一种海上防撞锚浮标的制作方法

专利检索2022-05-10  4



1.本发明涉及海洋设备技术领域,具体为一种海上防撞锚浮标。


背景技术:

2.锚浮标是具有一定形状尺寸以及颜色的漂浮物体,主要用作监测海洋环境,能够有效地检测海洋环境的水文和海况、海洋气象以及海洋生物,为了将浮标锚泊在指定位置,一般会在浮标的底部利用尼龙绳将水泥或配重系住,用于定位,浮标上方利用浮体在海上,在浮体的上方安装了太阳能电池板以及监测设备。
3.由于锚浮标的体积不大,因此即使船舶在行驶的过程种发现,但是船体过大转弯不及时,会出现船体尾部撞击浮标的情况,浮标上的浮体顶部侧边安装有橡胶圈,橡胶圈的缓冲的效果有限,当船舶急转弯时,船尾冲击力过大,会直接橡胶圈突破上限,撞击到浮体,使得浮体凹陷破损,影响浮体的重心位置,使得浮体重心偏移,导致浮体不稳定,由于浮标的稳定影响监测结果,从而导致监测结果出现偏差。


技术实现要素:

4.针对背景技术中提出的现有海上锚浮标在使用过程中存在的不足,本发明提供了一种海上防撞锚浮标,具备防止浮体重心偏移、减少浮体带来的检测结果偏差的优点,解决了上述背景技术中提出关于由于橡胶圈缓冲效果有限造成的船舶转弯大力冲击浮体致致重心偏移带来的监测结果偏差的问题。
5.本发明提供如下技术方案:一种海上防撞锚浮标,包括浮标浮体,所述浮标浮体的上端外侧设置有橡胶圈,所述浮标浮体的底部固定安装有底架,所述橡胶圈的外侧固定安装有第一缓冲条,所述第一缓冲条的逆时针的一侧设有第二缓冲条,所述橡胶圈与浮标浮体之间通过橡胶拉条安装,所述橡胶圈的底部安装有辅助浮体,所述辅助浮体的底部内侧与浮标浮体的外侧壁之间存有一定间隙,所述橡胶拉条与橡胶圈之间固定安装,所述橡胶拉条与浮标浮体之间活动安装,所述底架的底部中心位置安装有锚系装置,所述浮标浮体的内部靠近橡胶拉条的位置固定安装有触点装置。
6.优选的,所述橡胶拉条包括柔性条体,所述柔性条体的一侧固定安装在橡胶圈上,所述柔性条体的内部开设有内腔,所述内腔朝向橡胶圈的一侧开口,所述内腔的内部固定安装有缓冲弹簧,所述缓冲弹簧的一侧与橡胶圈固定安装,所述缓冲弹簧的另一侧固定安装在内腔的内侧,所述柔性条体的另一侧固定安装有滑动球,所述滑动球位于浮标浮体的侧壁内部,所述浮标浮体的侧壁设有用于滑动球滑动的环形轨道,所述滑动球的内部安装有磁铁,所述浮标浮体的内部与滑动球位置对应处设置有磁条,所述滑动球、磁条之间被浮标浮体的侧壁隔开,所述磁条与滑动球内部的磁铁磁性相吸,所述磁条的磁极上下分布,所述磁条的底部安装有固定的底框,底框的底部安装有滑轮,所述底框的底部安装有托板,所述托板的一侧与浮标浮体的内侧壁固定安装,所述底框在托板上的环形轨道内滑动,所述橡胶拉条共设有六个,六个所述橡胶拉条沿着橡胶圈的圆心周向均布。
7.优选的,所述第一缓冲条为尖角形,所述第一缓冲条尖角的朝向橡胶圈的逆时针方向,所述第一缓冲条沿着橡胶圈的圆心周向均布,所述第二缓冲条沿着第一缓冲条的弧形外侧线性均布。
