組合式抗風浪平穩型海洋平臺的製作方法

2023-09-18 01:18:10 4

專利名稱：組合式抗風浪平穩型海洋平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種組合式抗風浪平穩型海洋平臺。尤其是一種由各型單用或混用的抗風浪浮力支座互相組合連結構成，可固定或可航行，可採集波浪能量，有水上平臺及設備，附加有水下平臺及設備的組合式抗風浪平穩型海洋平臺。
背景技術：
目前，公知的水上平臺有世博會展出我國的展望未來的「漂浮農場船」。據英國《每日郵報》報導首個海洋空間站設計出爐，從外形上看，法國建築師雅克 羅格裡設計的「海洋軌道器」似乎是墜入大海的「進取」號星際飛船。一旦建造完成，這艘巨大的垂直式勘探船可能成為海洋勘探的未來。「海洋軌道器」的防撞擊系統基於用於國際空間站上的同類系統。對於這種新型海洋勘探船的建造，羅格裡充滿信心。他說「一年前，成功與失敗的可 能性還各佔一半。現在，我認為成功的可能性已達到90%。」在2009年夏季發表一次主題演說時，法國總統薩科齊曾提到「海洋軌道器」項目。此外，這一項目也獲得包括造船廠商DCNS以及國防電子設備製造商Thales在內的公司支持。網易探索報導的日本公司欲建海上漂浮城市「綠色浮蓮」。比利時設計「百合花瓣」漂浮的兩棲城市。荷蘭推出世界上第一座水上浮動公寓樓「城堡」。美科學家開發水上漂浮房。這些設計都還是使用傳統的重量直接作用壓在浮力體上方的方式。與自然對抗，都用整體浮體承擔重量。水的動蕩都傳遞給整體浮體上方的平臺。平臺重心都落在水面之上穩定性差。無法任意組合連結。消除各種危險因素影響。只能在水面上隨波漂浮，無法在水面上可固定可航行，無法同時搭載不同水面和水下載物進行水下生活、生產，海洋資源採集。造價高。人類還無法像在陸地一樣在海洋平穩生活、生產。許多研究領域都無法展開。因此海洋平臺領域成為目前海洋工程裝備產業領域技術研發的重點區域。歐洲和美國企業仍然具有很強的技術實力，特別是一些歐美公司幾乎佔據了市場壟斷地位。把波浪作為可再生、清潔能源轉換為有用的能源是人們長期的願望。英國能源部說，它相信波浪能是所有可再生能源中最有希望的。但是波浪能的不穩定性，又給波浪能的實際應用帶來了困難。如英國專利GB1014196所揭示的用波浪運動壓縮氣體獲取能量，這些技術通常只能捕獲波浪上下運動方向的能量，只在導航浮標、燈塔中有所應用。上世紀70年代，英國愛丁堡大學史蒂芬·索爾特(Stephen Salter)教授發明了一種新穎、高效的提取波浪能的方法和裝置，捕獲能量的效率能達到90%。他的發明立刻在能源界引起了轟動，人們稱該裝置為「索爾特波浪能裝置」，譽他本人為「波浪發電之父」。並先後被授予了英國專利權和美國專利權。英國專利號GB1482085。美國專利號US3928967。授予日1975年12月30日。該專利申請的名稱為《捕獲波浪能的裝置和方法》1977年I月14日再次申請了專利，名稱為《用於捕獲水波浪能的裝置》美國專利號US4134023。但因目前技術發電設備需固定在海床上，承受腐蝕、效率不高、造價及維修成本高。1982年研究顧問報告認為改進的裝置發電成本和核電成本差不多，限制了波浪發電的發展，現有的和未來的各種海洋資源採集設備和人員急需一個能降低資源採集成本，穩定的或可平穩移動的水面和水下作業、傳輸平臺。