模块化半潜式海鱼养殖平台的制作方法

本发明属于渔业养殖领域，尤其涉及一种模块化半潜式海鱼养殖平台。

背景技术：

海鱼养殖平台是以养殖海鱼为主要功能的渔业综合生产平台，是设置在离岸、深水水域，同时包括海上捕捞渔获物周转、养殖饵料存储及投放、渔船物资补给等辅助功能，因此养殖平台技术涉及多学科、多领域。

养殖平台网箱的网衣在海水环境下容易受到海中藻类等各种海洋动植物的附着，使网箱重量增加，加重网衣受力，减少网衣使用寿命。随着时间的积累，附着物过多会堵塞网衣的网孔，同时又很难清除掉。网孔堵塞一方面影响网箱内的水质交换，造成网箱内养殖环境不良，严重影响海鱼健康生长；另一方面，堵塞网孔的网衣造成海水流动阻力增大，导致整个平台结构受载增大，大风浪条件下会造成整个平台结构失效。目前，解决该问题的有效方式是定期换网衣，或通过人工潜水进行网衣附着物清理，但由于作业水深较深、海况复杂多变等原因，清理网衣附着物工作的强度和难度都特别大。

同时，传统海鱼养殖网箱或者是固定在海床上，或者是靠近海岸线，养殖空间严重受限，因此有必要将养殖网箱向深海拓展。但是在深海海域，尤其是一些台风多发区域，风浪大，风浪对网箱养殖影响尤其明显，网箱很容易被风浪破坏或冲走，造成不可挽回的经济损失。解决该问题的方法是设计一种能抵抗风浪影响，在恶劣海况条件下能保证自存的养殖平台。专利文献号108901966a公开了一种深海养殖平台，包括储料箱和养殖箱，所述储料箱的下方设置有底座，且底座的下方设置有插入海底的支撑柱，所述底座上一体成型有配合座，且养殖箱上一体成型有与配合座匹配的固定连接头，所述储料箱的外侧设置有送料泵，且养殖箱上固定安装有与送料泵相连的进料管。

因此，在实际海鱼养殖生产中需要一种适用于离岸、深水海域，能有效抵抗风浪、方便去除网衣附着物、灵活改变平台尺寸的海鱼养殖平台。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种模块化半潜式海鱼养殖平台，实现了网箱网衣自动转动晒网，能有效避免网衣附着物生长；采用半潜式模块结构可以适用于离岸、深水海域，能有效抵抗风浪。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种模块化半潜式海鱼养殖平台，其特征是：包括主体结构、网轮、网衣、转动机构、动力系统、发电配电设备、养殖平台支持系统和养殖作业设备，主体结构顶部固接有动力系统、发电配电设备、养殖平台支持系统和养殖作业设备，所述主体结构内设有若干个平行设置的转动机构，所述转动机构包括驱动机构、网轮和转轴，每两个网轮之间固定有网衣，所述网衣挂在相邻网轮的两侧端，模块化转动单元的网轮通过转轴支撑在主体结构中央部位，网轮与驱动机构连接，构成独立的模块化转动单元，驱动机构与网轮之间的连接副采用齿轮齿条式或挤压摩擦式，网衣通过网轮带动实现转动。

所述主体结构包括u型支柱、上部结构和下部浮箱，所述u型支柱与横向浮箱固接构成u型支柱模块，若干个平行均布的u型支柱模块其底部之间与下部浮箱连接，其上部与上部结构连接，并构成整体框架式结构

所述u型支柱与横向浮箱构成为平台提供浮力的整个平台底部结构。

所述上部结构包括箱体、纵梁和横梁，所述箱体与u型浮箱结构的横向浮箱固接，纵梁沿纵向贯通置于主体结构上部的中心部位，所述横梁形状呈弧形，前后两个横梁一端分别与纵梁固接，构成半圆形横梁结构，前后两个横梁下端与横向浮箱固接，构成整圆形的网轮支撑结构模块，整圆形的网轮支撑结构模块内设有两条平行设置用于支撑网轮的转动轨道，转动导轨呈圆环状结构，转动导轨横截面形状呈u字形，转动轨道u字形内滑动连接有网轮，所述网轮包括轮圈、转轴和张力索，转轴通过固接在横向浮箱甲板上的轴承座及轴承支撑，所述轮圈通过张力索与转轴连接构成轮状结构，网轮通过顶部甲板上的驱动机构实现在转动轨道中转动。

