一种改良结构的浮标的制作方法

本发明属于浮标技术领域，涉及一种改良结构的浮标。

背景技术：

浮标是浮于水面的一种航标，是锚定在指定位置，用以标示航道范围、指示浅滩、碍航物或表示专门用途的水面助航标志。浮标在航标中数量最多，应用广泛，设置在难以或不宜设立固定航标之处。装有灯具的浮标称为灯浮标，在日夜通航水域用于助航。

目前使用较多的浮标抗风浪能力一般，浮标上电器设备使用的电能由太阳能转换而来，在阴雨天气可利用的太阳能较少，很难保证浮标上的电器设备能够持续正常工作。

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浮标，能够根据海况自动调整浮标的重心高度，提高浮标的稳性，还能利用洋流进行发电，绿色环保。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种改良结构的浮标，包括圆柱状的浮体，所述浮体的底部通过钢索连接有重块，所述浮体内设有通孔一，所述通孔一内转动设置有转动轴承，所述转动轴承的上下端分别与浮体的上下侧面平齐，所述转动轴承的下端固设有柔性伸缩筒，所述柔性伸缩筒的横截面尺寸和转动轴承横截面的尺寸相同，所述柔性伸缩筒内设有通孔二，所述柔性伸缩筒的自由端向上穿过通孔二延伸至转动轴承的上端且端部转动设置有调节板，所述调节板的上侧面上设有航标灯，所述调节板的下侧面设有能够控制调节板上下移动的控制装置，所述柔性伸缩筒位于通孔二内的部分为内筒，所述柔性伸缩筒位于通孔二外的部分为外筒，所述外筒和内筒之间形成内腔，所述浮体的上侧面上通过底座设有电动水泵，所述电动水泵通过管子与内腔相连通。

将浮标设置在指定海域，通过重块将浮标限定在一定的区域内，当海上风浪较大时，启动电动水泵，抽取海水排入外筒和内筒之间的内腔内，内腔内的海水增多，在重力的作用下，同时开启控制装置，使内筒向下移动，由于内腔内的海水不断增加，使得浮标的整体重心高度不断降低，提高浮标的抗风浪能力；此外，所述控制装置对内筒的上下移动起到限位作用，防止外筒伸长过度，使柔性伸缩筒整体竖直向下，失去调节浮标重心高度的作用。

在上述的一种改良结构的浮标中，所述控制装置包括若干个控制机构，所述控制机构包括活塞缸和活塞杆，所述活塞缸的下端铰接在浮体的上侧面上，所述活塞杆的一端铰接在调节板的下侧面上，所述活塞杆的另一端伸入到活塞缸内且端部固连有活塞，所述活塞杆上套设有复位弹簧，所述复位弹簧位于活塞与活塞缸之间，所述活塞滑动设置在活塞缸内，所述活塞将活塞缸内部分为上腔和下腔，所述上腔的顶部设有上出水管和上进水管，所述下腔的底部设有下出水管和下进水管，所述上出水管、上进水管、下出水管和下进水管都与水面相连通，所述上出水管、上进水管、下出水管和下进水管上分别设有电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三和电磁阀四，所述浮体内设有安装腔,所述安装腔内设有控制器，所述电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三和电磁阀四均与控制器电连接。

当风浪较大时，电动水泵往内腔内加水，使内筒下移，调节板跟着下移，推动活塞杆向下移动，活塞挤压活塞缸的下腔，打开下出水管上的电磁阀三和上进水管上的电磁阀二，使下腔内的水通过下出水管流入海中，同时上腔内形成负压，上进水管从海中抽水至上腔内；当风浪较小时，电动水泵从内腔内吸水排入海中，使内筒上移，调节板跟着上移，拉动活塞杆向上移动，活塞挤压活塞缸的上腔，打开上出水管上的电磁阀一和下进水管上的电磁阀四，使上腔内的水通过上出水管流入海中，同时下腔内形成负压，下进水管从海中抽水至下腔内，通过电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三和电磁阀四的启闭来限定调节板上下移动的范围，控制内腔内的海水重量，精确调节浮标的重心高度，简单可靠。

在上述的一种改良结构的浮标中，所述上出水管、上进水管、下出水管和下进水管内均设有水流发电机，所述安装腔内设有蓄电池，所述水流发电机与蓄电池电连接，所述电动水泵通过控制器与蓄电池电连接。

