一种改良结构的发电式浮标的制作方法

本发明属于浮标技术领域，涉及一种改良结构的发电式浮标。

背景技术：

浮标灯是为了保证船舶在夜间安全航行而设置在岸上或水上的夜间发光标志，它在夜间发出规定的灯光颜色和闪光频率，达到规定的照射角度和能见距离。

浮标灯包括固定灯标、灯浮标、灯船、灯塔4种，灯浮标是一种浮于水面，锚定在指定位置的航标，由于灯浮标的使用环境特殊，浮灯标在风、浪、潮等外界因素下会使浮体发生倾斜、摇晃，现有圆柱形浮体的浮标灯依靠拉锚固定，当风浪比较大的时候，拉绳会直接绷直，灯浮标发生倾斜，不易被观察或者雷达扫描到，当风浪严重时，浮标灯可能发生较大幅度的晃动，甚至发生倾覆，直接破坏浮标灯。

此外，由于浮标上安装了更多的电子设备，增加了浮标的耗电量，因此通常在浮标灯上安装发电装置，利用波浪能进行发电，但当风浪较大时，容易对这些发电装置造成破坏。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种改良结构的发电式浮标，能够提高浮标灯的抗风浪能力，还能避免发电装置损坏。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种改良结构的发电式浮标，包括浮体，所述浮体上设有贯穿浮体上下侧面的第一穿孔；

圆管，所述圆管垂直固设在浮体的上侧面上，所述第一穿孔位于圆管内；

封堵块，所述封堵块设置在圆管内，所述封堵块将圆管内部分隔成上腔和下腔；

两个调节装置，两个所述调节装置对称设置在圆管的两侧，所述调节装置具有：转动杆，所述转动杆的一端铰接在浮体的侧面，另一端固设有浮筒，所述浮筒的两端均设有发电机构，所述发电机构能够利用波浪的冲击进行发电；限位机构，所述限位机构设置在浮体上，当波浪冲击浮筒并且带动转动杆向上转动至水平状态时，所述限位机构能够限制转动杆继续向上转动；驱动机构，所述驱动机构设置在圆管上，当海水穿过第一穿孔冲击封堵块时，所述驱动机构能够带动浮筒向下转动至水面之下；调节机构，所述调节机构设置在浮体上，当浮筒向下转动时，所述调节机构能够降低浮标的重心。

在上述的一种改良结构的发电式浮标中，所述发电机构包括：

转轴，所述转轴转动设置在浮筒的端部，所述转轴和浮筒同轴设置，所述转轴上沿周向设有若干个转叶板；

第二发电机，所述浮筒内设有安装腔，所述第二发电机固设在安装腔内，所述转轴的一端延伸至安装腔内且端部与第二发电机的输入轴传动连接。

在上述的一种改良结构的发电式浮标中，所述限位机构包括：

固定板，所述固定板水平固设在浮体的侧面；

橡胶垫，所述橡胶垫固设在固定板的下侧面上，所述橡胶垫位于转动杆的正上方，当转动杆处于水平状态时，所述橡胶垫与转动杆相接触。

在上述的一种改良结构的发电式浮标中，所述驱动机构包括：

第一通孔，所述第一通孔开设在圆管上，所述第一通孔位于封堵块的下方；

活塞缸，所述活塞缸水平固设在圆管的外侧壁上，所述活塞缸内滑动设置有活塞杆，所述活塞杆的一端延伸至活塞缸内且端部固设有活塞，所述活塞滑动设置在活塞缸内，所述活塞将活塞缸内部分隔成第一空腔和第二空腔；

