【技术实现步骤摘要】
本技术涉及海洋机器人，具体地，涉及一种兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，尤其地，涉及一种利用波浪能发电和推进的海洋航行器。
技术介绍
1、波浪滑翔器是一种将波浪能直接转化为前进推力，利用光伏发电给传感通讯电子设备供电，几乎可以实现无限续航的新型海洋移动观测平台。其中利用波浪动力的技术已有广泛的应用，如专利文献cn101622173a公开的漂浮物，适合于用作浮标或用作波浪动力载体的一个部件，再如专利文献cn101405179a公开了一种波浪能水面航行器,其包括水面浮子、水下游动物和绳索,该绳索连接浮子和游动物,以便游动物因波浪运动而上下移动，又如专利文献cn102126546b、cn104590496a也都对波浪能进行了利用。但受限于船体尺寸，光伏发电量相对有限，难以持续为推进器提供电能。并且在持续恶劣天气下工作时，太阳辐射受到大气乌云遮挡，通讯电子设备亦存在失去供电能力的风险。专利文献cn102200090a提出一种固定在海底的绞盘波浪发电装置，适应于大型固定式波浪发电，应用在小型波浪滑翔器上存在密封、无法移动、与波浪滑翔器的铠装扁线不兼容等问题。
2、专利文献cn110344996a提出在波浪滑翔器的浮体下方增加类似直线发电机的发电装置。但直线电机对相对运动的驱动速度要求很高，在几米每秒的激励速度下，才会取得较好的发电输出，与波浪激励不匹配，同时，波浪发电系统置于船体外侧，抵抗风浪能力相对有限，对浮体流线型有较大破坏，不利于降低浮体阻力。
3、专利文献cn113898522a提出一种在波浪滑翔器的水下牵引
4、专利文献cn112373634a提出一种在波浪滑翔器的浮体上方增加波浪发电装置，利用缆绳直接驱动滚珠丝杆或齿轮齿条的波浪发电装置。由于缆绳直接穿过密封的舱室连接滚珠丝杠发电装置，对于波浪滑翔器扁线缆绳难以做到活动穿舱密封，同时，波浪滑翔器纵向布置的扁线难以缠绕到横向的导向滑轮上。
5、专利文献cn112373663a提出一种在波浪翔器的浮体上方增加波浪发电装置，利用缆绳驱动绞盘机构的转动，再通过增速器连接发电机进行发电。由于波浪滑翔器的缆绳是一种扁线铠装缆绳，为减少阻力，扁线为纵向布置。纵向布置的扁线无法缠绕在横向布置的滚筒上，只能缠绕在纵向布置的滚筒上。若将滚筒纵向布置，为保证缆绳垂向牵引力位于船体中央，导致滚筒转轴偏离船体中性面，进而滚筒转动引起的惯性力将对浮体船不断产生横摇激励，对横稳性不利；同时波浪滑翔过程中，扁线缆绳的前摆使铠装缆绳钢丝受力不均、磨损加大、容易脱离绞盘。
6、综上现有波浪发电滑翔器设计存在难以密封、结构不合理、线缆易脱离绞盘等缺陷，需要设计一种更加合理的波浪发电滑翔器。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置。
2、根据本技术提供的一种兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，包括水面浮体船、缆绳连接组件以及水下牵引机；
3、水面浮体船和缆绳连接组件连接，缆绳连接组件和水下牵引机连接；
4、外界波浪使水面浮体船产生震荡运动，通过缆绳连接组件拖动水下牵引机上下震荡运动；水下牵引机能够将波浪能转化为前进动力，拖动水面浮体船向前移动；同时，水下牵引机的震荡运动使缆绳连接组件产生变化的张紧力，所述张紧力传递至水面浮体船上具有的发电机上，实现波浪发电滑翔器装置的发电。
5、优选的，所述水面浮体船包括船体结构、绞盘系统、滚珠丝杠发电系统、弹簧蓄能装置；绞盘系统、滚珠丝杠发电系统、弹簧蓄能装置均位于在所述船体结构内；
6、绞盘系统与滚珠丝杠发电系统连接，滚珠丝杠发电系统和弹簧蓄能装置连接，弹簧蓄能装置固定于船体结构上；
7、所述绞盘系统包含右侧内绞盘、左侧内绞盘、外绞盘、内绞盘右侧支撑板、内绞盘左侧支撑板、绞盘底板、内绞盘密封罩、外绞盘钢丝、绞盘转轴以及两根内绞盘钢丝；
8、内绞盘右侧支撑板、内绞盘左侧支撑板、绞盘底板、内绞盘密封罩、绞盘底板形成内绞盘密封舱室，所述内绞盘密封舱室底端开设有船体钢丝孔，所述内绞盘密封舱室通过船体钢丝孔与外部海水相通；
