本发明属于海浪动力发电技术领域，尤其涉及一种防碰撞式海浪动力发电装置。
背景技术：
目前传统的海浪动力发电技术是海浪波动带动浮标在基础上上下浮动，使得磁铁与发电机线圈发生相对运动，发电机线圈切割磁感线产生电流；传统海浪动力发电装置中的浮标为泡沫填充浮标；缠绕发电机线圈的杆不能弯曲；这些装置大部分被设置在远离航线数公里的海域，这些海域必须被隔离；当没有导航的船只与其相撞会导致发电装置遭到严重破坏；从而增加海浪动力发电装置的成本，所以，设计一种防碰撞式海浪动力发电装置是非常有必要的。
本发明设计一种防碰撞式海浪动力发电装置解决如上问题。
技术实现要素：
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种防碰撞式海浪动力发电装置，它是采用以下技术方案来实现的。
一种防碰撞式海浪动力发电装置，其特征在于：它包括气囊浮标、杆孔、第一导气孔、第一金属杆、第二金属杆、第三金属杆、第二切口、第四连接销孔、磁铁机构、连接销、第三柱销孔，其中气囊浮标为圆环形柱体，且气囊浮标中心处具有杆孔，气囊浮标内部充气；气囊浮标端面上开有第一导气孔；磁铁机构固定安装在气囊浮标的下表面；第一金属杆安装在磁铁机构中，且上端依次穿过磁铁机构和杆孔；第三金属杆的上端外圆面上开有第四连接销孔；第三金属杆的上端端面上开有第二切口，且第二切口与第四连接销孔相通；第三金属杆的下端安装固定在海底；第一金属杆与第三金属杆之间通过多个第二金属杆连接成同一条直线；第一金属杆的下端与第二金属杆的上端通过连接销连接，且连接销外圆面上开有第三柱销孔；相邻的两个第二金属杆通过连接销连接；第三金属杆与第二金属杆通过连接销连接。
上述磁铁机构包括环形顶板、环形底板、管状磁铁、管状外套，其中环状顶板安装在气囊浮标下表面，且环状顶板嵌套在第一金属杆外侧；环状顶板的下表面安装有管状外套和管状磁铁；管状磁铁位于管状外套之中；环状底板安装在管状外套及管状磁铁的下端。
上述第二金属杆包括第二杆、第一切口、第二连接销孔、第五导气孔、第四导气孔、第二空腔、第二活塞、第二柱销、第二连接块、第三连接销孔、第二柱销孔，其中第二杆上具有第二空腔；第二空腔的内圆面上下两端分别开有第五导气孔和第四导气孔；第二空腔的底部开有第二柱销孔；第二连接块上开有第三连接销孔；第二连接块上端面固定安装在第二杆下端面上；第二连接块上开有第二柱销孔和第三连接销孔，且第三连接销孔与第二柱销孔垂直相通；第二连接块上的第二柱销孔与第二杆上的第二柱销孔相通；第二杆上端外圆面上开有第二连接销孔；第二杆上端面开有第一切口，且第一切口与第二连接销孔连通；第二活塞通过滑动配合安装在第二空腔中，且第二活塞位于第四导气孔与第五导气孔之间；第二柱销的一端安装在第二活塞端面上，另一端穿过第二杆和第二连接块上的第二柱销孔。
上述第一金属杆包括第一杆、发电机线圈、第二导气孔、第三导气孔、第一连接销孔、第一柱销孔、第一连接块、第一空腔、第一活塞、第一柱销，其中发电机线圈缠绕在第一杆外圆面上；第一杆上具有第一空腔；第一空腔的内圆面上下两端分别开有第三导气孔和第二导气孔；第一空腔的底部开有第一柱销孔；第一连接块上端面安装在第一杆下端面；第一连接块上开有第一柱销孔和第一连接销孔，且第一连接销孔与第一柱销孔垂直相通；第一连接块上的第一柱销孔与第一杆上的第一柱销孔相通；第一活塞通过滑动配合安装在第一空腔中，且第一活塞位于第二导气孔与第三导气孔之间；第一柱销的一端安装在第一活塞端面上，另一端穿过第一杆和第一连接块上的第一柱销孔；发电机线圈与管状磁铁相配合。
