中，所述浮箱通过锚链与海底的锚块相连；

所述浮箱的底部刚性连接有若干排网衣；所述网衣相对于所述浮箱垂直设置；

所述网衣上均匀排布有若干网孔；

所述网衣的底部设有沉子。

在本发明较佳的实施例中，所述消浪组件包括若干块平行设置的消浪板；

所述消浪板上均匀设有若干透空的消浪孔；

所述浮箱还一体设有正对所述消浪板的弧形结构的防波板；

所述防波板的弧形面正对所述消浪板。

本发明的有益效果是，本发明的浮式防波堤通过设计的浮箱取代了传统的建造在水深比较大的水域的防波堤，造价低，使用灵活性较大。又通过在浮箱内设置的能量转化机构，使得本发明的浮式防波堤除了起到防波的作用外，还具有发电的功能，可以有效利用海洋丰富的可再生的波浪能用于发电，节能环保。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例1的浮式防波堤的浮箱的结构示意图；

图2是本发明实施例1的浮式防波堤的浮箱的能量转化机构的结构示意图；

图3是本发明实施例1的浮式防波堤的浮箱的能量转化组件的结构示意图；

图4是本发明实施例3的浮式防波堤的浮箱的结构示意图；

图5是本发明的浮式防波堤的结构示意图；

图6是本发明实施例2的浮式防波堤的浮箱的结构示意图；

图7是本发明实施例3的浮式防波堤的网衣的结构示意图。

图中：浮箱100、开口102、侧开口103、消浪板105、消浪孔106、防波板108、枢接架201、旋转轴204、旋转叶207、能量转化组件300、变速齿轮组331、发电部332、第一变速齿轮331A、第二变速齿轮331B、第三变速齿轮331C、第四变速齿轮331D、第五变速齿轮331E、传动轴335、电力输出装置400、网衣500、转动管501、橡胶叶片502、橡胶层503、网孔504、沉子600。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1和图4所示，本实施例提供了一种浮式防波堤，包括：若干个相连的浮箱100和设于浮箱100上的能量转化机构。

浮箱100包括一中空的收容腔体，该收容腔体的迎浪侧设有一适于海水通过的开口102，以及收容腔体对应开口102的另一侧端设有透空的消浪组件。浮箱100通过锚链与海底的锚块相连。

消浪组件包括若干块平行设置的消浪板105；消浪板105上均匀设有若干透空的消浪孔106。

为了进一步提高本实施例的浮式防波堤的防波功能，浮箱100还一体设有正对消浪板105的弧形结构的防波板108；防波板108的弧形面正对消浪板105。防波板108的高度可以根据消浪板105上的消浪孔106的高度设置，即在能达到防浪功能的基础上，又节约防波板108的制造成本。

能量转化机构，设于收容腔体中，且包括适于随波浪旋转的旋转组件和与旋转组件相连的能量转化组件300。

请参阅图2所示，具体的，本实施例的旋转组件包括设于收容腔体中的对称设置的一组枢接架201、设于一组枢接架201之间的旋转轴204，以及沿着旋转轴204的长度方向均匀设置在旋转轴204上的若干旋转叶207。枢接架201与收容腔体的内壁相连，枢接架201上还设有适于旋转轴204穿过的穿孔，且在穿孔处设置轴承，提高旋转的顺畅性。枢接架201的端面与收容腔体内壁之间留有用于安装能量转化组件300的空间。

海洋内的波浪的形式多种多样，现有技术中很多利用海洋波浪能发电的结构多为适用于一种海洋波浪方向，无法充分利用不同方向的海洋波浪能。本实施例的浮式防波堤由若干个浮箱100相连，因此为了充分利用不同方向的海洋波浪能，本实施例的浮式防波堤中的不同的浮箱100内的枢接架201相对于浮箱100的收容腔体的设置角度可以不同。例如，本实施例中，若干个相连的浮箱100中部分的浮箱100的一组枢接架201纵向设于收容腔体中。以及若干个相连的浮箱100中另一部分的浮箱100的一组枢接架201横向设于收容腔体中。上述两种情况选用的是比较典型的两种情况，纵向和横向，即相对于浮箱100底端面平行或垂直两种情况，当然还可以将一组枢接架201设置为相对于浮箱100底端面的其它角度，通过设置一组枢接架201相对于浮箱100的不同角度，使得枢接架201上的旋转叶207适应不同方向的波浪能均能实现旋转。

