一种具有海水淡化能力的自发电式海上浮标

本发明涉及海洋设备技术领域，具体为一种具有海水淡化能力的自发电式海上浮标。

背景技术：

海上浮标是一种船舶导航标记，主要用来标记浅滩、暗礁的危险水域，起到对船舶示警的作用，防止船舶与水底岩石碰撞，浮标主要由锚定设备、船体和照明设备三部分组成。

然而现有的海上浮标存在以下问题：

1.市面上的海上浮标的功能较为单一，只具有为船舶导航标记的基本能力，不具备海水收集淡化能力，无法对遇险的船舶进行淡水补给，且装置的经济效益较低；

2.海上浮标的发电方式较为单一，通常采用光伏发电的方式产生运行电力，装置的发电量较低，发电效率会受到天气的影响，当装置长时间处于阴雨环境中时，照明设备可能会由于电力不足停止工作，对夜间航行的船舶造成安全隐患。

针对上述问题，急需在原有海上浮标的基础上进行创新设计。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有海水淡化能力的自发电式海上浮标，以解决上述背景技术提出现有的海上浮标功能较为单一，只具有为船舶导航标记的基本能力，不具备海水收集淡化能力，无法对遇险的船舶进行淡水补给，且装置的经济效益较低，海上浮标的发电方式较为单一，通常采用光伏发电的方式产生运行电力，装置的发电量较低，发电效率会受到天气的影响，当装置长时间处于阴雨环境中时，照明设备可能会由于电力不足停止工作，对夜间航行船舶造成安全隐患的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有海水淡化能力的自发电式海上浮标，包括浮壳、旋转架、扇叶、发电机组件、动力电机组件、曲杆、隔板、第一转轴和连接绳，所述浮壳的外壁上固定安装有立筒，且立筒的上表面固定连接有警示灯，并且立筒的顶部活动连接有旋转架，而且旋转架的底部固定安装在齿环上，同时立筒的侧壁上固定连接有光伏面板，所述扇叶活动安装在旋转架上，且旋转架贯穿扇叶设置，所述动力电机组件固定安装在立筒的内壁上，且动力电机组件的边侧啮合连接有传动齿轮，并且传动齿轮固定安装在曲杆上，而且曲杆的两端活动连接在立筒的内壁上，所述曲杆上活动安装有推杆和第一连杆，且推杆的下端活动安装在活塞上，并且活塞活动安装在隔板的内壁上，所述隔板的下方设置有渗透板，且渗透板和隔板固定安装在立筒的内壁上，并且渗透板上固定安装有进水管，而且进水管贯穿渗透板和浮壳设置，所述第一转轴和第二转轴的两端固定安装有动力齿轮，且第一转轴和第二转轴活动安装在浮壳上，并且第一转轴和第二转轴贯穿浮壳设置，所述连接绳的一端活动安装在浮壳带动外壁上，且连接绳的另一端活动连接在定位锚上。

优选的，所述光伏面板和扇叶关于旋转架的轴线中心对称设置有6组，且扇叶呈水滴状结构，并且扇叶竖直设置。

优选的，所述齿环的底面上固定安装有滚珠，且滚珠在齿环上等角度分布，并且滚珠活动安装在浮壳外壁上开设的导槽内，而且导槽呈环形结构，同时滚珠与导槽构成卡合的滑动结构。

优选的，所述发电机组件设置有6个，且发电机组件与齿环和动力齿轮构成啮合传动结构，并且发电机组件固定安装在浮壳的内壁上。

优选的，所述渗透板上设置有离散分布的渗透膜，且渗透板与浮壳的顶部平行，并且浮壳上开设有泄水孔，而且泄水孔的上端口设置在渗透板与隔板之间，同时泄水孔的下端口设置在浮壳的底部，所述浮壳的内部设置有贯通孔，且浮壳的贯通孔端口处固定连接有水龙头。

优选的，所述泄水孔的内部活动安装有密封杆，且密封杆与泄水孔构成卡合的滑动结构，并且密封杆的下端截面呈“工”字形结构，而且密封杆的上端与第一连杆之间活动连接有第二连杆。