上述两个相邻的第二金属杆中，上一个第二金属杆的第二连接块通过连接销安装于下一个第二金属杆的第二切口中；相邻的两个第二金属杆中，上一个第二金属杆上的第二柱销依次穿过该第二金属杆上的第二柱销孔和相邻两个第二金属杆之间的连接销上的第三柱销孔；第一金属杆与第二金属杆之间，第一金属杆上的第一柱销依次穿过该第一金属杆上的第一柱销孔、第一金属杆和与之相邻的第二金属杆连接的连接销上的第三柱销孔；第二金属杆与第三金属杆之间，第二金属杆上的第二柱销依次穿过该第二金属杆的第二柱销孔、第二金属杆和与之相邻的第三金属杆连接的连接销上的第三柱销孔；第二金属杆上的第二连接块通过连接销安装于第三金属杆上的第二切口中；第一金属杆上的第一连接块通过连接销安装于第二金属杆的第一切口中；第一杆上端依次穿过底环、管状磁铁、顶环及气囊浮标。
上述第一金属杆与第二金属杆之间，第一导气孔通过气管与第二导气孔连通；第三导气孔通过气管与相邻的第二金属杆上的第四导气孔连通；相邻的第二金属杆之间，上一个第二金属杆的第五导气孔通过气管与下一个第二金属杆的第四导气孔连通。
作为本技术的进一步改进，上述气囊浮标的材质为橡胶。
作为本技术的进一步改进，上述发电机线圈为铜芯线圈。
作为本技术的进一步改进，上述发电机线圈产生的电流通过电缆被传输到海岸站。
作为本技术的进一步改进，上述管状磁铁为永久性磁铁。
作为本技术的进一步改进，上述第二连接销孔与连接销两端通过键连接；第四连接销孔与连接销两端通过键连接。
本发明中的管状磁铁嵌套于管状外套之中是为了使管状磁铁得到更好的保护。
本发明中的发电机线圈嵌套固定在第一杆外圆面上，发电机线圈与磁铁机构相配合，那么发电机线圈与管状磁铁磁场在海浪的冲击作用下发生相对运动，发电机线圈切割管状磁铁上的磁感线产生电流。
本发明中的第一活塞安装在第一空腔中，且位于第二导气孔与第三导气孔之间，那么当气囊浮标被撞时，空气通过第二导气孔被压入第一空腔中，空气推动第一活塞向上运动；第一柱销的一端安装在第一活塞上，另一端依次穿过第一柱销孔和第三柱销孔，那么第一活塞带动第一柱销向上滑动于第一柱销孔及第三柱销孔中。
本发明中的第一连接销孔中安装有连接销，使得第一金属杆可以绕连接销旋转；第一连接销孔与第一柱销孔垂直相通，第一柱销的一端依次穿过第一柱销孔和第三柱销孔，以保证发电装置没有与船只相撞时，第一金属杆不会绕着连接销旋转，并可以垂直的立在海中，仅会在自身材料的微弱弹性变形下轻微摆动；发电机线圈可以垂直切割磁感线运动，以达到最高发电效率。
本发明中的第二活塞安装在第二空腔中，且位于第四导气孔与第五导气孔之间，那么当气囊浮标被撞时，空气通过第四导气孔被压入第二空腔中，空气推动第二活塞向上运动。
本发明中第三连接销孔中安装有连接销，第二金属杆可以绕连接销旋转；第三连接销孔与第二柱销孔垂直相交，第二柱销一端依次穿过第二柱销孔和第三柱销孔，以保证发电装置没有与船只相撞时，第二金属杆不会绕着连接销旋转。
本发明中的第一导气孔通过气管与第二导气孔连接；第三导气孔通过气管与第四导气孔连接，那么气囊浮标受到撞击时，气囊浮标被挤压，气囊浮标中的部分空气通过第一导气孔、气管和第二导气孔被压入第一空腔中，空气推动第一活塞向上运动；同时第一活塞把空气经第三导气孔、气管和第四导气孔压入第二空腔，空气再推动第二活塞向上运动。
当气囊浮标未受到撞击时，第一柱销位于第一柱销孔及第三柱销孔中，第二柱销位于第二柱销孔及第三柱销孔中，此时，第一金属杆、第二金属杆均不会围绕连接销旋转；故而，整个发电装置处于正常工作状态。
