CN110512565A - 一种海岸防浪发电式堤坝 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水利工程领域，尤其是一种海岸防浪发电式堤坝，针对海岸堤坝缓冲效果太差，且海浪的能量利用率较低的问题，现提出以下方案，包括底座，底座的顶端固定连接有若干第一主体、第二主体和第三主体，第一主体、第二主体和第三主体交叉排布，第一主体、第二主体和第三主体的顶端呈三棱柱状，所述第一主体、所述第二主体和所述第三主体的中部呈斜面状，所述第一主体、所述第二主体之间和所述第二主体、所述第三主体之间分别固定连接有第一固定体和第二固定体。本发明使一部分海浪能量被第一主体、第二主体和第三主体逐渐消耗，另一部分海浪的能量带动扇叶旋转、第一移动板和第二移动板上升，使发电机发电，同时可以过滤海面垃圾。

Description

一种海岸防浪发电式堤坝
技术领域
本发明涉及水利工程领域，尤其涉及一种海岸防浪发电式堤坝。
背景技术
海浪是海洋在风的作用下形成的水面波动，海浪具有强大的能量，会对海岸边的建筑造成破坏，一般会通过倾斜并带有凸起或是呈凹槽的海岸堤坝逐步减小海浪的能量，形成一定的缓冲，避免海浪对海岸造成破坏，但是遇到较大的海浪时，这种堤坝无法完全阻挡海浪，保护效果太差，同时这种堤坝不能将海浪的能量转化为人们使用的电能。
发明内容
基于海岸堤坝缓冲效果太差，且海浪的能量利用率较低的技术问题，本发明提出了一种海岸防浪发电式堤坝。
本发明提出的一种海岸防浪发电式堤坝，包括底座，所述底座的顶端固定连接有若干第一主体、第二主体和第三主体，第一主体、第二主体和第三主体交叉排布，第一主体、第二主体和第三主体的顶端呈三棱柱状，所述第一主体、所述第二主体和所述第三主体的中部呈斜面状，所述第一主体、所述第二主体之间和所述第二主体、所述第三主体之间分别固定连接有第一固定体和第二固定体，第一固定体的顶端固定连接有固定块，固定块之间转动连接有转动轴，转动轴与第一主体中部斜面的顶端处于同一水平面，转动轴的中部焊接有扇叶，扇叶处于第一主体之间，所述第一固定体的中部开设有空腔，所述第一固定体在空腔的内部设有发电机构。
优选地，所述第一主体、所述第二主体和所述第三主体的两侧均开设有圆弧形凹槽，所述第一主体、所述第二主体和所述第三主体一侧的夹角分别为30度、45度和60度。
优选地，所述扇叶呈弧形，所述扇叶弧形的内侧设有点状凸起。
优选地，发电机构包括第一传动轴、第二传动轴、飞轮、第二齿轮和发电机，所述第一传动轴与所述转动轴通过锥齿轮啮合连接，所述第一传动轴和所述第二传动轴通过锥齿轮啮合连接，所述第一传动轴和所述第二传动轴的中部均设有内啮合棘轮，所述第一传动轴的底端与所述飞轮通过键连接，所述发电机与所述第二齿轮通过键连接，所述飞轮与所述第二齿轮啮合。
优选地，所述第一主体的顶端中部开设有第一凹槽，所述第一主体在第一凹槽处设有第一移动杆，第一移动杆的底端焊接有齿条，所述第二传动轴的一端通过键连接有第一齿轮，第一齿轮与齿条啮合，所述第一移动杆的顶端焊接有第一连接杆，第一连接杆的底端等距焊接有若干第三移动杆，第三移动杆的底端焊接有第一移动板，第一移动板呈倾斜状。
优选地，所述第二主体的顶端中部开设有第二凹槽，所述第二主体在第二凹槽处设有第四移动杆，第四移动杆的顶端焊接有第二连接杆，第二连接杆的底端等距焊接有若干第二移动杆，第二移动杆的底端焊接有第二移动板，第二移动板呈倾斜状，所述第四移动杆的底端焊接有第三移动板，所述第二主体在第二凹槽的一侧内壁开设有通孔，且通孔对准扇叶的底端。
