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一种外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置及方法

  • 专利名称
    一种外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置及方法
  • 发明者
    王鲁民
  • 公开日
    2012年12月19日
  • 申请日期
    2012年8月16日
  • 优先权日
    2012年8月16日
  • 申请人
    中国水产科学研究院东海水产研究所
  • 文档编号
    A01K61/00GK102823524SQ201210292969
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置,包括浮筒(2),其特征在于,所述浮筒(2)内安装有用于卷绕牵引绳带(18)外放与收卷的绞盘装置(17);所述绞盘装置(17)下设有绳带收放管 槽(13);所述绞盘装置(17)上卷绕有牵引绳带(18);所述牵引绳带(18)经过所述绳带收放管槽(13)穿出所述浮筒(2),并与用于牵引离岸海洋养殖网箱(I)沉降的重物(4)相连2.根据权利要求I所述的外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置,其特征在于,所述浮筒(2)包括圆柱体筒身(7)和圆锥体底部(8);所述圆锥体底部(8)安装在圆柱体筒身(7)下端;所述圆锥体底部(8)的底面积和圆柱体筒身(7)的底面积相等3.根据权利要求2所述的外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置,其特征在于,所述圆柱体筒身(7)四周分布有四条受力骨架(9);所述圆柱体筒身(7)被四个圆环状受力骨架(10)等分为三层;所述圆柱体筒身(7)上部三分之一截面处设有一个正方形角钢支架(12);所述正方形角钢支架(12)的四个顶点分别对准圆柱体筒身(7)四周的四条受力骨架;所述正方形角钢支架(12)上安装有所述绞盘装置(17)4.根据权利要求2所述的外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置,其特征在于,所述绳带收放管槽(13)安装在所述圆柱体筒身(7)和圆锥体底部(8)的轴心位置;所述绳带收放管槽(13)的上端为喇叭口状,所述喇叭口状的顶部位于圆柱体筒身(7)上部的三分之二到二分之一处5.根据权利要求3所述的外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置,其特征在于,所述圆柱体筒身(7)上部三分之一部分沿圆柱体筒身(7)四周分布的四条受力骨架(9)的内侧衬套一段管环(14),所述管环(14)外侧以硬质闭孔型多孔塑料(15)填充成与受力骨架(9)外沿在同一圆柱面的圆柱体6.根据权利要求4所述的外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置,其特征在于,所述圆柱体筒身(7)下部三分之二部分和圆锥体底部(8)的空腔内填充有硬质闭孔型多孔塑料(15)7.根据权利要求2所述的外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置,其特征在于,所述圆锥体底部(8)的斜面上设有至少两条对称的受力骨架,所述两条受力骨架上分别套有两个外露的金属环(11)8.根据权利要求2所述的外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置,其特征在于,所述圆柱体筒身(7 )上端装配有密封顶盖(20 )9.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置,其特征在于,所述牵引绳带(18)的下端设有挂钩(19);所述挂钩(19)上悬挂有所述重物⑷10.一种外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制方法,其特征在于,包括以下步骤 (1)在浮式离岸海洋养殖网箱外侧正方形锚泊绳框四角交接点处分别附加有一个如权利要求1-9中任一权利要求所述的控制装置; (2)利用绳索将浮式离岸海洋养殖网箱框架分别与浮筒和重物相连; (3)通过浮筒向海底方向释放重物,由重物牵引所述浮式离岸海洋养殖网箱下沉
