一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱制造技术

技术编号:22555098 阅读:20 留言:0更新日期:2019-11-16 00:08
本发明专利技术公开了一种绳索驱动刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,包括嵌套折展子母式网箱框架,具有多重嵌套折展即母框架空间折展、纵向折展及子框架平面折展。嵌套折展子母式网箱框架包括子母框架和网箱折展驱动机构。母框架包括上层框架和下层框架,均为尺寸形状相同且平行的三重对称Bricard机构,网箱驱动折展机构包括中心立柱、滑座、驱动杆和闭环绳索,中心立柱通过驱动杆连接母框架,驱动杆与闭环绳索两端连接,绳索转动驱动杆实现母框架空间折展;钢丝绳连接母框架,绞盘收放钢丝绳纵向折展;柔性铰链折展使子框架平面折展。本发明专利技术折展比大,克服了体积庞大运输不便的缺陷;结构刚度高;子母式网箱设计实现多物种集中养殖,成本低。

A kind of rope driven rigid and flexible coupling net cage for ecological culture

The invention discloses a rope driven rigid flexible coupling sub parent nested folding ecological aquaculture cage, which comprises a nested folding sub parent cage frame, and has multiple nested folding and unfolding, i.e. spatial folding and unfolding of the parent frame, longitudinal folding and unfolding of the sub frame plane folding and unfolding. The nested folding and unfolding sub parent cage frame includes a sub parent frame and a folding and unfolding driving mechanism of the cage. The main frame consists of the upper frame and the lower frame, all of which are triple symmetric Bricard mechanisms of the same size and shape and parallel. The cage driving folding mechanism includes the central column, sliding seat, driving rod and closed-loop rope. The central column is connected with the main frame through the driving rod, the driving rod is connected with both ends of the closed-loop rope, and the rope rotates the driving rod to realize the spatial folding of the main frame. The steel wire rope is connected with the main frame The winch retracts the steel wire rope longitudinally and the flexible hinge unfolds the subframe plane. The invention has the advantages of large folding and unfolding ratio, overcoming the defect of inconvenient transportation with large volume, high structural rigidity, and low cost in the design of parent-child cage to realize multi species centralized cultivation.