优选地，所述第二主体在第二凹槽一侧内壁的底端处开设有圆形通孔，所述第三移动板呈圆柱状，所述第三移动板的外壁设有橡胶。
优选地，所述第一移动板和所述第二移动板的一侧分别粘接有第一浮子和第二浮子，第一浮子和第二浮子呈圆柱状。
优选地，所述第二固定体的顶端固定连接有固定柱，固定柱之间转动连接有过滤网，过滤网处于第二主体之间，所述过滤网底端的一侧焊接有挡板，挡板与过滤网呈70度-80度夹角。
本发明中的有益效果为：
1、通过设置第一主体、第二主体、第三主体和弧形凹槽，当海浪冲击到第一主体的两侧，一部分海浪能量继续冲击第二主体，另一部分海浪的能量被第一主体的两侧的弧形凹槽导流，动能相互抵消，同时撞击到第一主体两侧的海浪会形成反射，进一步削弱海浪的能量，削弱过的海浪能量冲击第一主体的两侧，一部分抵消，一部分冲击第三主体，海浪能量被逐步削弱。
2、通过设置第一固定体、第二固定体和夹角不同的第一主体、第二主体、第三主体，第一固定体和第二固定体可以将海浪的能量逐步传递，避免第一主体因承受不住海浪的能量而损坏，从第一主体、第二主体到第三主体的角度递增，具有一定的缓冲作用，进一步的避免第一主体因承受不住海浪的能量而损坏。
3、通过设置扇叶、飞轮和发电机，剩余的海浪从第一主体之间流出，击打在扇叶上，使扇叶带动转动轴旋转，转动轴带动第一传动轴旋转，第一传动轴带动飞轮旋转，飞轮带动发电机发电，同时飞轮可以将海水巨大的动能暂时储存，保证飞轮持续旋转，发电机持续发电。
4、通过设置第一移动板、第一连接杆和第一移动杆，海浪会带动倾斜的第一移动板上升，通过第一连接杆和第一移动杆带动齿条移动，齿条通过第一齿轮带动第二传动轴旋转，第二传动轴带动发电机发电。
5、通过设置第二移动板上升、第四移动杆、第二移动杆和第三移动板，海浪会带动倾斜的第二移动板上升，第二移动板可以通过第四移动杆和第二移动杆带动第三移动板向上移动，第三移动板将第二凹槽内部的水通过通孔喷射到扇叶的底端，加速扇叶的旋转，带动发电机发电。
6、通过设置弧形的扇叶及其点状凸起，扇叶呈弧形，便于水流带动扇叶转动，扇叶弧形内侧的点状凸起可以增大扇叶与海水的摩擦力，便于推动扇叶旋转。
7、通过设置圆柱状的第一浮子和第二浮子，除了海浪的动能可以带动第一移动板和第二移动板向上移动，第一浮子和第二浮子也可以利用海水的浮力带动第一移动板和第二移动板向上移动，增加了海水能量的利用率，第一浮子和第二浮子没有棱角，可以减少海浪的冲击力，延长使用寿命。
8、通过设置滤网和挡板，当海浪通过第二主体之间进来时，海水使过滤网旋转与第三主体的中部斜面平行，不会阻挡海面垃圾，当海浪退去时，海水带动挡板旋转，挡板接触第二固定体，支撑着过滤网直立，过滤网阻挡海面垃圾再次入海，工作人员定时清理垃圾即可。
附图说明
图1为实施例1提出的一种海岸防浪发电式堤坝的俯视结构示意图；
图2为实施例1提出的一种海岸防浪发电式堤坝的第一主体主视结构示意图；
图3为实施例1提出的一种海岸防浪发电式堤坝的第一主体结构剖视图；
图4为实施例1提出的一种海岸防浪发电式堤坝的第二主体结构剖视图；
图5为图1的A部放大结构示意图；
图6为图3的B部放大结构示意图；
图7为实施例2提出的一种海岸防浪发电式堤坝的第二主体结构剖视图。