当气囊浮标受到撞击时，气囊浮标被船只挤压破裂；在此过程中，气囊浮标中的空气受到挤压；受到挤压的空气依次通过第一导气孔、气管和第二导气孔被压入第一空腔中；空气推动第一活塞向上运动；第一活塞带动第一柱销沿着第一柱销孔和第三柱销孔向上滑动；第一柱销脱离连接销，第一金属杆可以绕着连接销旋转发生弯折连同磁铁机构一起落入海水中；同时第一活塞将第一空腔中的空气经第三导气孔、气管和第四导气孔压入到第二空腔中；空气继续推动第二活塞向上运动；第二活塞带动第二柱销沿着第二柱销孔和第三柱销孔向上滑动；继而第二柱销脱离连接销，第二金属杆可以绕着连接销旋转发生弯折连同磁铁机构及第一金属杆一起在第二金属杆和第一金属杆的自重下落入海水中；避免整个发电装置进一步遭到船只碰撞而产生破坏，尽可能降低发电装置的更换成本；当再使用时，打捞上来后在自行组装，基本发电核心部件不用被更换。
相对于传统的海浪动力发电技术，本发明通过压力传递使气囊浮标中的空气挤压带动第一活塞和第二活塞向上运动，使得第一柱销第二柱销同时脱离连接销，第一金属杆和第二金属杆发生弯折，连同磁铁机构一起落入海水中，避免整个发电装置进一步遭到船只碰撞而产生破坏，尽可能降低发电装置的更换成本；本发明结构简单，具有较好的使用效果。
附图说明
图1是防碰撞式海浪动力发电装置示意图。
图2是防碰撞式海浪动力发电装置剖面示意图。
图3是气囊浮标、磁铁机构及第一金属杆配合示意图。
图4是气囊浮标剖面示意图。
图5是磁铁机构及第一金属杆配合示意图。
图6是磁铁机构剖面示意图。
图7是第一金属杆示意图。
图8是第一金属杆剖面示意图。
图9是连接销配合剖面示意图。
图10是第二金属杆示意图。
图11是第二金属杆剖面示意图。
图12是第三金属杆示意图。
图13是连接销示意图。
图中标号名称：1、气囊浮标；2、第一金属杆；3、第二金属杆；4、第三金属杆；5、磁铁机构；6、连接销；7、发电机线圈；8、第三柱销孔；9、杆孔；10、第一导气孔；11、第三导气孔；12、第二导气孔；13、第一连接销孔；14、第一杆；15、第一柱销；16、第一柱销孔；17、第一连接块；18、第一空腔；19、第一活塞；20、环形顶板；21、环形底板；22、管状磁铁；23、管状外套；24、第二连接销孔；25、第一切口；26、第二杆；27、第五导气孔；28、第四导气孔；29、第二连接块；30、第二柱销；31、第二柱销孔；32、第三连接销孔；33、第二空腔；34、第二活塞；35、第二切口；36、第四连接销孔。
具体实施方式
如图1所示，它包括气囊浮标1、杆孔9、第一导气孔10、第一金属杆2、第二金属杆3、第三金属杆4、第二切口35、第四连接销孔36、磁铁机构5、连接销6、第三柱销孔8，其中如图4所示，气囊浮标1为圆环形柱体，且气囊浮标1中心处具有杆孔9，气囊浮标1内部充气；气囊浮标1端面上开有第一导气孔10；如图3所示，磁铁机构5固定安装在气囊浮标1的下表面；第一金属杆2安装在磁铁机构5中，且上端依次穿过磁铁机构5和杆孔9；如图12所示，第三金属杆4的上端外圆面上开有第四连接销孔36；第三金属杆4的上端端面上开有第二切口35，且第二切口35与第四连接销孔36相通；第三金属杆4的下端安装固定在海底；如图2所示，第一金属杆2与第三金属杆4之间通过多个第二金属杆3连接成同一条直线；第一金属杆2的下端与第二金属杆3的上端通过连接销6连接，如图13所示，且连接销6外圆面上开有第三柱销孔8；如图2所示，相邻的两个第二金属杆3通过连接销6连接；第三金属杆4与第二金属杆3通过连接销6连接。
如图6所示，上述磁铁机构5包括环形顶板20、环形底板21、管状磁铁22、管状外套23，其中如图3所示，环状顶板安装在气囊浮标1下表面，且环状顶板嵌套在第一金属杆2外侧；如图5所示，环状顶板的下表面安装有管状外套23和管状磁铁22；如图6所示，管状磁铁22位于管状外套23之中；环状底板安装在管状外套23及管状磁铁22的下端。
