CN114313110A - 一种自主升降的浮标 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自主升降的浮标，旨在解决当前浮标锚链无法自主调节，在水位频繁变化时航道养护部门根据水位变化需要频繁的人工调节浮标的锚链长度的技术问题，包括浮标本体、锚碇和连接绳，所述连接绳连接于浮标本体与锚碇之间，所述浮标本体尾端设有卷扬器，所述连接绳一端缠绕于卷扬器内并可通过卷扬器释放或收紧连接绳，所述浮标本体内设有水位变化检测模块并促使卷扬器释放或收紧连接绳，所述浮标本体尾端还设有蓄能块并用于驱动卷扬器，本发明具有可在水位产生变化后自主调节锚链长度，无需人工进行更换调节的优点。

Description

一种自主升降的浮标

技术领域

本发明涉及航道浮标技术领域，尤其涉及一种自主升降的浮标。

背景技术

在内河航运中，航道是水运的基础设施，而浮标是航道基础设施在重要组成部分,由于内河水位受季节性影响非常大，水位下降会导致浮标锚链过长，造成浮标在江面漂移范围增加阻碍航道，水位上涨会导致将锚链将浮标被拉入水底或拉断锚链丢失浮标，但是现有技术中的浮标锚链无法自主调节，在水位频繁变化时航道养护部门根据水位变化需要频繁的人工调节浮标的锚链长度，给航道养护部门的巡航工作带来较大压力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种自主升降的浮标，以解决当前浮标锚链无法自主调节，在水位频繁变化时航道养护部门根据水位变化需要频繁的人工调节浮标的锚链长度的技术问题。

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：

设计一种自主升降的浮标，包括浮标本体、锚碇和连接绳，所述连接绳连接于浮标本体与锚碇之间，所述浮标本体尾端设有卷扬器，所述连接绳一端缠绕于卷扬器内并可通过卷扬器释放或收紧连接绳，所述浮标本体内设有水位变化检测模块并促使卷扬器释放或收紧连接绳，所述浮标本体尾端还设有蓄能块并用于驱动卷扬器。

所述浮标本体尾端设有配重块并促使浮标本体水平状态下连接绳受到拉力。

所述水位变化检测模块包括弧形的弹力板、两个对称设置的活动板和固定块，所述浮标本体内部设有空腔，所述空腔的上壁表面设有两组两个一组的导向柱，所述活动板内设有限位槽并促使活动板具有左右移动空间且前后移动受限，所述限位槽内壁两端处分别设有电极，所述固定块固定连接于空腔的上壁表面并位于两个所述活动板之间，所述固定块下端两侧设有圆杆，所述活动板中部设有左右贯穿的通孔并通过通孔套于圆杆表面，两个所述活动板外端部分别与弹力板两端连接，所述连接绳置于弹力板下表面设置，所述浮标本体前端翘起促使连接绳拉力降低、弹力板受压降低弯曲弧度增大，所述活动板向中部靠拢导向柱挤压外侧电极，所述浮标本体后端翘起促使连接绳拉力提升、弹力板受压增加弯曲弧度减小，所述活动板向外部对向移动导向柱挤压内侧电极。

所述水位变化检测模块包括圆盘、梯形的摆块，所述圆盘焊接于浮标本体内部靠近中心位置，所述摆块重心偏下的转动连接于圆盘表面，所述圆盘表面左右两侧设有开关，所述摆块的靠近圆盘一侧设有触发点，所述浮标本体前端翘起促使摆块相对圆盘顺时针转动，所述触发点触动左侧开关，所述浮标本体后端翘起促使摆块相对圆盘逆时针转动，所述触发点触动右侧开关。