图中：1底座、2第一主体、3第一浮子、4第一移动板、5第一连接杆、6第一固定体、7第二浮子、8第二移动板、9第二连接杆、10第二固定体、11第二主体、12第三主体、13扇叶、14转动轴、15固定块、16第一移动杆、17第二移动杆、18第一传动轴、19第二传动轴、20第一齿轮、21齿条、22飞轮、23发电机、24第二齿轮、25第三移动杆、26第四移动杆、27第三移动板、28固定柱、29过滤网、30挡板。
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。
实施例1
参照图1-6，一种海岸防浪发电式堤坝，包括底座1，底座1的顶端固定连接有若干第一主体2、第二主体11和第三主体12，第一主体1、第二主体11和第三主体12交叉排布，第一主体2、第二主体11和第三主体12的顶端呈三棱柱状，当海浪冲击到第一主体2的两侧，一部分海浪能量继续冲击第二主体11，另一部分海浪的能量被第一主体2的两侧相互抵消，削弱过的海浪能量冲击第一主体2的两侧，一部分抵消，一部分冲击第三主体12，海浪能量被逐步削弱，第一主体2、第二主体11和第三主体12的中部呈斜面状，海浪冲击斜面时，一部分能量使第一主体2、第二主体11和第三主体12拥有向下的力，使底座1更加牢固，不易损坏，第一主体2、第二主体11之间和第二主体11、第三主体12之间分别固定连接有第一固定体6和第二固定体10，第一固定体6和第二固定体10可以将海浪的能量逐步传递，避免第一主体1因承受不住海浪的能量而损坏，第一固定体6的顶端固定连接有固定块15，固定块15之间转动连接有转动轴14，转动轴14与第一主体2中部斜面的顶端处于同一水平面，转动轴14的中部焊接有扇叶13，扇叶13处于第一主体2之间，扇叶13的顶端处于第一主体2中部斜面顶端水平面之上，第一主体2之间出来的海浪击打在转动轴14顶端的扇叶13，使扇叶13带动转动轴14旋转，第一固定体6的中部开设有空腔，第一固定体6在空腔的内部设有发电机构。
本发明中，第一主体2、第二主体11和第三主体12的两侧均开设有圆弧形凹槽，圆形凹槽具有导流作用，可以改变海浪的方向，使第一主体2、第二主体11和第三主体12两侧的海浪可以进一步的相互抵消，第一主体2、第二主体11和第三主体12一侧的夹角分别为30度、45度和60度，角度越小，承受海浪的冲击力就越小，可以避免海浪冲击，致使第一主体2损坏，从第一主体2、第二主体11到第三主体12的角度递增，具有一定的缓冲作用。
其中，扇叶13呈弧形，便于水流带动扇叶13转动，扇叶13弧形的内侧设有点状凸起，可以增大扇叶13与海水的摩擦力，便于推动扇叶13旋转。
其中，发电机构包括第一传动轴18、第二传动轴19、飞轮22、第二齿轮24和发电机23，第一传动轴18与转动轴14通过锥齿轮啮合连接，第一传动轴18和第二传动轴19通过锥齿轮啮合连接，第一传动轴18和第二传动轴19的中部均设有内啮合棘轮，内啮合棘轮使第一传动轴18和第二传动轴19反向旋转时不会对飞轮22造成影响，第一传动轴18的底端与飞轮22通过键连接，发电机23与第二齿轮24通过键连接，飞轮22与第二齿轮24啮合，海浪通过转动轴14带动第一传动轴18旋转，第一传动轴18带动飞轮22旋转，飞轮22带动发电机13发电，同时飞轮22可以将海水巨大的动能暂时储存，保证飞轮22持续旋转，发电机23持续发电。