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服背景技術的不足。提供一種由各型單用或混用的抗風浪浮力支座互相組合連結構成。不與自然對抗與自然和諧共存，根據各種破壞力成因消除各種危險因素影響，在水面上可固定可航行，可採集資源。浮力可調，載荷可分配可調，可據需搭載不同水面和水下載物的組合式抗風浪平穩型海洋平臺。本實用新型解決技術問題所採用的技術方案是I、懸浮支架根據平臺任務所需，選用高強度和形狀的材料做平臺立柱。用等長的連結鐵鏈一端至少將圓形架體三等分與圓形架體連結，另一端與位於圓形架體圓心的平臺立柱的橫銷連結。呈圓錐形結構。是各型抗風浪浮力支座的核心。2、簡單可變浮力式抗風浪浮力支座在懸浮支架的每條連結鐵鏈和圓形架體上加系有浮力、數量和位置相同的浮體，浮力可調。也可在平臺立柱的不同位置同時設置多級此式浮力支座。3、單一式抗風浪浮力支座為一個組合結構，包括一個用玻璃鋼或鋼筋混凝土或其他強度高、質輕、耐腐蝕的合金等材料，根據不同載荷和重心點入海深度需要製作大小不同的圓錐形中空的浮體構件，圓錐形中空的浮體構件浮在水中，平臺立柱和懸浮支架在圓錐形中空的浮體構件的中空內部，圓形架體在圓錐形中空的浮體構件的中空內壁上與圓錐形中空的浮體構件連結。圓錐形中空的浮體構件開口上附加有防水隔膜，與圓錐形中空的浮體構件邊緣對應的平臺立柱附加有防撞墊圈。圓錐形中空的浮體構件可兼做容器。必要時可在圓錐形中空的浮體構件尖部附加裝有用長鋼管制作的末端有十字型薄板水翼的水底穩定翼，增加浮力支座的平穩性。4、混合多用途可變浮力式抗風浪浮力支座是在單一式抗風浪浮力支座的圓錐形中空的浮體構件外表面附加有外浮力裝置。包括兩個直徑不同的圓形架體、至少三等分圓周連結兩個圓形架體等長的外環鐵鏈以及在外環鐵鏈和圓形架體上加系的浮力、數量和位置相同的浮體，兩個直徑不同的圓形架體套在圓錐形中空的浮體構件外表面，浮力大小可以調節。圓錐形中空的浮體構件可兼做容器。必要時可在圓錐形中空的浮體構件尖部附加裝有用長鋼管制作的末端有十字型薄板水翼的水底穩定翼，增加浮力支座的平穩性。5、半球形抗風浪浮力支座有用強度高、質輕、耐腐蝕的合金等材料製作一字或十字型浮體固定板，一字或十字型浮體固定板的兩面固定有浮體。一字或十字型浮體固定板下方各連結有U型支撐架。平臺立柱末端裝有萬向圓球，不接觸的穿過一字或十字型浮體固定板中心，與U型支撐架下方重心點或十字交叉連接重心點的萬向球座連結。U型支撐架下方據需可附加裝有水平或垂直薄板穩定翼。波浪推動浮體上下動蕩使一字或十字型浮體固定板的外緣端和平臺底部和平臺立柱間各個方向的距離不斷變化。將浮體固定板的外緣端和平臺立柱或平臺底部用連接環附加連接有能量採集器就可採集各種波浪的各個方向能量，可適用於淺海或深海。6、可航行抗風浪浮力支座有用玻璃鋼或鋼筋混凝土或其他強度高、質輕、耐腐蝕的合金等材料根據不同用途製作大小不同的高速艦船艇身形狀的中空的浮體構件。一根或一根以上平臺立柱末端裝有萬向圓球與中空的浮體構件艙底重心點的萬向球座連結，中空的浮體構件除與平臺立柱連結點艙面外附加有分隔的密封艙。中空的浮體構件與平臺立柱連結點艙面外附加有彈性防水罩防水。提高中空的浮體構件安全性。