CN113243326A - 浮潜式渔电一体化设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可上浮下潜式渔电一体化设备，包括变舱中心浮筒装置、锥台型网箱、风力发电装置、海流发电装置等。所述变舱中心浮筒装置内嵌在锥台型网箱上，通过内腔双侧齿轮齿条控制推拉挡板改变排水体积和浮力大小，进一步控制整体上浮下潜功能；所述锥台型网箱为上宽下窄，当整体装置上浮时，鱼群聚于下窄部，便于捕捞；所述风力发电装置和海流发电装置分别安装在锥台型网箱上下部，整体结构较为稳定。本发明能够解决海上养殖捕捞困难和供电难问题，提高海上发电和养殖装备一体化稳定性与适应极端风浪能力。

Description

浮潜式渔电一体化设备
技术领域
本发明涉及一种可浮潜式渔电一体化设备，具体地讲，涉及一种上浮下潜式便于捕捞作业、养殖发电一体、适用强风浪载荷环境的渔电一体化设备。
背景技术
目前，我国海上网箱养殖设备多为单一漂浮固定式。
一方面，养殖网箱通过长期固定漂浮在养殖区域，对抵抗台风等恶劣海洋环境能力较差，另外捕捞作业时需配备大型捕捞设备，费时费力；同时由于海水温度和水质环境多变，固定式养殖网箱无法较好适应，易对养殖质量造成较大影响，因此设计灵活浮潜式养殖网箱就显得尤为必要。
另一方面，传统海上风力与海流力发电设备为高耸立式结构，稳定性较差，需要专门配备大型基座支撑平衡，而养殖网箱作为大型浮式框架结构，稳定性较好，可为海上风力与海流力发电设备提供基础支撑，同时可较好解决海上网箱养殖自身供电供能问题。
最后，针对于海上装备的上浮下潜功能的实现，传统方法通过储水舱抽排水改变浮力大小，同时需要配备抽水泵、高压储气罐、气泵等专业设备，结构复杂、成本较高，作业工期长，不适用于单体网箱养殖设备，因此设计一种低成本、高效率的浮潜作业装备应用于现代网箱养殖及其他海上装备尤为必要。
探究合理有效的海上能源发电与网箱养殖一体化设备是目前海上养殖及发电应用工程亟待解决的重要难题。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种上浮下潜便于捕捞作业、养殖发电一体、适用强风浪载荷环境的渔电一体化设备。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供了一种可浮潜式渔电一体化设备，包括变舱中心浮筒装置、锥台型网箱、风力发电装置、海流发电装置等。所述变舱中心浮筒装置内嵌在锥台型网箱中间，通过内腔双侧齿轮齿条控制推拉挡板改变中心浮筒装置内腔排水体积的大小，以此改变整体浮力大小并控制中心浮筒和网箱的上浮下潜运动。
进一步地，变舱中心浮筒内部双侧齿轮齿条相互啮合，通过双电动机控制两个齿轮同步转动，以此带动挡板上下推拉，挡板上部为空气舱，下部为水舱，通过改变空气舱体积控制浮力变化。
进一步地，所述锥台型网箱为上宽下窄，上部为圆筒形，内部空间大，便于养殖，下部为圆锥形，当整体装置上浮时，鱼群聚于下窄部，便于捕捞作业。
进一步地，所述风力发电装置和海流发电装置分别安装在锥台型网箱上下部，其中风力发电装置固定在网箱上部，海流发电装置固定在中心浮筒内腔挡板下部，整体结构较为稳定。本发明能够解决海上养殖捕捞困难和供电难问题，提高海上发电和养殖装备一体化稳定性与适应极端风浪能力。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
(1)、一种可浮潜式渔电一体化设备可实现快速捕捞作业、养殖发电一体、适用强风浪载荷环境功能。
(2)、整体浮力大小控制采用浮筒内腔变舱原理，通过齿轮齿条推拉挡板，驱动力大，控制精准，工作效率高，优化浮筒变舱结构，解决传统固定式水舱体积大，抽排水效率低、设备复杂，成本高等问题。
(3)、网箱设计为倒锥台型，通过上浮下潜控制，便于捕捞作业时鱼群集中到网箱下窄口部，优化传统捕捞流程，降低成本，提高效率。
(4)、通过控制网箱的浮潜位置，可以较好适应海上水温水质变化，提高养殖质量。
(5)、当发生台风等强风浪载荷冲击时，可控制网箱下潜到一定水深，减小风浪对整体结构和鱼群的冲击破坏。
(6)、风力发电装置与网箱结构融合，解决了传统风力发电稳定性差难题，同时解决了海上网箱养殖自身供能问题，并进一步优化节约了海上空间资源配置。
(7)、海流发电装置连接在浮筒内腔挡板下部，利用自身重力作用为挡板下移提供拉力，减轻齿轮齿条及电动机负荷，同时海流发电与风力发电互为补充强化，当海上为静风环境时，风力发电停止，海流发电仍可进行供电作业。
(8)、海流发电装置、风力发电装置与网箱三者共同组成统一整体，整体为上窄、中宽、下窄结构，海上浮潜作业时稳定性较好。
附图说明
图1是浮潜式渔电一体化设备整体示意图；
图2是变舱中心浮筒装置剖面示意图；
图3是齿轮推拉杆整体示意图；
图4是锥台型网箱整体示意图；
图5是变舱中心浮筒装置下潜剖面示意图；
图6是变舱中心浮筒装置下潜剖面示意图；
