CN113632758B - 一种浮力调控升降式养殖沉箱及其作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种浮力调控升降式养殖沉箱，包括养殖箱体和配重件，配重件吊挂于养殖箱体下，养殖箱体包括箱体支撑框架、网衣箱体、定容浮力舱和变容浮力舱，箱体支撑框架包括中心柱、钢骨架框架和中环框架；中心柱的上端与钢骨架框架连接，变容浮力舱与中心柱的下端连接，中环框架沿变容浮力舱外侧周向固定连接，定容浮力舱在钢骨架框架与变容浮力舱之间设置，定容浮力舱为可沿中心柱升降滑动，钢骨架框架与中环框架之间有牵拉条，网衣箱体围绕中心柱扩张开安装连接，变容浮力舱设置有进排气管和进排水管。本发明的养殖沉箱，其抗台风巨浪能力强，抗海流变形性能好，管理操作简便，具有生产安全、养殖高效、管理简便的特点，适宜沿海养殖推广应用。

Description

一种浮力调控升降式养殖沉箱及其作业方法

技术领域

本发明涉及水产品养殖沉箱技术领域。

背景技术

近年来，随着国内外各种大型养殖设施的建造，开启了养殖业进军深远海、拓展湾外海域养殖空间的序幕。拓展湾外及深远海域发展名优水产品养殖，是打破当前浅海养殖仍然只能集中在港湾及近岸海域内，造成浅海养殖业“港湾养殖超负荷、近岸养殖超饱和、湾外离岸养殖开发严重不足”结构性瓶颈的主要措施，也是调整海水养殖业生产结构、推进海水养殖业供给侧改革、加快海洋生态文明建设、提升海水养殖产品食品质量等的有效途径，更是变海域资源优势为产业经济优势，推动“蓝色粮仓”建设的有力抓手，为了响应潮流和趋势，以推动养殖业转型升级，目前适应湾外底层水域的大型养殖沉箱还在不断的研制开发中。

我国从上世纪末开始发展湾外深水网箱养殖，设计研发了多种湾外养殖沉箱并开展示范养殖，然而随着时间的推移和规模的壮大，我国湾外海域养殖装备防抗台风能力不足、与海区强海流适应性差、针对性抗风浪网箱养殖与管理技术及规范缺乏等问题日益突出，严重制约着我国湾外海域高效养殖的健康发展，近年来，大型海工装备制造企业进军深远海养殖装备，但其超高的设施与装备投入却不能满足以小微养殖企业或养殖户为单元的群众性养殖生产要求。

鉴于此，本案发明人对养殖沉箱进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防抗台风巨浪能力强，防抗海流变形性能好，且管理操作简便，适宜沿海乃至深远海养殖推广应用的一种浮力调控升降式养殖沉箱。

本发明的另一目的在于提供上述一种浮力调控升降式养殖沉箱的作业方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种浮力调控升降式养殖沉箱，包括养殖箱体和配重件，所述配重件吊挂于养殖箱体的下方底部，所述养殖箱体包括有箱体支撑框架和撑开安装在框架上的网衣箱体，还包括有定容浮力舱和变容浮力舱，所述箱体支撑框架包括中心柱、钢骨架框架和中环框架；所述中心柱的上端与钢骨架框架中心区域固定连接，所述变容浮力舱与中心柱的下端固定连接，所述中环框架沿变容浮力舱外侧周向固定连接设置，所述定容浮力舱在钢骨架框架与变容浮力舱之间沿中心柱的周向设置，并且定容浮力舱为可沿中心柱升降滑动的结构设置，所述钢骨架框架与中环框架的外侧之间一周牵拉有若干条的牵拉条，所述网衣箱体围绕中心柱扩张开安装连接在钢骨架框架、中环框架和牵拉条上，所述变容浮力舱连接设置有进排气管和进排水管。