第一复位弹簧，所述第一复位弹簧套设在活塞杆上，所述第一复位弹簧位于第二空腔和活塞之间；

第二通孔，所述第二通孔开设在第一空腔的底部，所述第二通孔和第一通孔相连通；

透气孔，所述透气孔开设在第二空腔的下侧壁上；

第一固定凸沿，所述第一固定凸沿固设在位于活塞缸外侧的活塞杆上；

第二固定凸沿，所述第二固定凸沿固设在转动杆上且位于第一固定凸沿的外侧；

第一连杆，所述第一连杆的一端铰接在第一固定凸沿的下侧面上，另一端铰接在第二固定凸沿的上侧面上；

配重机构，所述配重机构设置在活塞杆上，当活塞杆向远离圆管的一端滑动时，所述配重机构能够降低浮标的重心高度。

在上述的一种改良结构的发电式浮标中，所述配重机构包括：

滑槽孔，所述滑槽孔沿圆管的长度方向设置在上腔的侧壁上；

滑动结构，所述滑动结构设置在滑槽孔内，所述滑动结构能够沿着滑槽孔上下滑动；

调节杆，所述调节杆的一端铰接在滑动结构上，另一端铰接在第一固定凸沿的上侧面上；

第一配锚，所述第一配锚固设在调节杆上。

在上述的一种改良结构的发电式浮标中，所述滑动结构包括：

连接杆，所述连接杆水平插设在滑槽孔内；

第一铰接轴，所述连接杆的一端伸出圆管外且端部与第一铰接轴固连，所述调节杆的一端和第一铰接轴转动连接，所述第一铰接轴的两端均转动设置有第一滚轮，两个所述第一滚轮的轮面均接触圆管的外侧壁；

第二铰接轴，所述连接杆的另一端伸入圆管内且端部与第二铰接轴固连，所述第二铰接轴的两端均转动设置有第二滚轮，两个所述第二滚轮的轮面均接触圆管的内侧壁。

在上述的一种改良结构的发电式浮标中，所述调节机构包括：

第二穿孔，所述第二穿孔开设在浮体上；

滑杆，所述滑杆滑动设置在第二穿孔内，所述滑杆的上端伸出浮体的上侧面且端部固设有限位板，下端伸出浮体的下侧面且端部固设有第二配锚；

第二复位弹簧，所述第二复位弹簧套设在滑杆上，所述第二复位弹簧位于限位板和浮体之间；

第三固定凸沿，所述第三固定凸沿固设在位于浮体下方的滑杆上；

第二连杆，所述第二连杆的一端铰接在第二固定凸沿的下侧面上，另一端铰接在第三固定凸沿上。

在上述的一种改良结构的发电式浮标中，所述浮体的上侧面上设有支撑板，所述支撑板的上侧边与活塞缸固连，所述支撑板上固设有第一发电机，所述第一发电机的输入轴上设有叶轮，所述叶轮位于透气孔的正下方，所述浮体的上侧面设有蓄电池，所述第一发电机和第二发电机均与蓄电池电连接。

在上述的一种改良结构的发电式浮标中，所述活塞杆远离活塞缸的一端固设有重力球。

在上述的一种改良结构的发电式浮标中，所述封堵块的下侧面呈内凹的圆锥面，所述第一通孔紧贴着封堵块的下侧面边沿。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、将浮标设置在指定水域中，波浪带动浮筒两端的发电机构进行发电，提供给浮标上的设备，当海上起较大风浪时，海浪不停地拍打浮体的下侧面，海水通过第一穿孔冲进圆管内，撞击在封堵块上，驱动机构带动浮筒向下转动至水面之下，减小波浪对发电机构的冲击，避免发电机构损坏，浮筒向下转动的同时，调节机构可以降低浮标的重心，提高浮标的抗风浪能力，使得浮标更加平稳；此外，当波浪冲击浮筒使转动杆向上转动至水平状态时，限位机构可以限制转动杆继续向上转动，使浮筒始终接触水面，增加浮筒与水的接触面积，提高浮标的稳定性；

