一种利用波浪发电的水面废油收集装置

1.本发明属于废油回收处理技术领域，具体涉及一种利用波浪发电的水面废油收集装置。


背景技术：

2.随着石油开发的不断深入，石油运输业与石油开采业迅速发展，而油溢事故也屡见不鲜，当溢油事故发生时，水体表面由于油类物质的覆盖，极易造成水体缺氧，影响水质，破坏生态环境，若废油通过饮水或食物链进入人体，也会大大的影响居民生活与居民健康；当前，随着海面问题的显化，各国都给予了极大的关注于海洋水体净化上，如何能够快速高效而又节能减排的进行水面石油清理也是关注的热点之一；
3.面对水面的溢油，水面废油收集装置是一款十分实用的设备，截止当下，国内水下收集装置行业企业并不多，大多国内水下收集装置企业都是新企业，且国内市场极度分散，而且，由于水面废油收集装置研制门槛高、周期长且结构复杂，所以目前国内水面废油收集装置发展缓慢，目前受回收船驱动能源限制，水面废油收集装置不能长期连续作业。因此，如何提供一种利用波浪发电的水面废油收集装置是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种利用波浪发电的水面废油收集装置，以解决上述技术问题。该装置通过波浪发电装置，能够提高水面废油收集装置持续作业时间，改善传统收集船不能长期在水面上进行作业的现状。
5.为了达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
6.一种利用波浪发电的水面废油收集装置，包括牵引导向装置，所述牵引导向装置内部设置有波浪发电装置，所述波浪发电装置包括：波浪摆杆、齿轮加速器、小型交流发电机、中部菱形主轴、棘轮单向转动结构以及中轴支架，波浪发电装置设置有两个中轴支架固定在牵引导向装置内部底板上，两个所述中轴支架之间设置有中部菱形主轴，多个所述棘轮单向转动结构穿插在所述中部菱形主轴上，多个所述棘轮单向转动结构均铰接有波浪摆杆，所述波浪摆杆均匀分布在波浪发电装置两侧，所述中部菱形主轴与齿轮加速器输入轴连接，所述齿轮加速器的输出轴与小型交流发电机的主轴通过联轴器连接。
7.进一步的，所述牵引导向装置包括：牵引导向装置壳体、牵引导向装置上盖、水下推进机构以及牵引导向装置主控板，所述牵引导向装置上盖设置在牵引导向装置壳体顶端，所述牵引导向装置主控板设置在牵引导向装置壳体内部尾端，所述水下推进机构设置在牵引导向装置壳体外部尾端。
8.进一步的，所述水下推进机构包括牵引导向装置水下推进器以及发动机，所述发动机通过l型连接板固定在牵引导向装置壳体内部底板上，所述牵引导向装置水下推进器通过万向节联轴器固定在发动机上，所述发动机以及波浪发电装置均与牵引导向装置主控板电连接。
9.进一步的，所述棘轮单向转动结构包括棘轮连杆、小型深沟球滚珠轴承、棘轮轴心、轻质弹簧、弹簧、滚珠以及方形滚珠固定套，所述棘轮轴心穿插在所述中部菱形主轴上，所述棘轮轴心底端为圆柱形结构，顶端为“井”字形结构，棘轮轴心底端圆柱形结构处套接有小型深沟球滚珠轴承，所述小型深沟球滚珠轴承套接在棘轮连杆上，所述棘轮轴心顶端“井”字形结构四个开口处均设置有方形滚珠固定套，所述方形滚珠固定套内设置有滚珠，所述方形滚珠固定套内部还设置有弹簧，所述弹簧顶端设置有锲形块，所述轻质弹簧设置在与锲形块相邻的面上。
10.进一步的，所述齿轮加速器包括中型深沟球滚珠轴承、法兰盘、齿轮转动轴、大齿轮、加速器箱体以及小齿轮，所述加速器箱体中设置有输入轴以及输出轴两个齿轮转动轴，两个所述齿轮转动轴上均间隔设置有多个所述小齿轮以及大齿轮，所述齿轮输入轴上的多个所述小齿轮以及大齿轮与所述齿轮输出轴上的多个所述小齿轮以及大齿轮之间相互啮合，两个所述齿轮转动轴两端均设置有法兰盘，所述法兰盘上均设置有中型深沟球滚珠轴承。
11.进一步的，还包括截油装置，所述截油装置两端通过l型联通管均连接有牵引导向装置。
12.进一步的，所述截油装置通过l型联通管还连接有收油装置，所述收油装置包括：收油装置水下推进器、收油船外腔体、小型油泵以及注油导管，所述收油船外腔体底端设置有收油装置水下推进器，所述收油船外腔体靠近底端收油装置水下推进器处设置有小型油泵，所述小型油泵上设置有注油导管，注油导管延伸至截油装置前溢油拦截处。