所述定容浮力舱与中心柱之间设有可实现定容浮力舱抱紧或松脱中心柱的抱紧机构，所述定容浮力舱与箱体支撑框架之间设有牵拉固定机构。

所述抱紧机构包括套环、扶正浮箱和楔形块，所述套环套设在中心柱外，所述扶正浮箱在套环的外侧周向均布设置，所述套环的内环侧壁为从上往下向中心缩进的倾斜面，倾斜面的下端直径大于中心柱的直径并形成间隙，所述楔形块在倾斜面与中心柱外侧壁之间空间内轴向布设若干块，所述套环对应内环侧壁上端设有用于防止楔形块脱出的挡沿，所述套环的下部铰接在定容浮力舱上。

所述定容浮力舱与中心柱之间设有利于升降滑动的滑轮结构。

所述钢骨架框架设有用于定容浮力舱上升限位的上限位结构，和/或，所述中环框架设有定容浮力舱下降限位的下限位结构。

所述上限位结构为钢骨架框架上向下凸设有上限位挡部件，所述上限位挡部件上设有橡胶缓冲块；所述下限位结构为中环框架形成有供定容浮力舱下部对应嵌入的环形槽座。

所述变容浮力舱包括居中的内变容浮力舱和设置在内变容浮力舱周围的外变容浮力舱，所述中心柱为管状结构柱，其上端封闭并且其管内空腔通过下端与内变容浮力舱连通增大内变容浮力舱容积，所述内变容浮力舱和外变容浮力舱分别设置有向下伸出的所述进排水管和沿中心柱向上延伸设置的进排气管。

所述中环框架的外侧一周固定连接设置有挡流结构。

所述中环框架的外侧连接在挡流结构的高度方向两端之间，其内侧连接在变容浮力舱的上部,所述牵拉条的下端连接在挡流结构的高度方向的上端，所述挡流结构的高度方向的下端与变容浮力舱的下部之间外侧一周牵拉有若干条下牵拉条，所述网衣箱体分为在钢骨架框架、中环框架和牵拉条构成的空间内的上网衣箱体以及在中环框架以下的挡流结构、变容浮力舱与下牵拉条构成的空间内的的下网衣箱体。

所述箱体支撑框架与网衣箱体之间布设有用于维持网衣箱体扩张状态的拉索结构。

所述钢骨架框架与中环框架外侧之间设有爬梯。

所述牵拉条为钢索，所述爬梯为相邻的两钢索之间上下间隔均布设有若干条绳索构成柔性爬梯。

所述钢骨架框架的外周直径小于中环框架的外周直径。

所述钢骨架框架与中环框架上分别设有作业走道。

所述作业走道上铺设有塑胶踏板。

本发明的一种浮力调控升降式养殖沉箱的作业方法，包括有沉放作业和捕捞作业；

所述沉放作业通过如下操作完成：在海面上，开始沉放前先调整定容浮力舱相对中心柱为能够自由滑动的状态，之后进排气管进行排气，此时进排气管的排气会使海水经进排水管自流至变容浮力舱内，随着变容浮力舱的注水使整个养殖沉箱下沉，因定容浮力舱的重力小于定容浮力舱的浮力，定容浮力舱向上滑动至被钢骨架框架挡住的位置，当变容浮力舱注满水后养殖箱体及配重件重力下沉，配重件下落至海床上固定放置，此时养殖箱体在定容浮力舱的浮力和配重件的重力综合作用下在水中处于悬浮状态，养殖沉箱整体沉放于海底上即坐底状态，完成养殖沉箱的沉放。

所述捕捞作业通过如下操作完成：

步骤一：对内变容浮力舱上的进排气管压入压缩气体，将内变容浮力舱内的水经进排水管向外排，直至呈空舱状态，内变容浮力舱的进排气管一直处于进气工作状态，此时养殖沉箱上升至处于露顶漂浮状态，定容浮力舱还是处于被钢骨架框架挡住的位置处，养殖沉箱露出海平面0.5m-1.5m高度；

步骤二：对外变容浮力舱上的进排气管压入压缩气体，将外变容浮力舱经进排水管向外排水，外变容浮力舱的进排气管一直处于进气工作状态，养殖沉箱继续向上起浮状态，定容浮力舱开始处于浮在海平面后并保持漂浮，养殖沉箱的其余部分继续上浮至满足捕捞作业要求的高度，此时定容浮力舱挡在中环框架上方，继续对外变容浮力舱压气并保持此时外变容浮力舱的气压压力，并将定容浮力舱牵拉固定连接在中环框架上，即可开始捕捞作业。