如图10、11所示，上述第二金属杆3包括第二杆26、第一切口25、第二连接销孔24、第五导气孔27、第四导气孔28、第二空腔33、第二活塞34、第二柱销30、第二连接块29、第三连接销孔32、第二柱销孔31，其中如图11所示，第二杆26上具有第二空腔33；第二空腔33的内圆面上下两端分别开有第五导气孔27和第四导气孔28；第二空腔33的底部开有第二柱销孔31；如图10所示，第二连接块29上开有第三连接销孔32；第二连接块29上端面固定安装在第二杆26下端面上；第二连接块29上开有第二柱销孔31和第三连接销孔32，且第三连接销孔32与第二柱销孔31垂直相通；第二连接块29上的第二柱销孔31与第二杆26上的第二柱销孔31相通；第二杆26上端外圆面上开有第二连接销孔24；第二杆26上端面开有第一切口25，且第一切口25与第二连接销孔24连通；如图11所示，第二活塞34通过滑动配合安装在第二空腔33中，且第二活塞34位于第四导气孔28与第五导气孔27之间；第二柱销30的一端安装在第二活塞34端面上，另一端穿过第二杆26和第二连接块29上的第二柱销孔31。
如图7、8所示，上述第一金属杆2包括第一杆14、发电机线圈7、第二导气孔12、第三导气孔11、第一连接销孔13、第一柱销孔16、第一连接块17、第一空腔18、第一活塞19、第一柱销15，其中如图7所示，发电机线圈7缠绕在第一杆14外圆面上；如图8所示，第一杆14上具有第一空腔18；第一空腔18的内圆面上下两端分别开有第三导气孔11和第二导气孔12；第一空腔18的底部开有第一柱销孔16；如图7所示，第一连接块17上端面安装在第一杆14下端面；第一连接块17上开有第一柱销孔16和第一连接销孔13，且第一连接销孔13与第一柱销孔16垂直相通；第一连接块17上的第一柱销孔16与第一杆14上的第一柱销孔16相通；如图8所示，第一活塞19通过滑动配合安装在第一空腔18中，且第一活塞19位于第二导气孔12与第三导气孔11之间；第一柱销15的一端安装在第一活塞19端面上，另一端穿过第一杆14和第一连接块17上的第一柱销孔16；如图2所示，发电机线圈7与管状磁铁22相配合。
如图1所示，上述两个相邻的第二金属杆3中，上一个第二金属杆3的第二连接块29通过连接销6安装于下一个第二金属杆3的第二切口35中；相邻的两个第二金属杆3中，上一个第二金属杆3上的第二柱销30依次穿过该第二金属杆3上的第二柱销孔31和相邻两个第二金属杆3之间的连接销6上的第三柱销孔8；第一金属杆2与第二金属杆3之间，第一金属杆2上的第一柱销15依次穿过该第一金属杆2上的第一柱销孔16、第一金属杆2和与之相邻的第二金属杆3连接的连接销6上的第三柱销孔8；第二金属杆3与第三金属杆4之间，第二金属杆3上的第二柱销30依次穿过该第二金属杆3的第二柱销孔31、第二金属杆3和与之相邻的第三金属杆4连接的连接销6上的第三柱销孔8；第二金属杆3上的第二连接块29通过连接销6安装于第三金属杆4上的第二切口35中；第一金属杆2上的第一连接块17通过连接销6安装于第二金属杆3的第一切口25中；如图2所示，第一杆14上端依次穿过底环、管状磁铁22、顶环及气囊浮标1。
如图1所示，上述第一金属杆2与第二金属杆3之间，第一导气孔10通过气管与第二导气孔12连通；第三导气孔11通过气管与相邻的第二金属杆3上的第四导气孔28连通；相邻的第二金属杆3之间，上一个第二金属杆3的第五导气孔27通过气管与下一个第二金属杆3的第四导气孔28连通。
如图4所示，上述气囊浮标1的材质为橡胶。
如图7所示，上述发电机线圈7为铜芯线圈。
如图1所示，上述发电机线圈7产生的电流通过电缆被传输到海岸站。
如图6所示，上述管状磁铁22为永久性磁铁。