2、由于浮筒始终漂浮于水面之上，波浪冲击转叶板，带动转叶板和转轴转动，使第二发电机进行发电，将波浪能转化成电能，绿色环保；此外，当风浪较大时，波浪对转叶板的冲击力增大，使转叶板快速转动，在驱动机构的作用下，浮筒向下转动至水面之下，此时转叶板大部分位于水面之下，增大了转叶板转动的阻力，从而减小了转轴的转动速度，避免第二发电机损坏；

3、当海上风浪较大时，波浪带动浮筒上下浮动，当浮筒和转动杆转动时水平状态时，橡胶垫接触转动杆，限制转动杆继续向上转动，使浮筒始终接触水面，增加浮筒与水的接触面积，提高浮标的稳定性；

4、当海上风浪较大时，海水拍打浮体的下侧面，海水通过第一穿孔冲进圆管内，然后依次穿过第一通孔和第二通孔流入活塞缸的第一空腔内，推动活塞和活塞杆向远离圆管的一端移动，活塞杆上的第一复位弹簧被压缩，第二空腔内的气体通过透气孔排出，配重机构利用活塞杆的滑动降低浮标的重心高度，使浮标保持相对平稳，同时，活塞杆通过第一连杆推动转动杆向下转动，使浮筒向下转动至水面之下，增大转叶板转动的阻力，减小其转动速度，避免第二发电机损坏，提高第二发电机的使用寿命；

5、当海水进入第一空腔后，推动活塞和活塞杆向远离圆管的方向移动，使调节杆的下端向远离圆管的方向移动，同时调节杆的上端通过滑动结构沿着滑槽孔向下移动，调节杆上的第一配锚向下移动，降低浮标的重心高度，提高浮标的稳定性；

6、当调节杆的上端受到向下拉力后，带动第一铰接轴和第二铰接轴向下移动，第一铰接轴两端的第一滚轮沿着圆管的外侧壁向下滚动，第二铰接轴两端的第二滚轮沿着圆管的内侧壁向下滚动，使得调节杆的上端可以顺畅地上下滑动；

7、当第一连杆推动转动杆向下转动时，第二连杆带动滑杆和第二配锚向下移动，第二复位弹簧被压缩，第二配锚向下移动进一步降低了浮标的重心，提高浮标抗风浪能力，当转动杆失去第一连杆的推力后，在第二复位弹簧的作用下，滑杆和第二配锚向上移动至初始位置，第二连杆给转动杆提供一个向上的支撑力，减小浮筒向下浮动的幅度，使浮筒始终接触水面，提高浮标的稳定性。

8、当海水进入第一空腔内，推动活塞向远离圆管的方向移动，活塞移动至透气孔远离圆管的一侧时，第一空腔内的海水可以通过透气孔向下流出，释放第一空腔内的压力，由于流出的海水还带有一定的冲击力，推动透气孔下方的叶轮转动，带动第一发电机发电，充分利用波浪能，提高发电量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a-a处的剖视图；

图3是图1中b-b处的剖视图；

图4是风浪较大时活塞杆向远离圆管的方向移动的结构示意图。

图中，1、浮体；11、穿孔；12、第二穿孔；13、固定板；131、橡胶垫；14、蓄电池；15、锚；151、钢丝绳；2、圆管；21、封堵块；211、上腔；212、下腔；22、第一通孔；23、滑槽孔；24、顶板；25、浮标灯；3、活塞缸；31、活塞；311、第一空腔；312、第二空腔；313、第二通孔；32、活塞杆；321、第一复位弹簧；322、第一固定凸沿；33、透气孔；34、重力球；4、调节杆；41、第一配锚；42、第一铰接轴；421、第一滚轮；43、第二铰接轴；431、第二滚轮；44、连接杆；5、第一发电机；51、叶轮；52、支撑板；6、转动杆；61、第二固定凸沿；62、第一连杆；63、第二连杆；7、浮筒；71、安装腔；72、转轴；721、转叶板；73、第二发电机；8、滑杆；81、第三固定凸沿；82、限位板；821、第二复位弹簧；83、第二配锚；9、水面。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至4所示，一种改良结构的发电式浮标，包括浮体1、圆管2、封堵块21和两个调节装置。