  • 技术领域
    本发明涉及离岸海洋养殖装备技术领域,特别是涉及一种外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置及方法
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    下面结合具体实施例,进一步阐述本发明应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围本发明的外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制方法包括在原有浮式离岸海洋养殖网箱外侧正方形锚泊绳框四角交接点处附加四只悬挂有重锤的浮筒,重锤可与浮筒分离并通过浮筒内的绳带及绞盘装置向海底方向释放;用绳索分别将浮式离岸海洋养殖网箱浮力框架与重锤以及浮筒连接,通过浮筒向海底方向释放重锤,由重锤牵引浮式离岸海洋养殖网箱下沉一种外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置包括悬挂有重锤的浮筒,浮筒包括圆柱体筒身和下端叠加的一个圆锥体底部构成浮筒的圆柱体筒身内装配有卷绕的牵引绳带以及用于卷绕牵引绳带外放与收卷的绞盘装置,牵引绳带穿过圆柱体筒身以及圆锥体底部沿轴心设置的绳带收放管槽垂直引入海面下,牵引绳带的下端连接可牵引浮式离岸海洋养殖网箱沉降的重锤圆柱体筒身以及圆锥体底部的浮筒制作方法为由钢质材料整形、焊接成为圆柱体以及一端叠加圆锥体的壳体骨架,其中包括沿圆柱体与圆锥体轴心方向,并在圆柱体四周均匀分布的四条角钢材料的受力骨架以及在圆柱体两端以及按圆柱体均等三分位置的四个圆环状扁钢材料受力骨架在浮筒圆锥体一端壳体斜面对称的两条角钢材料受力骨架上套接两个外露的不锈钢环,用以缚扎纲绳在浮筒圆柱体上部三分之一截面处与圆柱体四周均匀分布的四条角钢材料连接装配一个正方形角钢支架,用以固定安装牵引绳带外放与收卷的绞盘装置浮筒圆柱体下三分之二部分和叠加圆锥体沿轴心位置安装一条上端为喇叭状开口的绳带收放管槽浮筒圆柱体上部三分之一部分,沿圆柱体四周分布的四条角钢材料内侧衬套一段玻璃钢或塑料管环,管环外侧采用硬质闭孔型多孔塑料填充成与沿圆柱体四周分布的四条角钢材料外沿在同一圆柱面的圆柱体;圆柱体下三分之二处和圆锥体内部空腔同样采用硬质闭孔型多孔塑料填充成为与沿圆柱体四周分布的四条角钢材料外沿在同一圆柱面和椎体面的形状体;然后,采用树脂基复合材料,以手糊成型法或缠绕成型法制成玻璃钢材料包覆的外壳体浮筒内安装的绞盘可为电动绞盘或手动绞盘,绞盘上卷绕不锈钢钢丝绳或超高分子量聚乙烯绳索或编织带型的牵引绳带,并穿过浮筒圆柱体筒身和圆锥体底部沿轴心设置的绳带收放管槽引入海面下,牵引绳带的下端连接可方便操作的金属钩,用以挂接球型金属重锤以及牵引网箱的绳环浮筒的圆柱体上顶端装配有可打开或锁定的密封顶盖,密封顶盖打开时可便于浮筒内牵引绳带卷绕绞盘的操作与维护,密封顶盖锁闭后可防止海水灌入浮筒内如图I、图2和图3所示,本发明可针对原有直径为40m 50m的高密度聚乙烯双管浮式离岸海洋养殖网箱1,通过其外侧附加悬挂有重锤的浮筒2,通过浮筒内绞盘释放出的绳带3,将悬挂的重锤4向水下释放(或向水面提起),由绳索5牵引浮式离岸海洋养殖网箱下沉(或上浮),并通过绳索6控制网箱的下沉深度圆柱体以及其一端叠加圆锥体的浮筒制作方法为由钢质材料整形、焊接成为直 径为1000 1200mm、高度为1500mm的圆柱体7以及一端叠加底面直径为1000 1200mm、高度为500mm圆锥体8的壳体,其中包括沿圆柱体与圆锥体轴心方向、在圆柱体四周均匀分布的四条规格为50mmX50mmX5mm的等边角钢受力骨架9,在圆柱体两端以及按圆柱体均等三分位置的四个圆环状规格为50mmX5mm的扁钢受力骨架10,在浮筒圆锥体一端壳体斜面对称套接两个外露的金属环11,用以缚扎纲绳;在浮筒圆柱体上部三分之一截面处,与圆柱体四周均匀分布的四条角钢9连接装配一个平行于截面、规格为707mmX707mm 