CN114176028B - 一种升降式养殖工船 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械技术领域，涉及一种升降式养殖工船，其解决了现有养殖工船遇台风天气时安全性低等问题。本养殖工船包括船体和SPAR平台，船体包括主桁架，主桁架上设置有网箱；SPAR平台包括硬舱、中段桁架和软舱，硬舱的上端与主桁架相铰接，硬舱的下端与中段桁架的上端相连接，中段桁架的下端与软舱相连接，主桁架与中段桁架间设置有能够使两者相对固定和脱离的定位机构。当遇到台风等恶劣天气时，定位机构使中段桁架从主桁架上脱离，SPAR平台在重力作用下绕与主桁架的铰接轴摆动，直至呈竖直状态，软舱开始提供压载，带动船体下降至水面以下，可躲避台风等恶劣天气，保证水产养殖的安全性，而人员可乘船飞机等离开。

Description

一种升降式养殖工船

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种升降式养殖工船。

背景技术

随着人口的持续增长，对于水产品的需求量越来越大，在海洋捕捞量增长放缓甚至萎缩的情况下，近海水产养殖较好的弥补这一短缺，但由于近岸环境、水体污染，水产养殖业将进一步走向深远海优质海域。

专利CN113460254A公开了一种能源自给式模块化拼接的深海渔业养殖工船，包括半潜式船首、柔性连接装置和半潜式模块化网箱，半潜式船首与半潜式模块化网箱之间以及相邻半潜式模块化网箱之间通过柔性连接装置连接；半潜式船首包括上层建筑、半潜式主体、系泊装置、船首动力装置、发电装置；上层建筑安装于半潜式主体的上部，系泊装置安装于半潜式主体的首部，船首动力装置安装于半潜式主体的底部，发电装置为船舶提供电力；半潜式模块化网箱包括半潜式平台和网箱动力装置，网箱动力装置安装于半潜式平台的底部。台风来袭时，船首的外转塔系泊装置迅速完成系泊装置的解脱，然后在安装于船首底部的动力装置和安装于模块化网箱底部的动力装置的共同推动下，驶离危险海域。

但台风速度较快，而养殖工船的移动速度通常较为缓慢，驶离危险海域的方法实际操作过程中，危险性较大，也更为不便。

发明内容

本发明是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种升降式养殖工船，本发明所要解决的技术问题是：如何提高养殖工船在遇到台风等恶劣天气时的安全性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种升降式养殖工船，其特征在于，所述养殖工船包括船体和SPAR平台，所述船体包括主桁架，所述主桁架上设置有网箱；所述SPAR平台包括硬舱、中段桁架和软舱，所述硬舱的上端与所述主桁架相铰接，所述硬舱的下端与所述中段桁架的上端相连接，所述中段桁架的下端与所述软舱相连接，所述主桁架与中段桁架间设置有能够使两者相对固定和脱离的定位机构。

其工作原理如下：本养殖工船与SPAR平台相结合，平时，船体上的主桁架与SPAR平台上的中段桁架通过定位机构实现相对固定，SPAR平台上的硬舱提供浮力，养殖工船在工作水深进行水产养殖；当遇到台风等恶劣天气时，定位机构使中段桁架从主桁架上脱离，SPAR平台在重力作用下绕与主桁架的铰接轴摆动，直至呈竖直状态，软舱开始提供压载，带动船体下降至水面以下，可躲避台风等恶劣天气，保证水产养殖的安全性，而人员可乘船飞机等离开；待海况稳定，取出软舱中的压载，船体重新上浮，养殖工船重新工作。

在上述的一种升降式养殖工船中，所述中段桁架沿长度方向设置有若干个垂荡板。设计有垂荡板，可增加垂荡阻尼，增加养殖工船的稳定性。

在上述的一种升降式养殖工船中，所述SPAR平台有两组且相对设置，两组所述SPAR平台的硬舱靠近所述船体的两端，两组所述SPAR平台的软舱相靠近。设计有两组SPAR平台，在提高潜浮效率的同时，可保证养殖工船整体的平衡性。