所述浮体1上设有贯穿浮体1上下侧面的第一穿孔11，优选地，所述第一穿孔11的下端呈外扩喇叭状。

所述浮体1的下侧面通过钢丝绳151固连有锚15，所述锚15可以限制浮体1的移动范围，使浮体1始终紧贴水面9。

所述圆管2垂直固设在浮体1的上侧面上，所述第一穿孔11位于圆管2内。

所述圆管2的上端设有顶板24，所述顶板24上设有浮标灯25，所述顶板24可以防止海水进入到圆管2内，腐蚀圆管2。

所述封堵块21设置在圆管2内，所述封堵块21将圆管2内部分隔成上腔211和下腔212。

两个所述调节装置对称设置在圆管2的两侧，所述调节装置包括转动杆6、限位机构、驱动机构和调节机构。

所述转动杆6的一端铰接在浮体1的侧面，另一端固设有浮筒7，所述浮筒7的长度方向和浮体1的上侧面平行，所述浮筒7的两端均设有发电机构，所述发电机构能够利用波浪的冲击进行发电。

所述限位机构设置在浮体1上，当波浪冲击浮筒7并且带动转动杆6向上转动至水平状态时，所述限位机构能够限制转动杆6继续向上转动。

所述驱动机构设置在圆管2上，当海水穿过第一穿孔11冲击封堵块21时，所述驱动机构能够带动浮筒7向下转动至水面9之下。

所述调节机构设置在浮体1上，当浮筒7向下转动时，所述调节机构能够降低浮标的重心。

将浮标设置在指定水域中，波浪带动浮筒7两端的发电机构进行发电，提供给浮标上的设备，当海上起较大风浪时，海浪不停地拍打浮体1的下侧面，海水通过第一穿孔11冲进圆管2内，撞击在封堵块21上，驱动机构带动浮筒7向下转动至水面9之下，减小波浪对发电机构的冲击，避免发电机构损坏，浮筒7向下转动的同时，调节机构可以降低浮标的重心，提高浮标的抗风浪能力，使得浮标更加平稳；此外，当波浪冲击浮筒7使转动杆6向上转动至水平状态时，限位机构可以限制转动杆6继续向上转动，使浮筒7始终接触水面，增加浮筒7和水的接触面积，提高浮标的稳定性。

具体来说，所述发电机构包括转轴72和第二发电机73。

所述转轴72转动设置在浮筒7的端部，所述转轴72和浮筒7同轴设置，所述转轴72上沿周向设有若干个转叶板721。

所述浮筒7内设有安装腔71，所述第二发电机73固设在安装腔71内，所述转轴72的一端延伸至安装腔71内且端部与第二发电机73的输入轴固连。

由于浮筒7始终漂浮于水面9之上，波浪冲击转叶板721，带动转叶板721和转轴72转动，使第二发电机73进行发电，将波浪能转化成电能，绿色环保；此外，当风浪较大时，波浪对转叶板721的冲击力增大，使转叶板721快速转动，在驱动机构的作用下，浮筒7向下转动至水面9之下，此时转叶板721大部分位于水面9之下，增大了转叶板721转动的阻力，从而减小了转轴72的转动速度，避免第二发电机73损坏。

具体来说，所述限位机构包括固定板13和橡胶垫131。

所述固定板13水平固设在浮体1的侧面。

所述橡胶垫131固设在固定板13的下侧面上，所述橡胶垫131位于转动杆6的正上方，当转动杆6处于水平状态时，所述橡胶垫131与转动杆6相接触。

当海上风浪较大时，波浪带动浮筒7上下浮动，当浮筒7和转动杆6转动时水平状态时，橡胶垫131接触转动杆6，限制转动杆6继续向上转动，使浮筒7始终接触水面9，增加浮筒7与水9的接触面积，提高浮标的稳定性。