9、两根内绞盘钢丝分别与所述右侧内绞盘、左侧内绞盘相匹配，内绞盘钢丝一端缠绕在内绞盘上，另一端穿过船底的船体钢丝孔连接缆绳连接组件；右侧内绞盘、左侧内绞盘均安装在内绞盘密封舱室内；右侧内绞盘、左侧内绞盘通过绞盘转轴连接；
10、绞盘转轴的一端穿过所述内绞盘密封舱室，延伸至内绞盘密封舱室外部，所述外绞盘安装在绞盘转轴位于内绞盘密封舱室外部的一端。外绞盘钢丝一端缠绕在外绞盘上，另一端连接滚珠丝杠发电系统。
11、优选的，所述滚珠丝杠发电系统包括滚珠丝杠螺母座、连接座、导轨滑块以及发电机；
12、所述连接座通过导轨滑块与滚珠丝杠螺母座连接，外绞盘钢丝与连接座连接，发电机与滚珠丝杠螺母座连接；
13、外绞盘钢丝能够拖拽连接座，产生往复直线运动，通过滚珠丝杠螺母座转化为电机的往复旋转运动，进而发电。
14、优选的，所述弹簧蓄能装置包括拉伸弹簧、拉簧挂钩滑轮、挂钩滑轮座以及第一连接钢丝绳和第二连接钢丝绳；
15、拉伸弹簧的两端均通过拉簧挂钩滑轮连接有挂钩滑轮座；一端的挂钩滑轮座通过第一连接钢丝绳连接连接座，另一端的挂钩滑轮座通过第二连接钢丝绳固定于船体结构上。
16、优选的，所述缆绳连接组件包括铠装缆、船体连接电缆、线缆船体连接器以及线缆牵引机连接器；
17、线缆船体连接器下部连接纵向的铠装缆，上部连接横向并列的两根内绞盘钢丝。
18、线缆船体连接器和线缆牵引机连接器通过铠装缆连接；
19、线缆牵引机连接器和水下牵引机连接，线缆船体连接器与水面浮体船的内绞盘钢丝连接；船体连接电缆与线缆船体连接器连接。
20、优选的，所述的线缆船体连接器包括线缆连接器后夹片、线缆连接器前夹片、横向连接块；
21、线缆连接器后夹片包含线缆连接钢丝孔、线缆连接凹凸结构、电缆通道孔；
22、线缆连接器后夹片、线缆连接器前夹片夹紧扁线铠装缆；
23、横向连接块安装在线缆连接器后夹片上。
24、优选的，铠装缆包括有纵向并列的两根铠装钢丝；
25、两根铠装钢丝通过线缆船体连接器分别与两根内绞盘钢丝连接；
26、铠装缆还包括电缆，铠装缆内的电缆穿过所述电缆通道孔与船体连接电缆连接。
27、优选的，所述水下牵引机包括水翼、牵引机头、牵引机尾舵、舵机舱组件、尾部推进、尾部连接过渡件以及牵引机主框架板；
28、尾部推进固定在牵引机尾舵上，能够和牵引机尾舵一起转向；牵引机尾舵与舵机舱组件相连，舵机舱组件与尾部连接过渡件连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，包括水面浮体船(1)、缆绳连接组件(2)以及水下牵引机(3)；
2.根据权利要求1所述的兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，所述的线缆船体连接器(23)包括线缆连接器后夹片(231)、线缆连接器前夹片(232)、横向连接块(233)；
6.根据权利要求5所述的兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，铠装缆(21)包括有纵向并列的两根铠装钢丝(211)；
7.根据权利要求1所述的兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，内绞盘钢丝(46)在右侧内绞盘(4210)与内绞盘密封罩(4
...【技术特征摘要】
1.一种兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，包括水面浮体船(1)、缆绳连接组件(2)以及水下牵引机(3)；
2.根据权利要求1所述的兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的兼容铠装缆的波浪发电滑翔器装置，其特征在于，所述的线缆船体连接器(23)包括线缆连接器后夹片(231)、线缆连接器前夹...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫星，张永矿，路云飞，周松林，黄佳佳，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：新型
国别省市：
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