其中，第一主体2的顶端中部开设有第一凹槽，第一主体2在第一凹槽处设有第一移动杆16，第一移动杆16的底端焊接有齿条21，第二传动轴19的一端通过键连接有第一齿轮20，第一齿轮20与齿条21啮合，第一移动杆16的顶端焊接有第一连接杆5，第一连接杆5的底端等距焊接有若干第三移动杆25，第三移动杆25的底端焊接有第一移动板4，第一移动板4呈倾斜状，海浪可以推动第一移动板4向上运动，通过第一连接杆5和第一移动杆16带动齿条21移动，齿条21通过第一齿轮20带动第二传动轴19旋转，第二传动轴19带动发电机23发电。
其中，第二主体11的顶端中部开设有第二凹槽，第二主体11在第二凹槽处设有第四移动杆26，第四移动杆26的顶端焊接有第二连接杆9，第二连接杆9的底端等距焊接有若干第二移动杆17，第二移动杆17的底端焊接有第二移动板8，第二移动板8呈倾斜状，海浪可以推动第二移动板8向上运动，第四移动杆26的底端焊接有第三移动板27，第二主体11在第二凹槽的一侧内壁开设有通孔，且通孔对准扇叶13的底端，第二移动板8可以通过第四移动杆26和第二移动杆17带动第三移动板27向上移动，第三移动板将第二凹槽内部的水通过通孔喷射到扇叶13的底端，加速扇叶13的旋转，带动发电机23发电。
其中，第二主体11在第二凹槽一侧内壁的底端处开设有圆形通孔，便于第三移动板27上升时，第三移动板27的底端可以进水，不会造成负压，第三移动板27呈圆柱状，第三移动板27的外壁设有橡胶，具有密封性，可以使第三移动板27更好的带动水流。
其中，第一移动板4和第二移动板8的一侧分别粘接有第一浮子3和第二浮子7，除了海浪的动能可以带动第一移动板4和第二移动板8向上移动，第一浮子3和第二浮子7也可以利用海水的浮力带动第一移动板4和第二移动板8向上移动，增加了海水能量的利用率，第一浮子3和第二浮子7呈圆柱状，没有棱角，可以减少海浪的冲击力，延长使用寿命。
使用时，当海浪冲击到第一主体2的两侧，一部分海浪能量继续冲击第二主体11，另一部分海浪的能量被第一主体2的两侧的弧形凹槽导流，动能相互抵消，同时撞击到第一主体2两侧的海浪会形成反射，进一步削弱海浪的能量，削弱过的海浪能量冲击第一主体2的两侧，一部分抵消，一部分冲击第三主体12，海浪能量被逐步削弱，第一固定体6和第二固定体10可以将海浪的能量逐步传递，避免第一主体1因承受不住海浪的能量而损坏，从第一主体2、第二主体11到第三主体12的角度递增，具有一定的缓冲作用，进一步的避免第一主体1因承受不住海浪的能量而损坏。
当剩余的海浪从第一主体2之间流出，击打在扇叶13上，使扇叶13带动转动轴14旋转，转动轴14带动第一传动轴18旋转，第一传动轴18带动飞轮22旋转，飞轮22带动发电机13发电，同时飞轮22可以将海水巨大的动能暂时储存，保证飞轮22持续旋转，发电机23持续发电。
海浪会带动倾斜的第一移动板4上升，第一浮子3增加了上升力，通过第一连接杆5和第一移动杆16带动齿条21移动，齿条21通过第一齿轮20带动第二传动轴19旋转，第二传动轴19带动发电机23发电，海浪退去后，第一移动板4下降，带动第二传动轴19反向旋转，内啮合棘轮使第二传动轴19不会影响发电机23。
海浪会带动倾斜的第二移动板8上升，第二浮子7增加了上升力，第二移动板8可以通过第四移动杆26和第二移动杆17带动第三移动板27向上移动，第三移动板将第二凹槽内部的水通过通孔喷射到扇叶13的底端，加速扇叶13的旋转，带动发电机23发电，同时通过圆形通孔将海水吸进第三移动板27的底端，海浪退去后，第一移动板4下降，海水从通孔来到第三移动板27的顶端，海水的流动带动扇叶13反转，第一传动轴18反向旋转，内啮合棘轮使第一传动轴18不会影响发电机23，同时弧形的扇叶13减小了海水流动的影响。
