一種依靠浮子調節水翼攻角的推進裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種依靠浮子調節水翼攻角的推進裝置，包括船體、振蕩浮子和振蕩水翼組成。在波浪的作用下，浮子上下起伏，通過連接機構和帶動水翼振蕩運動，振蕩運動的水翼可以產生向前的推力，產生的推力通過水翼和船體之間的連接機構和作用于推進裝置連接架上，再傳遞到船體上，用于推進船體前進。用浮子帶動水翼振蕩，可以使水翼更有效的吸收波浪能，產生推力的效率更高。初步實驗表明，與沒有浮子帶動的水翼相比，在相同實驗工況下，用浮子帶動的水翼產生的推力，是沒有浮子帶動的水翼產生的推力的8倍以上。由于本發明專利技術只依靠吸收波浪能產生推力，不需要額外提供能量，因此該裝置具有綠色、節能、無污染的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種推進裝置，尤其涉及一種依靠浮子調節水翼攻角的推進裝置。
技術介紹
船舶在波浪中運動時，船舶受到的阻力比靜水中時大，即波浪增阻。然而，18世紀中葉，英國一艘捕鯨船在北冰洋發現一條死鯨，他們想打撈死鯨，卻發現追不上，洶涌的波浪推動著死鯨跑的比船還快。此外，還有人觀察到海豚的尾巴不動，借著船頭激起的波能和船一起以19km/h的速度前進的情形。這些現象引起了人們對借助波浪推進船舶的探討。波浪能是一種清潔的可再生能源，如果能用波浪能作為船舶等海洋結構物的推動力，將會有效緩解我們目前所面臨的能源壓力。一直以來，國內外學者對這一問題都進行著探索，但是進展緩慢。近年來，隨著能源問題的不斷凸顯，日益增強的節能減排意識和開發清潔新能源意識，借助波浪能推進船舶等海洋結構物得到了一定的發展。2008年，一艘只依靠波浪為動力的船“MermaidⅡ”成功從夏威夷駛回日本，充分證明了，依靠波浪能推進船舶等海洋結構物是可行的。近年來，國內外學者對波浪推進機理做了更進一步的探索，不過大多都是應用數值計算的方法研究振蕩水翼的性能。對波浪能推進裝置的研究較少，現有的波浪能推進裝置技術還不成熟，效率比較低，距離大規模實際應用還有許多地方需要改進和完善。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了提高將波浪能轉化為推力的效率而提供一種依靠浮子調節水翼攻角的推進裝置。本專利技術的目的是這樣實現的：船體上安裝有連接架，連接架的兩側對稱設置有固定架，每個固定架的端部固連有豎直側板，兩個豎直側板之間安裝有水翼，水翼的兩側對稱設置有水平桿，每個水平桿上均勻設置有長圓孔，豎直桿通過銷軸安裝在其中一個長圓孔中，豎直桿的上端安裝有振蕩浮子。本專利技術還包括這樣一些結構特征：1.船體上安裝有連接架是指連接架安裝在船體的尾部。2.船體上安裝有連接架是指連接架安裝在船體的中部。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：本專利技術依靠浮子②上下起伏，浮子帶動水翼振蕩，可以使水翼更有效的吸收波浪能，產生推力的效率更高。以往應用的波浪推進裝置都是振蕩水翼在波浪的作用下，隨浪自由振蕩，裝置結構簡單，但是效率相對較低。初步實驗表明，與沒有浮子帶動的水翼相比，在相同實驗工況下，用浮子帶動的水翼產生的推力，是沒有浮子帶動的水翼產生的推力的8倍以上。由于本專利技術只依靠吸收波浪能產生推力，不需要額外提供能量，因此本專利技術具有綠色、節能、無污染的優點。附圖說明圖1是本專利技術的推進裝置示意圖；圖2是本專利技術浮子與水翼之間的連接機構示意圖；圖3是本專利技術的推進裝置安裝在船尾部的斜二測示意圖；圖4是本專利技術的推進裝置安裝在船尾部的正視圖；圖5是本專利技術的推進裝置安裝在船尾部的右視圖；圖6是本專利技術的推進裝置安裝在船中部的斜二測示意圖；圖7是本專利技術的推進裝置安裝在船中部的正視圖；圖8是本專利技術的推進裝置安裝在船中部的右視圖；圖9是本專利技術中振蕩浮子的斜二測示意圖；圖10是本專利技術中振蕩浮子的上視圖(圖中所示尺寸為無量綱化尺寸)；圖11是本專利技術中振蕩浮子的前視圖(圖中所示尺寸為無量綱化尺寸)；圖12是本專利技術中振蕩浮子的右視圖(圖中所示尺寸為無量綱化尺寸)。其中：①船體；②浮子；③連接浮子和水翼的豎直桿；④連接浮子和水翼的水平桿；⑤連接水翼和船體的豎直側板；⑥軸承；⑦推進裝置的固定架；⑧水翼；⑨推進裝置連接架。