848mmX848mm的正方形角钢支架12,浮筒圆柱体下三分之二部分和叠加圆锥体沿轴心位置安装一条上端为喇叭状开口、规格为DlOOmm (外径)X10mm (壁厚)X1500mm (长度)的超高分子量聚乙烯绳带收放管槽13浮筒圆柱体上部三分之一部分,沿圆柱体四周分布的四条角钢材料内侧衬套一段规格为D900mm IlOOmm (外径)X IOmm (壁厚)X500mm (长度)的高密度聚乙烯(HDPE)管环14,管环外侧以聚苯乙烯硬质闭孔型多孔塑料15填充成厚度为50mm、与沿圆柱体四周分布的四条角钢材料外沿在同一圆柱面的圆柱体;圆柱体下三分之二和叠加圆锥体内部空腔,同样以聚苯乙烯硬质闭孔型多孔塑料15填充成为与沿圆柱体四周分布的四条角钢材料外沿在同一圆柱面和椎体面的形状体;然后,采用树脂基复合材料,以手糊成型法或缠绕成型法制成厚度为5mm的玻璃钢材料包覆外壳体16在圆柱体上端三分之一处的正方形角钢支架12,安装电动绞盘或手动绞盘装置17 ;绞盘上卷绕超高分子量聚乙烯绳索或编织带型的牵引绳带18,并穿过绳带收放管槽13引入海面下,牵引绳带的下端连接可方便操作的金属钩19,用以挂接球型金属重锤以及牵引网箱的绳环浮筒的圆柱体上顶端装配有可打开或锁定的密封顶盖20,便于浮筒内牵引绳带卷绕绞盘的操作与维护实施例I针对原有直径为40m、深度为8m的高密度聚乙烯双管浮式离岸海洋养殖网箱,其作为浮力框架的高密度聚乙烯管规格为D250mm (外径)X IOmm (壁厚),双管焊接成型后的高密度聚乙烯管总长度约80m,其总浮力F浮=P海水gV,其中的V=3. 9m3,总浮力约为39kN ;常规养殖网箱沉块配重约为7 9kN ;此规格浮式离岸海洋养殖网箱的净浮力约为30kN本发明涉及浮筒,其圆柱体直径为1000mm、高度为1500mm,以及一端叠加圆锥体的底面直径为1000mm、高度为500mm,每只的可排水体积V=L 3m3,浮力约为13kN ;浮筒下挂水中重量为IOkN的铸铁重锤使用前,在岸边将铸铁重锤挂于浮筒下后,以工作船将其拖拉至浮式离岸海洋养殖网箱设置海域;在直径为40m、深度为Sm的高密度聚乙烯双管浮式离岸海洋养殖网箱外侧正方形锚泊绳框四角交接点处,用绳索与浮筒圆锥体一端壳体斜面上装有的一个金属环连接,使浮筒至浮式离岸海洋养殖网箱高密度聚乙烯双管浮力架的距离为IOm ;用绳索(其长度为14m)将浮筒圆锥体一端壳体斜面上装有的另一个金属环11与高密度聚乙烯双管浮式离岸海洋养殖网箱的框架缚扎连接后,再将此点用绳索(其长度为IOm)与铸铁重锤上装配的挂接环缚扎连接,完成四只悬挂有重锤浮筒的外附加挂实施高密度聚乙烯双管浮式离岸海洋养殖网箱外附加牵引沉降操作时,操作浮筒内的牵引绳带卷绕绞盘,释放浮筒下悬挂的铸铁重锤,由其通过绳索牵引网箱下沉网箱的净浮力为30kN,平均至四个浮筒,每只浮筒所悬挂重锤的下沉平衡重力为7. 5kN当牵引绳带释放长度达到9m时,水中重量为IOkN重锤的下沉重力大于7. 5kN,网箱开始下沉;继续向下释放重锤,当牵引绳带释放长度达到18m时,网箱的框架的下沉深度达到10m,而用于控制网箱的下沉深度的绳索达到张紧状态;再继续向下释放重锤,当牵引绳带释放长度达到19m时,网箱的框架被四只浮筒的绳索水平悬吊与IOm水层,每只浮筒所释放重锤的下沉重力达到8. 5kN,所形成沿十字水平放射方向的张力分别为5. 2kN,从而由控制网箱下沉深 度的绳索和牵引网箱下沉的绳索,保持网箱在IOm水下及海水流速影响下的稳定性实施例2类同于实施例I,针对原有直径为50m、深度为8 IOm的高密度聚乙烯双管浮式离岸海洋养殖网箱,其作为浮力框架的高密度聚乙烯管规格为D250mm (外径)X IOmm (壁厚),双管焊接成型后的高密度聚乙烯管总长度约100m,其总浮力约为49kN ;按常规养殖网箱沉块配重9kN计算的净浮力约为40kN本实施实例浮筒,其圆柱体直径与一端叠加圆锥体的底面直径均为1200mm (其它参数同实施例1),每只的可排水体积约V=L 9m3,浮力约为19kN ;浮筒下挂水中重量为15kN的铸铁重锤同实施实例一完成四只悬挂有重锤浮筒的外附加挂本实施实例网箱的净浮力为40kN,平均至四个浮筒,每只浮筒所悬挂重锤的下沉平衡重力为10kN当牵引绳带释放长度大于7. 