新一代自生动力船的制作方法
【专利摘要】新一代自生动力船其特征是：将前后两船或者多船首尾用铰链轴连接，组成收集浪能用于驱动船舶自身行走的船队；当海浪袭来时，首先抬高第一船A，而船B仍然在原水线上，由于两船的上端用铰链轴连接，于是A船头会向上抬高，AB之间的下方距离会拉大，从而将双工高压缸的活塞拉出做功；当浪峰到达船B时，B被浪峰抬升，船A则跌入浪谷而相对下沉，但由于A通过铰链轴被B牵引，于是A向前倾，AB之间下方距离变小，从而将双工高压缸的活塞压入做功，如此顺延到C船，一直到尾船；被活塞加压后的液体再通过相应的马达带动发电机发电，再用电机带动驱动水泵或螺旋桨，或用双工高压缸直接加压海水，再用高压海水喷出的反作用力直接驱动自身的前进转向和后退。
【专利说明】新一代自生动力船
—:【技术领域】
[0001]本发明涉及到能源和水上交通领域。
二:【背景技术】
[0002]传统的船舶都必须配备动力，而动力又是由燃料转换来，随着能源的枯竭，能源问题越来越成为人类发展的瓶颈，本发明新一代自生动力船却另辟蹊径:利用波浪能量作为驱动自身的动力；它以船舶自身的重量为载体，最大化地收集浪能用于驱动自身从而达到不需要外加能量的自生动力的目的。
三:
【发明内容】
[0003]新一代自生动力船；它实质就是将能够托起无数个万吨巨轮的能量转换成电能或者其它形式的能量；它的能源来自汹涌的波浪；其特征是:用船舶自身重量为载体，将前后两船的上端用铰链轴连在一起，随着海浪的起伏、跌宕而不同时将单个船托起或者放下，从而使船与船之间形成的夹角发生变化，从而两船之间的下端之间的距离也相应发生变化，将这种船与船之间下端距离的变化，用双工高压缸或者其它转换工具，将这种能够托起整个船舶的巨大的海浪动能和势能转换成电能或者其它形式的能量用于驱动自身；其中包括:浪能采集系统；能量转换、蓄积系统和船舶自身的驱动系统；浪能的采集系统主要是利用船舶自身重量和双工高压缸将海浪能量采集起来送往能量转换蓄积系统；能量转换蓄积系统分两级蓄积形式:第一级是利用高压液体压缩蓄能罐里面的空气进行蓄能，第二级是转换蓄积形式是:将蓄能罐里的海浪能量通过液压马达带动发电机转化成电能用蓄电池或者超级电容器蓄积起来的蓄能方法；驱动系统是将蓄积的海浪能用于驱动船舶自身的航行。
[0004]1:海浪能采集系统:如图1所示，将前后两艘船舶用铰链轴(7)连成一体，甚至用多艘船舶首尾铰链成一条龙式的船队，；当海浪袭来时，首先抬高第一艘船A，而第二艘船B仍然在原水线上，由于两船的上端是用铰链轴7连在一起的，于是A被B所牵引而使A船头会向上抬高，AB之间的下方距离会拉大，从而带动多个同时工作的双工高压缸(I)工作，此时双工高压缸的活塞被拉出，如图2所示；当浪峰到达船B时，船A则进入浪谷而相对下沉，B被浪峰抬升，但由于A通过铰链轴(7)被B牵引，于是AB之间下方夹角变小，从而将双工高压缸I的活塞压入如图3所示。铰链轴也可以设置在船底部，其效果也一样，但这样会增加安装、维护、维修的难，从而增加制造成本，同时铰链轴因为常年被海水浸泡，寿命也不如安装在上部的长，还有在生产工艺上也因为要增加防水的问题也变得复杂，设备成本增加；但论铰链轴设在上面还是在船底，起使用效果是一样的。当然对于某些特殊因素的需要，也常采用铰链轴船底式布置；由于高压缸是双工的，它无论活塞是被压入或者被拉出，均在压缩介质做功，并同时补充压缩介质，原理图如如图4所示。高压缸的压缩介质可以是液压油，也可以是空气，也可以是软水、也可以是海水；双工高压缸的工作原理是:如图4所示:现以液压油为介质举例说明:当活塞(10)被拉出向a行使时，此时a端的进油阀(12)关闭，排油阀(11)被冲开，a内的高压油通过排油阀(11)进入储能罐⑷；与此同时，b中的进油阀