【技术实现步骤摘要】
一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱
本专利技术属于海洋养殖工程装备
,涉及一种海洋生态养殖网箱,特别涉及一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱。
技术介绍
海水养殖是水产业的重要组成部分。中国海水养殖历史悠久,早在汉代之前,就进行牡蛎养殖,宋代专利技术了养殖珍珠法。中华人民共和国成立后,我国海水养殖发展迅速,海带、紫菜、贻贝和对虾等主要经济品种的发展尤为突出,带动了沿海经济的发展,成为沿海地区的一大产业。按照国际统计标准计算,目前中国已经成为海水养殖第一大国。随着社会的进步和经济的不断发展,浅海网箱养殖虽然具有投入少和见效快的特点,但其较低的经济效益和发展的无序也极大地影响了其进一步发展。当下,海水养殖正在一步步由浅海走向深海,由于深海区域水质好,几乎无污染,而且海水流动大,鱼苗存活率高,深海网箱所饲养的鱼类都是绿色无公害的,市场前景好。深海海水养殖日益成为了海水养殖行业的发展方向,此外其对拓展养殖海域、减轻环境压力、保护调节海洋养殖品种结构具有重要意义。而深海海水养殖相比于浅海海水养殖,由于其处于深海,环境更为恶劣,其对网箱的抗风浪能力及自动化要求更高。虽然行业内出现了很多深海养殖网箱,但其多为一体式设计,网箱加工装配完成后体积庞大、结构固定,当需要对网箱进行运输、起捕及清理等作业时,需配套专用工船等设备,使用成本过高,不利于深海网箱养殖推广,此外,目前的深海网箱养殖区域划分单一,无法满足水产品多样化养殖需求,不便于集中化管理,养殖效率低下,这也极大地限制了网箱养殖的推广。因此,开发一种折叠性好、使用成本低且养殖区域划分较多能满足水产品多样化养殖需求的深海养殖网箱极具现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术体积庞大、结构固定、使用成本高且养殖区域划分单一、无法满足水产品多样化养殖需求的缺陷,提供一种折叠性好、使用成本低且养殖区域划分较多能满足水产品多样化养殖需求的深海养殖网箱。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,包括嵌套折展子母式网箱框架和一个或多个浮力装置;所述嵌套折展子母式网箱框架包括母网箱和子网箱,母网箱内布置有一个或多个子网箱;所述母网箱包括母框架和网箱折展驱动机构,所述母框架包括上层框架和下层框架,所述上层框架和下层框架尺寸形状相同且相互平行,为三重对称Bricard机构,所述网箱折展驱动机构位于上层框架和下层框架之间,所述网箱折展驱动机构包括一中心立柱、滑座、与滑座连接的驱动杆和绳索,所述中心立柱垂直于所述上层框架所在平面,所述中心立柱上套装有两滑座,滑座与上层框架及下层框架通过驱动杆连接,其中一驱动杆与闭环绳索的两端连接,闭环绳索中部与中心立柱连接,通过控制闭环绳索即可使得驱动杆转动,在驱动杆的带动下上层框架和下层框架同步在轴向及径向上进行折叠进而实现母网箱的折展;所述子网箱包括子框架,子框架为平面折叠机构,通过折叠所述子框架调整子网箱的容积;所述浮力装置与母网箱连接,用于为嵌套折展子母式网箱框架提供浮力。本专利技术的一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,以三重对称Bricard机构为框架,利用三重对称Bricard机构以三对称面交线为折展中轴线的特性构建网箱折展驱动机构,通过控制网箱折展驱动机构中的闭环绳索即可使得驱动杆转动(一侧绳索伸缩,一侧绳索放长,驱动杆顺时针(逆时针)转动,母框架收拢(展开))进而实现母网箱的折展。一方面,以三重对称Bricard机构为框架,母网箱整体结构稳定性好,另一方面,母网箱的折叠性好(折叠后包络体积小,方便运输)且折叠操作方便,采用该种结构母网箱为主体的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱的使用成本低,同时,本专利技术的生态养殖网箱能够通过子网箱合理划分养殖空间,形成多个独立空间养殖,实现多物种集中化低成本生态共同体养殖,极具应用场景。本专利技术的母框架的折展,一方面是通过网箱折展驱动机构带动上下层框架的三重对称Bricard机构在空间上进行的折展(折展在轴(纵)向及径(横)向上同时进行),另一方面是网箱折展驱动机构的两滑座相互靠近,对母框架在轴向上进行了进一步的折展。作为优选的技术方案:如上所述的一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,所述上层框架与下层框架间还通过钢丝绳(可收放,通过绞盘控制收放)连接在一起;所述上层框架和下层框架外套有母网衣,母网衣包括六张侧面矩形网衣和一张底部正六边形网衣,其采用绳结或搭扣的方式固定在上层框架和下层框架上,母网衣的设置能够有效保证养殖网箱地密封性和安全性,母网箱上部不连接网衣,便于养殖户投放饲料捕捞,方便养殖。本专利技术的上层框架与下层框架间的钢丝绳能够保证上下层框架在轴(纵)向上进行一定的柔性伸缩(网箱的轴(纵)向折展)。如上所述的一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,所述上层框架为六根框架连杆首尾通过转动副依次连接而成的正六边形结构,一滑座连有三根驱动杆,驱动杆与转动副连接,驱动杆顺时针转动过程中,上层框架由正六边形结构逐渐变成三角形结构,最终完全收拢成六杆平行成束状态。三重对称Bricard机构是一种单自由度过约束机构,驱动任意驱动连接杆即可使网箱折展,一方面,具有较好的结构刚度以适应复杂海洋环境,另一方面,通过单驱动即可实现网箱折展,降低驱动难度,能够简化其结构,降低成本。母框架的折展过程(折叠状态→展开状态)如下:上层框架由六杆平行(折叠状态)展开至平面正六边形,展开的同时,下层框架沿中心立柱向下移动展开,直至下层框架展开至平面正六边形,此时即形成正六边形网箱。如上所述的一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,所述框架连杆上开有用于安装子框架的子框架安装孔,子框架通过销轴固定在框架连杆上的子框架安装孔上,该设计能够使得子框架随母框架同步展收,子框架随母框架收拢时自适应变形,不干涉母框架折展,当母框架展开时,通过柔性铰链的回复作用重新展开,钢丝绳在重力作用下,受张力作用刚性化,与水平框架形成刚性多面体,可收放钢丝绳由绞盘驱动实现纵向展出;框架连杆远离框架侧设有连接环;所述浮力装置与上层框架的连接环连接。如上所述的一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,所述网箱折展驱动机构包括中心立柱、滑座、驱动杆和驱动电机;所述驱动电机安装在中心立柱上,所述驱动杆一端与滑座连接,另一端通过万向节与上层框架或下层框架连接,所述滑座及与之连接的驱动杆对称布置在中心立柱的两端,一驱动杆上分别设有第一绳索固定端和第二绳索固定端,所述闭环绳索依次与第一绳索固定端、驱动电机及第二绳索固定端连接,通过控制驱动电机即可调整闭环绳索的长短带动驱动杆转动在空间上折叠母框架进而实现母网箱的折展。如上所述的一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,所述子框架呈环状,主要由多个组件首尾连接而成,组件包括柔性铰链和刚性空心管型材,通过折叠或伸展柔性铰链可改变子框架的截面积本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,其特征在于,包括嵌套折展子母式网箱框架和一个或多个浮力装置;/n所述嵌套折展子母式网箱框架包括母网箱和子网箱,母网箱内布置有一个或多个子网箱;/n所述母网箱包括母框架和网箱折展驱动机构,所述母框架包括上层框架和下层框架,所述上层框架和下层框架尺寸形状相同且相互平行,为三重对称Bricard机构,所述网箱折展驱动机构位于上层框架和下层框架之间,所述网箱折展驱动机构包括一中心立柱、滑座、与滑座连接的驱动杆和闭环绳索,所述中心立柱垂直于所述上层框架所在平面,所述中心立柱上套装有两滑座,滑座与上层框架及下层框架通过驱动杆连接,其中一驱动杆与闭环绳索的两端连接,闭环绳索中部与中心立柱连接,通过控制闭环绳索使得驱动杆转动,在驱动杆的带动下上层框架和下层框架同步在轴向及径向上进行折展进而实现母网箱的折展;/n所述子网箱包括子框架,子框架为平面折叠机构,通过折叠所述子框架调整子网箱的容积;/n所述浮力装置与母网箱连接,用于为嵌套折展子母式网箱框架提供浮力。/n