可兼水面航行。波浪推動中空的浮體構件左右，上下動蕩使中空的浮體構件艙面和平臺底部和平臺立柱間各個方向的距離不斷變化。將中空的浮體構件艙面和平臺立柱或平臺底部用連接環附加連接有能量採集器就可採集各種波浪的各個方向能量，可適用於淺海或深海。7、組合式抗風浪平穩型海洋平臺由抗風浪浮力支座互相組合連結構成。各型抗風浪浮力支座都改變傳統重量對浮體作用力的方向。降低平臺的重心點且其入水深度可調。使平臺成為海上不倒翁。大部分浮體都採用受力面積最小的形狀。大部分浮體都是潛體。沉於海中受海面風浪影響很小。潛體基本承擔了所有的重量。海水左右搖晃、上下起伏、海流單向流動對每個浮體作用力的方向、時間、大小各不相同。作用力互相幫助、互相牽制、抵消。加上減震阻尼器的作用和連結鐵鏈本身柔性和柔性連結的緩衝。因此，所有浮體都不能形成合力把海水的動蕩傳遞給抗風浪浮力支座的平臺立柱。只能共同形成合力為抗風浪浮力支座的平臺立柱提供平穩向上的浮力。各型抗風浪浮力支座基本不用錨定在大洋中的相對位置也不會改變。8、平臺立柱附加有減震阻尼器。減震阻尼器有用高強度的材料製做一端開口，一端密閉外表面有充放氣閥的氣缸。氣缸裡有柱式活塞。與平臺立柱口徑相當的柱式活塞一端可與平臺立柱進行連結。氣缸的密閉端可以和平臺立柱進行連結。裝在氣缸裡的柱式活塞對密閉在在氣缸中的空氣根據不同的載荷進行壓縮形成氣墊。平臺立柱附加有了減震阻尼器就像現代汽車在輪軸與車身間安裝的減震阻尼器消除高速行駛時地面顛簸對車身衝擊一樣。消除海水上下起伏對平臺立柱的部分作用力。通過對氣缸的充放氣改變平臺立柱的長度和壓縮空氣的壓力。附加安裝的減震阻尼器對各個抗風浪浮力支座的載荷進行分配、調節。方便更換、維修抗風浪浮力支座及平臺立柱作用。當然還可以採用其他形式的減震阻尼裝置。9、平臺立柱或水上平臺底部附加連接有能量採集器，能量採集器連結有半球形抗風浪浮力支座的一字或十字型浮體固定板或可航行抗風浪浮力支座的中空的浮體構件就可以採集波浪的能量了。能量採集器有壓向柱塞式波浪能量採集器和拉向柱塞式波浪能量採集器壓向柱塞式波浪能量採集器有鋼管做的兩個一端開口，一端密閉的工作氣缸，兩個工作氣缸裡有共用的柱式活塞。柱式活塞兩端對密閉在兩個工作氣缸中的流體進行壓縮。各密閉的工作氣缸外表面有出流體單向閥和進流體單向閥。擠壓壓向柱塞式波浪能量採集器兩端工作氣缸密閉端頂部就可通過柱式活塞擠壓工作氣缸內流體採集能量。拉向柱塞式波浪能量採集器是在壓向柱塞式波浪能量採集器的兩個工作氣缸密閉端頂部都加裝有長於工作氣缸口徑的橫銷。橫銷上有兩個頂端為圓環的拉杆架，其頂端兩個圓環分別左右套住兩個工作氣缸密閉端頂部的橫銷。交叉互拉拉向柱塞式波浪能量採集器兩端拉杆架就可通過柱式活塞擠壓工作氣缸內流體採集能量。當然還可以採用其他形式的能量採集器。組合式抗風浪平穩型海洋平臺的出現帶來整體和具體有益效果包括I、組合式抗風浪平穩型海洋平臺的出現帶來整體的有益效果，改變了傳統重量對浮體作用力的方向，重心點在海面的思路。將重心下降到了海平面以下且重心點入海深度可根據平臺的需要進行調節。平臺成為海上不倒翁。這些都將引領海洋能量採集、資源採集、橋梁、水面建築物基礎、海上鑽井平臺、碼頭、水面交通工具、救生器材、運動器械新的發展方向，將促進新領域的科學研究和發展。