13.进一步的，所述收油装置内部通过设置在内部两端的大型深沟球滚珠轴承连接有收油船内腔体，所述收油船内腔体内部底板上设置有uno控制板，所述uno控制板固定在收油船内腔体内部底板上，所述收油船内腔体表面还设置有液位传感器。
14.进一步的，所述收油船外腔体两端通过小型舵机连接有收油装置挂钩连杆，所述收油装置挂钩连杆的另一端固定连接有挂钩。
15.进一步的，两侧所述波浪摆杆之间均连接有支承杆，两个所述支承杆前后均固定连接有4个l型支架，4个所述l型支架的另一面固定在牵引导向装置内部表面，两侧所述波浪摆杆均穿过两侧牵引导向壳体，所述波浪摆杆接触水面的一端固定连接有浮摆。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
17.本发明中设置有波浪发电装置，能够提高水面废油收集装置持续作业时间，改善传统收集船不能长期在水面上进行作业的现状；本发明提供的利用波浪发电的废油收集装置设计两个牵引导向装置可根据情况自行调整收油区域，适用性更强；本发明中的收油装置自带报警系统，在集满油后可发出警报并控制舵机脱钩，自动化更强，整体结构简单，容易操作，更加便捷。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的结构示意图。
20.图2为气棘轮单向转动结构的结构示意图。
21.图3为收油装置的结构示意图。
22.图4为齿轮加速器的内部结构示意图。
23.图5为波浪发电装置的结构示意图。
24.其中，1-波浪摆杆，2-牵引导向装置上盖，3-牵引导向装置壳体，4-支承杆，5-齿轮加速器，6-小型交流发电机，7-中部菱形主轴，8-棘轮单向转动结构，9-牵引导向装置主控板，10-牵引导向装置水下推进器，11-收油装置水下推进器，12-收油装置挂钩连杆，13-小型舵机，14-收油船外舱体，15-小型油泵，16-挂钩，17-截油装置，18-l型联通管，19-注油导管，20-液位传感器，21-uno控制板，22-收油船内舱体，23-大型深沟球滚珠轴承，24-棘轮连杆，25-小型深沟球滚珠轴承，26-棘轮轴心，27-轻质弹簧，28-弹簧，29-滚珠，30-方形滚珠固定套，31-m7的六角头螺栓，32-中型深沟球滚珠轴承，33-法兰盘，34-齿轮转动轴，35-大齿轮，36-m7的六角头螺母，37-加速器箱体，38-小齿轮，39-中轴支架，40-l型支架，41-发动机。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
26.如图1、图5所示，本发明提供一种利用波浪发电的水面废油收集装置，其特征在于，包括牵引导向装置，所述牵引导向装置内部设置有波浪发电装置，所述波浪发电装置包括：波浪摆杆1、齿轮加速器5、小型交流发电机6、中部菱形主轴7、棘轮单向转动结构8以及中轴支架39，波浪发电装置设置有两个中轴支架39固定在牵引导向装置内部底板上，两个所述中轴支架39之间设置有中部菱形主轴7，多个所述棘轮单向转动结构8穿插在所述中部菱形主轴7上，多个所述棘轮单向转动结构8均铰接有波浪摆杆1，所述波浪摆杆1均匀分布在波浪发电装置两侧，所述中部菱形主轴7与齿轮加速器5输入轴连接，所述齿轮加速器5的输出轴与小型交流发电机6的主轴通过联轴器连接；通过波浪摆杆1可以将浮摆在水中的上下摆动改为棘轮单向转动结构8的转动，棘轮单向转动结构8的转动带动菱形主轴7单向转动，其单向转动通过齿轮加速器5与小型交流发电机6实现波浪发电。
27.本实施例中，所述牵引导向装置包括：牵引导向装置壳体3、牵引导向装置上盖2、水下推进机构以及牵引导向装置主控板9，所述牵引导向装置上盖2设置在牵引导向装置壳体3顶端，所述牵引导向装置主控板9设置在牵引导向装置壳体3内部尾端，所述水下推进机构设置在牵引导向装置壳体3外部尾端，通过所述水下推进机构对牵引导向装置进行推动，用于前引导向装置的牵引；通过牵引导向装置壳体3能够更好的保护牵引导向装置内部的波浪发电装置。
28.本实施例中，所述水下推进机构包括牵引导向装置水下推进器10以及发动机41，所述发动机41通过l型连接板固定在牵引导向装置壳体3内部底板上，所述牵引导向装置水下推进器10通过万向节联轴器固定在发动机41上，所述发动机41以及波浪发电装置均与牵
引导向装置主控板9电连接；通过发动机41带动牵引导向装置水下推进器10的运转，实现对装置的牵引导向；通过牵引导向装置主控板9能够控制发动机41的运行。