(17)被冲开，b中的液压油及时得到补充，因为b中的排油阀(16)是自动关闭着；储能罐
[4]中的高压油不能回流到b;当活塞(10)被压入向b端运行时，此时高压缸内的阀门工作情况刚好相反，即:a的排油阀(11)自动关闭，进油阀(12)被冲开，a内的液压油得到及时补充，同时，b内进油阀(17)自动关闭，出油阀(16)被冲开，高压油通过排油管(18)进入储能罐(4);总之，无论活塞(10)是被压入还是拉出，高压缸均可输出高压液压油。
[0005]2:能量缓冲、蓄能、转化系统:如图5所示:由发电机组(2)、液压马达或者高压空气马达(3)、储能罐(4)、低压承液罐(20)等所组成的能量缓冲、蓄能、转化系统；双工高压缸(I)将压缩后的介质压入缓冲储能罐(4)，为第一级蓄能；将储能罐(4)的高压液体送入液压马达(3)从而带动发电机(2)工作发电，向超级电容器或者蓄电池充电，为第二级蓄能；两级蓄能综合就是一个完整的缓冲、转化、蓄能系统；发电机和储能罐可以多个双工高压缸公用，也可以单缸单罐单机；如果采用的压缩介质为液压油或者软水之类的液体类，那么储能罐4内就必须-有一定的压缩空气室，如图1中的(6)，因为只有空气能够被压缩、储能。液体是很难被压缩的。
[0006]3:驱动系统:由储能罐⑷、电动水泵(21)、驱动调节开关(22)、驱动喷头(23)、左边转向喷头(24)、右边转向喷头(25)、左边转向喷头开关(26)、右边转向喷头开关(27)、前方倒车喷头(28)、前方倒车喷头开关(29)、电动螺旋桨、电动方向舵等组成船舶的驱动系统；其特征分为三种驱动形式:第一种驱动形式是:双工高压缸所压缩的是海水，那么蓄能罐里面蓄积的也就是高压海水，这样，蓄能罐里面的海水就分两路工作，一路用于发电，一路用于直接驱动喷头带动船舶行走、后退和转向，只有在保证使用于船舶行走所需的能量后的富余能量才用于发电，一般是在船舶抛锚、停泊的时候发电机(2)才会满负荷工作，同时当大海风平浪静的时刻，导致海浪能不足以驱动船舶前进的时候，电动水泵(21)才会启动工作，为船舶提供驱动力的补充；具体驱动器的布置是:首船的前方正面布置一个逆行喷头或者螺旋桨，逆行喷头或者螺旋桨除倒船和制动用外，对于发电船的安装施工维修也极为有用；左右两方向各布置一个，用于拐弯和调整方位；尾船布置一个大口径喷头或者大功率电动螺旋桨，用于高速驱动整个船队前进；第二种驱动方式是:第二种驱动方式是:“收支两条线”即采能、转换、蓄积系统只负责供电，由纯电动水泵(21)独自为船提供驱动力，这样:双工高压缸(I)里面的压缩介质便是液压油；第三种驱动方法是传统的螺旋桨在加以方向舵驱动，且螺旋桨好方向舵全部采用电机驱动。
[0007]新一代自生动力船所用的船舶要求不高，可以是小木船也可以是万吨巨轮，数量也可多可少，不过尽量要求船单体的大小不要差别很大，单个船的吃水线要尽量一致，否贝U，单个大船反倒影响采能效果；只要将普通船舶进行特殊的加固改装之后就行，原则就是一个:够结实，完全可以用一边的铰链将整个船体提升就行，再在上面布置风力发电机太阳能电池板、以及偏心轮发电机以尽量捕捉海洋自然资源；般舶将本发明的采集浪能采能方式采集的浪后能用于驱动船舶自身，从而使船舶成为自主动力驱动的绿色船舶，并且由于船与船之间有双工高压缸或者其他采能系统的存在，于是将震动能量转化车辆船舶的驱动力，从而使船舶具有了缓冲和阻尼作用，这样就有效地起到平稳作用，从而让乘坐者感觉不到颠簸而特别舒适。四:【专利附图】