2、組合式抗風浪平穩型海洋平臺由抗風浪浮力支座互相組合連結構成。其整體或任意一點的浮力可隨意調節，使海洋平臺可以適應不同海區和海況和建築需要。結構簡單穩定造價低廉。維修、更換方便。組合搭建過程快捷。使用中不需錨定不漂移。抗風浪能力強，能消除各種海上危險因素影響，躲避海浪、內波流、潮汐流、海平面上升、洪災、旱災、地震、海嘯、颱風、颶風。做為未來人類多用途，像在陸地一樣在海洋平穩生活、生產的場所。利用它進行各種海洋能量，淡水，礦物資源，生物資源和藥物資源的勘探，採集。航天跟蹤定位等，將為人類提供一個嶄新的生存空間。3、組合式抗風浪平穩型海洋平臺的出現帶來具體的有益效果，可搭建形狀大小，高度不同、不破壞生態、不影響船舶航行的溝通海峽兩岸的橋梁。也可搭建水面機場、碼頭或作為水面建築物的基礎。4、組合式抗風浪平穩型海洋平臺的出現帶來具體的有益效果，為現有的和未來的各種海洋資源採集設備和人員提供一個穩定的或可平穩移動的水面和水下作業、傳輸平臺，降低資源採集成本。5、組合式抗風浪平穩型海洋平臺的出現帶來具體的有益效果，由可航行抗風浪浮力支座互相組合連結構成的組合式抗風浪平穩型海洋平臺加裝動力或駁船拖拽就可航行。實現追風逐浪或躲避危險。還能採集波浪能量並轉化為壓縮空氣和淡水。可適用於淺海或深海。

圖I為懸浮支架的結構示意圖圖中1.平臺立柱2.減震阻尼器3.圓形架體4.連結鐵鏈5.平臺立柱的橫銷6.減震阻尼器充放氣閥圖2為簡單可變浮力式抗風浪浮力支座的結構示意圖圖中1.平臺立柱2.減震阻尼器3.圓形架體4.連結鐵鏈5.平臺立柱的橫銷6.減震阻尼器充放氣閥7.浮體圖3為單一式抗風浪浮力支座的結構示意圖圖中8.懸浮支架9.中空的浮體構件10.防撞墊圈圖4為混合多用途可變浮力式抗風浪浮力支座的結構示意圖圖中7.浮體8.懸浮支架9.中空的浮體構件10.防撞墊圈11.外浮力裝置圖5為半球形抗風浪浮力支座的結構示意圖圖中1.平臺立柱7.浮體12. —字或十字型浮體固定板13. U型支撐架14.萬向圓球和萬向球座15.薄板穩定翼16.能量米集器連結環圖6為可航行抗風浪浮力支座的結構示意圖圖中1.平臺立柱9.中空的浮體構14.萬向圓球和萬向球座16.能量採集器連結環圖7為減震阻尼器的結構示意圖圖中6.減震阻尼器充放氣閥17.柱式活塞18.氣缸19.連結橫銷圖8為壓向和拉向柱塞式波浪能量採集器的結構示意圖[0036]圖中17.柱式活塞18.氣缸19.連結橫銷20.出流體單向閥21.進流體單向閥22.拉杆架27.壓向柱塞式波浪能量採集器28.拉向柱塞式波浪能量採集器圖9為組合式抗風浪平穩型海洋平臺的結構示意圖圖中1.平臺立柱2.減震阻尼器23.抗風浪浮力支座24.水上平臺及設備25.水下平臺及設備26.水下平臺吊繩27.連結鋼管
具體實施方式
I、
以下結合附圖2和附圖9對實施本實用新型做進一步的描述組合式抗風浪平穩型海洋平臺由抗風浪浮力支座互相組合連結構成。以簡單可變浮力式抗風浪浮力支座23為支撐點。平臺立柱I相互間用連結鋼管27任意組合連結。搭建形狀、高度不同，適應不同海區、海況和任務需要，穩定、安全的組合式抗風浪平穩型海洋平臺。簡單可變浮力式抗風浪浮力支座23改變傳統重量對浮體7作用力的方向。降低平臺的重心點且其入水深度可調。使平臺成為海上不倒翁。大部分浮體7都採用受力面積最小的形狀。