8.优选的,所述锚系装置包括尼龙绳,所述尼龙绳的一端固定安装在底架上,所述尼龙绳的另一端固定安装有水泥块,所述尼龙绳共设有两根,两根尼龙绳分别位于水泥块的上表面两侧,所述水泥块的中部安装有管道,所述管道的上端安装在底架的内部,所述管道为圆柱形与球形组合形状,所述管道的圆柱形区域为柔性管,所述管道的球形连接体为刚性,所述管道的底部固定安装在水泥块内部,所述管道的内部开设有与其形状相同的盛液腔,所述盛液腔的内部填充有电流变液,所述管道的顶部安装有接电棒,所述接电棒分别与太阳能电池的正负极相连。
9.优选的,所述触点装置包括导电棒,所述导电棒位于磁条形成的磁场一侧,所述导电棒固定在浮标浮体的内腔顶部,所述导电棒的下方设有产磁装置,所述产磁装置的两端与导电棒的两端连通,所述产磁装置的正下方固定安装有活动腔,所述活动腔的内部活动安装有活塞,所述活塞包括导电块以及第二永磁铁,所述导电块的磁极上下分布,所述导电块的底部固定安装有第二永磁铁,所述第二永磁铁为导电材料,所述活塞的底部固定安装有缓冲弹簧,所述活动腔的底部两侧为固定安装有两片具有一定长度的缓冲弹簧,所述活动腔内部填充有液压油。
10.优选的,所述产磁装置包括线圈,所述线圈的中部固定贯穿有转轴,所述转轴的两侧活动安装在支撑架上,所述支撑架的底部固定安装在托板的上表面,所述线圈的轴向旋转,所述线圈的正上方安装有第一永磁铁,所述第一永磁铁固定安装在导电棒的底部。
11.优选的,所述第一永磁铁的磁性大于第二永磁铁的磁性,所述第一永磁铁的上下以及分布与第二永磁铁的上下磁极分布相反。
12.本发明具备以下有益效果:
13.1、本发明通过将浮标的浮体与橡胶圈分开,两者之间通过橡胶拉条连接,利用辅助浮体来保证橡胶圈对浮体上端的保护,利用滑动球以及缓冲条的存在,来使得撞击能转化成旋转的机械能,提高橡胶圈的缓冲效果,避免过大的撞击力使得浮体受损,减少了受损带来的重心偏移问题的发生,提高了监测设备的监测结果,避免偏差。
14.2、本发明通过在浮体底部用于锚泊的水泥块上安装管道,在管道内部填充电流变液,由于电流变液在电场下会发生固化反应,利用撞击作为条件,撞击时,盛液腔内部通电固化,会使的浮体在被撞离船舶的过程中,管道固化,对浮体形成支撑作用,避免浮体再次接触船体,避免二次撞击,减少撞击带来的浮体损伤。
附图说明
15.图1为本发明结构示意图;
16.图2为本发明橡胶圈俯视结构示意图;
17.图3为本发明图1中a处结构示意图;
18.图4为本发明图1中b处结构示意图;
19.图5为本发明图1中c处结构示意图;
20.图6为本发明图5中d处结构示意图。
21.图中:1、浮标浮体;2、橡胶圈;3、底架;4、第一缓冲条;5、第二缓冲条;6、辅助浮体;7、橡胶拉条;71、柔性条体;72、缓冲弹簧;73、滑动球;74、磁条;75、托板;8、锚系装置;81、尼龙绳;82、水泥块;83、管道;84、盛液腔;85、接电棒;9、触点装置;91、导电棒;92、产磁装置;921、线圈;922、转轴;923、支撑架;924、第一永磁铁;93、活动腔;94、活塞;941、导电块;942、第二永磁铁;95、缓冲弹簧;96、通电片。
具体实施方式
22.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。
23.请参阅图1