【附图说明】；
[0008]图1是发电船队的原理结构图。
[0009]图2是波浪浪峰来临时，首先将A船抬高后带动双工高压缸的活塞拉出而做功的工作原理图。
[0010]图3是波浪浪峰到达B船时，A船掉进了波谷，相对下落的A船带动双工高压缸的活塞压入而做功的工作原理图。
[0011]图4为双工高压缸的结构构造和工作原理半剖视半外观图图；图4-1为双工高压缸体的全剖视原理图。
[0012]图5为驱动系统图；图6为能量转换、蓄积系统。
[0013]以上图中:双工高压缸⑴；发电机组(2);液压马达或者高压空气马达(3);储能罐⑷；被压缩的液体介质(5);压缩空气室(6);船与船之间的连接铰链轴(7);双工高压缸的活塞连杆与船体连接的活动转轴(8);双工高压缸体固定在船体上的活动转轴(9)；双工高压缸的活塞(10);双工高压缸的排泄单向阀(11)、(16);双工高压缸的进补料单向阀(12)、(17);双工高压缸活塞的连杆(13);高压输出管口(14)、(18);补充介质进入管口
(15)、(19);低压承液罐(20)。工高压缸的活塞连杆(13)与船体连接的活动转轴(8);双工高压缸体固定在船体上的活动转轴(9);双工高压缸的活塞(10);双工高压缸的排泄单向阀(11)、(16);双工高压缸的进料阀(12)、(17);连杆(13);高压输出管口 (14)、(18)；补充介质进入管口(15)、(19)低压承液罐(20);水泵输出口(21)、驱动调节开关(22)、驱动喷头(23)、左边转向喷头(24)、右边转向头(25)、左边转向喷头开关(26)、右边转向喷头开关(27)、前方倒车喷头(28)、前方倒车喷头开关(29)。
五:具体实施方案
[0014]新一代自生动力船；如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示:它包括海浪能采集系统；能量转换、蓄积系统和船舶自身的驱动系统；海浪能量的采集系统主要是利用船舶自身重量和双工高压缸将海浪能量采集起来送往能量转换蓄积系统；能量转换蓄积系统分两级蓄积形式:第一级是利用高压液体压缩蓄能罐里面的空气进行蓄能，第二级是转换蓄积形式是:将蓄能罐里的海浪能量通过液压马达带动发电机转化成电能用蓄电池或者超级电容器蓄积起来；驱动系统是将蓄积的浪能用于驱动船舶自身；具体由:双工高压缸(I);发电机组⑵；液压马达或者高压空气马达⑶；储能罐⑷；被压缩的液体介质(5);压缩空气室(6);船与船之间的连接铰链轴(7);双工高压缸的活塞连杆与船体连接的活动转轴
(8);双工高压缸体固定在船体上的活动转轴(9);双工高压缸的活塞(10);双工高压缸的排泄单向阀(11)、(16);双工高压缸的进补料单向阀(12)、(17);双工高压缸活塞的连杆