大部分浮體7都是潛體。沉於海中受海面風浪影響很小。潛體基本承擔了所有的重量。海水左右搖晃、上下起伏、海流單向流動對每個浮體7作用力的方向、時間、大小各不相同。作用力互相幫助、互相牽制、抵消。加上減震阻尼器2的作用和連結鐵鏈4本身柔性和柔性連結的緩衝。因此，所有浮體7都不能形成合力把海水的動蕩傳遞給抗風浪浮力支座的平臺立柱I。只能共同形成合力為抗風浪浮力支座的平臺立柱I提供平穩向上的浮力。簡單可變浮力式抗風浪浮力支座23與簡單可變浮力式抗風浪浮力支座23間受力的大小、方向和時間各不相同。作用力互相牽制、抵消。整體或任意一點的浮力可隨意調節。抗風浪能力強不需錨定不漂移。能消除各種海上危險因素影響，躲避海浪、內波流、潮汐流、海平面上升、洪災、旱災、地震、海嘯、颱風、颶風。做為未來人類多用途，像在陸地一樣在海洋平穩生活、生產的場所。利用它進行各種海洋能量、淡水、礦物資源、生物資源和藥物資源的勘探、採集、航天跟蹤定位等，組合式抗風浪平穩型海洋平臺的水上平臺及設備24。將為人類提供一個像在陸地一樣的嶄新生存空間。2、組合式抗風浪平穩型海洋平臺由抗風浪浮力支座互相組合連結構成。以可航行浮力支座單用為支撐點，平臺立柱相互間用連結鋼管任意組合連結搭建的形狀大小，高度不同的可航行組合式抗風浪平穩型海洋平臺。加裝動力或駁船拖拽可航行，其最小單元就是雙體或多體的組合式抗風浪平穩型海洋平臺船。在可航行組合式抗風浪平穩型海洋平臺或組合式抗風浪平穩型海洋平臺船的水上平臺上可安裝各種風機及發電，波浪能儲備，淡水採集、儲備等設備，為現有的和未來的各種海洋資源採集設備和人員提供一個穩定的實現追風逐浪或躲避危險的水上平臺和水下平臺。可適用於淺海或深海。3、組合式抗風浪平穩型海洋平臺由抗風浪浮力支座互相組合連結構成。以可航行抗風浪浮力支座和半球形抗風浪浮力支座單用或混用為支撐點，平臺立柱相互間用連結鋼管任意組合連結。搭建形狀大小，高度不同的組合式抗風浪平穩型海洋平臺。可航行抗風浪浮力支座在水面上的高速艦艇艇身形狀的中空的浮體構件艙面和半球形抗風浪浮力支座的一字或十字型浮體固定板頂端外邊緣在波浪推動下與平臺立柱或平臺底部各個方向的距離不斷發生變化。附加用壓向和拉向柱塞式波浪能量採集器連結它們，就可以採集這些能量轉化為壓縮空氣。送到水上平臺上的儲氣罐備用並生產淡水。這種組合式抗風浪平穩型海洋平臺可適用於淺海或深海。4、組合式抗風浪平穩型海洋平臺由抗風浪浮力支座互相組合連結構成。以各型抗風浪浮力支座單用或混用為支撐點，平臺立柱相互間用連結鋼管任意組合連結。可搭建形狀大小，高度不同、不破壞生態、不影響船舶航行、溝通海峽兩岸的橋梁。作為水面機場、碼頭、建築物的基礎。5、組合式抗風浪平穩型海洋平臺由抗風浪浮力支座互相組合連結構成。以各型抗風浪浮力支座單用或混用為支撐點，平臺立柱相互間用連結鋼管任意組合連結。搭建的形狀大小，高度不同，可固定的可航行的組合式抗風浪平穩型海洋平臺，組合式抗風浪平穩型海洋平臺附加吊裝有水下平臺。為現有的和未來的各種海洋資源採集設備和人員提供一個穩定的或可平穩移動的水下作業、傳輸平臺。水下作業人員無需再懸浮水中，可以腳踏實地的大幹快上了。可吊裝或拖拽用高強度抗壓、透明材料製造流線型或圓球形或其它抗壓形狀的水下勘探器或水下旅館或水下安全遊覽潛艇。可固定安裝或臨時停靠。可臨時遊覽，也可供人在水下長期生活，勘探。不同的水下平臺及設備和人員可完成不同的任務。
