一种抗风浪浮标的制作方法

本发明属于浮标技术领域，涉及一种抗风浪浮标。

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，浮标灯上一般设有发电装置，给浮标灯供电，如风力发电机，当风浪较大时，叶轮的转动速度加快，容易对发电机造成破坏。

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，提出了一种抗风浪浮标，能够提高浮标灯的抗风浪能力，还能减小风力发电机的转速，安全可靠。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种抗风浪浮标，包括浮体，所述浮体上设有贯穿浮体上下侧面的穿孔，所述浮体上垂直固设有圆管，所述圆管的下端和穿孔相连通；

套管，所述圆管的上端固设有顶板，所述套管通过转动轴承竖直转动设置在顶板上，所述套管的外侧壁沿周向固设有若干个转叶板；

发电机，所述发电机固设在顶板上，所述发电机的输入轴和套管传动连接；

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：连通孔，所述连通孔开设在下腔的侧壁上；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，所述第二通孔和连通孔相连通；透气孔，所述透气孔开设在第二空腔的侧壁上；调节机构，所述调节机构设置在活塞杆上，当活塞杆向远离圆管的一端滑动时，所述调节机构能够减小套管的转动速度，还能降低浮标的重心高度。

在上述的一种抗风浪浮标中，所述调节机构包括：

滑槽，所述滑槽沿圆管的长度方向设置在上腔的侧壁上；

固定凸沿，所述固定凸沿设置在位于活塞缸外侧的活塞杆上；

滑动结构，所述滑动结构设置在滑槽上，所述滑动结构能够沿着滑槽上下滑动；

调节杆，所述调节杆的一端铰接在滑动结构上，另一端铰接在固定凸沿上；

配重机构，所述配重机构滑动设置在调节杆上，当活塞杆向远离圆管的方向滑动时，所述配重机构能够沿着调节杆向固定凸沿的方向滑动；

减速机构，所述减速机构设置在套管上，当活塞杆向远离圆管的方向滑动时，所述减速机构能够减小套管的转动速度。

在上述的一种抗风浪浮标中，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。

在上述的一种抗风浪浮标中，所述配重机构包括：

第一重块，所述第一重块滑动设置在调节杆上；

第二复位弹簧，所述调节杆的下端设有限位凸沿，所述第二复位弹簧套设在调节杆上，所述第二复位弹簧的一端与第一重块固连，另一端与限位凸沿固连；

驱动结构，所述驱动结构设置在第一重块上，当活塞杆向远离圆管的方向滑动时，所述驱动结构能够拉动第一重块沿着调节杆向限位凸沿的方向滑动。

在上述的一种抗风浪浮标中，所述驱动结构包括：

圆柱，所述活塞杆远离活塞缸的一端固设有连接板，所述连接板的两侧平行固设有两个限位板，所述圆柱转动设置在两个限位板之间；

固定板，所述固定板固设在浮体的上侧面，所述固定板的上侧边与活塞缸固连；

导向块，所述导向块固设在固定板上，所述导向块呈三角状，所述导向块斜切面从圆管向浮体外逐渐倾斜；

配重块，所述配重块呈三角状，所述配重块的斜切面滑动设置在导向块的斜切面上；

第二拉绳，所述第二拉绳的一端固连在第一重块上，另一端绕过圆柱且端部固连在配重块上。

在上述的一种抗风浪浮标中，所述减速机构包括：

第一通孔，所述第一通孔开设在顶板上；

滑杆，所述滑杆插设在套管内，所述滑杆的下端穿过第一通孔延伸至上腔内且端部固设有下限位板，所述滑杆的上端伸出套管且端部固设有上限位板，所述上限位板的下侧面设有环状的橡胶圈；