通过采用上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明采用钢骨架结构的框架配合高强度的网衣箱体构成的养殖箱体，并在养殖箱体上设有定容浮力舱和变容浮力舱，通过变容浮力舱的进水、排水与进气、排气的配合调控实现了升降作业，具有下述几点主要优点。

一是能够使养殖沉箱沉放于海底，可利用波浪随水深增加而迅速衰减的自然规律躲避台风袭击，即使在较强台风天气也不会造成箱体破坏和养殖产品的损伤。

二是通过变容浮力舱调控养殖沉箱整体的浮力(即克服配重件与养殖箱体自重的合力)，起到控制养殖沉箱升降作用，便于根据海平面高度、天气或洋流，控制养殖沉箱处于养殖水域的深度，实现养殖效益最大化，管理方便。

三是通过养殖船舶上空压机与变容浮力舱的进气和排气，实现变容浮力舱的进水、排水，从而改变变容浮力舱在海中的浮力，使养殖沉箱上浮至海面上，无需通过船舶起吊机吊起养殖沉箱，操作方便，省时省力，为相对简便地开展养殖生产过程中的检查、渔获、清除污损生物(或换网)等管理作业提供了条件。

四是防抗海流变形性能好，高强度网衣由钢骨架结构维持扩张，即使强海流作用也能保持稳定的养殖容积；利用定容浮力舱、变容浮力舱和挡流结构的阻流效应在局部养殖空间形成滞流区，可为养殖鱼类在强海流作用期间提供临时“憩息”空间，提高养殖成活率。

五是定容浮力舱的不变浮力及养殖沉箱的配重件为养殖沉箱在海底状态、水中的升降过程及海面漂浮状态起到稳定作用。

因此，本发明一种浮力调控升降式养殖沉箱，其防抗台风巨浪能力强，防抗海流变形性能好，管理操作简便，具有生产安全、养殖高效、管理简便的特点，适宜沿海乃至深远海养殖推广应用。

本发明一种浮力调控升降式养殖沉箱的作业方法，具有浮力调控升降式养殖沉箱等同的有益效果外，还具有管理操作简便，作业所需人员少，人工成本低，作业效率高的特点，所以更适宜沿海乃至深远海养殖推广应用。

