CN202807054U - 组合式抗风浪平稳型海洋平台 - Google Patents

Abstract

一种组合式抗风浪平稳型海洋平台。尤其是由各型单用或混用的抗风浪浮力支座互相组合连结构成，可固定或可航行，可采集波浪能量，有水上平台及设备和人员，附加有水下平台及设备和人员的组合式抗风浪平稳型海洋平台。各型抗风浪浮力支座都改变传统舰船与筏式漂浮重量对浮体作用力的方向。降低重心点，重心点入水深度可调。浮力可调。载荷可分配可调。只提供给海洋平台向上浮力，不能把水的动荡传递给海洋平台。减震阻尼装置消除海水上下起伏对平台立柱的部分作用力。不与自然对抗与自然和谐共存，根据各种破坏力成因消除各种危险因素影响。适应各种水上和水下生活、生产、资源采集任务的组合式抗风浪平稳型海洋平台。

Description

组合式抗风浪平稳型海洋平台

技术领域

本实用新型涉及一种组合式抗风浪平稳型海洋平台。尤其是一种由各型单用或混用的抗风浪浮力支座互相组合连结构成，可固定或可航行，可采集波浪能量，有水上平台及设备，附加有水下平台及设备的组合式抗风浪平稳型海洋平台。 

背景技术

目前，公知的水上平台有世博会展出我国的展望未来的“漂浮农场船”。据英国《每日邮报》报道：首个海洋空间站设计出炉，从外形上看，法国建筑师雅克·罗格里设计的“海洋轨道器”似乎是坠入大海的“进取”号星际飞船。一旦建造完成，这艘巨大的垂直式勘探船可能成为海洋勘探的未来。“海洋轨道器”的防撞击系统基于用于国际空间站上的同类系统。对于这种新型海洋勘探船的建造，罗格里充满信心。他说：“一年前，成功与失败的可能性还各占一半。现在，我认为成功的可能性已达到90％。”在2009年夏季发表一次主题演说时，法国总统萨科齐曾提到“海洋轨道器”项目。此外，这一项目也获得包括造船厂商DCNS以及国防电子设备制造商Thales在内的公司支持。网易探索报道的日本公司欲建海上漂浮城市“绿色浮莲”。比利时设计“百合花瓣”漂浮的两栖城市。荷兰推出世界上第一座水上浮动公寓楼“城堡”。美科学家开发水上漂浮房。这些设计都还是使用传统的重量直接作用压在浮力体上方的方式。与自然对抗，都用整体浮体承担重量。水的动荡都传递给整体浮体上方的平台。平台重心都落在水面之上稳定性差。无法任意组合连结。消除各种危险因素影响。只能在水面上随波漂浮，无法在水面上可固定可航行，无法同时搭载不同水面和水下载物进行水下生活、生产，海洋资源采集。造价高。人类还无法像在陆地一样在海洋平稳生活、生产。许多研究领域都无法展开。因此海洋平台领域成为目前海洋工程装备产业领域技术研发的重点区域。欧洲和美国企业仍然具有很强的技术实力，特别是一些欧美公司几乎占据了市场垄断地位。把波浪作为可再生、清洁能源转换为有用的能源是人们长期的愿望。英国能源部说，它相信波浪能是所有可再生能源中最有希望的。但是波浪能的不稳定性，又给波浪能的实际应用带来了困难。如英国专利GB1014196所揭示的用波浪运动压缩气体获取能量，这些技术通常只能捕获波浪上下运动方向的能量，只在导航浮标、灯塔中有所应用。上世纪70年代，英国爱丁堡大学斯蒂芬·索尔特(Stephen Salter)教授发明了一种新颖、高效的提取波浪能的方法和装置，捕获能量的效率能达到90％。他的发明立刻在能源界引起了轰动，人们称该装置为“索尔特波浪能装置”，誉他本人为“波浪发电之父”。并先后被授予了英国专利权和美国专利权。英国专利号GB1482085。美国专利号US3928967。授予日1975年12月30日。该专利申请的名称为《捕获波浪能的装置和方法》1977年1月14日再次申请了专利，名称为《用于捕获水波浪能的装置》美国专利号US4134023。但因目前技术发电设备需固定在海床上，承受腐蝕、效率不高、造价及维修成本高。1982年研究顾问报告认为改进的装置发电成本和核电成本差不多，限制了波浪发电的发展，现有的和未来的各种海洋资源采集设备和人员急需一个能降低资源采集成本，稳定的或可平稳移动的水面和水下作业、传输平台。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是： 