所述驱动机构与网轮之间的连接副为齿轮齿条式结构，所述齿轮齿条式结构包括齿条和齿轮，环形齿条固接于网轮四周，驱动电机输出轴键接有齿轮，齿轮与环形齿条啮合，实现网轮旋转。所述驱动机构与网轮之间的连接副为挤压摩擦式结构，所述挤压摩擦式结构包括挤压轮和摩擦块，所述摩擦块固接于网轮的轮圈两侧，驱动电机输出轴键接有挤压轮，挤压轮与网轮上的摩擦块触接，挤压轮转动通过摩擦块带动网轮转动。

所述摩擦块采用高分子聚合物摩擦材料，在网轮两侧壁间隔固接有多个摩擦块，摩擦块在轨道凹槽内形成摩擦副。

所述主体结构内设有3个以上的转动机构。

有益效果：与现有技术相比，本发明整体强度高，可以保证大风浪条件下整体结构不发生失效，提高自存能力，有效保证整个平台的安全性。实现了网箱网衣自动转动晒网，能有效避免网衣附着物生长，保证网箱内外海水正常循环流动。采用该机构可以省去换网衣以及清洁网衣的工作，能有效减少渔民工作量和工作强度，减少养殖成本投入，增加渔民收入。

附图说明

图1a是本发明的结构主视图；

图1b是图1a的左视图；

图1c是图1a的俯视图；

图2a是主体结构的结构示意图；

图2b是图2a的左视图；

图3a是上部结构的结构示意图；

图3b是图3a的左视图；

图4是转动导轨的结构示意图；

图5a是网轮和转轴的俯视结构示意图；

图5b是网轮及转轴与驱动机构连接示意图；

图6是网衣张紧悬挂在网轮上的位置示意图；

图7a是转动结构的结构示意图；

图7b是图7a中a1的局部放大图。

图中：1、主体结构，2、网轮，3、网衣，4、转动机构，5、动力系统，6、发电配电设备，7、养殖平台支持系统，8、养殖作业设备，9、u型支柱，10、转动导轨，11、上部结构，12、下部浮箱，10、转动轨道，11、上部结构，12、下部浮箱，13、横向浮箱，14、箱体，15、纵梁，16、横梁，17、轮圈，18、转轴，19、张力索，20、驱动机构，21、高分子低摩擦滑块。

具体实施方式

下面结合较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

详见附图1a-7b，本发明提供了一种模块化半潜式海鱼养殖平台，包括主体结构、网轮、网衣、转动机构、动力系统、发电配电设备、养殖平台支持系统和养殖作业设备，主体结构顶部固接有动力系统、发电配电设备、养殖平台支持系统和养殖作业设备，所述主体结构内设有若干个平行设置的转动机构，所述转动机构包括驱动机构、网轮和转轴，每两个网轮之间固定有网衣，所述网衣挂在相邻网轮的两侧端，模块化转动单元的网轮通过转轴支撑在主体结构中央部位，网轮与驱动机构连接，构成独立的模块化转动单元，驱动机构与网轮之间的连接副采用齿轮齿条式或挤压摩擦式，网衣通过网轮带动实现转动。

所述主体结构包括u型支柱、上部结构和下部浮箱，所述u型支柱与横向浮箱固接构成u型支柱模块，若干个平行均布的u型支柱模块其底部之间与下部浮箱连接，其上部与上部结构连接，并构成整体框架式结构

所述u型支柱与横向浮箱构成为平台提供浮力的整个平台底部结构。

所述上部结构包括箱体、纵梁和横梁，所述箱体与u型浮箱结构的横向浮箱固接，纵梁沿纵向贯通置于主体结构上部的中心部位，所述横梁形状呈弧形，前后两个横梁一端分别与纵梁固接，构成半圆形横梁结构，前后两个横梁下端与横向浮箱固接，构成整圆形的网轮支撑结构模块，整圆形的网轮支撑结构模块内设有两条平行设置用于支撑网轮的转动轨道，转动导轨呈圆环状结构，转动导轨横截面形状呈u字形，转动轨道u字形内滑动连接有网轮，所述网轮包括轮圈、转轴和张力索，转轴通过固接在横向浮箱甲板上的轴承座及轴承支撑，所述轮圈通过张力索与转轴连接构成轮状结构，网轮通过顶部甲板上的驱动机构实现在转动轨道中转动。