第三复位弹簧，所述第三复位弹簧套设在滑杆上，所述第三复位弹簧位于下限位板和顶板之间；

第一拉绳，所述第一拉绳的一端与下限位板固连，另一端与第二铰接轴固连，当第二铰接轴移动至滑槽的最下端时，所述橡胶圈和套管的上端相接触。

在上述的一种抗风浪浮标中，所述上限位板上沿周向开设有若干个第一圆孔，所述橡胶圈上沿周向开设有若干个第二圆孔，若干个所述第一圆孔和若干个第二圆孔，所述第一圆孔和相对应的第二圆孔上下同轴，所述第一圆孔内插设有插杆，所述插杆的上端伸出第一圆孔且端部固设有封板，所述插杆的下端伸出第二圆孔且端部固设有橡胶板，位于上限位板和封板之间的插杆套设有第四复位弹簧，所述橡胶板的尺寸小于第二圆孔且大于第一圆孔的尺寸，初始状态，所述橡胶板位于橡胶圈的下方。

在上述的一种抗风浪浮标中，所述第二空腔的下侧面设有排水孔。

在上述的一种抗风浪浮标中，所述封堵块的下侧面呈内凹的圆锥面，所述连通孔紧贴着封堵块的下侧面边沿。

在上述的一种抗风浪浮标中，所述浮体上设有蓄电池，所述发电机与蓄电池电连接，所述上限位板上设有浮标灯，所述浮标灯与蓄电池电连接。

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，当海上起较大风浪时，海浪不停地拍打浮体的底部，海水通过穿孔冲进圆管内，撞击在封堵块上，然后依次穿过连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，调节机构利用活塞杆的移动，降低浮标的重心高度，使浮标保持相对平稳，同时海风带动转叶板和套管快速转动，调节机构还能减小套管的转动速度，避免发电机损坏；当大风浪过后，活塞杆在第一复位弹簧的作用下，向靠近圆管的方向移动，调节机构失去作用，套管的转动不受限制，在较小的海风下，套管和转叶板也能够快速转动，使发电机发电，绿色环保；

2、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，调节杆的上端通过滑动结构沿着滑槽向下移动，同时配重机构沿着调节杆向固定凸沿的方向滑动，降低浮标的重心高度，提高浮标的稳定性，同时减速机构能够减小套管的转动速度，避免发电机损坏，提高发电机的受用寿命；

3、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；

4、初始状态，调节杆的上端位于滑槽上端的附近，第一重块在第二复位弹簧的作用下，处于调节杆的上端，此时浮标的重心位置较高，当活塞杆和活塞向远离圆管的方向滑动时，驱动结构拉动第一重块沿着调节杆向限位凸沿的方向滑动，加上调节杆的转动，使第一重块向下移动，降低了浮标的重心高度，提高浮标的抗风浪能力；

5、当活塞杆带动圆柱向远离圆管的方向移动时，在第二拉绳的作用下，推动配重块沿着导向块的斜切面向浮体外倾斜滑动，降低了浮标的重心高度，同时配重块通过第二拉绳带动第一重块沿着调节杆向下滑动，进一步降低了浮标的重心高度，提高浮标的稳定性；

6、当活塞杆向远离圆管的方向滑动时，调节杆的上端沿着滑槽向下滑动，带动第一铰接轴和第二铰接轴向下移动，通过第一拉绳带动滑杆向下滑动，第三复位弹簧被拉伸，当滑杆上端的橡胶圈接触套管的上端时，产生较大的摩擦力，减小套管的转动速度，避免发动机损坏；当大风浪过后，活塞杆在第二复位弹簧的作用下向靠近圆管的方向移动，调节杆上端的向上滑动，第二铰接轴向上移动，滑杆失去第一拉绳的拉力，在第三复位弹簧的作用下，滑杆向上滑动，使橡胶圈逐渐远离套管，套管的转动不受限制，有小风浪时，转叶板可以带动套管快速转动，使发电机发电，绿色环保。