附图说明

图1是本发明涉及的一种浮力调控升降式养殖沉箱的结构示意图；

图2是本发明涉及的养殖箱体和配重件的结构示意图；

图3是本发明涉及的钢骨架框架的结构示意图；

图4是本发明涉及的中环框架的结构示意图；

图5是本发明涉及的定容浮力舱的结构示意图；

图6是本发明涉及一种浮力调控升降式养殖沉箱坐底悬浮状态的结构示意图；

图7是本发明涉及一种浮力调控升降式养殖沉箱露顶漂浮状态的结构示意图；

图8是本发明涉及一种浮力调控升降式养殖沉箱捕捞作业状态的结构示意图；

图9是本发明涉及一种浮力调控升降式养殖沉箱的作业工作原理结构示意图。

图中：

养殖箱体1；配重件2；箱体支撑框架3；中心柱31；

钢骨架框架32；钢骨架321；顶面管架322；顶面走道323；上限位挡部件324；

中环框架33；挡流结构331；中环走道332；

网衣箱体4；上网衣箱体41；下网衣箱体42；

定容浮力舱5；变容浮力舱6；内变容浮力舱61；外变容浮力舱62；

进排气管63；钢管段631；高压软管段632；进排水管64；

牵拉条71；下牵拉条72；爬梯73；

滑轮结构81；抱紧机构82；套环821；扶正浮箱822；楔形块823；挡沿824

牵拉固定机构83；环形槽座84；浮筒90；快速接头91；养殖船舶92；

真空压缩机93；海床94；海平面95。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

本实施例公开的一种浮力调控升降式养殖沉箱，如图1-图9所示，包括养殖箱体1和配重件2，所述配重件2吊挂于养殖箱体1的下方底部，主要作用是提供稳定向下拉力及固泊，为养殖沉箱在海底状态、水中的升降过程及海面漂浮状态起到稳定作用，所述养殖箱体1包括箱体支撑框架3、网衣箱体4、定容浮力舱5和变容浮力舱6；所述箱体支撑框架3是构成养殖沉箱养殖空间结构轮廓大小的主体部分，其支撑结构需具备较高强度以适应大容量深海养殖应用，通常采用钢材质等高强度材料支撑；所述网衣箱体4采用高强度网片缝制而成，扩张开固定安装在箱体支撑框架3上从而构成养殖箱体1的养殖空间，可根据养殖的水产品、养殖海域等需要更换不同网孔结构或大小的网衣箱体4；所述定容浮力舱5和变容浮力舱6设置在箱体支撑框架3上，通过这两个浮力舱配合调控改变浮力从而实现养殖沉箱在深海区域的升降沉浮，达到养殖作业的操作使用。下面结合附图详细描述各部件结构和位置连接关系。

所述箱体支撑框架3，如图1和图2所示，包括中心柱31、钢骨架框架32和中环框架33；所述中心柱31的上端与钢骨架框架32中心区域固定连接，本实施例中所述钢骨架框架32包括主要起加强提升整体框架结构强度的钢骨架321、与钢骨架321固定连接主要用于构成顶面轮廓框架的顶面管架322和固定设置在顶面管架322和/或钢骨架321上用于作业踩踏的顶面走道323，所述顶面走道323上可铺设水上作业养殖专用的塑胶踏板。所述变容浮力舱6与中心柱31的下端固定连接，所述中环框架33沿变容浮力舱6外侧周向固定连接设置，可与中心柱31下端固定连接或者与变容浮力舱6固定连接，图中所示的为与变容浮力舱6固定连接，所述中环框架33可为钢管件焊接构成可上下贯通的框架结构，其上可设置有用于作业踩踏的中环走道332，同上，中环走道332上可铺设有水上作业养殖专用的塑胶踏板，所述中环框架33的外侧一周固定连接设置有挡流结构331，该挡流结构331的设置构成在中环框架33上下区段之间形成一个具有挡流阻流效应的区段，在养殖沉箱内形成滞流区，为养殖水产品提供局部的庇护养殖空间。本实施中所述中环框架33的内侧与变容浮力舱6的上部边沿固定连接，其外侧固定连接在挡流结构331的高度方向的两端之间，如图中所示的在两端之间偏上位置固定连接，所述钢骨架框架32与中环框架33外侧的挡流结构331的高度方向上端之间一周牵拉有若干条的牵拉条71和作业使用的爬梯73，所述挡流结构331的高度方向下端与变容浮力舱6的下部之间外侧一周牵拉有若干条下牵拉条72，本实施例中牵拉条71和下牵拉条72采用的是钢索，牵拉条71中可相邻的两钢索之间上下间隔均布设有若干条绳索构成柔性的爬梯73。

综上结构构成箱体支撑框架3整体养殖空间轮廓框架，图中，所述钢骨架框架32的外周直径小于中环框架33的外周直径从而使得本发明产品形成双棱锥体状，整体呈重量平衡分布的结构设置，所述网衣箱体4围绕中心柱扩张开安装设置，本实施例中网衣箱体4分为连接在钢骨架框架32、中环框架33和牵拉条71构成的空间内的上网衣箱体41以及连接在中环框架33以下的挡流结构331、变容浮力舱6与下牵拉条72构成的空间内的的下网衣箱体42，整个网衣箱体4与箱体支撑框架3之间多点固定连接，如图中所述的上网衣箱体41的上端和下端分别与钢骨架框架32和中环框架33的外侧固定连接，其整个网面上还多点通过绳索绑在牵拉条71上可防止网面下垂影响养殖空间，而下网衣箱体42的上端和下端分别与挡流结构331的下端和变容浮力舱6下部固定连接，还有为使得下网衣箱体42维持扩张绷紧状态，如图中所示，下网衣箱体42还通过设置连接在挡流结构331上拉索结构牵拉固定住，如此构成的养殖箱体1结构强度高、空间稳定可靠即使在强海流作用下也能保持稳定的养殖容积。本实施例中所述配重件2吊挂在变容浮力舱6的下方底部上，具体是变容浮力舱6的下方底部上固定设置连接件一，所述配重件2为其中心具有连接件二的混凝土浇筑块，通常连接件一和连接件二为金属件，通过连接件二悬挂在连接件一上即完成。