请参阅图3所示，具体的，当一组枢接架201纵向设于收容腔体中时，能量转化组件300包括分别设于一组枢接架201的顶部和底部的变速齿轮组331和发电部332。当一组枢接架201横向设于收容腔体中时，能量转化组件300包括分别设于一组枢接架201的前侧和后侧的变速齿轮组331和发电部332。即，通过在一组枢接架201的顶部和底部或前侧和后侧分别设置变速齿轮组331和发电部332，使得同一旋转轴204的两端均可实现发电功能，大大提高了电量的产出效率。

变速齿轮组331包括设于旋转轴204上的第一变速齿轮331A、与第一变速齿轮331A啮合传动的第二变速齿轮331B、通过传动轴335与第二变速齿轮331B相连的第三变速齿轮331C、与第三变速齿轮331C啮合传动的第四变速齿轮331D，以及与第四变速齿轮331D啮合的第五变速齿轮331E；其中第五变速齿轮331E与发电部332相连。

第二变速齿轮331B、第三变速齿轮331C、第四变速齿轮331D和第五变速齿轮331E的齿数均相同；以及第一变速齿轮331A的齿数为第二变速齿轮331B、第三变速齿轮331C、第四变速齿轮331D和第五变速齿轮331E的齿数的三倍。即，当旋转叶207转动而连动带动第一变速齿轮331A转动后，由与发电部332相连的第五变速齿轮331E输出三倍的转速带动发电部332产生电力，以达到较好的发电效率。

能量转化组件300还包括设于浮箱100顶部的与发电部332相连的电力输出装置400。电力输出装置400将电力输出至预定的蓄电单元。

请参阅图5所示，为了增强防波堤整体的宽度和使用的稳定性，充分达到防波功能，本实施例的浮式防波堤的若干个相连的浮箱100的适于形成“工”形结构。具体的，“工”形结构包括相对设置的一组横向部和设于一组横向部之间的纵向部；横向部包括若干个水平相连的浮箱100；纵向部包括呈正交分布的若干个浮箱100。为了充分实现本实施例的浮箱100的消浪功能，横向部和纵向部的浮箱100的开口102均正对迎浪侧设置，这样设计不仅使得水下波浪的侵袭通过开口102处带动旋转组件的旋转叶207旋转，而且通过旋转叶207旋转同时也起到一定的消浪作用。

实施例2：

请参阅图6所示，在实施例1的浮式防波堤的基础上，本实施例的浮式防波堤的浮箱100的左、右两侧壁上也开设有适于水流通过的侧开口103，这样设计的好处在于，当不同方向的波浪向浮箱100侵袭时，旋转轴204上的旋转叶207均能通过浮箱100上的开口102或侧开口103感应不同方向的波浪产生转动的效果。

实施例3：

请参阅图4所示，在实施例1或实施例2的浮式防波堤的基础上，本实施例的浮式防波堤的浮箱100的底部刚性连接有若干排网衣500；网衣500相对于浮箱100垂直设置；网衣500上均匀排布有若干网孔504；网衣500的底部设有沉子600。若干排网衣500可选设为三排网衣500。由于浮式防波堤的浮箱100在浮力的作用下吃水较浅，难以保证水下波浪的侵袭一定能带动旋转组件的旋转叶207旋转，因此通过设置的网衣500和沉子600，对浮箱100的底部施加拖拽力，从而加大浮箱100的垂直深度，使得浮箱100能够反射波长较长的波浪，水下波浪的侵袭能带动旋转组件的旋转叶207旋转，而网衣500上的网孔504还可以增加浮箱100的消浪效果。