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是图1中c-c处的剖视图；

图5是图1中d处的局部放大图；

图6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、锚；121、钢丝绳；13、支撑杆；2、圆管；21、顶板、211、第一通孔；22、连通孔；23、封堵块；231、上腔；232、下腔；24、滑槽；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、固定凸沿；33、排水孔；34、透气孔；35、圆柱；351、限位板；352、连接板；4、调节杆；41、第一重块；42、限位凸沿；421、第二复位弹簧；43、第一铰接轴；431、第一滚轮；44、第二铰接轴；441、第二滚轮；442、第一拉绳；45、连接杆；5、导向块；51、导向槽；6、配重块；61、滑块；62；水平杆；621、第二重块；63、第二拉绳；7、套管；71、转叶板；72、滑杆；721、下限位板；722、第三复位弹簧；723、上限位板；724、橡胶圈；725、第一圆孔；726、第二圆孔；73、发电机；731、齿轮；732、齿圈；74、插杆；741、封板；742、第四复位弹簧；743、橡胶板；8、固定板；81、蓄电池；9、浮标灯。

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6所示，一种抗风浪浮标，包括浮体1、圆管2、套管7、发电机73、封堵块23和两个调节装置。

所述浮体1上设有贯穿浮体1上下侧面的穿孔11，所述浮体1的上侧面垂直固设有圆管2，所述圆管2的下端和穿孔11相连通，所述浮体1的下侧面通过钢丝绳121固连有锚12，优选地，所述穿孔11的下端呈外扩喇叭状。

所述圆管2的上端固设有顶板21，所述套管7竖直转动设置在顶板21上，所述套管7的外侧壁沿周向固设有若干个转叶板71。

所述发电机73固设在顶板21上，所述发电机73的输出轴上固设有齿轮731，所述套管7的外侧壁上同轴固设有齿圈732，所述齿圈732和齿轮731啮合连接。

所述封堵块23设置在圆管2内，所述封堵块23将圆管2内部分隔成上腔231和下腔232。

两个所述调节装置对称设置在圆管2的两侧，所述调节装置包括连通孔22、活塞缸3、第一复位弹簧321、第二通孔313、透气孔34和调节机构。

所述连通孔22开设在下腔232的侧壁上。

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位于第二空腔312和活塞31之间。

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和连通孔22相连通。

所述透气孔34开设在第二空腔312的侧壁上，所述透气孔34与外界相连通。

所述调节机构设置在活塞杆32上，当活塞杆32向远离圆管2的一端滑动时，所述调节机构能够限制套管7的转动速度，还能降低浮标的重心高度。

将浮标设置在指定水域中，锚12能够限制浮体1的移动范围，使浮体1的下侧面始终接触水面，当海上起较大风浪时，海浪不停地拍打浮体1的底部，海水通过穿孔11冲进圆管2内，撞击在封堵块23上，然后依次穿过连通孔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34排出，调节机构利用活塞杆32的移动，降低浮标的重心高度，使浮标保持相对平稳，同时海风带动转叶板71和套管7快速转动，调节机构还能减小套管7的转动速度，避免发电机73损坏；当风浪过后，活塞杆32在第一复位弹簧321的作用下，向靠近圆管2的方向移动，调节机构失去作用，套管7的转动不受限制，在较小的海风下，套管7和转叶板71也能够快速转动，使发电机73发电，绿色环保。

具体来说，所述调节机构包括滑槽24、固定凸沿322、滑动结构、调节杆4、配重结构和减速机构。

所述滑槽24沿圆管2的长度方向设置在上腔231的侧壁上。

所述固定凸沿322设置在位于活塞缸3外侧的活塞杆32上。

所述滑动结构设置在滑槽24上，所述滑动结构能够沿着滑槽24上下滑动。

所述调节杆4的一端铰接在滑动结构上，另一端铰接在固定凸沿322上。

所述配重机构滑动设置在调节杆4上，当活塞杆32向远离圆管2的方向滑动时，所述配重机构能够沿着调节杆4向固定凸沿322的方向滑动。

所述减速机构设置在套管7上，当活塞杆32向远离圆管2的方向滑动时，所述减速机构能够减小套管7的转动速度。

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，调节杆4的上端通过滑动结构沿着滑槽24向下移动，同时配重机构沿着调节杆4向固定凸沿42的方向滑动，降低浮标的重心高度，提高浮标的稳定性，同时减速机构能够减小套管7的转动速度，避免发电机73损坏，提高发电机73的受用寿命。