本实施例中，如图1、图2和图5所示，所述定容浮力舱5在钢骨架框架32与变容浮力舱6之间沿中心柱31的周向设置，图中定容浮力舱5为一体全密封结构的环形浮力舱，所述定容浮力舱5为可沿中心柱31升降滑动的结构设置，两者之间可设有利于升降顺畅滑动的滑轮结构81。为较好的实现定容浮力舱5的浮力应用，所述定容浮力舱5与中心柱31之间设有可实现定容浮力舱5抱紧或松脱中心柱31的抱紧机构82，以及所述定容浮力舱5与箱体支撑框架3(图中具体是中环框架33)之间设有用于牵拉固定住定容浮力舱5的牵拉固定机构83；如图中所示，所述抱紧机构82包括套环821、扶正浮箱822和楔形块823，所述套环821套设在中心柱31外，所述扶正浮箱822在套环821的外侧周向均布设置，所述套环821的内环侧壁为从上往下向中心缩进的倾斜面，倾斜面的下端直径大于中心柱31的直径并形成间隙，所述楔形块823在倾斜面与中心柱31外侧壁之间空间内轴向布设若干块，所述套环821对应内环侧壁上端设有用于防止楔形块823脱出的挡沿824，所述套环821的下部铰接在定容浮力舱5上，所述楔形块823可采用适应密度的硬塑胶或其他能够达到相似作用的材料，通过扶正浮箱822的浮力扶正作用和倾斜面与楔形块823的结构配合实现的楔形块823松动上浮或下压卡紧，如此抱紧机构82既可连接在定容浮力舱5上又可在升降时活动实现其抱紧或松脱的作用，工作原理后面详细描述。进一步为使得定容浮力舱5的稳定使用，本实施中所述钢骨架框架32设有用于定容浮力舱5上升限位的上限位结构，所述中环框架33设有定容浮力舱5下降限位的下限位结构，具体的如图中所示，所述上限位结构为钢骨架框架32在中心柱31的周围对应定容浮力舱5的上表面向下凸设有上限位挡部件324，所述上限位挡部件324上设有橡胶缓冲块，所述下限位结构为中环框架33与变容浮力舱6连接的结构形成有供定容浮力舱5下部对应嵌入的环形槽座84。

所述变容浮力舱6连接设置有进排气管63和进排水管64，通过变容浮力舱6进排气和进排水实现浮力调控达到沉降、上浮、悬浮的使用工作效果，本实施例中变容浮力舱6公开的结构如图1、图2、图7-图9所示，包括居中的内变容浮力舱61和设置在内变容浮力舱61周围的外变容浮力舱62这两个独立的的舱体，所述中心柱31为管状结构柱，其上端封闭并且其管内空腔通过下端与内变容浮力舱61连通增大内变容浮力舱61容积，所述内变容浮力舱61和外变容浮力舱62分别设置有向下伸出的所述进排水管64和沿中心柱31向上延伸设置的进排气管63，所述进排气管63如图9所示的分为沿中心柱31向上延伸设置的钢管段631和连接钢管段631上端向海面延伸的高压软管段632，高压软管段632的上端固定设置在漂浮在海平面95上的浮筒90上并上端口设有快速接头91。

下面进行工作应用、原理等相关内容的描述。

所述变容浮力舱6通过进排气管63的高压软管段632上端的快速接头91与海平面95上的养殖船舶92上的进排气设备连接来进行变容浮力舱6的进气或排气，如进气通过真空压缩机93输进气体，变容浮力舱6进气或排气的同时通过进排水管64达到舱内的排水或进水进行，本实施例中对管与管之间的连接采用的连接部件、进排气和进排水管路上的阀门部件等的设置未详细说明，此为根据管路设置能够实现工作需要来设置。