当内筒下移时，调节板跟着下移，推动活塞杆向下移动，活塞挤压活塞缸的下腔，打开下出水管上的电磁阀三和上进水管上的电磁阀二，使下腔内的水从下出水管流出，带动下出水管内的水流发电机发电，同时上腔内形成负压，上进水管从海中抽水至上腔，带动上进水管内的水流发电机发电；当内筒上移时，调节板跟着上移，拉动活塞杆向上移动，活塞挤压活塞缸的上腔，打开上出水管上的电磁阀一和下进水管上的电磁阀四，使上腔内的水从上出水管流出，带动上出水管内的水流发电机发电，同时下腔内形成负压，下进水管从海中抽水至下腔，带动下进水管内的水流发电机发电，通过调节板的上下移动，实现上出水管、上进水管、下出水管和下进水管内的海水流动，将海水流动的动能转化为电能，绿色环保。

在上述的一种改良结构的浮标中，所述柔性伸缩筒的外侧垂直设有若干个柔性转叶，所述柔性转叶与柔性伸缩筒的长度方向平行设置，所述通孔一的侧壁上设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有能够利用柔性转叶带动转动轴承转动进行发电的发电机构。

当风浪较大时，电动水泵往内腔内加水，使内筒下移，外筒的长度增加，增加洋流对外筒的冲击面积，当外筒外侧的柔性转叶受到洋流冲击时，带动外筒和内筒转动，带动转动轴承转动，使环形凹槽内的发电机构进行发电；当风浪较小时，电动水泵从内腔内吸水，使内筒上移，外筒的长度减小，内腔内的海水减少，使外筒和内筒受到较小的洋流也能发生转动，提高发电机构的发电效率。

在上述的一种改良结构的浮标中，所述发电机构包括转子铁芯、磁铁南极和磁铁北极，所述转子铁芯与转动轴承位于环形凹槽内的一侧固连，所述磁铁南极和磁铁北极分别设置在环形凹槽底部的相对两侧，所述转子铁芯上沿转子铁芯的长度方向缠绕有闭合线圈，所述闭合线圈与蓄电池电连接。

外筒外侧的柔性转叶受到洋流冲击，带动外筒和内筒发生转动，带动转动轴承上的转子铁芯转动，使转子铁芯上的闭合线圈切割磁铁南极和磁铁北极产生的磁感线，闭合线圈产生电能，将电能储存在蓄电池内，绿色环保。

在上述的一种改良结构的浮标中，所述内腔的底部设有圆环状的平衡块，所述平衡块横截面的尺寸小于内腔横截面的尺寸。

由于柔性伸缩筒受洋流的冲击容易发生摆动，在摆动时内筒和外筒发生转动的次数较少，降低了发电机构的发电量，将平衡块设置在内腔的底部，给内腔的底部一个向下的压力，使外筒和内筒尽可能保持竖直状态，当受到洋流冲击时，外筒外侧的柔性转叶更容易带动内筒和外筒发生转动，利用发电机构进行发电，提高发电机构的发电量。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、将浮标设置在指定海域，通过重块将浮标限定在一定的区域内，当海上风浪较大时，启动电动水泵，抽取海水排入外筒和内筒之间的内腔内，内腔内的海水增多，在重力的作用下，同时开启控制装置，使内筒开始向下移动，由于内腔内的海水不断增加，使得浮标的整体重心高度不断降低，提高浮标的抗风浪能力；

2、当风浪较大时，电动水泵往内腔内加水，使内筒下移，外筒的长度增加，增加洋流对外筒的冲击面积，当外筒外侧的柔性转叶受到洋流冲击时，带动外筒和内筒转动，带动转动轴承上的转子铁芯转动，切割磁铁南极和磁铁北极产生的磁感线，使得发电机构进行发电，将电能储存到空腔的蓄电池内，绿色环保；当风浪较小时，电动水泵从内腔内吸水，使内筒上移，外筒的长度减小，内腔内的海水减少，使外筒和内筒受到较小的洋流也能发生转动，提高发电机构的发电效率；