具体来说，所述滑动结构包括连接杆45、第一铰接轴43和第二铰接轴44。

所述连接杆45水平插设在滑槽24内。

所述连接杆45的一端伸出圆管2外且端部与第一铰接轴43固连，所述调节杆4的一端和第一铰接轴43转动连接，所述第一铰接轴43的两端均转动设置有第一滚轮431，两个所述第一滚轮431的轮面均接触圆管2的外侧壁。

所述连接杆45的另一端伸入圆管2内且端部与第二铰接轴44固连，所述第二铰接轴44的两端均转动设置有第二滚轮441，两个所述第二滚轮441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43和第二铰接轴44向下移动，第一铰接轴43两端的第一滚轮431沿着圆管2的外侧壁向下滚动，第二铰接轴44两端的第二滚轮441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，所述配重机构包括第一重块41、第二复位弹簧421和驱动结构。

所述第一重块41滑动设置在调节杆4上。

所述调节杆4的下端设有限位凸沿42，所述第二复位弹簧421套设在调节杆4上，所述第二复位弹簧421的一端与第一重块421固连，另一端与限位凸沿42固连。

所述驱动结构设置在第一重块41上，当活塞杆32向远离圆管2的方向滑动时，所述驱动结构能够拉动第一重块41沿着调节杆4向限位凸沿42的方向滑动。

初始状态，调节杆4的上端位于滑槽24上端的附近，第一重块41在第二复位弹簧421的作用下，处于调节杆4的上端，此时浮标的重心位置较高，当活塞杆32和活塞31向远离圆管2的方向滑动时，驱动结构拉动第一重块41沿着调节杆4向限位凸沿42的方向滑动，加上调节杆4的转动，使第一重块41向下移动，降低了浮标的重心高度，提高浮标的抗风浪能力。

具体来说，所述驱动结构包括圆柱35、固定板8、导向块5、配重块6和第二拉绳63。

所述活塞杆32远离活塞缸3的一端固设有连接板352，所述连接板352的两侧平行固设有两个限位板351，所述圆柱35转动设置在两个限位板351之间，所述限位板351的尺寸大于圆柱35横截面的尺寸。

所述固定板8固设在浮体1的上侧面，所述固定板8的上侧边与活塞缸3固连。

所述导向块5固设在固定板8上，所述导向块5呈三角状，所述导向块5斜切面从圆管2向浮体1外逐渐倾斜。

所述配重块6呈三角状，所述配重块6的斜切面滑动设置在导向块5的斜切面上。

所述第二拉绳63的一端固连在第一重块41上，另一端绕过圆柱35且端部固连在配重块6上。

当活塞杆32带动圆柱35向远离圆管2的方向移动时，在第二拉绳63的作用下，拉动配重块6沿着导向块5的斜切面向浮体1外倾斜滑动，降低了浮标的重心高度，同时配重块6通过第二拉绳63带动第一重块41沿着调节杆4向下滑动，进一步降低了浮标的重心高度，提高浮标的稳定性。

具体来说，所述减速机构包括第一通孔211、滑杆72、第三复位弹簧722和第一拉绳442。

所述第一通孔211开设在顶板21上。

所述滑杆72插设在套管7内，所述滑杆72的下端穿过第一通孔211延伸至上腔231内且端部固设有下限位板721，所述滑杆72的上端伸出套管7且端部固设有上限位板723，所述上限位板723的下侧面设有环状的橡胶圈724。