【技术特征摘要】
1.一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,其特征在于,包括嵌套折展子母式网箱框架和一个或多个浮力装置;
所述嵌套折展子母式网箱框架包括母网箱和子网箱,母网箱内布置有一个或多个子网箱;
所述母网箱包括母框架和网箱折展驱动机构,所述母框架包括上层框架和下层框架,所述上层框架和下层框架尺寸形状相同且相互平行,为三重对称Bricard机构,所述网箱折展驱动机构位于上层框架和下层框架之间,所述网箱折展驱动机构包括一中心立柱、滑座、与滑座连接的驱动杆和闭环绳索,所述中心立柱垂直于所述上层框架所在平面,所述中心立柱上套装有两滑座,滑座与上层框架及下层框架通过驱动杆连接,其中一驱动杆与闭环绳索的两端连接,闭环绳索中部与中心立柱连接,通过控制闭环绳索使得驱动杆转动,在驱动杆的带动下上层框架和下层框架同步在轴向及径向上进行折展进而实现母网箱的折展;
所述子网箱包括子框架,子框架为平面折叠机构,通过折叠所述子框架调整子网箱的容积;
所述浮力装置与母网箱连接,用于为嵌套折展子母式网箱框架提供浮力。


2.根据权利要求1所述的一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,其特征在于,所述上层框架与下层框架间还通过钢丝绳连接在一起;所述上层框架和下层框架外套有母网衣,母网衣包括六张侧面矩形网衣和一张底部正六边形网衣,其采用绳结或搭扣的方式固定在上层框架和下层框架上。


3.根据权利要求2所述的一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,其特征在于,所述上层框架为六根框架连杆首尾通过转动副依次连接而成的正六边形结构,一滑座连有三根驱动杆,驱动杆与转动副连接,驱动杆顺时针转动过程中,上层框架由正六边形结构逐渐变成三角形结构,最终完全收拢成六杆平行成束状态。


4.根据权利要求3所述的一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,其特征在于,所述框架连杆上开有用于安装子框架的子框架安装孔,子框架通过销轴固定在框架连杆上的子框架安装孔上,框架连杆远离框架侧设有连接环;
所述浮力装置与上层框架的连接环连接。


5.根据权利要求1所述的一种绳索驱动的刚柔耦合子母嵌套折叠式生态养殖网箱,其特征在于,所述网箱折展驱动机构包括中心立柱、滑座、驱动杆和驱动电机;
所述驱动电机安装在中心立柱上,所述驱动杆一端与滑座连接,另一端通过万...

【专利技术属性】
技术研发人员:杭鲁滨刘子玉李苏龙章鹏程林士森金晓怡黄晓波李一鸣张梓轩卢东明
申请(专利权)人:上海工程技术大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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