养殖沉箱在需要下沉或在水下时牵拉固定机构83不实现牵拉固定作用，即定容浮力舱5与中环框架33不连接，使其能够在养殖沉箱升降过程中起到作用，在水中定容浮力舱5由于自身浮力大于自身重力，使其处于中心柱31上端，在养殖沉箱上浮时，中心柱31相对定容浮力舱5上升，楔形块823因为自身浮力使得其与中心柱31脱开，不产生摩擦力不起作用，而如果在此过程中发生倾斜，定容浮力舱5出现上滑，楔形块823在自重作用下使得其向倾斜面的下端与中心柱31之间的间隙塞入与中心柱31贴紧产生摩檫力，从而抱紧中心柱31，阻止定容浮力舱5上滑，此时扶正浮箱822提供回复力矩，对养殖沉箱的上浮进行调整，保证稳性，利于捕捞作业。

捕捞作业时可通过牵拉固定机构83将定容浮力舱5牵拉固定在中环框架33上可保持捕捞作业时养殖沉箱状态的稳定，捕捞作业完成后，牵拉固定机构83不实现牵拉固定作用，即解除牵拉固定，通过人工倾斜抱紧机构82，使其脱开中心柱31，楔形块823不起作用，定容浮力舱5相对中心柱31可自由滑动，不妨碍养殖沉箱的正常下沉，当抱紧机构82入水后，在扶正浮箱822的作用下，产生向中转矩，机构恢复正态，下一次上浮养殖沉箱露顶后，又能够起到防中心柱31下滑作用，即通过其抱紧使其浮力阻止下沉。

本发明的一种浮力调控升降式养殖沉箱首次养殖沉放使用，经作业船运输至海上养殖区处，其作业方法，包括有沉放作业和捕捞作业；

所述沉放作业通过如下操作完成：在海平面95上，开始沉放前先调整定容浮力舱5相对中心柱31为能够自由滑动的状态，调整即为上述通过人工手动倾斜抱紧机构82使其解除抱紧中心柱31的操作，之后通过进排气管63进行排气，此时进排气管63的排气会使海水经进排水管64自流至变容浮力舱内，随着变容浮力舱6的注水使整个养殖沉箱下沉，因定容浮力舱5的重力小于定容浮力舱5的浮力，定容浮力舱5向上滑动至被钢骨架框架32挡住的位置，即被上限位挡部件324挡住，当变容浮力舱5注满水后养殖箱体1及配重件2重力下沉，配重件2下落至海床94上固定放置，此时养殖箱体1在定容浮力舱5的浮力和配重件2的重力综合作用下在水中处于悬浮状态，养殖沉箱整体沉放于海底上即坐底状态，完成养殖沉箱的沉放。

所述捕捞作业通过如下操作完成：

步骤一：对内变容浮力舱61上的进排气管63压入压缩气体，将内变容浮力舱61内的水经进排水管64向外排，直至呈空舱状态，内变容浮力舱61的进排气管63一直处于进气工作状态，此时养殖沉箱上升处于露顶漂浮状态，定容浮力舱5还是处于被钢骨架框架32上的上限位挡部件324挡住的位置处，养殖沉箱露出海平面0.5m-1.5m高度；

步骤二：对外变容浮力舱62上的进排气管63压入压缩气体，将外变容浮力舱62经进排水管64向外排水，外变容浮力舱62的进排气管一直处于进气工作状态，养殖沉箱继续向上起浮状态，定容浮力舱5开始处于浮在海平面95后并保持漂浮，养殖沉箱的其余部分继续上浮至满足捕捞作业要求的高度，此时定容浮力舱5挡在中环框架33上方，即嵌入环形槽座84内，继续对外变容浮力舱62压气并保持此时外变容浮力舱62的气压压力，并通过牵拉固定机构83将定容浮力舱5牵拉固定连接在中环框架33上，即可开始捕捞作业。