所述第三复位弹簧722套设在滑杆72上，所述第三复位弹簧722的一端与下限位板721固连，另一端与顶板21固连。

所述第一拉绳442的一端与下限位板721固连，另一端与第二铰接轴44固连，当第二铰接轴44移动至滑槽24的最下端时，所述橡胶圈724和套管7的上端相接触。

当活塞杆32向远离圆管2的方向滑动时，调节杆4的上端沿着滑槽24向下滑动，带动第一铰接轴43和第二铰接轴44向下移动，通过第一拉绳442带动滑杆72向下滑动，第三复位弹簧722被拉伸，当滑杆72上端的橡胶圈724接触套管7的上端时，产生较大的摩擦力，减小套管7的转动速度，避免发动机73损坏；当大风浪过后，活塞杆32在第一复位弹簧321的作用下向靠近圆管2的方向移动，调节杆4的上端向上滑动，第二铰接轴44向上移动，滑杆72失去第一拉绳442的拉力，在第三复位弹簧722的作用下，滑杆72向上滑动，使橡胶圈724逐渐远离套管7，套管7的转动不受限制，有小风浪时，转叶板71可以带动套管7快速转动，使发电机73发电，绿色环保。

具体来说，所述上限位板723上沿周向开设有若干个第一圆孔725，所述橡胶圈724上沿周向开设有若干个第二圆孔726，若干个所述第一圆孔725和若干个第二圆孔726，所述第一圆孔725和相对应的第二圆孔726上下同轴，所述第一圆孔725内插设有插杆74，所述插杆74的上端伸出第一圆孔725且端部固设有封板741，所述插杆74的下端伸出第二圆孔726且端部固设有橡胶板743，位于上限位板723和封板741之间的插杆74套设有第四复位弹簧742，所述橡胶板742的尺寸小于第二圆孔726且大于第一圆孔725的尺寸，初始状态，所述橡胶板743位于橡胶圈724的下方。

优选地，所述第一圆孔和第二圆孔均为3个。

当海浪较小时，滑杆72沿着套管7向下移动，插杆74下端的橡胶板743先接触套管7的上端，由于接触面积有限，摩擦力较小，橡胶板743能够适当降低套管7的转动速度，当海浪较大时，滑杆72向下移动，当插杆74下端接触套管7后，滑杆72继续向下移动，插杆74沿着第一圆孔725向上移动，第四复位弹簧742拉伸变形，橡胶板743移动至第二圆孔726内，整个橡胶圈724接触套管7的上端，增大摩擦力，快速减小套管7的转动速度，结构简单。

优选地，所述导向块5的斜切面上设有导向槽51，所述导向槽51的长度方向和活塞杆32的长度方向一致，所述配重块6的斜切面上设有滑块61，所述滑块61滑动设置在导向槽51内。

当活塞杆32向远离圆管2的方向移动时，通过第二拉绳63推动配重块6向远离圆管2的方向滑动，配重块6上的滑块61沿着导向槽51滑动，导向槽51可以限定配重块6的滑动方向和滑动范围。

具体来说，所述第二空腔312的下侧面设有排水孔33。

当海水进入第一空腔311内，推动活塞31挤压第二空腔312，第二空腔312内的空气通过透气孔34排出，当活塞31滑动至排水孔33远离圆管2的一侧时，第一空腔311内的海水可以通过排水孔33流出，释放第一空腔311内的压力，避免活塞杆32上的第一复位弹簧321被过度压缩变形，无法复原。

具体来说，所述封堵块23的下侧面呈内凹的圆锥面，所述连通孔22紧贴着封堵块23的下侧面边沿。

当海水通过穿孔11进入到圆管2内，冲击在封堵块23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23的冲击。

具体来说，所述浮体1上设有蓄电池81，所述发电机81与蓄电池81电连接，所述上限位板723上设有浮标灯9，所述浮标灯9与蓄电池81电连接。

海风推动转叶板71转动，带动发电机73发电，发电机73产生的电能通过整流器转换成直流电存储到蓄电池81内，用于浮标上的电器设备，绿色环保。

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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