所述弹力板两侧固定连接有U型的限位扣并促使连接绳位于弹力板下表面。

所述浮标本体表面还设有支撑板，所述支撑板上端倾斜设置有至少两个光伏板，所述光伏板与蓄能块电连接。

所述浮标本体表面还设有支撑杆，所述支撑板上设有风力发电机，所述风力发电机与蓄能块电连接。

所述锚碇呈扁平台体结构，所述锚碇为钢筋骨架加密质混凝土浇灌。

本发明的有益效果在于：

1.本设计可在水位产生变化后自主调节锚链长度，无需人工进行更换调节。

2.本设计在使用过程中能够通过风、光等自然能源产生电能，具有较长的续航能力。

附图说明

图1为本发明的主要结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的图2中的A处放大结构示意图；

图4为本发明的剖视结构示意图；

图5为本发明的发电单元结构示意图；

图6为本发明的弹力板与活动板配合结构示意图；

图7为本发明的浮标本体尾端翘起示意图；

图8为本发明的浮标本体尾端翘起时部件运动趋势示意图；

图9为本发明的浮标本体前端翘起示意图；

图10本发明的浮标本体前端翘起时部件运动趋势示意图。

图中：1.浮标本体；2.锚碇；3.连接绳；4.卷扬器；5.蓄能块；6.配重块；7.圆盘；8.摆块；9.开关；10.触发点；11.弹力板；12.活动板；13.固定块；14.空腔；15.导向柱；16.限位槽；17.电极；18.圆杆；19.通孔；20.限位扣；21.支撑板；22.光伏板；23.支撑杆；24.风力发电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例1：一种自主升降的浮标，参见图1和图4至图10。

它包括浮标本体1、锚碇2和连接绳3，所述连接绳3连接于浮标本体1与锚碇2之间，所述浮标本体1尾端设有卷扬器4，所述连接绳3一端缠绕于卷扬器4内并可通过卷扬器4释放或收紧连接绳3，所述浮标本体1内设有水位变化检测模块并促使卷扬器4释放或收紧连接绳3，所述浮标本体1尾端还设有蓄能块5并用于驱动卷扬器4。

进一步的，所述浮标本体1尾端设有配重块6并促使浮标本体1水平状态下连接绳3受到拉力。

更进一步的，所述水位变化检测模块包括弧形的弹力板11、两个对称设置的活动板12和固定块13，所述浮标本体1内部设有空腔14，所述空腔14的上壁表面设有两组两个一组的导向柱15，所述活动板12内设有限位槽16并促使活动板12具有左右移动空间且前后移动受限，所述限位槽16内壁两端处分别设有电极17，所述固定块13固定连接于空腔14的上壁表面并位于两个所述活动板12之间，所述固定块13下端两侧设有圆杆18，所述活动板12中部设有左右贯穿的通孔19并通过通孔19套于圆杆18表面，两个所述活动板12外端部分别与弹力板11两端连接，所述连接绳3置于弹力板11下表面设置，所述浮标本体1前端翘起促使连接绳3拉力降低、弹力板11受压降低弯曲弧度增大，所述活动板12向中部靠拢导向柱15挤压外侧电极17，所述浮标本体1后端翘起促使连接绳3拉力提升、弹力板11受压增加弯曲弧度减小，所述活动板12向外部对向移动导向柱15挤压内侧电极17，外侧电极17受到挤压促使卷扬器4做收紧连接绳3动作，内侧电极17受到挤压促使卷扬器4做放松连接绳3动作。

更具体的，所述弹力板11两侧固定连接有U型的限位扣20并促使连接绳3位于弹力板11下表面。

进一步的，所述浮标本体1表面还设有支撑板21，所述支撑板21上端倾斜设置有至少两个光伏板22，所述光伏板22与蓄能块5电连接。

进一步的，所述浮标本体1表面还设有支撑杆23，所述支撑板21上设有风力发电机24，所述风力发电机24与蓄能块5电连接。

具体的，所述锚碇2呈扁平台体结构，所述锚碇2为钢筋骨架加密质混凝土浇灌，扁平台体结构可以增加锚碇2的附着力并减少水流影响。

使用说明：本设计实施时，将锚碇2运输至规定位置后捆上连接绳3并使用吊船沉入水中，连接绳3另一端固定于卷扬器4表面，并调节连接绳3长度使其在丰水期具有足够的伸长余量。