所述驱动机构与网轮之间的连接副为齿轮齿条式结构，所述齿轮齿条式结构包括齿条和齿轮，环形齿条固接于网轮四周，驱动电机输出轴键接有齿轮，齿轮与环形齿条啮合，实现网轮旋转。所述驱动机构与网轮之间的连接副为挤压摩擦式结构，所述挤压摩擦式结构包括挤压轮和摩擦块，所述摩擦块固接于网轮的轮圈两侧，驱动电机输出轴键接有挤压轮，挤压轮与网轮上的摩擦块触接，挤压轮转动通过摩擦块带动网轮转动。

所述摩擦块采用高分子聚合物摩擦材料，在网轮两侧壁间隔固接有多个摩擦块，摩擦块在轨道凹槽内形成摩擦副。

所述主体结构内设有3个以上的转动机构。

实施例

详见附图1a-2b，一种模块化半潜式海鱼养殖平台，包括主体结构1、网轮2、网衣3、转动机构4、动力系统5、发电配电设备6、养殖平台支持系统和养殖作业设备，主体结构顶部固接有动力系统、发电配电设备、养殖平台支持系统7和养殖作业设备8，所述主体结构内设有若干个转动机构，所述转动机构包括转动导轨10、网轮2和转轴18，每两个网轮2之间固定有网衣3，网衣张紧悬挂在网轮2的两侧端，转动机构与驱动机构20连接，网衣通过转动机构实现转动。所述主体结构包括若干只u型支柱9、上部结构11和下部浮箱12，若干只u型支柱9沿主体结构的纵向平行均布，上部结构11与若干只u型支柱和下部浮箱12固接后构成整体框架式结构。所述u型支柱9与横向浮箱构成整体u型浮箱结构。所述下部浮箱12位于u型支柱9的两侧，并设置在u型支柱9之间，下部浮箱12与横向浮箱13，共同形成整个平台的底部结构，为平台提供浮力。

详见附图3a-3b,本实施例的优选方案是，所述上部结构11包括箱体14、纵梁15和横梁16，纵梁15和横梁16与u型支柱9顶部形成整体结构，u型支柱内设有转动轨道10，转动轨道10用于固定网轮2，转动导轨10呈圆环状结构，两条转动轨道平行固接在转动轨道一侧端面，转动导轨横截面形状呈凹槽状，转动轨道环形凹槽内滑动连接有网轮，所述网轮包括轮圈17、转轴和张力索19，转轴通过轴承座及轴承构成的转轴轴承总成18支撑在u型支柱9的横向浮箱13甲板上，网轮2通过顶部甲板上的驱动机构20实现在转动轨道中转动，所述轮圈17通过张力索19与转轴连接构成轮状结构。

所述驱动机构与网轮之间的连接副采用齿轮齿条式结构或挤压摩擦式结构。所述齿轮齿条式结构包括齿条和齿轮，齿条布置于网轮四周，驱动电机输出轴键接有齿轮，齿轮与齿条啮合实现网轮旋转。所述挤压摩擦式结构包括挤压轮、摩擦块，驱动电机输出轴键接有挤压轮，挤压轮与网轮触接，挤压轮转动通过摩擦块带动网轮转动。所述网轮2两侧壁固接有多个高分子聚合物摩擦材料滑块21，高分子聚合物摩擦块在轨道凹槽内形成摩擦副。

本实施例构成及工作过程

主体结构由u型支柱9、转动导轨10、上部结构11、下部浮箱12组成。u型支柱内设置转动轨道10，转动轨道10用于固定网轮2，网轮2用于固定网衣3。u型支柱9沿平台纵向均匀布置，布置在上部结构11与横向浮箱13之间。下部浮箱12设置在u型支柱9之间，位于u型支柱9的两侧。下部浮箱12和u型支柱9的横向浮箱13，共同形成整个平台的底部结构，可为平台提供浮力，支撑上部结构。上部结构11由箱体14和纵梁15、横梁16组成，与下部u型支柱9形成整体结构，保证整个平台的强度。转动导轨10设置在u型支柱9内，为圆环状结构，作为网轮2的旋转轨道，并承受网轮2和网衣3的载荷，并对主体结构进行加强。主体结构的平台均是养殖作业较常用的平台主要结构及其常规制作方法。