(13);高压输出管口(14)、(18);补充介质进入管口(15)、(19);低压承液罐(20)。工高压缸的活塞连杆(13)与船体连接的活动转轴(8);双工高压缸体固定在船体上的活动转轴(9);双工高压缸的活塞(10);双工高压缸的排泄单向阀(11)(16);双工高压缸的进料阀(12)、(17);连杆(13);高压输出管口 (14)、(18);补充介质进入管口 (15)、(19)低压承液罐(20);水泵输出口(21)、驱动调节开关(22)、驱动喷头(23)、左边转向喷头(24)、右边转向头(25)、左边转向喷头开关(26)、右边转向喷头开关(27)、前方倒车喷头(28)、前方倒车喷头开关(29)等组成；其特征是将两个以上的船用铰链轴(7)连成一条龙式船队并以船舶自身的重量为载体，利用海浪的不同时将船队的单体抬升和降下，由于前后船上方用铰链轴(7)连在一起，于是船与船之间下方的夹角随之改变而带动双工液压缸所组成的能量转换系统以采取、转换万吨级浪能为电能；再在船顶布置太阳能电池板、又在太阳能板上面布置风力发电机以及船底布置偏心轮发电机以尽量捕捉海洋自然资源；用电动水泵和驱动调节开关(22)、驱动喷头(23)、左边转向喷头(24)、右边转向头(25)、左边转向喷头开关
(26)、右边转向喷头开关(27)、前方倒车喷头(28)、前方倒车喷头开关(29)等实现船的行走、转向和后退；这种船队，不但绿色环保，而且由于船与船之间有双工高压缸作组成的能量采能系统的存在，从而起到缓冲、减震的作用，因而乘坐者感觉不到颠簸而特别舒适；这是未来船舰设计的发展方向。
【权利要求】
1.所述的新一代自生动力船其特征包括:凡是用船自身重量为载体，将前后两船的上端用铰链轴连在一起，随着海浪的起伏、跌宕而不同时将单个船托起或者放下，从而前后两之间形成的夹角发生变化，将这种夹角的变化引起的船下端之间距离的变化，用双工高压缸或者其它转换工具，将这种能够托起整个船舶的巨大的海浪动能和势能转换成电能或者其它形式的能量用于驱动自身的方式和方法；其中包括:海浪能采集系统；能量转换、蓄积系统和船舶自身的驱动系统；海浪能量的采集系统主要是利用船舶自身重量和双工高压缸将海浪能量采集起来送往能量转换蓄积系统；能量转换蓄积系统分两级蓄积形式:第一级是利用高压液体压缩蓄能罐里面的空气进行蓄能，第二级是转换蓄积形式是:将蓄能罐里的海浪能量通过液压马达带动发电机转化成电能用蓄电池或者超级电容器蓄积起来；驱动系统是将蓄积的浪能用于驱动船舶自身。
2.根据权利I所述的新一代自生动力船其特征在于:由船舶自身、双工高压缸(I)、船与船之间的连接铰链轴(7)、双工高压缸的活塞连杆与船体连接的活动转轴(8)、双工高压缸体固定在船体上的活动转轴(9)、双工高压缸的活塞(10)、双工高压缸的排泄单向阀(11)、(16)、双工高压缸的进补料单向阀(12)、(17);双工高压缸活塞的连杆(13)、高压输出管口(14)、( 18);补充介质进入管口(15)、(19);低压承液罐(20)等所组成的海浪能量采集系统；其特征在于:将两船或者多船首尾用铰链轴(7)连成一体，组成一条龙式的采能船队，并以船舶自身的重量为载体，利用海浪将船队中的单体抬升和放下，由于前后船舶上方用铰链轴连在一起，于是船与船之间下方的夹角随之改变而带动双工高压缸或其它采能方式以采取、转换浪能；当海浪袭来时，首先抬高第一艘船A，而第二艘船B仍然在原水线上，由于两船的上端是用铰链轴(7)连在一起的，于是A被B所牵引而使A船头会向上抬高，A、B之间的下方距离会拉大，此时双工高压缸的活塞或者直条齿轮被拉出；当浪峰到达船B时，船A则进入浪谷而相对下沉，B被浪峰抬升，但由于A通过铰链轴(7)被B牵引，于是A、B之间下方夹角变小，从而将双工高压缸(I)的活塞压入；由于高压缸是双工的，它无论是被压入或者被拉出均在吸取浪能，并且随着船的载重量的增加其吸能量而增加，所以采集海浪能量的效率相当高；双工液压缸里面的液体可以是液压油也可以软水或者是海水。