克服背景技术的不足。提供一种由各型单用或混用的抗风浪浮力支座互相组合连结构成。不与自然对抗与自然和谐共存，根据各种破坏力成因消除各种危险因素影响，在水面上可固定可航行，可采集资源。浮力可调，载荷可分配可调，可据需搭载不同水面和水下载物的组合式抗风浪平稳型海洋平台。 

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是： 

1、悬浮支架：根据平台任务所需，选用高强度和形状的材料做平台立柱。用等长的连结铁链一端至少将圆形架体三等分与圆形架体连结，另一端与位于圆形架体圆心的平台立柱的横销连结。呈圆锥形结构。是各型抗风浪浮力支座的核心。 

2、简单可变浮力式抗风浪浮力支座：在悬浮支架的每条连结铁链和圆形架体上加系有浮力、数量和位置相同的浮体，浮力可调。也可在平台立柱的不同位置同时设置多级此式浮力支座。 

3、单一式抗风浪浮力支座：为一个组合结构，包括一个用玻璃钢或钢筋混凝土或其他强度高、质轻、耐腐蚀的合金等材料，根据不同载荷和重心点入海深度需要制作大小不同的圆锥形中空的浮体构件，圆锥形中空的浮体构件浮在水中，平台立柱和悬浮支架在圆锥形中空的浮体构件的中空内部，圆形架体在圆锥形中空的浮体构件的中空内壁上与圆锥形中空的浮体构件连结。圆锥形中空的浮体构件开口上附加有防水隔膜，与圆锥形中空的浮体构件边缘对应的平台立柱附加有防撞垫圈。圆锥形中空的浮体构件可兼做容器。必要时可在圆锥形中空的浮体构件尖部附加装有用长钢管制作的末端有十字型薄板水翼的水底稳定翼，增加浮力支座的平稳性。 

4、混合多用途可变浮力式抗风浪浮力支座：是在单一式抗风浪浮力支座的圆锥形中空的浮体构件外表面附加有外浮力装置。包括两个直径不同的圆形架体、至少三等分圆周连结两个圆形架体等长的外环铁链以及在外环铁链和圆形架体上加系的浮力、数量和位置相同的浮体，两个直径不同的圆形架体套在圆锥形中空的浮体构件外表面，浮力大小可以调节。圆锥形中空的浮体构件可兼做容器。必要时可在圆锥形中空的浮体构件尖部附加装有用长钢管制作的末端有十字型薄板水翼的水底稳定翼，增加浮力支座的平稳性。 

5、半球形抗风浪浮力支座：有用强度高、质轻、耐腐蚀的合金等材料制作一字或十字型浮体固定板，一字或十字型浮体固定板的两面固定有浮体。一字或十字型浮体固定板下方各连结有U型支撑架。平台立柱末端装有万向圆球，不接触的穿过一字或十字型浮体固定板中心，与U型支撑架下方重心点或十字交叉连接重心点的万向球座连结。U型支撑架下方据需可附加装有水平或垂直薄板稳定翼。波浪推动浮体上下动荡使一字或十字型浮体固定板的外缘端和平台底部和平台立柱间各个方向的距离不断变化。将浮体固定板的外缘端和平台立柱或平台底部用连接环附加连接有能量采集器就可采集各种波浪的各个方向能量，可适用于浅海或深海。 