优选的，所述第一转轴上固定连接有等间距分布的滚筒，且滚筒的内壁上活动安装有单向门，并且滚筒的侧壁上开设有进水孔。

优选的，所述第二转轴侧壁上活动安装有棘轮，且棘轮与第二转轴构成滑动的卡合结构，并且棘轮与凸轮内侧齿块构成传动结构。

优选的，所述凸轮呈“叶片”状结构，且凸轮在第二转轴上等间距分布，并且凸轮的侧壁相互贴合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该具有海水淡化能力的自发电式海上浮标，功能性更加丰富，设置有海水收集淡化能力，能够对遇险的船舶进行淡水补给，且收集的淡水具有一定的经济效益，并且装置采用多重发电方式，提高了装置的发电效率，使得照明设备设备能够全天候稳定运转；

1、由于动力电机组件与传动齿轮构成啮合传动结构，且传动齿轮固定安装在曲杆上，并且曲杆的两端活动安装在立筒上，当动力电机组件转动时，曲杆同步转动，曲杆通过推杆带动活塞移动，利用活塞对海水施加压力，使得海水被渗透板过滤，从而生产淡水；

2、旋转架上活动安装的扇叶能够360°转动，从而适应不同的风向，扇叶在风力的作用下带动旋转架转动，由于旋转架底端连接在齿环上，且齿环底面上连接有滚珠，并且滚珠与浮壳上的导槽构成卡合转动结构，此时齿环将开始转动，齿环带动啮合连接的发电机组件转动，使得发电机组件产生电能。

附图说明

图1为本发明整体外部结构示意图；

图2为本发明仰视图结构示意图；

图3为本发明滚珠安装结构示意图；

图4为本发明渗透板安装结构示意图；

图5为本发明第二连杆安装结构示意图；

图6为本发明密封杆安装结构示意图；

图7为本发明结滚筒安装构示意图；

图8为本发明结单向门安装构示意图；

图9为本发明凸轮安装结构示意图；

图10为本发明棘轮安装结构示意图。

图中：1、浮壳；2、立筒；3、警示灯；4、光伏面板；5、旋转架；6、扇叶；7、齿环；8、滚珠；9、导槽；10、发电机组件；11、动力电机组件；12、传动齿轮；13、曲杆；14、推杆；15、活塞；16、隔板；17、渗透板；18、第一连杆；19、第二连杆；20、密封杆；21、泄水孔；22、水龙头；23、第一转轴；24、动力齿轮；25、滚筒；26、单向门；27、第二转轴；28、棘轮；29、凸轮；30、连接绳；31、定位锚；32、进水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种具有海水淡化能力的自发电式海上浮标，包括浮壳1、旋转架5、扇叶6、发电机组件10、动力电机组件11、曲杆13、隔板16、第一转轴23和连接绳30，浮壳1的外壁上固定安装有立筒2，且立筒2的上表面固定连接有警示灯3，并且立筒2的顶部活动连接有旋转架5，而且旋转架5的底部固定安装在齿环7上，同时立筒2的侧壁上固定连接有光伏面板4，扇叶6活动安装在旋转架5上，且旋转架5贯穿扇叶6设置，动力电机组件11固定安装在立筒2的内壁上，且动力电机组件11的边侧啮合连接有传动齿轮12，并且传动齿轮12固定安装在曲杆13上，而且曲杆13的两端活动连接在立筒2的内壁上，曲杆13上活动安装有推杆14和第一连杆18，且推杆14的下端活动安装在活塞15上，并且活塞15活动安装在隔板16的内壁上，隔板16的下方设置有渗透板17，且渗透板17和隔板16固定安装在立筒2的内壁上，并且渗透板17上固定安装有进水管32，而且进水管32贯穿渗透板17和浮壳1设置，第一转轴23和第二转轴27的两端固定安装有动力齿轮24，且第一转轴23和第二转轴27活动安装在浮壳1上，并且第一转轴23和第二转轴27贯穿浮壳1设置，连接绳30的一端活动安装在浮壳1带动外壁上，且连接绳30的另一端活动连接在定位锚31上。

光伏面板4和扇叶6关于旋转架5的轴线中心对称设置有6组，且扇叶6呈水滴状结构，并且扇叶6竖直设置，齿环7的底面上固定安装有滚珠8，且滚珠8在齿环7上等角度分布，并且滚珠8活动安装在浮壳1外壁上开设的导槽9内，而且导槽9呈环形结构，同时滚珠8与导槽9构成卡合的滑动结构，使扇叶6能够带动齿环7转动。