自由姿态时，浮标本体1在尾端配重块6的作用下前端翘起，前端翘起时弹力板11不受连接绳3的挤压而处于弯曲弧度较大状态，导向柱15与靠近外部的电极17接触而促使卷扬器4转动做收紧连接绳3动作，当连接绳3收紧后会对弹力板11产生挤压并促使其弯曲弧度逐渐减小，当浮标本体1在连接绳3收紧的过程中逐渐与水面水平时，弹力板11的弯曲弧度变化促使活动板12沿圆杆18向外侧移动而使导向柱15位于两端的电极17之间从而卷扬器4不动作，浮标本体1保持稳定状态。

丰水期水位上升时，浮标本体1在锚碇2与连接绳3的拉扯下后端翘起，后端翘起时连接绳3与锚碇2之间会产生较大的拉力，进而促使弹力板11受连接绳3的挤压而弯曲弧度减小，使活动板12沿圆杆18持续向外侧移动至导向柱15挤压靠近内侧的电极17，使得卷扬器4反向转动做放松连接绳3动作，将浮标本体1的拉扯放松使其逐渐恢复平行水面的状态，当浮标本体1在连接绳3放松的过程中逐渐与水面水平时，弹力板11的弯曲弧度变化促使活动板12沿圆杆18向内侧移动而使导向柱15位于两端的电极17之间从而卷扬器4不动作，浮标本体1保持稳定状态。

枯水期水位下降时，浮标本体1在锚碇2与连接绳3的拉扯放松时前端翘起，前端翘起时连接绳3与锚碇2之间会产生极小的拉力并使连接绳3下坠并抵在限位扣20内部，进而促使弹力板11不受连接绳3的挤压而弯曲弧度增大，使活动板12沿圆杆18持续向内侧移动至导向柱15挤压靠近外侧的电极17，使得卷扬器4转动做收紧连接绳3动作，将浮标本体1的拉扯收紧使其逐渐恢复平行水面的状态，当浮标本体1在连接绳3收紧的过程中逐渐与水面水平时，弹力板11的弯曲弧度变化促使活动板12沿圆杆18向外侧移动而使导向柱15位于两端的电极17之间从而卷扬器4不动作，浮标本体1保持稳定状态。

浮标本体1使用过程中光伏板22在阳光照射下会产生电能并储存至蓄能块5中，用以供给卷扬器4的运作。

转动连接于浮标本体1的支撑杆23上的风力发电机24在受到风力吹拂时会进行转动发电，并将产生的电能并储存至蓄能块5中，用以供给卷扬器4的运作。

实施例2：一种自主升降的浮标，参见图1至图3和图5、图7、图9。

实施例2与实施例1相同部分不再赘述。

进一步的，所述水位变化检测模块包括圆盘7、梯形的摆块8，所述圆盘7焊接于浮标本体1内部靠近中心位置，所述摆块8重心偏下的转动连接于圆盘7表面，所述圆盘7表面左右两侧设有开关9，所述摆块8的靠近圆盘7一侧设有触发点10，所述浮标本体1前端翘起促使摆块8相对圆盘7顺时针转动，所述触发点10触动左侧开关9，所述浮标本体1后端翘起促使摆块8相对圆盘7逆时针转动，所述触发点10触动右侧开关9。

使用说明：自由姿态时，浮标本体1在尾端配重块6的作用下前端翘起，前端翘起时摆块8相对圆盘7持续做顺时针转动直至摆块8靠近圆盘7一侧壁上的触发点10碰触圆盘7表面左侧的开关9，使得卷扬器4转动做收紧连接绳3动作，将浮标本体1进行拉扯使其逐渐恢复平行水面的状态，此时摆块8相对圆盘7做逆时针运动直至触发点10脱离左侧开关9，卷扬器4停止转动浮标本体1保持平衡。