在上述的一种升降式养殖工船中，所述主桁架包括两根平行分布的横桁架以及若干根位于两根横桁架间的纵桁架，各纵桁架相互平行，且两端与两根所述横桁架相连接，所述网箱设置于横桁架与纵桁架围成的区域内；其中与所述SPAR平台上的硬舱相铰接的纵桁架定义为铰接桁架，能够与所述SAPR平台上的中段桁架相固定的定义为定位桁架。

在上述的一种升降式养殖工船中，所述铰接桁架的下端开设有开口一，所述硬舱上的铰接轴的两端与所述开口一的两侧相连接；所述定位桁架的下端开设有开口二，当所述SPAR平台处于水平状态时，所述SPAR平台的中段桁架穿过所述开口二，所述开口二的两侧分别开设有滑槽和插槽，所述定位机构包括挡板，所述挡板的一端滑动设置于所述滑槽内，所述挡板的另一端能够在驱动源一的作用下滑动至所述插槽内，与中段桁架的背面相贴靠从而形成支撑。正常作业时，SPAR平台的硬舱与铰接桁架相铰接，SPAR平台的中段桁架穿过定位桁架上的开口二，而挡板另一端滑动至插槽内，与中段桁架的背面接触形成支承，从而对中段桁架进行定位，使SPAR平台保持水平的状态；而当需要将SPAR平台放下时，挡板在驱动源一的作用下回缩，不再对中段桁架形成支承，SPAR平台可在重力作用下摆动至竖直状态。

在上述的一种升降式养殖工船中，所述中段桁架靠近自身下端处沿宽度方向设置有连接轴，所述连接轴的两端延伸至所述中段桁架的本体外；所述横桁架的两侧均设置有与所述连接轴的两端相对应的滑轮，所述横桁架的中部设置有与所述滑轮相对应的卷扬机，所述卷扬机上的拉索绕过所述滑轮与所述连接轴的两端相连接。当船体需要下沉至海面下时，挡板一的另一端回缩至滑槽内，卷扬机开始放卷，中段桁架在重力的作用下，使SPAR平台能够摆动至竖直状态，然后软舱提供压载使整体下沉；当需要正常作业时，卷扬机收卷，通过连接轴带动中段桁架的下端抬起，直至中段桁架形成水平状态，然后挡板一的另一端重新滑动至插槽内，对中段桁架形成支撑；设计有卷扬机后，可实现SPAR平台释放后的回收，对不同状态进行切换；并且当需要释放时，可先通过卷扬机带动中段桁架略微上抬，与挡板相分离，挡板在未受到重力的作用下，可快速移动且不易发生损坏，待挡板的另一端回缩至滑槽内后，卷扬机再开始放卷，稳定性更好。

在上述的一种升降式养殖工船中，所述横桁架沿自身长度方向开设有滑槽一，所述滑槽一的一端靠近所述铰接桁架，所述滑槽一的另一端靠近所述卷扬机，所述滑轮通过滑座设置于所述滑槽一上，所述滑座与滑槽一间设置有能够将滑座固定于滑槽一两端处的固定单元。正常作业时，滑座位于滑槽一靠近卷扬机的端部，且通过固定单元固定于滑槽一上；当需要释放SPAR平台时，挡板回缩，SPAR平台随着卷扬机的放卷缓慢下摆，至竖直位置，然后滑座与滑槽一松脱，并滑动至靠近铰接桁架的端部，通过固定单元重新与滑槽一固定，使得滑轮至连接轴间的拉绳处于竖直状态且绷紧，在恶劣天气海面下情况较为复杂时，能够对SPAR平台形成辅助定位，拉绳自身与倾斜状态比，稳定性也更好；当SPAR平台需要重新收回至水平状态时，滑座先与滑槽一松脱，重新滑动至滑槽一靠近卷扬机的端部，通过固定单元形成固定，卷扬机收卷，带动SPAR平台摆动至水平状态。

在上述的一种升降式养殖工船中，所述铰接桁架上的开口一内设置有限位板，当所述SPAR平台处于竖直状态时，所述限位板能够与所述硬舱的背面相贴靠；所述滑座上设置有能够对所述拉索进行夹持的夹持单元。当SPAR平台处于竖直状态时，硬舱的背面与限位板相贴靠，拉索在夹持单元作用下与中段桁架下端处的连接轴间的距离固定，因此不会朝复位方向摆动，同时在限位板作用下，也不会朝另一侧摆动，从而实现SPAR平台竖直状态时的定位。