2m时,水中重量为15kN重锤的下沉重力大于IOkN,网箱开始下沉;继续向下释放重锤,当牵引绳带释放长度达到17m时,网箱的框架的下沉深度达到IOm ;当牵引绳带释放长度达到18m时,网箱的框架被四只浮筒的绳索水平悬吊与IOm水层,每只浮筒所释放重锤的下沉重力达到llkN,所形成沿十字水平放射方向的张力分别为10kN,由控制网箱下沉深度的绳索和牵引网箱下沉的绳索,保持网箱在IOm水下及海水流速影响下的稳定性不难发现,本发明通过外附加的方式使浮式离岸海洋养殖网箱能安全沉降、上浮,使不具备沉降和上浮功能的浮式离岸海洋养殖网箱,在遭遇恶劣的海况条件时,尤其是台风和赤潮来临前能安全、平稳沉入水下,当海况条件恢复正常状态时能平稳上浮并保持常浮于海面状态,既能体现浮式离岸海洋养殖网箱养殖操作与管理方便等特点,又能使浮式离岸海洋养殖网箱在遭遇台风、赤潮等灾害性气候与海况时,通过外附加途径使网箱沉降至水下对设施与养殖鱼类安全的位置,减少浮式离岸海洋养殖网箱生产的灾害性损失
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  • 法律状态
专利名称:一种外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置及方法离岸海洋养殖网箱以其水中状态分为浮式、潜式和升降式。目前,浮式离岸海洋养殖网箱多以高密度聚乙烯浮管作为浮力框架、或以附加浮力配件的钢材焊接框架为浮力框架,浮力框架的形状包括圆形、方形、六角形或多边形。浮力框架下挂由合成纤维材料编织网片装配而成的箱体(网袋),在底部悬挂沉块构成箱体空间(容积);或由金属材料网片以及金属外复合塑料的网状材料装配构成的箱体。浮式离岸海洋养殖网箱在正常海况条件下,具有网箱设备的抗风浪性能好、网箱的成本相对较低、养殖操作与管理方便等优点;其不足 是在遭遇台风、赤潮等灾害性气候及海况时,网箱设备易于受损致使网箱内的鱼类逃逸、或网箱内养殖鱼类因恶劣的海况环境条件而造成其死亡或受伤,进而造成严重的养殖损失。现有升降式离岸海洋养殖网箱的沉降与上浮控制多采用网箱框架自身管腔或网箱下加挂的沉浮辅助装置内充气或充水的交替,调节网箱的整体浮力和沉力,实现网箱的沉降与上浮。例如,采用高密度聚乙烯管材制造的网箱框架,通过在框架管装配充、放气阀和进、排水阀,在高密度聚乙烯框架管内空腔中充气时,可使网箱框架上浮或处于常浮于海面的状态;打开进水阀使高密度聚乙烯框架管内空腔中进水,实现网箱浮力框架的下沉;采用在网箱底部加挂网箱升降控制浮筒,同样是通过在浮筒上装配充、放气阀和进、排水伐,充气排出浮筒内的海水或排气使浮筒内进水调节总浮力而控制网箱下沉或上浮;通过在高密度聚乙烯管架上开具圆形进、出水孔并在高密度聚乙烯管内加装橡胶内胆,经连接气管向橡胶内胆充气时,橡胶内胆膨胀并紧贴高密度聚乙烯管内壁,可实现网箱上浮及保持常浮状态;释放气囊内的空气后,高密度聚乙烯管内的橡胶内胆缩成带状,海水自高密度聚乙烯管架上开具的圆形进、出水孔进入,使网箱沉降至水下。
本发明所要解决的技术问题是提供一种外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置及方法,使不具备沉降和上浮功能的浮式离岸海洋养殖网箱能安全沉降和上浮。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置,包括浮筒,所述浮筒内安装有用于卷绕牵引绳带外放与收卷的绞盘装置;所述绞盘装置下设有绳带收放管槽;所述绞盘装置上卷绕有牵引绳带;所述牵引绳带经过所述绳带收放管槽穿出所述浮筒,并与用于牵引离岸海洋养殖网箱沉降的重物相连。所述浮筒包括圆柱体筒身和圆锥体底部;所述圆锥体底部安装在圆柱体筒身下端;所述圆锥体底部的底面积和圆柱体筒身的底面积相等。所述圆柱体筒身四周分布有四条受力骨架;所述圆柱体筒身被四个圆环状受力骨架等分为三层;所述圆柱体筒身上部三分之一截面处设有一个正方形角钢支架;所述正方形角钢支架的四个顶点分别对准圆柱体筒身四周的四条受力骨架;所述正方形角钢支架上安装有所述绞盘装置。所述绳带收放管槽安装在所述圆柱体筒身和圆锥体底部的轴心位置;所述绳带收放管槽的上端为喇叭口状,所述喇叭口状的顶部位于圆柱体筒身上部的三分之二到二分之—处。