具體實施方式下面結合附圖與具體實施方式對本專利技術作進一步詳細描述。結合圖1-8，介紹裝置各結構及作用，船體①泛指船舶等海洋結構物；浮子②是具有較好流線型的浮子(例如附圖9-12所示)，與普通浮子相比，可以有效的減小浮子在前進方向上的阻力，另外該浮子底部應瘦小，以保證浮子振蕩時有較小的粘性影響；③和④組成了浮子和水翼之間的連接機構，浮子的上下起伏運動通過該機構傳遞到水翼，使水翼產生繞轉軸的振蕩運動。軸承⑥安裝在水翼轉軸兩端，用來減小水翼轉動時的摩擦力；⑤和⑦組成了水翼和推進裝置連接架⑨之間的連接機構，水翼產生的推力通過兩端的轉軸，作用于和豎直側板⑤的連接處，再通過豎直側板⑤和推進裝置固定架⑦傳遞到推進裝置連接架⑨，再傳遞到船體①上。本專利技術的工作過程如下：當安裝有本專利技術的船舶等海洋結構物在波浪中航行時，浮子在波浪的作用下做上下起伏運動；上下起伏運動的浮子通過與水翼之間的連接機構③和④，帶動水翼振蕩運動，振蕩運動的水翼可以產生向前的推力，產生的推力通過水翼兩端的轉軸，作用于豎直側板上，再通過推進裝置連接架⑨和水翼之間的連接機構⑤和⑦，作用于推進裝置連接架⑨上，再傳遞到船體①上，推進船體前進。浮子帶動水翼使其與波浪中的水流形成較佳攻角，產生較大推力，以提高將波浪能轉化為推力的效率。初步實驗表明，與沒有浮子帶動的水翼相比，在相同實驗工況下，用浮子帶動的水翼產生的推力，是沒有浮子帶動的水翼產生的推力的8倍以上。由于本專利技術只依靠吸收波浪能產生推力，不需要額外提供能量，因此本專利技術具有綠色、節能、無污染的優點該推進裝置主要包括船體①、振蕩浮子②，振蕩水翼⑧，推進裝置連接架⑨，浮子和水翼之間的連接機構③和④，水翼和推進裝置連接架⑨之間的連接機構⑤和⑦。如圖3-5所示，當本專利技術放置在靜水中時，船體①水平靜止的浮在水面上，推進裝置連接架⑨安裝在船體上，推進裝置的固定架⑦固定連接在推進裝置連接架⑨上；推進裝置的固定架⑦的另一端與連接水翼的豎直側板⑤固定連接，組成水翼和推進裝置連接架⑨之間的連接機構；連接水翼和推進裝置連接架⑨的豎直側板⑤的另一端，通過軸承⑥和水翼⑧的轉軸連接，水翼⑧可以繞轉軸轉動；水翼⑧在靜水中的初始狀態為水平，其前緣朝向船首，并與連接浮子和水翼的水平桿④固定連接；水平桿④上設置有長圓孔(如圖2所示)，可以通過安裝在不同孔位置調節浮子與水翼間的水平距離，長圓孔還可以避免浮子起伏運動時出現卡死現象，水平桿④通過圓軸與連接浮子的豎直桿③連接，組成浮子和水翼之間的連接機構，在靜水中處于初始狀態時，水平桿④和豎直桿③垂直；豎直桿③的另一端和浮子②固定連接。在波浪的作用下，浮子②上下起伏運動，上下起伏運動的浮子，通過連接機構③和④帶動水翼⑧振蕩運動，振蕩運動的水翼可以產生向前的推力，產生的推力通過水翼⑧和推進裝置連接架⑨之間的連接機構⑤和⑦，作用于推進裝置連接架⑨上，再傳遞到船體，用于推進船體前進。本專利技術提供的是一種吸收波浪能，并把吸收的波浪能通過振蕩水翼直接轉化成推力的推進裝置，本專利技術可以用于船舶等海洋結構物的推進和輔助推進裝置，裝置由船體①、振蕩浮子②和振蕩水翼⑧組成。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種依靠浮子調節水翼攻角的推進裝置，其特征在于：船體上安裝有連接架，連接架的兩側對稱設置有固定架，每個固定架的端部固連有豎直側板，兩個豎直側板之間安裝有水翼，水翼的兩側對稱設置有水平桿，每個水平桿上均勻設置有長圓孔，豎直桿通過銷軸安裝在其中一個長圓孔中，豎直桿的上端安裝有振蕩浮子。

【技術特征摘要】
1.一種依靠浮子調節水翼攻角的推進裝置，其特征在于：船體上安裝有連接架，連接架
的兩側對稱設置有固定架，每個固定架的端部固連有豎直側板，兩個豎直側板之間安裝有水
翼，水翼的兩側對稱設置有水平桿，每個水平桿上均勻設置有長圓孔，豎直桿通過銷軸安裝
在其中一個長圓孔中，豎直桿的上...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郝紅彬，馬慶位，郭志群，廖康平，許國春，徐詩婧，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23