在上述的一种升降式养殖工船中，所述横桁架沿自身长度方向开设有滑槽二，所述滑槽二上滑动设置有滑块，所述滑块上设置有用于承载物资的运输箱，所述横桁架上设置有用于带动滑块移动的驱动源二，所述滑块与所述滑座可拆卸连接。设计有滑块和运输箱后，可将物资输送至船体上有需求的位置；而滑块与滑座可拆卸连接，当滑块与滑座连接时，滑块可带动滑座移动至滑槽一的两端，然后两者分离，滑块和滑座的移动可共用驱动源，降低成本。

在上述的一种升降式养殖工船中，所述滑座的上端面和滑块的上端面均开设有卡槽，两个所述卡槽内能够同时插接卡板。当滑块需要带动滑座移动时，将卡板插接于两个卡槽内，则可通过卡板实现传动；待滑座移动至预定位置后，将卡板取出即可。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、当遇到台风等恶劣天气时，SPAR平台可摆动至竖直状态，软舱开始提供压载，带动船体下降至水面以下，躲避台风等恶劣天气，保证水产养殖的安全性，而人员可乘船飞机等离开；待海况稳定，取出软舱中的压载，船体重新上浮，养殖工船重新工作。

附图说明

图1是实施例中SPAR平台展开时本养殖工船的结构示意图。

图2是实施例中SPAR平台待收拢时养殖工船的结构示意图。

图3是实施例中SPAR平台收拢时本养殖工船的结构示意图。

图4是实施例中SPAR平台收拢时硬舱与铰接桁架的连接结构示意图。

图5是实施例中SPAR平台展开时硬舱与铰接桁架的连接结构示意图。

图6是实施例中定位机构的结构示意图。

图7是实施例中养殖工船的部分俯视图。

图中，1、船体；2、SPAR平台；3、主桁架；4、硬舱；5、中段桁架；6、软舱；7、定位机构；8、垂荡板；9、横桁架；10、纵桁架；11、铰接桁架；12、定位桁架；13、开口一；14、铰接轴；15、开口二；16、挡板；17、连接轴；18、滑轮；19、卷扬机；20、拉索；21、滑槽一；22、滑座；23、固定单元；24、限位板；25、夹持单元；26、滑槽二；27、滑块；28、运输箱；29、卡槽；30、卡板；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例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例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、图2、图3所示，本养殖工船包括船体1和SPAR平台2，船体1包括主桁架3，主桁架3上设置有网箱；SPAR平台2包括硬舱4、中段桁架5和软舱6，硬舱4的上端与主桁架3相铰接，硬舱4的下端与中段桁架5的上端相连接，中段桁架5的下端与软舱6相连接，主桁架3与中段桁架5间设置有能够使两者相对固定和脱离的定位机构7。

作为优选，中段桁架5沿长度方向设置有若干个垂荡板8，用于增加垂荡阻尼，增加养殖工船的稳定性。

作为优选，SPAR平台2有两组且相对设置，两组SPAR平台2的硬舱4靠近船体1的两端，两组SPAR平台2的软舱6相靠近，在提高潜浮效率的同时，可保证养殖工船整体的平衡性。

如图3所示，具体来讲，主桁架3包括两根平行分布的横桁架9以及若干根位于两根横桁架9间的纵桁架10，各纵桁架10相互平行，且两端与两根横桁架9相连接，网箱设置于横桁架9与纵桁架10围成的区域内；其中与SPAR平台2上的硬舱4相铰接的纵桁架10定义为铰接桁架11，能够与SAPR平台上的中段桁架5相固定的定义为定位桁架12。

如图3、图4、图5、图6所示，铰接桁架11的下端开设有开口一13，硬舱4上的铰接轴14的两端与开口一13的两侧相连接；定位桁架12的下端开设有开口二15，当SPAR平台2处于水平状态时，SPAR平台2的中段桁架5穿过开口二15，开口二15的两侧分别开设有滑槽和插槽，定位机构7包括挡板16，挡板16的一端滑动设置于滑槽内，挡板16的另一端能够在驱动源一的作用下滑动至插槽内，与中段桁架5的背面相贴靠从而形成支撑。