6、可航行抗风浪浮力支座：有用玻璃钢或钢筋混凝土或其他强度高、质轻、耐腐蚀的合金等材料根据不同用途制作大小不同的高速舰船艇身形状的中空的浮体构件。一根或一根以上平台立柱末端装有万向圆球与中空的浮体构件舱底重心点的万向球座连结，中空的浮体构件除与平台立柱连结点舱面外附加有分隔的密封舱。中空的浮体构件与平台立柱连结点舱面外附加有弹性防水罩防水。提高中空的浮体构件安全性。可兼水面航行。波浪推动中空的浮体构件左右，上下动荡使中空的浮体构件舱面和平台底部和平台立柱间各个方向的距离不断变化。将中空的浮体构件舱面和平台立柱或平台底部用连接环附加连接有能量采集器就可采集各种波浪的各个方向能量，可适用于浅海或深海。 

7、组合式抗风浪平稳型海洋平台由抗风浪浮力支座互相组合连结构成。各型抗风浪浮力支座都改变传统重量对浮体作用力的方向。降低平台的重心点且其入水深度可调。使平台成为海上不倒翁。大部分浮体都采用受力面积最小的形状。大部分浮体都是潜体。沉于海中受海面风浪影响很小。潜体基本承担了所有的重量。海水左右摇晃、上下起伏、海流单向流动对每个浮体作用力的方向、时间、大小各不相同。作用力互相帮助、互相牵制、抵消。加上减震阻尼器的作用和连结铁链本身柔性和柔性连结的缓冲。因此，所有浮体都不能形成合力把海水的动荡传递给抗风浪浮力支座的平台立柱。只能共同形成合力为抗风浪浮力支座的平台立柱提供平稳向上的浮力。各型抗风浪浮力支座基本不用锚定在大洋中的相对位置也不会改变。 

8、平台立柱附加有减震阻尼器。减震阻尼器有用高强度的材料制做一端开口，一端密闭外表面有充放气阀的气缸。气缸里有柱式活塞。与平台立柱口径相当的柱式活塞一端可与平台立柱进行连结。气缸的密闭端可以和平台立柱进行连结。装在气缸里的柱式活塞对密闭在在气缸中的空气根据不同的载荷进行压缩形成气垫。平台立柱附加有了减震阻尼器就像现代汽车在轮轴与车身间安装的减震阻尼器消除高速行驶时地面颠簸对车身冲击一样。消除海水上下起伏对平台立柱的部分作用力。通过对气缸的充放气改变平台立柱的长度和压缩空气的压力。附加安装的减震阻尼器对各个抗风浪浮力支座的载荷进行分配、调节。方便更换、维修抗风浪浮力支座及平台立柱作用。当然还可以采用其他形式的减震阻尼装置。 

9、平台立柱或水上平台底部附加连接有能量采集器，能量采集器连结有半球形抗风浪浮力支座的一字或十字型浮体固定板或可航行抗风浪浮力支座的中空的浮体构件就可以采集波浪的能量了。能量采集器有压向柱塞式波浪能量采集器和拉向柱塞式波浪能量采集器：压向柱塞式波浪能量采集器有钢管做的两个一端开口，一端密闭的工作气缸，两个工作气缸里有共用的柱式活塞。柱式活塞两端对密闭在两个工作气缸中的流体进行压缩。各密闭的工作气缸外表面有出流体单向阀和进流体单向阀。挤压压向柱塞式波浪能量采 集器两端工作气缸密闭端顶部就可通过柱式活塞挤压工作气缸内流体采集能量。拉向柱塞式波浪能量采集器是在压向柱塞式波浪能量采集器的两个工作气缸密闭端顶部都加装有长于工作气缸口径的横销。横销上有两个顶端为圆环的拉杆架，其顶端两个圆环分别左右套住两个工作气缸密闭端顶部的横销。交叉互拉拉向柱塞式波浪能量采集器两端拉杆架就可通过柱式活塞挤压工作气缸内流体采集能量。当然还可以采用其他形式的能量采集器。 