具体来说，所述驱动机构包括第一通孔22、活塞缸3、第一复位弹簧321、第二通孔313、透气孔33、第一固定凸沿322、第二固定凸沿61、第一连杆62和配重机构。

所述第一通孔22开设在圆管2上，所述第一通孔22位于封堵块21的下方。

所述活塞缸3水平固设在圆管2的外侧壁上，所述活塞缸3内滑动设置有活塞杆32，所述活塞杆32的一端延伸至活塞缸3内且端部固设有活塞31，所述活塞31滑动设置在活塞缸3内，所述活塞31将活塞缸3内部分隔成第一空腔311和第二空腔312。

所述第一复位弹簧321套设在活塞杆32上，所述第一复位弹簧321的一端与第一空腔312的侧壁固连，另一端与活塞31固连。

所述第二通孔313开设在第一空腔311的底部，所述第二通孔313和第一通孔22相连通。

所述透气孔33开设在第二空腔312的下侧壁上。

当活塞31向第二空腔312滑动时，第二空腔312内的空气通过透气孔33排出，当活塞31向第一空腔311滑动时，外界的空气通过透气孔33进入到第二空腔312内，透气孔33的设置使活塞31可以正常的滑动；此外，当活塞31移动至透气孔33边沿时，第一空腔311内的海水可以通过透气孔33排出，减小第一空腔311内海水对活塞31的冲击力，减小活塞31继续向第二空腔312移动的动力，避免第一复位弹簧321被过度压缩，无法恢复。

所述第一固定凸沿322固设在位于活塞缸3外侧的活塞杆32上。

所述第二固定凸沿61固设在转动杆6上，所述第二固定凸沿61到圆管的距离大于第一固定凸沿322到圆管的距离。

所述第一连杆62的一端铰接在第一固定凸沿322的下侧面上，另一端铰接在第二固定凸沿61的上侧面上。

所述配重机构设置在活塞杆32上，当活塞杆32向远离圆管2的一端滑动时，所述配重机构能够降低浮标的重心高度。

当海上风浪较大时，海水拍打浮体1的下侧面，海水通过第一穿孔11冲进圆管2内，然后依次穿过第一通孔22和第二通孔313流入活塞缸3的第一空腔311内，推动活塞31和活塞杆32向远离圆管2的一端移动，活塞杆32上的第一复位弹簧321被压缩，第二空腔312内的气体通过透气孔33排出，配重机构利用活塞杆32的滑动降低浮标的重心高度，使浮标保持相对平稳，同时，活塞杆32通过第一连杆62推动转动杆6向下转动，使浮筒7向下转动至水面9之下，增大转叶板721转动的阻力，减小其转动速度，避免第二发电机73损坏，提高第二发电机73的使用寿命。

具体来说，所述配重机构包括滑槽孔23、滑动结构、调节杆4和第一配锚41。

所述滑槽孔23沿圆管2的长度方向设置在上腔211的侧壁上，所述滑槽孔23与外界相连通。

所述滑动结构设置在滑槽孔23内，所述滑动结构能够沿着滑槽孔23上下滑动。

所述调节杆4的一端铰接在滑动结构上，另一端铰接在第一固定凸沿322的上侧面上。

所述第一配锚41固设在调节杆4上。

当海水进入第一空腔311后，推动活塞31和活塞杆32向远离圆管2的方向移动，使调节杆4的下端向远离圆管2的方向移动，同时调节杆4的上端通过滑动结构沿着滑槽孔23向下移动，调节杆4上的第一配锚41向下移动，降低浮标的重心高度，提高浮标的稳定性。

具体来说，所述滑动结构包括连接杆44、第一铰接轴42和第二铰接轴43。

所述连接杆44水平插设在滑槽孔23内。

所述连接杆44的一端伸出圆管2外且端部与第一铰接轴42固连，所述调节杆4的一端和第一铰接轴42转动连接，所述第一铰接轴42的两端均转动设置有第一滚轮421，两个所述第一滚轮421的轮面均接触圆管2的外侧壁。