发电机组件10设置有6个，且发电机组件10与齿环7和动力齿轮24构成啮合传动结构，并且发电机组件10固定安装在浮壳1的内壁上，构成装置的发电结构。

渗透板17上设置有离散分布的渗透膜，且渗透板17与浮壳1的顶部平行，并且浮壳1上开设有泄水孔21，而且泄水孔21的上端口设置在渗透板17与隔板16之间，同时泄水孔21的下端口设置在浮壳1的底部，浮壳1的内部设置有贯通孔，且浮壳1的贯通孔端口处固定连接有水龙头22，构成淡水生产结构。

泄水孔21的内部活动安装有密封杆20，且密封杆20与泄水孔21构成卡合的滑动结构，并且密封杆20的下端截面呈“工”字形结构，而且密封杆20的上端与第一连杆18之间活动连接有第二连杆19，构成浓海水的排出结构。

第一转轴23上固定连接有等间距分布的滚筒25，且滚筒25的内壁上活动安装有单向门26，并且滚筒25的侧壁上开设有进水孔，使滚筒25能够带动第一转轴23转动。

第二转轴27侧壁上活动安装有棘轮28，且棘轮28与第二转轴27构成滑动的卡合结构，并且棘轮28与凸轮29内侧齿块构成传动结构，凸轮29呈“叶片”状结构，且凸轮29在第二转轴27上等间距分布，并且凸轮29的侧壁相互贴合，使凸轮29能够带动第二转轴27转动。

工作原理：在使用该具有海水淡化能力的自发电式海上浮标时，首先参阅图1-6，动力电机组件11启动时，动力电机组件11带动啮合连接的传动齿轮12转动，传动齿轮12带动曲杆13转动，曲杆13通过推杆14带动活塞15在隔板16上往复移动，当活塞15向下移动时，活塞15对海水施加压力，此时高压的海水将会被渗透板17上的渗透膜过滤，海水中的淡水流入渗透板17下方的储存室中，当活塞15向上移动时渗透板17上方的压力减小，在内外压强差的作用下，外界海水通过进水管32进入渗透板17上方，在活塞15向下移动的过程中，曲杆13通过第一连杆18和第二连杆19带动密封杆20同步沿泄水孔21向下移动，由于密封杆20的下端部截面呈“工”字形结构，当密封杆20移动一端距离后，密封杆20的下端部不再将泄水孔21端口密封，此时渗透板17上方剩余的浓海水从泄水孔21排出，当活塞15向上移动时，密封杆20同步移动，密封杆20再次将泄水孔21端口密封，进入下一个循坏，渗透板17下方的储存室内设置有压力感应器，当储存室装满淡水后，压力感应器向动力电机组件11发送关闭信号，使用者通过转动水龙头22可以将储存室内的淡水放出；

参阅图1-10，立筒2上设置的6面光伏面板4利用光照产生电能，旋转架5上活动安装有能够360°转动的扇叶6，能够适应不同的风向，风力通过扇叶6带动旋转架5转动，旋转架5底端连接在齿环7上，而齿环7底面上连接的滚珠8与导槽9构成卡合的滑动结构，此时齿环7将在浮壳1上转动，齿环7通过啮合传动关系带动发电机组件10转动产生电能，当海水向上翻腾时，海水通过滚筒25侧壁上的进水孔冲入滚筒25内，此时单向门26在海水的冲击作用下打开，海水进入滚筒25的上半部分，当海水下落时，单向门26卡合，滚筒25内部的海水在重力的作用下冲击单向门26，此时单向门26将带动滚筒25和第一转轴23转动，第一转轴23两端的动力齿轮24利用啮合传动关系带动发电机组件10转动产生电能，当海浪向上翻腾时，海水带动凸轮29向上转动，凸轮29通过内侧的齿块带动棘轮28转动，由于棘轮28与第二转轴27构成卡合的滑动结构，此时第二转轴27同步转动，第二转轴27端部的动力齿轮24带动相应的发电机组件10转动产生电能，当海水下落时，凸轮29在重力的作用下向下点头，克服极小的摩擦力重新漂浮在水面上，立筒2顶部的警示灯3利用产生的电能运转，而浮壳1通过定位锚31在水面停留。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。