组合式抗风浪平稳型海洋平台的出现带来整体和具体有益效果包括： 

1、组合式抗风浪平稳型海洋平台的出现带来整体的有益效果，改变了传统重量对浮体作用力的方向，重心点在海面的思路。将重心下降到了海平面以下且重心点入海深度可根据平台的需要进行调节。平台成为海上不倒翁。这些都将引领海洋能量采集、资源采集、桥梁、水面建筑物基础、海上钻井平台、码头、水面交通工具、救生器材、运动器械新的发展方向，将促进新领域的科学研究和发展。 

2、组合式抗风浪平稳型海洋平台由抗风浪浮力支座互相组合连结构成。其整体或任意一点的浮力可随意调节，使海洋平台可以适应不同海区和海况和建筑需要。结构简单稳定造价低廉。维修、更换方便。组合搭建过程快捷。使用中不需锚定不漂移。抗风浪能力强，能消除各种海上危险因素影响，躲避海浪、内波流、潮汐流、海平面上升、洪灾、旱灾、地震、海啸、台风、飓风。做为未来人类多用途，像在陆地一样在海洋平稳生活、生产的场所。利用它进行各种海洋能量，淡水，矿物资源，生物资源和药物资源的勘探，采集。航天跟踪定位等，将为人类提供一个崭新的生存空间。 

3、组合式抗风浪平稳型海洋平台的出现带来具体的有益效果，可搭建形状大小，高度不同、不破坏生态、不影响船舶航行的沟通海峡两岸的桥梁。也可搭建水面机场、码头或作为水面建筑物的基础。 

4、组合式抗风浪平稳型海洋平台的出现带来具体的有益效果，为现有的和未来的各种海洋资源采集设备和人员提供一个稳定的或可平稳移动的水面和水下作业、传输平台，降低资源采集成本。 

5、组合式抗风浪平稳型海洋平台的出现带来具体的有益效果，由可航行抗风浪浮力支座互相组合连结构成的组合式抗风浪平稳型海洋平台加装动力或驳船拖拽就可航行。实现追风逐浪或躲避危险。还能采集波浪能量并转化为压缩空气和淡水。可适用于浅海或深海。 