3.根据权利I所述的新一代自生动力船其特征在于:由发电机组(2)、液压马达或者高压空气马达(3)、储能罐(4)、低压承液罐(20)等所组成的能量缓冲、蓄能、转化系统；双工高压缸(I)将压缩后的介质压入缓冲储能罐(4)，为第一级蓄能；将储能罐(4)的高压液体送入液压马达(3)从而带动发电机(2)工作发电，向超级电容器或者蓄电池充电，为第二级蓄能；两级蓄能综合就是一个完整的蓄能系统；发电机和储能罐可以多个双工高压缸公用，也可以单缸单罐单机。
4.根据权利I所述的新一代自生动力船其特征在于:由储能罐(4)、电动水泵(21)、驱动调节开关(22)、驱动喷头(23)、左边转向喷头(24)、右边转向头(25)、左边转向喷头开关(26)、右边转向喷头开关(27)、前方倒车喷头(28)、前方倒车喷头开关(29)、电动螺旋桨、电动方向舵等组成船舶的驱动系统；其特征分为三种驱动形式:第一种驱动形式是:双工高压缸所压缩的是海水，那么蓄能罐里面蓄积的也就是高压海水，这样，蓄能罐里面的海水就分两路工作，一路用于发电，一路用于直接驱动喷头带动船舶行走、后退和转向，只有在保证使用于船舶行走所需的能量后的富余能量才用于发电，一般是在船舶抛锚、停泊的时候发电机(2)才会满负荷工作，同时当大海风平浪静的时刻，导致海浪能不足以驱动船舶前进的时候，电动水泵(21)才会启动工作，为船舶提供驱动力的补充；具体驱动器的布置是:首船的前方正面布置一个逆行喷头或者螺旋桨，逆行喷头或者螺旋桨除倒船和制动用外，对于发电船的安装施工维修也极为有用；左右两方向各布置一个，用于拐弯和调整方位；尾船布置一个大口径喷头或者大功率电动螺旋桨，用于高速驱动整个船队前进；第二种驱动方式是:“收支两条线”即采能、转换、蓄积系统只负责供电，由纯电动水泵(21)独自为船提供驱动力，这样:双工高压缸(I)里面的压缩介质便是液压油；第三种驱动方法是传统的螺旋桨在加以方向舵驱动，且螺旋桨好方向舵全部采用电机驱动。
5.根据权利I所述的新一代自生动力船其特征在于:所用的船舶要求不高，可以是小木船也可以是万吨巨轮，数量也可多可少，不过尽量要求船单体的大小不要差别很大，船的吃水线要尽量一致，否则，单个大船反倒影响采能效果；只要将普通船舶进行特殊的加固改装之后就行，原则就是一个:够结实，完全可以用一边的铰链将整个船体提升就行。
6.根据权利I所述的新一代自生动力船其特征在于:船舶将本发明的采集浪能采能方式采集的浪后能用于驱动船舶自身，从而使船舶成为自主动力驱动的绿色船舶，并且由于船与船之间有双工高压缸等采能系统的存在，于是将震动能量转化车辆船舶的驱动力，从而使船舶具有了缓冲和阻尼作用，这样就有效地起到平稳作用，从而让乘坐者感觉不到颠簸而特别舒适。
7.根据权利I所述的新一代自生动力船其特征在于:将本发明的主体:用船舶自身重量为载体，将前后两船的上端用铰链轴连在一起，随着海浪的起伏、跌宕而不同时将单个船托起或者放下，从而使船与船之间形成的夹角发生变化，从而两船之间的下端之间的距离也相应发生变化，将这种船与船之间下端距离的变化用双工高压缸或者其它转换工具将这种巨大的海浪动能和势能转换成电能或者其它形式的能量的方式和方法，通过有关人员的改进或者变形用于其他未可知 的场合和领域的。
【文档编号】B63H21/17GK103786858SQ201210448643
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月30日 优先权日:2012年10月30日
【发明者】吴宸至 申请人:吴宸至