CN201437405U - 船舶装卸载能量收集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及船舶设备，尤其涉及船舶的自发电设备。包括由船壳凹陷形成的能量收集室、所述能量收集室内固定安装有可转动的转轴，该转轴的轴端安装有齿轮增速装置，该齿轮增速装置的输出轴与发电机的输入轴连接，所述的转轴与绳索的一端固定连接，且该绳索缠绕在所述的转轴上，所述绳索的另一端与浮体连接，所述转轴与涡卷弹簧的心轴连接。它能将船舶装卸载过程中重力势能的变化部分转换成电能，并且其过程无三废排放和油污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶设备，尤其涉及船舶的自发电设备。
背景技术
船舶装载过程中，船体逐渐下降；船舶卸载过程中，船体逐渐上升，船舶在装卸载过程中，其质量和相对于水面的高度不断变化，尤其是万吨级甚至几十万吨级的巨轮在装卸载过程中，其重力势能的变化非常巨大，将如此可观的能量的一部分转化成电能并储存起来，其作用和意义十分巨大，其经济价值也非常诱人，向海洋获取能源，一直是人类的目标和理想，国内外已有研究人员从事海水化学能源的研究和利用，也有科研人员从事海浪发电的研究和实验，但将船舶装卸载过程中能量的变化收集起来的报道和资料目前尚未见到。
实用新型内容
针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种船舶装卸载能量收集装置，它能将船舶装卸载过程中重力势能的变化部分转换成电能，并且其过程无三废排放和油污染。
为解决上述技术问题，本实用新型船舶装卸载能量收集装置，包括由船壳凹陷形成的能量收集室、所述能量收集室内固定安装有转动的转轴，该转轴的轴端安装有齿轮增速装置，该齿轮增速装置的输出轴与发电机的输入轴连接，所述的转轴与绳索的一端固定连接，且该绳索缠绕在所述的转轴上，所述绳索的另一端与浮体连接，所述转轴与涡卷弹簧的心轴连接。
采用上述方案后，浮体置于海面，浮体通过绳索拉动转轴转动，转轴通过齿轮增速机构与发电机连接，并产生电能，由于转轴与涡卷弹簧的心轴连接，船舶装载时船体下降，浮体拉动转轴使发电机发电，同时使涡卷弹簧贮存弹性势能，船舶卸载时由涡卷弹簧释放能量，驱动转轴转动使发电机发电，同时将绳索缠绕到转轴上并收回浮体，留待下次装载时工作，船舶装载和卸载时，转轴的转向相反，但都能使发电机转动产生电能，在发电机的电输出端连接整流装置，就可使输出电压与发电机转向无关，获得可用的电能。另一方面，由于转轴与涡卷弹簧的心轴连接，船舶装卸载过程中船体的摆动也使浮体相对船体一会儿上升，一会儿下降，转轴相应的一会儿受绳索拉动转动，一会儿受涡卷弹簧驱动转动，也能使发电机产生电能。
能量收集室由船壳的一部分凹陷形成，转轴、浮体和绳索均安装在能量收集室中，其中转轴位于船舶空载水位线以下位置，能量收集室设有档板，档板上有孔使海水与能量收集室连通，这种结构不仅将船舶装卸载过程中的升降和摆动转化成电能，还将船舶航行中产生的颠簸晃动都转化成电能，并且由于转轴安装室装有档板，使船壳的外形不受影响，符合船壳流线型的要求，减少航行阻力。
船壳上装有一套本实用新型船舶装卸载能量收集装置。
船壳上装有几套本实用新型船舶装卸载能量收集装置。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型船舶装卸载能量收集装置作进一步的详细说明。
图1是本实用新型船舶装卸载能量收集装置的结构原理示意图。
图2是本实用新型船舶装卸载能量收集装置中船壳、绳索、浮体、档板的装配关系示意图。
具体实施方式：
图1、图2中，船壳1凹陷形成能量收集室2，该能量收集室2中空载水位线以下位置安装有可转动的转轴3，转轴3的一端经密封圈10延伸到船体内部，并与涡卷弹簧6的心轴连接后与齿轮增速装置7的输入轴连接，齿轮增速装置7的输出轴与发电机8的输入轴连接，发电机8的输出端与整流装置9电连接，整流装置9为桥式整流电路。
绳索5缠绕在转轴3上，且其一端固定在转轴3上，其另一端与浮体4连接，档板11通过螺纹连接固定在能量收集室2周围的船壳1上，档板11的上下部位均开有通孔12，使船壳外的海水与能量收集室2连通。
浮体4与绳索5所受海水的浮力之和大于浮体与绳索的重力之和。
船舶装载时，船体逐渐下降，转轴3亦随船体逐渐下降，但浮体4始终浮于水面，虽然船体下降的速度缓慢，但由于装载过程中船体处于不断的摆动、晃动状态，因而船体的实际运动状态是不断摆动、晃动着缓慢下降，因而浮体4仍然能够相对船体较快的上升和下降，从而使转轴3转动，再经过齿轮增速装置7增速后能够使发电机8的输入轴较快的转动并发出电能，经整流电路9整流后供给后续电路。
绳索5拉动转轴3转动时，其一部分能量用于驱动发电机8发电，另一部分能量被涡卷弹簧6吸收，转轴3延伸到船壳1内部时，由于有密封圈10密封，海水不能渗入船内，又由于转轴3的转速不快，故密封性能较好。
船舶卸载时的情况与船舶装载时相反，船体逐渐上升，船体的实际运动状态是不断摆动、晃动着缓慢上升，因而浮体4仍然能够相对船体较快的上升和下降，从而使转轴3转动，再经过齿轮增速装置7增速后能够使发电机8的输入轴较快的转动并发出电能，经整流电路9整流后供给后续电路。转轴3亦随船体上升，转轴3在涡卷弹簧6的驱动下将绳索5缠绕到转轴3上，为下次装载做好准备。
船舶航行时，由于受风浪的影响，船壳总在不停地摆动，但只要能量收集室2中的水位相对船壳总是发生变化，浮体4就会相对船壳1发生竖直方向的相对运动，就会拉动转轴3转动使发电机8发电或者涡卷弹簧6驱动发电机8发电。
Claims (3)
1.一种船舶装卸载能量收集装置，包括由船壳(1)凹陷形成的能量收集室(2)、所述的能量收集室(2)内固定安装有可转动的转轴(3)，该转轴(3)的轴端连接有齿轮增速装置(7)，该齿轮增速装置(7)的输出轴与发电机(8)的输入轴连接，其特征是：所述的转轴(3)与绳索(5)的一端固定连接，且该绳索(5)缠绕在所述的转轴(3)上，所述绳索(5)的另一端与浮体(4)连接，所述转轴(5)与涡卷弹簧(6)的心轴连接。
2.根据权利要求1所述的船舶装卸载能量收集装置，其特征是：所述的转轴(3)安装在船舶空载水位线下方。
3.根据权利要求1所述的船舶装卸载能量收集装置，其特征是：所述的能量收集室(2)上设有档板(11)，该档板(11)通过螺纹连接固定在所述能量收集室(2)周圈的船壳(1)上，且该档板(11)的上下部位均开有通孔(12)。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105857560A (zh) * | 2015-01-19 | 2016-08-17 | 上海粤江实业有限公司 | 一种海洋波浪能驱动船 |
| CN111502824A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-07 | 高建文 | 一种基于5g通讯的便于维护的发电车 |
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