附图说明

图1为悬浮支架的结构示意图 

图中：1.平台立柱2.减震阻尼器3.圆形架体4.连结铁链5.平台立柱的横销6.减震阻尼器充放气阀 

图2为简单可变浮力式抗风浪浮力支座的结构示意图 

图中：：1.平台立柱2.减震阻尼器3.圆形架体4.连结铁链5.平台立柱的横销6.减震阻尼器充放气阀7.浮体 

图3为单一式抗风浪浮力支座的结构示意图 

图中：8.悬浮支架9.中空的浮体构件10.防撞垫圈 

图4为混合多用途可变浮力式抗风浪浮力支座的结构示意图 

图中7.浮体8.悬浮支架9.中空的浮体构件10.防撞垫圈11.外浮力装置 

图5为半球形抗风浪浮力支座的结构示意图 

图中：1.平台立柱7.浮体12.一字或十字型浮体固定板13.U型支撑架14.万向圆球和万向球座15.薄板稳定翼16.能量采集器连结环 

图6为可航行抗风浪浮力支座的结构示意图 

图中：1.平台立柱9.中空的浮体构14.万向圆球和万向球座16.能量采集器连结环 

图7为减震阻尼器的结构示意图 

图中：6.减震阻尼器充放气阀17.柱式活塞18.气缸19.连结横销 

图8为压向和拉向柱塞式波浪能量采集器的结构示意图 

图中：17.柱式活塞18.气缸19.连结横销20.出流体单向阀21.进流体单向阀22.拉杆架27.压向柱塞式波浪能量采集器28.拉向柱塞式波浪能量采集器 

图9为组合式抗风浪平稳型海洋平台的结构示意图 

图中：1.平台立柱2.减震阻尼器23.抗风浪浮力支座24.水上平台及设备25.水下平台及设备26.水下平台吊绳27.连结钢管 

具体实施方式

1、下面结合附图2和附图9对实施本实用新型做进一步的描述：组合式抗风浪平稳型海洋平台由抗风浪浮力支座互相组合连结构成。以简单可变浮力式抗风浪浮力支座23为支撑点。平台立柱1相互间用连结钢管27任意组合连结。搭建形状、高度不同，适应不同海区、海况和任务需要，稳定、安全的组合式抗风浪平稳型海洋平台。简单可变浮力式抗风浪浮力支座23改变传统重量对浮体7作用力的方向。降低平台的重心点且其入水深度可调。使平台成为海上不倒翁。大部分浮体7都采用受力面积最小的形状。大部分浮体7都是潜体。沉于海中受海面风浪影响很小。潜体基本承担了所有的重量。海水左右摇晃、上下起伏、海流单向流动对每个浮体7作用力的方向、时间、大小各不相同。作用力互相帮助、互相牵制、抵消。加上减震阻尼器2的作用和连结铁链4本身柔性和柔性连结的缓冲。因此，所有浮体7都不能形成合力把海水的动荡传递给抗风浪浮力支座的平台立柱1。只能共同形成合力为抗风浪浮力支座的平台立柱1提供平稳向上的浮力。简单可变浮力式抗风浪浮力支座23与简单可变浮力式抗风浪浮力支座23间受力的大小、方向和时间各不相同。作用力互相牵制、抵消。整体或任意一点的浮力可随意调节。抗风浪能力强不需锚定不漂移。能消除各种海上危险因素影响，躲避海浪、内波流、潮汐流、海平面上升、洪灾、旱灾、地震、海啸、台风、飓风。做为未来人类多用途，像在陆地一样在海洋平稳生活、生产的场所。利用它进行各种海洋能量、淡水、矿物资源、生物资源和药物资源的勘探、采集、航天跟踪定位等，组合式抗风浪平稳型海洋平台的水上平台及设备24。将为人类提供一个像在陆地一样的崭新生存空间。 

2、组合式抗风浪平稳型海洋平台由抗风浪浮力支座互相组合连结构成。以可航行浮力支座单用为支撑点，平台立柱相互间用连结钢管任意组合连结搭建的形状大小，高度不同的可航行组合式抗风浪平稳型海洋平台。加装动力或驳船拖拽可航行，其最小单元就是双体或多体的组合式抗风浪平稳型海洋平台船。在可航行组合式抗风浪平稳型海洋平台或组合式抗风浪平稳型海洋平台船的水上平台上可安装各种风机及发电，波浪能储备，淡水采集、储备等设备，为现有的和未来的各种海洋资源采集设备和人员提供一个稳定的实现追风逐浪或躲避危险的水上平台和水下平台。可适用于浅海或深海。 

3、组合式抗风浪平稳型海洋平台由抗风浪浮力支座互相组合连结构成。以可航行抗风浪浮力支座和半球形抗风浪浮力支座单用或混用为支撑点，平台立柱相互间用连结钢管任意组合连结。搭建形状大小，高度不同的组合式抗风浪平稳型海洋平台。可航行抗风浪浮力支座在水面上的高速舰艇艇身形状的中空的浮体构件舱面和半球形抗风浪浮力支座的一字或十字型浮体固定板顶端外边缘在波浪推动下与平台立柱或平台底部各个方向的距离不断发生变化。附加用压向和拉向柱塞式波浪能量采集器连结它们，就可以采集这些能量转化为压缩空气。送到水上平台上的储气罐备用并生产淡水。这种组合式抗风浪平稳型海洋平台可适用于浅海或深海。 