本发明的一种浮力调控升降式养殖沉箱通过其高强度结构和浮力舱浮力调控达到的较好的防抗作用和浮力调控升降作用，正常情况下沉放于近海底进行养殖生产，仅在管理及安全检查需要时浮到海面，完成相关作业后又沉降回近海底进行养殖生产。其具有防抗台风能力强(即沉于海底，海浪显著衰减，风浪直接破坏影响较小)、受海流影响小(即刚性结构防止养殖空间减小；设置的滞流区保证流速超过1m/s时大黄鱼、石斑鱼等正常安全养殖)、管理操作简单(即一台空压机便可控制养殖沉箱升降；设置临时赶鱼装置，方便养产品捕捞；可配套能每天自动向网箱内投放饲料的自动投饵系统自动向沉于海底的养殖沉箱投饵)、投资能为个体养殖户或小微型养殖企业接受。

本发明所具有特点具体详述如下：

1、防抗台风巨浪能力强。本发明的养殖沉箱沉于海底附近的底层海域进行养殖生产，利用波浪强度随水深增加而迅速衰减的自然规律，躲避台风及巨浪的袭击破坏，实现目标级台风生存工况下的安全生产要求。另外，底层海域自然环境更加稳定，污损生物影响显著减少，也有助于提高养殖综合效果。

2、防抗海流变形性能好。高强度网衣箱体由钢骨架结构的箱体支撑框架维持扩张紧绷状态，即使强海流作用也能保持稳定的养殖容积；挡流结构的阻流效应在局部养殖空间形成滞流区，可为大黄鱼、石斑鱼等主导名优养殖鱼类在强海流作用期间提供临时“憩息”空间，提高养殖成活率，解决当前海流对湾外抗风浪养殖沉箱养殖的“卡脖子”问题。

3、管理操作相对简便。在空压机的高压气体驱动下，本发明的养殖沉箱及其作业方式可实现养殖沉箱系统沉于海底、养殖沉箱顶面浮上海面、养殖沉箱底面浮上海面(即上浮过程可根据需要悬停)等不同浮态的升降，为相对简便地开展养殖生产过程中的检查、渔获、清除污损生物(或换网)等管理作业提供了条件；本发明的养殖沉箱可配套4天左右(可扩展到7-10天)内能每天自动向养殖沉箱内投放饲料的自动投饵系统，解决冬、春季期间湾外海域高海况环境下的投饵难题。

4、适宜群众性养殖。本发明的养殖沉箱的单口养殖沉箱水体约为1200m3，设施系统投资不超过百万元，适宜小微养殖企业甚至养殖户投资，并可根据需要变更养殖沉箱尺寸和规格；我国湾外海域位于太平洋西部大陆架，海底坡度平缓(平均约0.7度)，水深较浅，总体上35m等深线已离岸较远，基于陆基的管理模式经济性较差。本发明一种浮力调控升降式养殖沉箱适宜布置水深为35m左右，符合我国湾外海域及群众养殖生产要求。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (7)

1.一种浮力调控升降式养殖沉箱，包括养殖箱体和配重件，所述配重件吊挂于养殖箱体的下方底部，所述养殖箱体包括有箱体支撑框架和撑开安装在框架上的网衣箱体，其特征在于，还包括有定容浮力舱和变容浮力舱，所述箱体支撑框架包括中心柱、钢骨架框架和中环框架；所述中心柱的上端与钢骨架框架中心区域固定连接，所述变容浮力舱与中心柱的下端固定连接，所述中环框架沿变容浮力舱外侧周向固定连接设置，所述定容浮力舱在钢骨架框架与变容浮力舱之间沿中心柱的周向设置，并且定容浮力舱为可沿中心柱升降滑动的结构设置，所述钢骨架框架与中环框架的外侧之间一周牵拉有若干条的牵拉条，所述网衣箱体围绕中心柱扩张开安装连接在钢骨架框架、中环框架和牵拉条上，所述变容浮力舱连接设置有进排气管和进排水管；所述定容浮力舱与中心柱之间设有可实现定容浮力舱抱紧或松脱中心柱的抱紧机构，所述定容浮力舱与箱体支撑框架之间设有牵拉固定机构；所述抱紧机构包括套环、扶正浮箱和楔形块，所述套环套设在中心柱外，所述扶正浮箱在套环的外侧周向均布设置，所述套环的内环侧壁为从上往下向中心缩进的倾斜面，倾斜面的下端直径大于中心柱的直径并形成间隙，所述楔形块在倾斜面与中心柱外侧壁之间空间内轴向布设若干块，所述套环对应内环侧壁上端设有用于防止楔形块脱出的挡沿，所述套环的下部铰接在定容浮力舱上；所述变容浮力舱包括居中的内变容浮力舱和设置在内变容浮力舱周围的外变容浮力舱，所述中心柱为管状结构柱，其上端封闭并且其管内空腔通过下端与内变容浮力舱连通增大内变容浮力舱容积，所述内变容浮力舱和外变容浮力舱分别设置有向下伸出的所述进排水管和沿中心柱向上延伸设置的进排气管。