權利要求1.組合式抗風浪平穩型海洋平臺，由抗風浪浮力支座互相組合連結構成，其特徵是所述抗風浪浮力支座有平臺立柱與浮體，平臺立柱有懸浮支架或萬向圓球，附加有減震阻尼器，附加有能量採集器，組合式抗風浪平穩型海洋平臺有水上平臺，水上平臺有設備，附加有水下平臺，水下平臺有設備。
2.根據權利要求I所述的組合式抗風浪平穩型海洋平臺，其特徵是所述懸浮支架有平臺立柱、圓形架體，等長的連結鐵鏈一端至少將圓形架體三等分與圓形架體連結，另一端與位於圓形架體圓心的平臺立柱的橫銷連結。
3.根據權利要求I所述的組合式抗風浪平穩型海洋平臺，其特徵是所述抗風浪浮力支座是在懸浮支架的連結鐵鏈和圓形架體上加系有浮力、數量和位置相同的浮體。
4.根據權利要求I所述的組合式抗風浪平穩型海洋平臺，其特徵是所述抗風浪浮力支座有中空的浮體構件，平臺立柱和懸浮支架在中空的浮體構件的中空內部與浮體構件連結，中空的浮體構件開口上附加有防水隔膜，平臺立柱附加有防撞墊圈，中空的浮體構件附加有水底穩定翼，中空的浮體構件外表面附加有外浮力裝置。
5.根據權利要求I所述的組合式抗風浪平穩型海洋平臺，其特徵是所述抗風浪浮力支座有中空的浮體構件，平臺立柱有萬向圓球與中空的浮體構件艙底重心點的萬向球座連結，中空的浮體構件附加有分隔的密封艙，附加有彈性防水罩，附加有能量採集器。
6.根據權利要求I所述的組合式抗風浪平穩型海洋平臺，其特徵是所述抗風浪浮力支座有一字或十字型浮體固定板，一字或十字型浮體固定板有浮體，一字或十字型浮體固定板連結有U型支撐架,平臺立柱有萬向圓球,不接觸的穿過一字或十字型浮體固定板中心，與U型支撐架下方重心點或十字交叉連接重心點的萬向球座連結，U型支撐架附加有水底穩定翼，一字或十字型浮體固定板附加有能量採集器。
7.根據權利要求I所述的組合式抗風浪平穩型海洋平臺，其特徵是所述減震阻尼器有一端開口，一端密閉外表面有充放氣閥的氣缸，氣缸裡有柱式活塞，柱式活塞一端與平臺立柱連結，氣缸的密閉端和平臺立柱連結。
8.根據權利要求I所述的組合式抗風浪平穩型海洋平臺，其特徵是所述能量採集器有兩個一端開口，一端密閉的工作氣缸，兩個工作氣缸裡有共用的柱式活塞，工作氣缸外表面有出流體單向閥和進流體單向閥，兩個工作氣缸密閉端頂部附加有橫銷，橫銷上附加有拉杆架。
專利摘要一種組合式抗風浪平穩型海洋平臺。尤其是由各型單用或混用的抗風浪浮力支座互相組合連結構成，可固定或可航行，可採集波浪能量，有水上平臺及設備和人員，附加有水下平臺及設備和人員的組合式抗風浪平穩型海洋平臺。各型抗風浪浮力支座都改變傳統艦船與筏式漂浮重量對浮體作用力的方向。降低重心點，重心點入水深度可調。浮力可調。載荷可分配可調。只提供給海洋平臺向上浮力，不能把水的動蕩傳遞給海洋平臺。減震阻尼裝置消除海水上下起伏對平臺立柱的部分作用力。不與自然對抗與自然和諧共存，根據各種破壞力成因消除各種危險因素影響。適應各種水上和水下生活、生產、資源採集任務的組合式抗風浪平穩型海洋平臺。
文檔編號B63B35/44GK202807054SQ20122006669
公開日2013年3月20日 申請日期2012年2月28日 優先權日2012年1月6日
發明者朱劍文 申請人:朱劍文