需要说明的是，本实施例中开设开口一13、开口二15目的，部分在于保证当SPAR平台摆动时不会产生干涉，特别是当SPAR平台呈水平状态时，能够收拢于养殖工船内。

正常作业时，SPAR平台2的硬舱4与铰接桁架11相铰接，SPAR平台2的中段桁架5穿过定位桁架12上的开口二15，而挡板16另一端滑动至插槽内，与中段桁架5的背面接触形成支承，从而对中段桁架5进行定位，使SPAR平台2保持水平的状态；而当需要将SPAR平台2放下时，挡板16在驱动源一的作用下回缩，不再对中段桁架5形成支承，SPAR平台2可在重力作用下摆动至竖直状态。

需要注意的是，说明书附图上虽然未标注滑槽和插槽，但是本领域技术人员可以根据本说明书限定的滑槽与插槽的结构、功能，根据实际需要，调整滑槽、插槽的形状等，对于驱动源一，可选择电磁铁、气缸等结构。驱动源一的安装，可在定位桁架12上开设相应的安装腔，安装腔通过通道与开口二15相连通，驱动源一的输出端穿过通道与挡板16相连接即可。

如图6、图7所示，中段桁架5靠近自身下端处沿宽度方向设置有连接轴17，连接轴17的两端延伸至中段桁架5的本体外；连接轴17的具体安装方式，可以采用转动设置，此时在中段桁架5上开设相应的安装孔或者固定轴承外圈，连接轴穿过安装孔或者与轴承内圈相固定。而作为其它方案，连接轴17采用与中段桁架5固定的方式，则可在拉索20的端部设置连接环，连接轴17穿过连接环两者转动配合。

横桁架9的两侧均设置有与连接轴17的两端相对应的滑轮18，横桁架9的中部设置有与滑轮18相对应的卷扬机19，卷扬机19上的拉索20绕过滑轮18与连接轴17的两端相连接，作为优选，滑轮18的外圆面开设限位槽，拉索20绕过该限位槽。卷扬机19用于控制SPAR平台2的摆动与复位。

如图7所示，作为优选，横桁架9沿自身长度方向开设有滑槽一21，滑槽一21的一端靠近铰接桁架11，滑槽一21的另一端靠近卷扬机19，滑轮18通过滑座22设置于滑槽一21上，滑座22与滑槽一21间设置有能够将滑座22固定于滑槽一21两端处的固定单元23。

本实施例中，固定单元23可在滑槽一21处开设若干个螺纹孔，滑座22上开设相对应的通孔，通过螺栓依次穿过通孔与螺纹孔，实现滑座22与滑槽一21的固定。

本实施例中，滑座22的上端面和滑块27的上端面均开设有卡槽29，两个卡槽29内能够同时插接卡板30。当滑块27需要带动滑座22移动时，将卡板30插接于两个卡槽29内，则可通过卡板30实现传动；待滑座22移动至预定位置后，将卡板30取出即可。

如图5、图7所示，铰接桁架11上的开口一13内设置有限位板24，当SPAR平台2处于竖直状态时，限位板24能够与硬舱4的背面相贴靠；滑座22上设置有能够对拉索20进行夹持的夹持单元25。

本实施例中，夹持单元25可设计为两块相对设置的夹板，拉索20穿过两块夹板形成的夹口，夹板可通过气缸、电磁铁等的驱动相靠近贴合，将拉索20夹紧。当然，也可选择市场上传统的夹爪等，能够将拉索20固定即可。

本发明的工作原理如下：本养殖工船与SPAR平台2相结合，平时，船体1上的主桁架3与SPAR平台2上的中段桁架5通过定位机构7实现相对固定，SPAR平台2上的硬舱4提供浮力，养殖工船在工作水深进行水产养殖；当遇到台风等恶劣天气时，定位机构7使中段桁架5从主桁架3上脱离，SPAR平台2在重力作用下绕与主桁架3的铰接轴14摆动，直至呈竖直状态，软舱6开始提供压载，带动船体1下降至水面以下，可躲避台风等恶劣天气，保证水产养殖的安全性，而人员可乘船飞机等离开；待海况稳定，取出软舱6中的压载，船体1重新上浮，养殖工船重新工作。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种升降式养殖工船，其特征在于，所述养殖工船包括船体(1)和SPAR平台(2)，所述船体(1)包括主桁架(3)，所述主桁架(3)上设置有网箱；所述SPAR平台(2)包括硬舱(4)、中段桁架(5)和软舱(6)，所述硬舱(4)的上端与所述主桁架(3)相铰接，所述硬舱(4)的下端与所述中段桁架(5)的上端相连接，所述中段桁架(5)的下端与所述软舱(6)相连接，所述主桁架(3)与中段桁架(5)间设置有能够使两者相对固定和脱离的定位机构(7)