网衣500采用刚性结构体，例如但不限于采用铝合金或钢材质制成，以提高网衣500的刚度。

作为优选,请参阅图7所示，为了进一步提高本实施例的浮式防波堤的消浪效果，网衣500的每个网孔504的边沿均转动设置有转动管501,转动管501的外侧包裹有橡胶层503,转动管501上还设置有橡胶叶片502,橡胶层503起到缓冲吸能的作用,波浪可以通过橡胶叶片502带动转动管501转动,把波浪的动能转化为转动管501转动的动能,从而可以消耗掉波浪的动能,起到消浪的效果。

可选的，为了提高转动管501转动过程中的稳定性，可将同一根转动管501同时穿过相邻的至少两排网衣500的对应的网孔504中。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种浮式防波堤，其特征在于，包括：若干个相连的浮箱和设于所述浮箱上的能量转化机构；

所述浮箱包括一中空的收容腔体，该收容腔体的迎浪侧设有一开口，以及所述收容腔体对应所述开口的另一侧端设有透空的消浪组件；

能量转化机构，设于所述收容腔体中，且包括适于随波浪旋转的旋转组件和与所述旋转组件相连的能量转化组件。

2.根据权利要求1所述的浮式防波堤，其特征在于，所述旋转组件包括设于所述收容腔体中的对称设置的一组枢接架、设于一组所述枢接架之间的旋转轴，以及沿着所述旋转轴的长度方向均匀设置在旋转轴上的若干旋转叶。

3.根据权利要求2所述的浮式防波堤，其特征在于，若干个相连的浮箱中部分的浮箱的一组所述枢接架相对于所述收容腔体的底部纵向设于收容腔体中；

所述能量转化组件包括分别设于一组枢接架的顶部和底部的变速齿轮组和发电部。

4.根据权利要求3所述的浮式防波堤，其特征在于，若干个相连的浮箱中部分的浮箱的一组所述枢接架相对于所述收容腔体的底部横向设于所述收容腔体中；所述能量转化组件包括分别设于一组枢接架的前侧和后侧的变速齿轮组和发电部。

5.根据权利要求4所述的浮式防波堤，其特征在于，所述变速齿轮组包括设于所述旋转轴上的第一变速齿轮、与所述第一变速齿轮啮合传动的第二变速齿轮、通过传动轴与所述第二变速齿轮相连的第三变速齿轮、与所述第三变速齿轮啮合传动的第四变速齿轮，以及与所述第四变速齿轮啮合的第五变速齿轮；其中

所述第五变速齿轮与所述发电部相连。

6.根据权利要求5所述的浮式防波堤，其特征在于，所述第二变速齿轮、第三变速齿轮、第四变速齿轮和第五变速齿轮的齿数均相同；以及

所述第一变速齿轮的齿数为第二变速齿轮、第三变速齿轮、第四变速齿轮和第五变速齿轮的齿数的三倍。

7.根据权利要求5或6任一项所述的浮式防波堤，其特征在于，还包括设于浮箱顶部的与所述发电部相连的电力输出装置。

8.根据权利要求1所述的浮式防波堤，其特征在于，若干个所述相连的浮箱的适于形成“工”形结构；

所述“工”形结构包括相对设置的一组横向部和设于一组所述横向部之间的纵向部；

所述横向部包括若干个水平相连的浮箱；所述纵向部包括呈正交分布的若干个浮箱；以及

所述横向部和纵向部的浮箱的开口均正对迎浪侧设置。

9.根据权利要求1或8任一项所述的浮式防波堤，其特征在于，所述浮箱通过锚链与海底的锚块相连；

所述浮箱的底部刚性连接有若干排网衣；所述网衣相对于所述浮箱垂直设置；

所述网衣上均匀排布有若干网孔；

所述网衣的底部设有沉子。

10.根据权利要求1所述的浮式防波堤，其特征在于，所述消浪组件包括若干块平行设置的消浪板；

所述消浪板上均匀设有若干透空的消浪孔；

所述浮箱还一体设有正对所述消浪板的弧形结构的防波板；

所述防波板的弧形面正对所述消浪板。