网轮2为轮状结构，由轮圈17、转轴和张力索19组成。网轮2由其中心的转轴轴承总成18支撑，转轴通过框架固定在u型支柱9的横向浮箱13甲板上。

网衣3为通用网箱养殖用网衣。网衣3固定在两个网轮2之间，并张紧在两侧的网轮2上。

转动机构4保证平台够实现自动转动晒网，有效减少网衣3附着物的生长，保证网箱内外海水正常循环流动。转动机构4包括转动导轨10、网轮2、转轴轴承总成18、驱动机构20，网衣3的转动主要通过转动机构4实现。转动导轨10采用u形剖面，内覆不锈钢板，作为网轮2滑动的轨道。网轮2上设置有多个高分子低摩擦滑块21。转动导轨10与网轮2配合，在不锈钢轨道与滑块之间形成摩擦副，实现网衣3的转动。转轴轴承总成18用于保证整个网轮2沿同一轴线转动。网轮2通过顶部甲板上的驱动机构20来实现转动，从而带动网衣3转动。

养殖平台动力系统5主要为转动机构4提供动力，保证转动机构4正常工作，同时也为吊机等其它设备提供动力，保证各设备正常工作。

养殖平台发电配电设备6采用多能源互补方式，使用的发配电设备包括柴油发电机组、配电板、蓄电池组、风力发电系统、太阳能发电系统、配电控制系统等。使用压载泵、简易吊机等大功率设备时，启动柴油发电机组供电。用电量较少时，由蓄电池组供电。蓄电池组优先由风力发电系统、太阳能发电系统充电，电量不足时启动柴油发电机组充电。

养殖平台智能环保养殖平台支持系统7，对养殖平台中环境及关键环节提供实时监控及预警，实现养殖动物生长过程动态监视、养殖海洋环境监测、养殖装备及生产作业安全监视等功能。当发现异常监控信息时，通过短信或系统消息及时提醒管理者，保证系统稳定运行，可以大大减轻人员的工作量，同时保证了数据的准确性与实时性，一定程度上提高了渔场生产效益。具体配置需要根据养殖的海鱼不同进行配置。

养殖作业设备8主要根据海鱼养殖作业需要，配备投饵料、收鱼、死鱼清理、曝气增氧等设备，属于养殖作业现有技术的常规设备，不再赘述。

本发明方法特点：

①本发明的养殖平台能够实现网箱网衣自动转动晒网，能有效避免网衣附着物生长，保证网箱内外海水正常循环流动。采用该机构可以省去换网衣以及清洁网衣的工作；

②转动导轨内覆不锈钢板，作为网轮滑动的轨道。网轮上设有多个高分子低摩擦滑块，转动导轨与固定网轮之间配合，在不锈钢轨道与滑块之间形成滑动摩擦副，可以有效减小固定网轮与转动轨道之间的摩擦力。同时，该结构也可对整个转动单元起支撑作用，保证载荷分布均匀，避免局部载荷过大以及局部变形过大；

②养殖网箱的网衣固定在固定网轮上，固定网轮与转动导轨之间形成滑动摩擦副，固定网轮转动带动网衣转动，采用该方式可以有效避免网衣与其他结构发生接触破损，有效提高网及寿命；

④养殖平台主体结构由u型支柱、下部浮箱、上部结构、转动导轨等组成，整个主体结构形成结构加强体，整体强度高，可以保证大风浪条件下整体结构不发生失效，提高自存能力，可有效保证整个平台的安全性；

⑤网轮通过张紧挂在网衣与相邻网轮构成模块化转动单元，每个模块化转动单元可以独立转动，一个养殖平台可以包含3-5个(或者更多)模块化转动单元，单元数量可以依据具体海况条件确定，单个模块化转动单元的安装与维护都很方便，同时，每个模块化转动单元的网衣面积较小，因此网衣的更换也相当方便。转动单元之间有一定间距，该间距可以保证无需拆装网衣等复杂操作即可方便完成投饵料、收鱼、死鱼清理等养殖作业，达到简化作业过程，减小运维成本；

⑥整个平台采用半潜式结构，在躲避赤潮和抗台风生存时，养殖平台可以通过调节自身吃水来改变平台工作状态，提高平台抵抗被动和主动抗浪的能力，可以最大限度的降低平台风险，保证平台自身生存和网箱安全。

上述参照实施例对该一种模块化半潜式海鱼养殖平台进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。