3、当内筒下移时，调节板跟着下移，推动活塞杆向下移动，活塞挤压活塞缸的下腔，打开下出水管上的电磁阀三和上进水管上的电磁阀二，使下腔内的水通过下出水管流入海中，带动下出水管内的水流发电机发电，同时上腔内形成负压，上进水管从海中抽水至上腔内，带动上进水管内的水流发电机发电；当内筒上移时，调节板跟着上移，拉动活塞杆向上移动，活塞挤压活塞缸的上腔，打开上出水管上的电磁阀一和下进水管上的电磁阀四，使上腔内的水通过上出水管流入海中，带动上出水管内的水流发电机发电，同时下腔内形成负压，下进水管从海中抽水至下腔内，带动下进水管内的水流发电机发电，绿色环保。

附图说明

图1是本改良结构的浮标的结构示意图；

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是水流发电机的结构示意图。

图中，1、浮体；1a、通孔一；1b、环形凹槽；1c、安装腔；1d、蓄电池；1e、控制器；2、转动轴承；3、柔性伸缩筒；3a、通孔二；3b、内筒；3c、外筒；3d、内腔；3e、柔性转叶；4、平衡块；5、转子铁芯；6、磁铁南极；6a、磁铁北极；7、电动水泵；8、调节板；9、活塞缸；9a、活塞杆；9b、活塞；9c、复位弹簧；10、上腔；10a、上出水管；10b、上进水管；11、下腔；11a、下出水管；11b、下进水管；12、水流发电机；13、航标灯；14、重块；14a、钢索。

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。

参考图1至6，一种改良结构的浮标，包括圆柱状的浮体1，所述浮体1的底部通过钢索14a连接有重块14，所述浮体1内设有通孔一1a，所述通孔一1a内转动设置有转动轴承2，所述转动轴承2的上下端分别与浮体1的上下侧面平齐，所述转动轴承2的下端固设有柔性伸缩筒3，所述柔性伸缩筒3的横截面尺寸和转动轴承2横截面的尺寸相同，所述柔性伸缩筒3内设有通孔二3a，所述柔性伸缩筒3的自由端向上穿过通孔二3a延伸至转动轴承2的上端且端部转动设置有调节板8，所述调节板8的上侧面上设有航标灯13，所述调节板8的下侧面设有能够控制调节板8上下移动的控制装置，所述柔性伸缩筒3位于通孔二3a内的部分为内筒3b，所述柔性伸缩筒3位于通孔二3a外的部分为外筒3c，所述外筒3c和内筒3b之间形成内腔3d，所述浮体1的上侧面上通过底座设有电动水泵7，所述电动水泵7通过管子与内腔3d相连通。

将浮标设置在指定海域，通过重块14将浮标限定在一定的区域内，当海上风浪较大时，启动电动水泵7，抽取海水排入外筒3c和内筒3b之间的内腔3d内，内腔3d内的海水增多，在重力的作用下，同时开启控制装置，使内筒3b向下移动，由于内腔3d内的海水不断增加，使得浮标的整体重心高度不断降低，提高浮标的抗风浪能力；此外，所述控制装置对内筒3b的上下移动起到限位作用，防止外筒3c伸长过度，使柔性伸缩筒3整体竖直向下，失去调节浮标重心高度的作用。

具体来说，所述控制装置包括若干个控制机构，所述控制机构包括活塞缸9和活塞杆9a，所述活塞缸9的下端铰接在浮体1的上侧面上，所述活塞杆9a的一端铰接在调节板8的下侧面上，所述活塞杆9a的另一端伸入到活塞缸9内且端部固连有活塞9b，所述活塞杆9a上套设有复位弹簧9c，所述复位弹簧9c位于活塞9b与活塞缸9之间，所述活塞9b滑动设置在活塞缸9内，所述活塞9b将活塞缸9内部分为上腔10和下腔11，所述上腔10的顶部设有上出水管10a和上进水管10b，所述下腔11的底部设有下出水管11a和下进水管11b，所述上出水管10a、上进水管10b、下出水管11a和下进水管11b都与水面相连通，所述上出水管10a、上进水管10b、下出水管11a和下进水管11b上分别设有电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三和电磁阀四，所述浮体1内设有安装腔1c,所述安装腔1c内设有控制器1e，所述电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三和电磁阀四均与控制器1e电连接。