图中：1.锥台型网箱、2.变舱中心浮筒装置、3.风力发电装置、4.海流发电装置、5.齿轮、6.齿条、7.推拉杆、8.挡板、9.筒壁、10.进排水口、11.电动机、12.圆筒形网箱、13.圆锥性网箱、14.捕鱼口、15空气舱、16水舱、17、通气孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明中所述“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本发明中所述“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外。
本发明中所述“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右。
本发明中所述“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步具体说明。
如图1至图6所示，本发明的浮潜式渔电一体化设备包括：锥台型网箱1、变舱中心浮筒装置2、风力发电装置3、海流发电装置4、齿轮5、齿条6、推拉杆7、挡板8、筒壁9、进排水口10、电动机11、圆筒形网箱12、圆锥性网箱13、捕鱼口14、空气舱15、水舱16、通气孔17。
如图1和图2所示，所述变舱中心浮筒装置2固定在锥台型网箱1的中下部；风力发电装置3固定在中心浮筒装置2顶部，并与锥台型网箱1上部相连接；海流发电装置4固定在挡板8下部。
如图2和图3所示，所述齿轮5、齿条6电动机11均为两个，其中齿轮5安装在推拉杆7上，通过电动机11驱动旋转，电动机11为可调速驱动电机装置，可以精确控制齿轮5转速，以此控制推拉杆7和挡板8的推拉速度。
如图4所示，所述锥台型网箱1包括上部圆筒形网箱12和下部圆锥性网箱13，其中圆筒形网箱12内腔容积大，便于提供足量养殖环境，圆锥性网箱13下端为窄口式结构，整体上浮时鱼群集中在下窄口，通过捕鱼口14进行捕捞作业。
如图5所示，所述变舱中心浮筒装置2下潜时，电动机11带动一对齿轮5向外旋转，齿轮5在齿条6啮合作用向上转动，带动推拉杆7和挡板8向上移动，此时空气舱15体积减小，多余空气从通气孔17排除，水舱16体积增大，水通过进排水孔10进入水舱16，中心浮筒装置2整体排水体积减小，浮力减小，渔电一体化设备实现整体下潜。
如图6所示，所述变舱中心浮筒装置2上浮时，电动机11带动一对齿轮5向内旋转，齿轮5在齿条6啮合作用向下转动，带动推拉杆7和挡板8向下移动，此时空气舱15体积增大，外界空气从通气孔17进入空气舱，水舱16体积减小，内部水通过进排水孔10排入海中，中心浮筒装置2整体排水体积增加，浮力变大，渔电一体化设备实现整体上浮。
本发明的实施方式包括以下步骤：
(1)渔电一体化设备整体下潜。电动机11带动一对齿轮5向外旋转，齿轮5在齿条6啮合作用向上转动，带动推拉杆7和挡板8向上移动，此时空气舱15体积减小，多余空气从通气孔17排除，水舱16体积增大，水通过进排水孔10进入水舱16，中心浮筒装置2整体排水体积减小，浮力减小，渔电一体化设备实现整体下潜。此下潜功能适用于调节养殖深度、抵抗台风等强风浪载荷作用，保护鱼群和提高整体装备稳定性。
(2)渔电一体化设备整体上浮。电动机11带动一对齿轮5向内旋转，齿轮5在齿条6啮合作用向下转动，带动推拉杆7和挡板8向下移动，此时空气舱15体积增大，外界空气从通气孔17进入空气舱，水舱16体积减小，内部水通过进排水孔10排入海中，中心浮筒装置2整体排水体积增加，浮力变大，渔电一体化设备实现整体上浮。此上浮功能适用于调节养殖深度、正常漂浮养殖和投放鱼苗、饵料等作业。
(3)整体上浮最高点进行捕捞作业。推拉杆7和挡板8向下移动至最下端，此时空气舱15体积达到最大值，水舱16达到最小值，中心浮筒装置2整体排水体积达到最大值，浮力最大，锥台型网箱1上浮至最高点，其中圆筒形网箱12完全漂浮于海面之上，鱼群聚集与水面下圆锥性网箱13中，此时通过捕鱼口14进行抽吸捕捞作业。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.浮潜式渔电一体化设备，所述浮潜式渔电一体化设备用于方便海上养殖捕捞，提高海上发电和养殖装备一体化稳定性和自我供能供电问题，包括变舱中心浮筒装置、锥台型网箱、风力发电装置、海流发电装置。其特征在于，所述变舱中心浮筒装置内嵌在锥台型网箱中间，通过内腔双侧齿轮齿条控制推拉挡板改变中心浮筒装置内腔排水体积的大小，以此改变整体浮力大小并控制中心浮筒和网箱的上浮下潜运动。
2.如权利要求1所述的浮潜式渔电一体化设备，其特征在于，所述变舱中心浮筒内部双侧齿轮齿条相互啮合，通过双电动机控制两个齿轮同步转动，以此带动挡板上下推拉，挡板上部为空气舱，下部为水舱，通过改变空气舱体积控制浮力变化。
3.如权利要求1所述的浮潜式渔电一体化设备，其特征在于，所述锥台型网箱为上宽下窄，上部为圆筒形，内部空间大，便于养殖，下部为圆锥形，当整体装置上浮时，鱼群聚于下窄部，便于捕捞作业。
4.如权利要求1所述的浮潜式渔电一体化设备，其特征在于，所述风力发电装置和海流发电装置分别安装在锥台型网箱上下部，其中风力发电装置固定在网箱上部，海流发电装置固定在中心浮筒内腔挡板下部，整体结构较为稳定。本发明能够解决海上养殖捕捞困难和供电难问题，提高海上发电和养殖装备一体化稳定性与适应极端风浪能力。
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