实施例2
参照图7，一种海岸防浪发电式堤坝，为了增加装置的实用性，可以收集海面垃圾，保护环境，第二固定体10的顶端固定连接有固定柱28，固定柱28之间转动连接有过滤网29，过滤网29处于第二主体11之间，过滤网29底端的一侧焊接有挡板30，挡板30与过滤网29呈70度-80度夹角，当海浪通过第二主体11之间进来时，海水使过滤网29旋转与第三主体12的中部斜面平行，不会阻挡海面垃圾，当海浪退去时，海水带动挡板30旋转，挡板30接触第二固定体10，支撑着过滤网29直立，过滤网29阻挡海面垃圾再次入海，工作人员定时清理垃圾即可。
使用时，当海浪冲击到第一主体2的两侧，一部分海浪能量继续冲击第二主体11，另一部分海浪的能量被第一主体2的两侧的弧形凹槽导流，动能相互抵消，同时撞击到第一主体2两侧的海浪会形成反射，进一步削弱海浪的能量，削弱过的海浪能量冲击第一主体2的两侧，一部分抵消，一部分冲击第三主体12，海浪能量被逐步削弱，第一固定体6和第二固定体10可以将海浪的能量逐步传递，避免第一主体1因承受不住海浪的能量而损坏，从第一主体2、第二主体11到第三主体12的角度递增，具有一定的缓冲作用，进一步的避免第一主体1因承受不住海浪的能量而损坏。
当剩余的海浪从第一主体2之间流出，击打在扇叶13上，使扇叶13带动转动轴14旋转，转动轴14带动第一传动轴18旋转，第一传动轴18带动飞轮22旋转，飞轮22带动发电机13发电，同时飞轮22可以将海水巨大的动能暂时储存，保证飞轮22持续旋转，发电机23持续发电。
海浪会带动倾斜的第一移动板4上升，第一浮子3增加了上升力，通过第一连接杆5和第一移动杆16带动齿条21移动，齿条21通过第一齿轮20带动第二传动轴19旋转，第二传动轴19带动发电机23发电，海浪退去后，第一移动板4下降，带动第二传动轴19反向旋转，内啮合棘轮使第二传动轴19不会影响发电机23。
海浪会带动倾斜的第二移动板8上升，第二浮子7增加了上升力，第二移动板8可以通过第四移动杆26和第二移动杆17带动第三移动板27向上移动，第三移动板将第二凹槽内部的水通过通孔喷射到扇叶13的底端，加速扇叶13的旋转，带动发电机23发电，同时通过圆形通孔将海水吸进第三移动板27的底端，海浪退去后，第一移动板4下降，海水从通孔来到第三移动板27的顶端，海水的流动带动扇叶13反转，第一传动轴18反向旋转，内啮合棘轮使第一传动轴18不会影响发电机23，同时弧形的扇叶13减小了海水流动的影响。
当海浪通过第二主体11之间进来时，海水使过滤网29旋转与第三主体12的中部斜面平行，不会阻挡海面垃圾，当海浪退去时，海水带动挡板30旋转，挡板30接触第二固定体10，支撑着过滤网29直立，过滤网29阻挡海面垃圾再次入海，工作人员定时清理垃圾即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种海岸防浪发电式堤坝，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）的顶端固定连接有若干第一主体（2）、第二主体（11）和第三主体（12），第一主体（2）、第二主体（11）和第三主体（12）交叉排布，第一主体（2）、第二主体（11）和第三主体（12）的顶端呈三棱柱状，所述第一主体（2）、所述第二主体（11）和所述第三主体（12）的中部呈斜面状，所述第一主体（2）、所述第二主体（11）之间和所述第二主体（11）、所述第三主体（12）之间分别固定连接有第一固定体（6）和第二固定体（10），第一固定体（6）的顶端固定连接有固定块（15），固定块（15）之间转动连接有转动轴（14），转动轴（14）与第一主体（2）中部斜面的顶端处于同一水平面，转动轴（14）的中部设有扇叶（13），扇叶（13）处于第一主体（2）之间，所述第一固定体（6）的中部开设有空腔，所述第一固定体（6）在空腔的内部设有发电机构。