2.如权利要求1所述的一种浮力调控升降式养殖沉箱，其特征在于，所述定容浮力舱与中心柱之间设有利于升降滑动的滑轮结构。

3.如权利要求1所述的一种浮力调控升降式养殖沉箱，其特征在于，所述钢骨架框架设有用于定容浮力舱上升限位的上限位结构，和/或，所述中环框架设有定容浮力舱下降限位的下限位结构。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的一种浮力调控升降式养殖沉箱，其特征在于，所述中环框架的外侧一周固定连接设置有挡流结构。

5.如权利要求4所述的一种浮力调控升降式养殖沉箱，其特征在于，所述中环框架的外侧连接在挡流结构的高度方向两端之间，其内侧连接在变容浮力舱的上部,所述牵拉条的下端连接在挡流结构的高度方向的上端，所述挡流结构的高度方向的下端与变容浮力舱的下部之间外侧一周牵拉有若干条下牵拉条，所述网衣箱体分为在钢骨架框架、中环框架和牵拉条构成的空间内的上网衣箱体以及在中环框架以下的挡流结构、变容浮力舱与下牵拉条构成的空间内的下网衣箱体。

6.如权利要求4所述的一种浮力调控升降式养殖沉箱，其特征在于，所述钢骨架框架外侧与中环框架外侧之间设有爬梯，和/或，所述钢骨架框架与中环框架上分别设有作业走道。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种浮力调控升降式养殖沉箱的作业方法，包括有沉放作业和捕捞作业；

所述沉放作业通过如下操作完成：在海平面上，开始沉放前先调整定容浮力舱相对中心柱为能够自由滑动的状态，之后进排气管进行排气，此时进排气管的排气会使海水经进排水管自流至变容浮力舱内，随着变容浮力舱的注水使整个养殖沉箱下沉，因定容浮力舱的重力小于定容浮力舱的浮力，定容浮力舱向上滑动至被钢骨架框架挡住的位置，当变容浮力舱注满水后养殖箱体及配重件重力下沉，配重件下落至海床上固定放置，此时养殖箱体在定容浮力舱的浮力和配重件的重力综合作用下在水中处于悬浮状态，养殖沉箱整体沉放于海底上即坐底状态，完成养殖沉箱的沉放；

所述捕捞作业通过如下操作完成：

步骤一：对内变容浮力舱上的进排气管压入压缩气体，将内变容浮力舱内的水经进排水管向外排，直至呈空舱状态，内变容浮力舱的进排气管一直处于进气工作状态，此时养殖沉箱上升至处于露顶漂浮状态，定容浮力舱还是处于被钢骨架框架挡住的位置处，养殖沉箱露出海平面0.5m-1.5m高度；

步骤二：对外变容浮力舱上的进排气管压入压缩气体，将外变容浮力舱经进排水管向外排水，外变容浮力舱的进排气管一直处于进气工作状态，养殖沉箱继续向上起浮状态，定容浮力舱开始处于浮在海平面后并保持漂浮，养殖沉箱的其余部分继续上浮至满足捕捞作业要求的高度，此时定容浮力舱挡在中环框架上方，继续对外变容浮力舱压气并保持此时外变容浮力舱的气压压力，并将定容浮力舱牵拉固定连接在中环框架上，即可开始捕捞作业。