丰水期水位上升时，浮标本体1在锚碇2对连接绳3的拉扯产生的拉力作用下后端翘起，后端翘起时摆块8相对圆盘7持续做逆时针转动直至摆块8靠近圆盘7一侧壁上的触发点10碰触圆盘7表面右侧的开关9，使得卷扬器4反向转动做放松连接绳3动作，将浮标本体1进行释放使其逐渐恢复平行水面的状态，此时摆块8相对圆盘7做顺时针运动直至触发点10脱离右侧开关9，卷扬器4停止转动浮标本体1保持平衡。

枯水期水位下降时，浮标本体1在连接绳3放松拉力降低情况下前端翘起，前端翘起时摆块8相对圆盘7持续做顺时针转动直至摆块8靠近圆盘7一侧壁上的触发点10碰触圆盘7表面左侧的开关9，使得卷扬器4转动做收紧连接绳3动作，将浮标本体1进行拉扯使其逐渐恢复平行水面的状态，此时摆块8相对圆盘7做逆时针运动直至触发点10脱离左侧开关9，卷扬器4停止转动浮标本体1保持平衡。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种自主升降的浮标，包括浮标本体、锚碇和连接绳，所述连接绳连接于浮标本体与锚碇之间；其特征在于：所述浮标本体尾端设有卷扬器，所述连接绳一端缠绕于卷扬器内并可通过卷扬器释放或收紧连接绳，所述浮标本体内设有水位变化检测模块并促使卷扬器释放或收紧连接绳，所述浮标本体尾端还设有蓄能块并用于驱动卷扬器。

2.如权利要求1所述的一种自主升降的浮标，其特征在于：所述浮标本体尾端设有配重块并促使浮标本体水平状态下连接绳受到拉力。

3.如权利要求2所述的一种自主升降的浮标，其特征在于：所述水位变化检测模块包括弧形的弹力板、两个对称设置的活动板和固定块，所述浮标本体内部设有空腔，所述空腔的上壁表面设有两组两个一组的导向柱，所述活动板内设有限位槽并促使活动板具有左右移动空间且前后移动受限，所述限位槽内壁两端处分别设有电极，所述固定块固定连接于空腔的上壁表面并位于两个所述活动板之间，所述固定块下端两侧设有圆杆，所述活动板中部设有左右贯穿的通孔并通过通孔套于圆杆表面，两个所述活动板外端部分别与弹力板两端连接，所述连接绳置于弹力板下表面设置，所述浮标本体前端翘起促使连接绳拉力降低、弹力板受压降低弯曲弧度增大，所述活动板向中部靠拢导向柱挤压外侧电极，所述浮标本体后端翘起促使连接绳拉力提升、弹力板受压增加弯曲弧度减小，所述活动板向外部对向移动导向柱挤压内侧电极。

4.如权利要求2所述的一种自主升降的浮标，其特征在于：所述水位变化检测模块包括圆盘、梯形的摆块，所述圆盘焊接于浮标本体内部靠近中心位置，所述摆块重心偏下的转动连接于圆盘表面，所述圆盘表面左右两侧设有开关，所述摆块的靠近圆盘一侧设有触发点，所述浮标本体前端翘起促使摆块相对圆盘顺时针转动，所述触发点触动左侧开关，所述浮标本体后端翘起促使摆块相对圆盘逆时针转动，所述触发点触动右侧开关。

5.如权利要求3所述的一种自主升降的浮标，其特征在于：所述弹力板两侧固定连接有U型的限位扣并促使连接绳位于弹力板下表面。

6.如权利要求4或5所述的一种自主升降的浮标，其特征在于：所述浮标本体表面还设有支撑板，所述支撑板上端倾斜设置有至少两个光伏板，所述光伏板与蓄能块电连接。

7.如权利要求6所述的一种自主升降的浮标，其特征在于：所述浮标本体表面还设有支撑杆，所述支撑板上设有风力发电机，所述风力发电机与蓄能块电连接。

8.如权利要求7所述的一种自主升降的浮标，其特征在于：所述锚碇呈扁平台体结构，所述锚碇为钢筋骨架加密质混凝土浇灌。

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