所述主桁架(3)包括两根平行分布的横桁架(9)以及若干根位于两根横桁架(9)间的纵桁架(10)，各纵桁架(10)相互平行，且两端与两根所述横桁架(9)相连接，所述网箱设置于横桁架(9)与纵桁架(10)围成的区域内；其中与所述SPAR平台(2)上的硬舱(4)相铰接的纵桁架(10)定义为铰接桁架(11)，能够与所述SAPR平台上的中段桁架(5)相固定的定义为定位桁架(12)；

所述铰接桁架(11)的下端开设有开口一(13)，所述硬舱(4)上的铰接轴(14)的两端与所述开口一(13)的两侧相连接；所述定位桁架(12)的下端开设有开口二(15)，当所述SPAR平台(2)处于水平状态时，所述SPAR平台(2)的中段桁架(5)穿过所述开口二(15)，所述开口二(15)的两侧分别开设有滑槽和插槽，所述定位机构(7)包括挡板(16)，所述挡板(16)的一端滑动设置于所述滑槽内，所述挡板(16)的另一端能够在驱动源一的作用下滑动至所述插槽内，与中段桁架(5)的背面相贴靠从而形成支撑。

2.根据权利要求1所述的升降式养殖工船，其特征在于，所述中段桁架(5)沿长度方向设置有若干个垂荡板(8)。

3.根据权利要求1所述的升降式养殖工船，其特征在于，所述SPAR平台(2)有两组且相对设置，两组所述SPAR平台(2)的硬舱(4)靠近所述船体(1)的两端，两组所述SPAR平台(2)的软舱(6)相靠近。

4.根据权利要求1所述的升降式养殖工船，其特征在于，所述中段桁架(5)靠近自身下端处沿宽度方向设置有连接轴(17)，所述连接轴(17)的两端延伸至所述中段桁架(5)的本体外；所述横桁架(9)的两侧均设置有与所述连接轴(17)的两端相对应的滑轮(18)，所述横桁架(9)的中部设置有与所述滑轮(18)相对应的卷扬机(19)，所述卷扬机(19)上的拉索(20)绕过所述滑轮(18)与所述连接轴(17)的两端相连接。

5.根据权利要求4所述的升降式养殖工船，其特征在于，所述横桁架(9)沿自身长度方向开设有滑槽一(21)，所述滑槽一(21)的一端靠近所述铰接桁架(11)，所述滑槽一(21)的另一端靠近所述卷扬机(19)，所述滑轮(18)通过滑座(22)设置于所述滑槽一(21)上，所述滑座(22)与滑槽一(21)间设置有能够将滑座(22)固定于滑槽一(21)两端处的固定单元(23)。

6.根据权利要求5所述的升降式养殖工船，其特征在于，所述铰接桁架(11)上的开口一(13)内设置有限位板(24)，当所述SPAR平台(2)处于竖直状态时，所述限位板(24)能够与所述硬舱(4)的背面相贴靠；所述滑座(22)上设置有能够对所述拉索(20)进行夹持的夹持单元(25)。

7.根据权利要求6所述的升降式养殖工船，其特征在于，所述横桁架(9)沿自身长度方向开设有滑槽二(26)，所述滑槽二(26)上滑动设置有滑块(27)，所述滑块(27)上设置有用于承载物资的运输箱(28)，所述横桁架(9)上设置有用于带动滑块(27)移动的驱动源二，所述滑块(27)与所述滑座(22)可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的升降式养殖工船，其特征在于，所述滑座(22)的上端面和滑块(27)的上端面均开设有卡槽(29)，两个所述卡槽(29)内能够同时插接卡板(30)。

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