2.根据权利要求1所述的一种海岸防浪发电式堤坝，其特征在于，所述第一主体（2）、所述第二主体（11）和所述第三主体（12）的两侧均开设有圆弧形凹槽，所述第一主体（2）、所述第二主体（11）和所述第三主体（12）一侧的夹角分别为30度、45度和60度。
3.根据权利要求1所述的一种海岸防浪发电式堤坝，其特征在于，所述扇叶（13）呈弧形，所述扇叶（13）弧形的内侧设有点状凸起。
4.根据权利要求1所述的一种海岸防浪发电式堤坝，其特征在于，发电机构包括第一传动轴（18）、第二传动轴（19）、飞轮（22）、第二齿轮（24）和发电机（23），所述第一传动轴（18）与所述转动轴（14）通过锥齿轮啮合连接，所述第一传动轴（18）和所述第二传动轴（19）通过锥齿轮啮合连接，所述第一传动轴（18）和所述第二传动轴（19）的中部均设有内啮合棘轮，所述第一传动轴（18）的底端与所述飞轮（22）固定连接，所述发电机（23）与所述第二齿轮（24）固定连接，所述飞轮（22）与所述第二齿轮（24）啮合。
5.根据权利要求4所述的一种海岸防浪发电式堤坝，其特征在于，所述第一主体（2）的顶端中部开设有第一凹槽，所述第一主体（2）在第一凹槽处设有第一移动杆（16），第一移动杆（16）的底端设有齿条（21），所述第二传动轴（19）的一端设有第一齿轮（20），第一齿轮（20）与齿条（21）啮合，所述第一移动杆（16）的顶端设有第一连接杆（5），第一连接杆（5）的底端等距设有若干第三移动杆（25），第三移动杆（25）的底端设有第一移动板（4），第一移动板（4）呈倾斜状。
6.根据权利要求5所述的一种海岸防浪发电式堤坝，其特征在于，所述第二主体（11）的顶端中部开设有第二凹槽，所述第二主体（11）在第二凹槽处设有第四移动杆（26），第四移动杆（26）的顶端设有第二连接杆（9），第二连接杆（9）的底端等距设有若干第二移动杆（17），第二移动杆（17）的底端设有第二移动板（8），第二移动板（8）呈倾斜状，所述第四移动杆（26）的底端设有第三移动板（27），所述第二主体（11）在第二凹槽的一侧内壁开设有通孔，且通孔对准扇叶（13）的底端。
7.根据权利要求6所述的一种海岸防浪发电式堤坝，其特征在于，所述第二主体（11）在第二凹槽一侧内壁的底端处开设有圆形通孔，所述第三移动板（27）呈圆柱状，所述第三移动板（27）的外壁设有橡胶。
8.根据权利要求7所述的一种海岸防浪发电式堤坝，其特征在于，所述第一移动板（4）和所述第二移动板（8）的一侧分别设有第一浮子（3）和第二浮子（7），第一浮子（3）和第二浮子（7）呈圆柱状。
9.所述的一种海岸防浪发电式堤坝，其特征在于，所述第二固定体（10）的顶端固定连接有固定柱（28），固定柱（28）之间转动连接有过滤网（29），过滤网（29）处于第二主体（11）之间，所述过滤网（29）底端的一侧设有挡板（30），挡板（30）与过滤网（29）呈70度-80度夹角。
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