一种波浪能驱动海水提升装置的制作方法

1.本实用新型涉及船舶与海洋工程机械设备技术领域，具体涉及一种波浪能驱动海水提升装置。


背景技术：

2.在船舶与海洋工程领域，海水是一种重要的水资源。经过净化和淡化后的海水，广泛的应用于生产、消防、轮机设备冷却、船舶压载、人员救助、日用生活洗涤等各个领域。当前，在船舶和海洋平台上广泛采用电动机驱动各类海水泵来获取海水，电动机的功率通常有几十千瓦到几百千瓦不等，工作时需要耗费可观的电能，同时发电机组也将产生大量的碳排放。
3.随着国际社会对于大气环境保护的日益关注，国际组织如国际海事组织imo等均出台了相应的政策和法规，限制船舶和海洋平台的碳排放，鼓励使用波浪能、风能、太阳能等绿色能源。因此，行业内亟需一种完全使用绿色能源、使用方便的海水提升装置。
4.现有技术中也有使用波浪能实现发电能功能，但是目前技术也不成熟。而目前暂无合适的装置或者设备来利用波浪能实现海水的提升，尚需开发。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种波浪能驱动海水提升装置，以实现节能减排的技术效果。
6.具体的，本实用新型提供一种波浪能驱动海水提升装置，包括基座组件、悬臂组件以及海水泵入组件；所述海水泵入组件自下而上依次包括驱动板和活塞泵构件；所述驱动板和活塞泵构件固定连接；所述泵体的上侧连通有输送管道；所述输送管道沿悬臂组件延伸至船体中；在海面波浪的作用下，所述驱动板驱动活塞泵构件做往复运动，将海水提升至输送管道中。
7.本实用新型的波浪能驱动海水提升装置完全依赖海洋波浪能驱动工作，无需船舶或者海洋平台提供能源动力，因此是一种完全绿色、节能的海水提升设备。
8.所述基座组件的底部固定在船舶的甲板上，起到支撑和安装悬臂组件的作用。所述基座组件可以设计为旋转式的，以灵活调整悬臂组件的位置，通过带动所述悬臂组件转动。所述悬臂组件起到支撑海水泵入组件的作用，同时方便安装输送管道，便于输送管道的布局。
9.所述驱动板在海面波浪力作用下，随波面升降，驱动板带动活塞泵构件作上下往复运动，以实现海水提升，并在活塞泵构件上升运动阶段，将海水通过输送管道输送至船舶或者海洋工程平台后续利用。相比于现有的海水提升泵，该装置的显著优点在于，完全由海洋波浪能驱动，不需要额外提供动力和能源，减少了船舶和海洋平台的能源消耗，实现节能减排。
10.进一步的，所述活塞泵构件包括活塞杆和泵体；所述活塞杆活动式设于所述泵体
中；所述活塞的下端与驱动板固定连接。
11.所述活塞杆设于泵体中，所述泵体呈管装，利用活塞杆的上下运动，形成向上的推动力，将海水向上泵入至输送管道中。在海面波浪的作用下，驱动板驱动活塞杆做往复运动，提升海水。
12.进一步的，所述活塞杆的顶部设有单向阀；所述活塞杆的底部设有过滤器。
13.具体的，在一个波浪周期中，当驱动板带动活塞杆下行时，由于单向阀的单向导通作用，在泵体中形成一定的真空度，海水经过活塞杆的内部通道进入泵体，随后当驱动板带动活塞杆上行时，泵体中的容积减小，其中的海水将通过输送管道排放至需要的使用平台。
14.优选的，所述驱动板呈等边六边形；中部设有通孔，所述活塞杆的下端穿过所述通孔，再连接所述过滤器。
15.所述驱动板主要是利用海水波浪上下起伏形成对海水的提升作用力；而驱动板的接触面积对海水的提升力也起到很大的作用；在优选的条件下，所述驱动板与海水的接触面积越大越好，因此，优选的，所述驱动板呈等边六边形，实现与海水有较大的接触面积。但是并不代表对驱动板形状和结构的限定；任何对于驱动板形状和结构的简单改进，均在本实用新型的保护范围之内。
16.进一步的，所述悬臂组件包括安装端和悬臂端，所述悬臂端设有万向节，所述泵体通过所述万向节悬挂在悬臂端。
17.优选的，为了实现所述活塞泵构件上下有缓存的移动空间，所述悬臂端设有万向节，方便活塞泵构件的上下移动以及角度的变化。
18.进一步的，本实用新型的波浪能驱动海水提升装置还包括液压缸；所述液压缸一端与所述悬臂组件的下侧活动式连接，另一端与所述基座组件活动式连接。