所述圆柱体筒身上部三分之 一部分沿圆柱体筒身四周分布的四条受力骨架的内侧衬套一段管环,所述管环外侧以硬质闭孔型多孔塑料填充成与受力骨架外沿在同一圆柱面的圆柱体。所述圆柱体筒身下部三分之二部分和圆锥体底部的空腔内填充有硬质闭孔型多孔塑料。所述圆锥体底部的斜面上设有至少两条对称的受力骨架,所述两条受力骨架上分别套有两个外露的金属环。所述圆柱体筒身上端装配有密封顶盖。所述牵引绳带的下端设有挂钩;所述挂钩上悬挂有所述重物。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是还提供一种外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制方法,包括以下步骤(I)在浮式离岸海洋养殖网箱外侧正方形锚泊绳框四角交接点处分别附加有一个上述的控制装置;(2)利用绳索将浮式离岸海洋养殖网箱框架分别与浮筒和重物相连;(3)通过浮筒向海底方向释放重物,由重物牵引所述浮式离岸海洋养殖网箱下沉。有益效果由于采用了上述的技术方案,本发明与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果(I)作为一种外附加式的离岸海洋养殖网箱升降控制装置及方法,在不对原有浮式离岸海洋养殖网箱主体设施进行升降装置安装或改造的情况下,通过在浮式离岸海洋养殖网箱外围加挂四只具有牵引浮式离岸海洋养殖网箱下沉功能的浮筒,即可方便、快速地实现浮式离岸海洋养殖网箱的下沉,解决浮式离岸海洋养殖网箱在遭遇灾害性海况时的设施与养殖鱼类安全;(2)本发明的外附加牵引式离岸海洋养殖网箱升降控制装置及方法,与原有主体设施上装配有升降功能装置的网箱相比较,可保持原有浮式离岸海洋养殖网箱在常规海况条件下养殖操作、管理方便等优势;而在灾害性海况预警时,再外加挂可牵引浮式离岸海洋养殖网箱下沉的浮筒,使网箱下沉至水下安全深度,待海况恢复常规生产状态时,通过收绞浮筒内释放出的牵引绳带,提起牵引网箱下沉的重锤(物)、使网箱上浮后并撤除外加挂的浮筒,使网箱保持原有的常浮生产状态;(3)常规海况时,可将具有牵引浮式离岸海洋养殖网箱下沉的外附加浮筒(包括下挂的重锤)卸除,并分别集中存放于岸上或岸边,避免相关装置因浮筒长期漂泊于海上而造成的腐蚀、老化等问题,并方便使用后的及时检修与维护;浮筒使用前,在岸上或岸边将重锤加挂于浮筒下,以作业船只将其拖拉至网箱周围,使用绳索方便、快速的在浮筒与锚泊绳、浮筒与网箱浮力框架、重锤与网箱浮力框架之间连接,通过操作浮筒上已安装的绞盘释放下端挂有重锤的绳带,以重锤牵引网箱下沉;(4)本发明方法牵引网箱下沉于水下固定、安全深度后,在网箱周围十字对称的四个方向,由浮筒浮力、重锤重力与水下的网箱浮力框架的连接绳索,形成沿十字对称水平放射方向、均衡的张力,可较好的保持网箱在水下海水流速影响时的稳定性;(5)本发明可以方便的应用于目前国内较普遍的高密度聚乙烯框架浮式网箱和金属框架浮式网箱,便于大面积推广应用,从而根本解决台风、赤潮灾害对网箱设施和养殖对象的威胁,保证网箱养殖生产安全。图I是本发明外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置的结构示意图;图2是本发明外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置的剖面图;图3是本发明升降方法示意图。

本发明涉及一种外附加牵引式离岸海洋网箱升降控制装置及方法。装置包括浮筒,所述浮筒内安装有用于卷绕牵引绳带外放与收卷的绞盘装置;所述绞盘装置下设有绳带收放管槽;所述绞盘装置上卷绕有牵引绳带;所述牵引绳带经过所述绳带收放管槽穿出所述浮筒,并与用于牵引离岸海洋养殖网箱沉降的重物相连。方法包括在浮式离岸海洋养殖网箱外侧正方形锚泊绳框四角交接点处分别附加有一个上述的控制装置;利用绳索将浮式离岸海洋养殖网箱分别与浮筒和重物相连;通过浮筒向海底方向释放重物,由重物牵引所述浮式离岸海洋养殖网箱下沉。本发明能够使不具备沉降和上浮功能的浮式离岸海洋养殖网箱能安全沉降和上浮。



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