4、组合式抗风浪平稳型海洋平台由抗风浪浮力支座互相组合连结构成。以各型抗风浪浮力支座单用或混用为支撑点，平台立柱相互间用连结钢管任意组合连结。可搭建形状大小，高度不同、不破坏生态、不影响船舶航行、沟通海峡两岸的桥梁。作为水面机场、码头、建筑物的基础。 

5、组合式抗风浪平稳型海洋平台由抗风浪浮力支座互相组合连结构成。以各型抗风浪浮力支座单用或混用为支撑点，平台立柱相互间用连结钢管任意组合连结。搭建的形状大小，高度不同，可固定的可航行的组合式抗风浪平稳型海洋平台，组合式抗风浪平稳型海洋平台附加吊装有水下平台。为现有的和未来的各种海洋资源采集设备和人员提供一个稳定的或可平稳移动的水下作业、传输平台。水下作业人员无需再悬浮水中，可以脚踏实地的大干快上了。可吊装或拖拽用高强度抗压、透明材料制造流线型或圆球形或其它抗压形状的水下勘探器或水下旅馆或水下安全游览潜艇。可固定安装或临时停靠。可临时游览，也可供人在水下长期生活，勘探。不同的水下平台及设备和人员可完成不同的任务。 

Claims (8)

1.组合式抗风浪平稳型海洋平台，由抗风浪浮力支座互相组合连结构成，其特征是：所述抗风浪浮力支座有平台立柱与浮体，平台立柱有悬浮支架或万向圆球，附加有减震阻尼器，附加有能量采集器，组合式抗风浪平稳型海洋平台有水上平台，水上平台有设备，附加有水下平台，水下平台有设备。

2.根据权利要求1所述的组合式抗风浪平稳型海洋平台，其特征是：所述悬浮支架有平台立柱、圆形架体，等长的连结铁链一端至少将圆形架体三等分与圆形架体连结，另一端与位于圆形架体圆心的平台立柱的横销连结。

3.根据权利要求1所述的组合式抗风浪平稳型海洋平台，其特征是：所述抗风浪浮力支座是在悬浮支架的连结铁链和圆形架体上加系有浮力、数量和位置相同的浮体。

4.根据权利要求1所述的组合式抗风浪平稳型海洋平台，其特征是：所述抗风浪浮力支座有中空的浮体构件，平台立柱和悬浮支架在中空的浮体构件的中空内部与浮体构件连结，中空的浮体构件开口上附加有防水隔膜，平台立柱附加有防撞垫圈，中空的浮体构件附加有水底稳定翼，中空的浮体构件外表面附加有外浮力装置。

5.根据权利要求1所述的组合式抗风浪平稳型海洋平台，其特征是：所述抗风浪浮力支座有中空的浮体构件，平台立柱有万向圆球与中空的浮体构件舱底重心点的万向球座连结，中空的浮体构件附加有分隔的密封舱，附加有弹性防水罩，附加有能量采集器。

6.根据权利要求1所述的组合式抗风浪平稳型海洋平台，其特征是：所述抗风浪浮力支座有一字或十字型浮体固定板，一字或十字型浮体固定板有浮体，一字或十字型浮体固定板连结有U型支撑架，平台立柱有万向圆球，不接触的穿过一字或十字型浮体固定板中心，与U型支撑架下方重心点或十字交叉连接重心点的万向球座连结，U型支撑架附加有水底稳定翼，一字或十字型浮体固定板附加有能量采集器。

7.根据权利要求1所述的组合式抗风浪平稳型海洋平台，其特征是：所述减震阻尼器有一端开口，一端密闭外表面有充放气阀的气缸，气缸里有柱式活塞，柱式活塞一端与平台立柱连结，气缸的密闭端和平台立柱连结。

8.根据权利要求1所述的组合式抗风浪平稳型海洋平台，其特征是：所述能量采集器有两个一端开口，一端密闭的工作气缸，两个工作气缸里有共用的柱式活塞，工作气缸外表面有出流体单向阀和进流体单向阀，两个工作气缸密闭端顶部附加有横销，横销上附加有拉杆架。 

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