19.为了实现所述悬臂组件角度的调节，本实用新型还设计了液压缸，所述液压缸与悬臂组件、基座组件形成三角形的结构，由于液压缸与所述悬臂组件为活动式连接，因此可以根据需求，调节悬臂组件的倾斜角度。
20.优选的，所述液压缸与所述悬臂组件的连接位点距离安装端的距离，小于所述悬臂组件长度的二分之一。
21.优选的，所述基座组件包括基座件和设于基座件中部的回转机构。
22.所述基座件起到支撑和稳固的作用，所述回转机构可以设施在基座的顶部、底部或者中部；优选的设计在座件中部。所述回转机构可以采用现有技术中的驱动件，通过中部设有转动轴，以实现回转机构360度转动；在不需要使用本实用新型的波浪能驱动海水提升装置，可以通过所述回转机构将活塞泵构件带动至船舶甲板上进行回收和收纳，拆装方便。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
24.本实用新型的活塞泵的驱动力完全来自波浪，不需要额外提供动力，耗费宝贵的能源，同时也能降低船舶碳排放，实现节能减排。
25.通过设计回转机构，能够将活塞泵布放到海水中，并可以方便的随船舶吃水或其他海浪条件的变化，调整活塞泵的工作姿态，达到最佳工作状态。
26.在非工作状态，可以通过布放回转机构，回收活塞泵、驱动板等，方便地对其进行维护保养，延长装置的使用寿命。
附图说明
27.图1为波浪能驱动海水提升装置整体结构示意图。
28.图2为本实用新型活塞泵构件结构示意图。
29.图3为本实用新型驱动板俯视结构示意图。
30.图4为本实用新型波浪能驱动海水提升装置工作原理图。
31.图5为本实用新型活塞泵构件的提升示意图。
具体实施方式
32.实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
33.需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
34.另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
35.实施例
36.本装置总体设计如图1～图2所示，本发明主要由驱动板1、活塞杆2、泵体3、输送管道4、悬臂组件5、液压缸6、回转机构7及基座件8组成。所述活塞杆2、泵体3、驱动板1通过万向节20悬挂在悬臂组件5的悬臂端。在海面波浪的作用下，驱动板1驱动活塞泵做往复运动，提升海水。
37.本装置在布放工作原理为，在回转机构7的作用下，整套装置绕甲板上的基座件8转动，可以将悬臂组件5及其悬挂的活塞杆2、泵体3、驱动板1伸出至船舶舷外。同时在液压缸6的作用下，调节悬臂组件5的倾角，最终将驱动板1以一定的吃水漂浮在海水中，从而使得驱动板1获得最大的波浪驱动力。在波浪驱动下，整套装置开始工作。
38.如图3所示，本实施例中所述驱动板1呈等边六边形；中部设有通孔30，所述活塞杆2的下端穿过所述通孔30，再连接所述过滤器10。
39.在本装置回收时，只需逆向操作布放过程，在回转机构7作用下，将悬臂组件5及其相关设备回转至船舶甲板，并通过液压缸6，将悬臂组件5调整至存放角度，完成回收。在此情况下，还可以方便的对活塞泵组件中的易损件进行更换和维修。
40.结合图4～图5所示，本实用新型的驱动板1始终漂浮于海面，并随海平面的升降改
变自身的位置。当驱动板1位于波浪波谷时刻，在自重的作用下，驱动板1带动活塞杆2下行；相应的，当驱动板1位于波谷时刻，浮力和波浪拍击力将推动驱动板1上行，所以在波浪力作用下，驱动板1能周期性的往复运动。
41.具体的，在一个波浪周期中，当驱动板1带动活塞杆2下行时，由于单向阀9的单向导通作用，在泵体3中形成一定的真空度，海水通过过滤器10，以及活塞杆2的内部通道进入泵体3；随后当驱动板1带动活塞杆2上行时，泵体3中的容积减小，其中的海水将通过管道排除。一个完整的波浪周期即可实现海水提取和外输。
42.以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化等用在本实用新型的设计，只要其不偏离本实用新型的技术效果均可。这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。