如图9所示，上述第二连接销孔24与连接销6两端通过键连接；第四连接销孔36与连接销6两端通过键连接。
本发明中的管状磁铁22嵌套于管状外套23之中是为了使管状磁铁22得到更好的保护。
本发明中的发电机线圈7嵌套固定在第一杆14外圆面上，发电机线圈7与磁铁机构5相配合，那么发电机线圈7与管状磁铁22磁场在海浪的冲击作用下发生相对运动，发电机线圈7切割管状磁铁22上的磁感线产生电流。
本发明中的第一活塞19安装在第一空腔18中，且位于第二导气孔12与第三导气孔11之间，那么当气囊浮标1被撞时，空气通过第二导气孔12被压入第一空腔18中，空气推动第一活塞19向上运动；第一柱销15的一端安装在第一活塞19上，另一端依次穿过第一柱销孔16和第三柱销孔8，那么第一活塞19带动第一柱销15向上滑动于第一柱销孔16及第三柱销孔8中。
本发明中的第一连接销孔13中安装有连接销6，使得第一金属杆2可以绕连接销6旋转；第一连接销孔13与第一柱销孔16垂直相通，第一柱销15的一端依次穿过第一柱销孔16和第三柱销孔8，以保证发电装置没有与船只相撞时，第一金属杆2不会绕着连接销6旋转；发电机线圈7可以垂直切割磁感线运动，以达到最高发电效率。
本发明中的第二活塞34安装在第二空腔33中，且位于第四导气孔28与第五导气孔27之间，那么当气囊浮标1被撞时，空气通过第四导气孔28被压入第二空腔33中，空气推动第二活塞34向上运动。
本发明中第三连接销孔32中安装有连接销6，第二金属杆3可以绕连接销6旋转；第三连接销孔32与第二柱销孔31垂直相交，第二柱销30一端依次穿过第二柱销孔31和第三柱销孔8，以保证发电装置没有与船只相撞时，第二金属杆3不会绕着连接销6旋转。
本发明中的第一导气孔10通过气管与第二导气孔12连接；第三导气孔11通过气管与第四导气孔28连接，那么气囊浮标1受到撞击时，气囊浮标1被挤压，气囊浮标1中的部分空气通过第一导气孔10、气管和第二导气孔12被压入第一空腔18中，空气推动第一活塞19向上运动；同时第一活塞19把空气经第三导气孔11、气管和第四导气孔28压入第二空腔33，空气再推动第二活塞34向上运动。
具体实施方式：当气囊浮标1未受到撞击时，第一柱销15位于第一柱销孔16及第三柱销孔8中，第二柱销30位于第二柱销孔31及第三柱销孔8中，此时，第一金属杆2、第二金属杆3均不会围绕连接销6旋转；故而，整个发电装置处于正常工作状态。
当气囊浮标1受到撞击时，气囊浮标1被船只挤压破裂；在此过程中，气囊浮标1中的空气受到挤压；受到挤压的空气依次通过第一导气孔10、气管和第二导气孔12被压入第一空腔18中；空气推动第一活塞19向上运动；第一活塞19带动第一柱销15沿着第一柱销孔16和第三柱销孔8向上滑动；第一柱销15脱离连接销6，第一金属杆2可以绕着连接销6旋转发生弯折连同磁铁机构5一起落入海水中；同时第一活塞19将第一空腔18中的空气经第三导气孔11、气管和第四导气孔28压入到第二空腔33中；空气继续推动第二活塞34向上运动；第二活塞34带动第二柱销30沿着第二柱销孔31和第三柱销孔8向上滑动；继而第二柱销30脱离连接销6，第二金属杆3可以绕着连接销6旋转发生弯折连同磁铁机构5及第一金属杆2一起落入海水中；避免整个发电装置进一步遭到船只碰撞而产生破坏，尽可能降低发电装置的更换成本。
综上所述，本发明的有益效果：通过压力传递使气囊浮标1中的空气挤压带动第一活塞19和第二活塞34向上运动，使得第一柱销15第二柱销30同时脱离连接销6，第一金属杆2和第二金属杆3发生弯折，连同磁铁机构5一起落入海水中，避免整个发电装置进一步遭到船只碰撞而产生破坏，尽可能降低发电装置的更换成本。