29.如图2所示，本实施例中，所述棘轮单向转动结构8包括棘轮连杆24、小型深沟球滚珠轴承25、棘轮轴心26、轻质弹簧27、弹簧28、滚珠29以及方形滚珠固定套30，所述棘轮轴心26穿插在所述中部菱形主轴7上，所述棘轮轴心26底端为圆柱形结构，顶端为“井”字形结构，棘轮轴心26底端圆柱形结构处套接有小型深沟球滚珠轴承25，所述小型深沟球滚珠轴承25套接在棘轮连杆24上，所述棘轮轴心26顶端“井”字形结构四个开口处均设置有方形滚珠固定套30，所述方形滚珠固定套30内设置有滚珠29，所述方形滚珠固定套30内部还设置有弹簧28，所述弹簧28顶端设置有锲形块，所述轻质弹簧27设置在与锲形块相邻的面上；通过内部的弹簧28能够使锲形块进行上下活动，通过轻质弹簧27、方形滚珠固定套30以及“井”字形结构实现棘轮单向转动结构8的单向转动。
30.如图4所示，本实施例中，所述齿轮加速器5包括中型深沟球滚珠轴承32、法兰盘33、齿轮转动轴34、大齿轮35、加速器箱体37以及小齿轮38，所述加速器箱体中设置有输入轴以及输出轴两个齿轮转动轴34，两个所述齿轮转动轴34上均间隔设置有多个所述小齿轮38以及大齿轮35，所述齿轮输入轴上的多个所述小齿轮38以及大齿轮35与所述齿轮输出轴上的多个所述小齿轮38以及大齿轮35之间相互啮合，两个所述齿轮转动轴34两端均设置有法兰盘33，所述法兰盘33上均设置有中型深沟球滚珠轴承32，所述法兰盘33均被固定在多个所述小齿轮38以及多个所述大齿轮35的表面，所述法兰盘33上均设置有中型深沟球滚珠轴承32，所述加速器箱体37两端均设置有螺纹孔，所述螺纹孔中均设置有螺纹紧固件，所述螺纹紧固件为m7的六角头螺栓31以及m7的六角头螺母36，多个所述小齿轮38的模数为1，压力角为20，齿数为20，多个所述大齿轮35的模数为1，压力角为20，齿数为50；通过多个所述小齿轮38以及多个所述大齿轮35交错分别设置在输入轴以及输出轴上，使得齿轮加速器5能够对装置进行提速，从而使得小型交流发电机6进行更高效的发电。
31.如图1所示，本实施例中，还包括截油装置17，所述截油装置17两端通过l型联通管18均连接有牵引导向装置，通过截油装置17拦截海面上的废油，进而对废油进行处理。
32.如图3所示，本实施例中，所述截油装置17通过l型联通管18还连接有收油装置，所述收油装置包括：收油装置水下推进器11、收油船外腔体14、小型油泵15以及注油导管19，所述收油船外腔体14底端设置有收油装置水下推进器11，所述收油船外腔体14靠近底端收油装置水下推进器11处设置有小型油泵15，所述小型油泵15上设置有注油导管19，注油导管19延伸至截油装置17前溢油拦截处，通过水下推进器11使得收油装置能够自行回航，通过小型油泵15以及注油导管19，能够将截油装置17拦截的油压入收油装置腔内。
33.本实施例中，所述收油装置内部通过设置在内部两端的大型深沟球滚珠轴承23连接有收油船内腔体22，所述收油船内腔体22内部底板上设置有uno控制板21，所述uno控制板21固定在收油船内腔体22内部底板上，所述收油船内腔体22表面还设置有液位传感器20，当收油装置内的油过多时，液位传感器20会发送信号到uno控制板21上，进行警报，提醒使用者及时处理收油装置。
34.本实施例中，所述收油船外腔体14两端通过小型舵机13连接有收油装置挂钩连杆12，所述收油装置挂钩连杆12的另一端固定连接有挂钩16，通过挂钩16能够使得收油装置脱离截油装置17，收油装置脱离截油装置17后能够通过水下推进器11回航。
35.本实施例中，两侧所述波浪摆杆1之间均连接有支承杆4，两个所述支承杆4前后均固定连接有4个l型支架40，4个所述l型支架40的另一面固定在牵引导向装置内部表面，两侧所述波浪摆杆1均穿过两侧牵引导向壳体3，所述波浪摆杆1接触水面的一端固定连接有浮摆，通过支承杆4以及l型支架40形成一个支撑点，使得波浪摆杆1在进行上下移动时能够更好的带动棘轮单向转动结构8；通过水面上的浮摆来摇动波浪摆杆，从而启动波浪发电装置进行发电。
36.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
37.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。