所述连接杆44的另一端伸入圆管2内且端部与第二铰接轴43固连，所述第二铰接轴43的两端均转动设置有第二滚轮431，两个所述第二滚轮431的轮面均接触圆管2的内侧壁。

当调节杆4的上端受到向下拉力后，带动第一铰接轴42和第二铰接轴43向下移动，第一铰接轴42两端的第一滚轮421沿着圆管2的外侧壁向下滚动，第二铰接轴43两端的第二滚轮431沿着圆管2的内侧壁向下滚动，使得调节杆4的上端可以顺畅地上下滑动。

具体来说，所述调节机构包括第二穿孔12、滑杆8、第二复位弹簧821、第三固定凸沿81和第二连杆63。

所述第二穿孔12开设在浮体1上，所述第二穿孔12贯穿浮体1的上下侧面。

所述滑杆8滑动设置在第二穿孔12内，所述滑杆8的上端伸出浮体1的上侧面且端部固设有限位板82，所述限位板82的尺寸大于第二穿孔12的孔径，下端伸出浮体1的下侧面且端部固设有第二配锚83。

所述第二复位弹簧821套设在滑杆8上，所述第二复位弹簧821的一端与限位板82固连，另一端与浮体1固连。

所述第三固定凸沿81固设在位于浮体1下方的滑杆8上。

所述第二连杆63的一端铰接在第二固定凸沿61的下侧面上，另一端铰接在第三固定凸沿81上。

当第一连杆62推动转动杆6向下转动时，第二连杆63带动滑杆8和第二配锚83向下移动，第二复位弹簧821被压缩，第二配锚83向下移动进一步降低了浮标的重心，提高浮标抗风浪能力，当转动杆6失去第一连杆62的推力后，在第二复位弹簧821的作用下，滑杆8和第二配锚83向上移动至初始位置，第二连杆63给转动杆6提供一个向上的支撑力，减小浮筒7向下浮动的幅度，使浮筒7始终接触水面，提高浮标的稳定性。

具体来说，所述浮体1的上侧面上设有支撑板52，所述支撑板52的上侧边与活塞缸3固连，所述支撑板52上固设有第一发电机5，所述第一发电机5的输入轴上设有叶轮51，所述叶轮51位于透气孔33的正下方，所述浮体1的上侧面设有蓄电池14，所述第一发电机5和第二发电机73均通过整流器与蓄电池14电连接。

当海水进入第一空腔311内，推动活塞31向远离圆管2的方向移动，活塞31移动至透气孔33远离圆管2的一侧时，第一空腔311内的海水可以通过透气孔33向下流出，释放第一空腔311内的压力，由于流出的海水还带有一定的冲击力，推动透气孔33下方的叶轮51转动，带动第一发电机5发电，第一发电机5产生的电能通过整流器转换为直流电储存在蓄电池14内，充分利用波浪能，提高发电量。

具体来说，所述活塞杆32远离活塞缸3的一端固设有重力球34。

重力球34的设置增加了浮标的重量，增强了抵御风浪的能力，当活塞31和活塞杆32向远离圆管2的方向移动时，同时活塞杆32外端的重力球34也向外移动，力臂加长，增大了重力球34对浮标向下的力矩，由于两个重力球34使对称设置，根据杠杆平衡原理，可以抑制浮标的晃动，提高浮标的稳定性。

具体来说，所述封堵块21的下侧面呈内凹的圆锥面，所述第一通孔22紧贴着封堵块21的下侧面边沿。

当海水通过第一穿孔11进入到圆管2内，冲击在封堵块21的下侧面上，内凹的圆锥面可以起到导向作用，使海水可以保持较高的压力进入到第一空腔311内，还能减小海水对封堵块21的冲击。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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