当风浪较大时，电动水泵7往内腔3d内加水，使内筒3b下移，调节板8跟着下移，推动活塞杆9a向下移动，活塞9b挤压活塞缸9的下腔11，打开下出水管11a上的电磁阀三和上进水管10b上的电磁阀二，使下腔11内的水通过下出水管11a流入海中，同时上腔10内形成负压，上进水管10b从海中抽水至上腔10内；当风浪较小时，电动水泵7从内腔3d内吸水排入海中，使内筒3b上移，调节板8跟着上移，拉动活塞杆9a向上移动，活塞9b挤压活塞缸9的上腔10，打开上出水管10a上的电磁阀一和下进水管11b上的电磁阀四，使上腔10内的水通过上出水管10a流入海中，同时下腔11内形成负压，下进水管11b从海中抽水至下腔11内，通过电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三和电磁阀四的启闭来限定调节板8上下移动的范围，控制内腔3d内的海水重量，精确调节浮标的重心高度，简单可靠。

具体来说，所述上出水管10a、上进水管10b、下出水管11a和下进水管11b内均设有水流发电机12，所述安装腔1c内设有蓄电池1d，所述水流发电机12与蓄电池1d电连接，所述电动水泵7通过控制器1e与蓄电池1d电连接。

当内筒3b下移时，调节板8跟着下移，推动活塞杆9a向下移动，活塞9b挤压活塞缸9的下腔11，打开下出水管11a上的电磁阀三和上进水管10b上的电磁阀二，使下腔11内的水通过下出水管11a流入海中，带动下出水管11a内的水流发电机12发电，同时上腔10内形成负压，上进水管10b从海中抽水至上腔10内，带动上进水管10b内的水流发电机12发电；当内筒3b上移时，调节板8跟着上移，拉动活塞杆9a向上移动，活塞9b挤压活塞缸9的上腔10，打开上出水管10a上的电磁阀一和下进水管11b上的电磁阀四，使上腔10内的水通过上出水管10a流出，带动上出水管10a内的水流发电机12发电，同时下腔11内形成负压，下进水管11b从海中抽水至下腔11内，带动下进水管11b内的水流发电机12发电，通过调节板8的上下移动，实现上出水管10a、上进水管10b、下出水管11a和下进水管11b内的海水流动，将海水流动的动能转化为电能，绿色环保。

具体来说，所述柔性伸缩筒3的外侧垂直设有若干个柔性转叶3e，所述柔性转叶3e与柔性伸缩筒3的长度方向平行设置，所述通孔一1a的侧壁上设有环形凹槽1b，所述环形凹槽1b内设有能够利用柔性转叶3e带动转动轴承2转动进行发电的发电机构。

当风浪较大时，电动水泵7往内腔3d内加水，使内筒3b下移，外筒3c的长度增加，增加洋流对外筒3c的冲击面积，当外筒3c外侧的柔性转叶3e受到洋流冲击时，带动外筒3c和内筒3b转动，带动转动轴承2转动，使环形凹槽1b内的发电机构进行发电；当风浪较小时，电动水泵7从内腔3d内吸水，使内筒3b上移，外筒3c的长度减小，内腔3d内的海水减少，使外筒3c和内筒3b受到较小的洋流也能发生转动，提高发电机构的发电效率。

具体来说，所述发电机构包括转子铁芯5、磁铁南极6和磁铁北极6a，所述转子铁芯5与转动轴承2位于环形凹槽1b内的一侧固连，所述磁铁南极6和磁铁北极6a分别设置在环形凹槽1b底部的相对两侧，所述转子铁芯5上沿转子铁芯5的长度方向缠绕有闭合线圈，所述闭合线圈与蓄电池1d电连接。

外筒3c外侧的柔性转叶3e受到洋流冲击，带动外筒3c和内筒3b发生转动，带动转动轴承2上的转子铁芯5转动，使转子铁芯5上的闭合线圈切割磁铁南极6和磁铁北极6a产生的磁感线，闭合线圈产生电能，将电能储存在蓄电池1d内，绿色环保。

具体来说，所述内腔3d的底部设有圆环状的平衡块4，所述平衡块4横截面的尺寸小于内腔3d横截面的尺寸。

由于柔性伸缩筒3受洋流的冲击容易发生摆动，在摆动时内筒3b和外筒3c发生转动的次数较少，降低了发电机构的发电量，将平衡块4设置在内腔3d的底部，给内腔3d底部一个向下的压力，使外筒3c和内筒3b尽可能保持竖直状态，当受到洋流冲击时，外筒3c外侧的柔性转叶3e更容易带动内筒3b和外筒3c发生转动，利用发电机构进行发电，提高发电机构的发电量。

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作各种修改、补充或采用类似的方法替代，但并不会偏离本发明的精神或超越所附权利要求书所定义的范围。