6,一种海上防撞锚浮标,参考图1,包括浮标浮体1,浮标浮体1的上端外侧设置有橡胶圈2,浮标浮体1的底部固定安装有底架3,橡胶圈2的外侧固定安装有第一缓冲条4,当船舶撞击第一缓冲条4时,顺时针方向时,第一缓冲条4的尖角撞击船身,使得橡胶圈2在第一缓冲条4的作用下,顺时针旋转,第一缓冲条4的形状能够增加船体与橡胶圈2之间的摩擦力,避免打滑使得橡胶圈2无法旋转,当船体逆时针撞击船体,第二缓冲条5会为船体与第一缓冲条4之间增加摩擦阻力,使得橡胶圈2旋转,同时第一缓冲条4的存在将船体撞击的冲击力转化成旋转的机械能,来起到削弱撞击能的效果,避免巨大的冲击能作用于浮标浮体1上,减小浮标浮体1的受能大小,减少浮标浮体1的伤害,橡胶圈2与浮标浮体1之间通过橡胶拉条7安装,橡胶圈2的底部安装有辅助浮体6,辅助浮体6的底部内侧与浮标浮体1的外侧壁之间存有一定间隙,橡胶拉条7与橡胶圈2之间固定安装,橡胶拉条7与浮标浮体1之间活动安装,辅助浮体6的存在主要是为了保证橡胶圈2漂浮,由于用于缓冲的橡胶圈2与浮标浮体1之间并不是直接相连的,也因此避免了橡胶圈2、第一缓冲条4上的冲击力直接作用于浮标浮体1上,橡胶圈2与浮标浮体1之间主要通过柔性的橡胶拉条7连接,因此为了保证橡胶圈2保护的是浮标浮体1上部最易被撞击的区域,辅助浮体6的浮力应能够使得橡胶圈2上表面与浮标浮体1的上表面平行,底架3的底部中心位置安装有锚系装置8,浮标浮体1的内部靠近橡胶拉条7的位置固定安装有触点装置9。
24.其中,参考图4跟图5,橡胶拉条7包括柔性条体71,柔性条体71的一侧固定安装在橡胶圈2上,柔性条体71的内部开设有内腔,内腔朝向橡胶圈2的一侧开口,内腔的内部固定安装有缓冲弹簧72,缓冲弹簧72的一侧与橡胶圈2固定安装,缓冲弹簧72的另一侧固定安装在内腔的内侧,缓冲弹簧72主要是为了缓冲来自橡胶圈2的撞击能,减小冲击能对浮标浮体1的伤害,柔性条体71的另一侧固定安装有滑动球73,滑动球73位于浮标浮体1的侧壁内部,浮标浮体1的侧壁设有用于滑动球73滑动的环形轨道,滑动球73的内部安装有磁铁,浮标浮体1的内部与滑动球73位置对应处设置有磁条74,滑动球73、磁条74之间被浮标浮体1的侧壁隔开,避免内部海水进入浮标浮体1内部,使得其他装置沾水,磁条74与滑动球73内部的磁铁磁性相吸,磁条74的磁极上下分布,磁条74的底部安装有固定的底框,底框的底部安装有滑轮,底框的底部安装有托板75,托板75的一侧与浮标浮体1的内侧壁固定安装,底框在托板75上的环形轨道内滑动,橡胶拉条7共设有六个,六个橡胶拉条7沿着橡胶圈2的圆心周向均布,当第一缓冲条4撞击后转动时,此时橡胶圈2也会转动,橡胶圈2拉动柔性条体71,柔
性条体71周向拉动滑动球73,使得滑动球73在浮标浮体1内部旋转,滑动球73与磁条74相吸,磁条74在托板75上旋转,磁条74的磁场上下想向,然后六个磁场在旋转时会以此经过触点装置9。
25.其中,参考图3,锚系装置8包括尼龙绳81,尼龙绳81的一端固定安装在底架3上,尼龙绳81的另一端固定安装有水泥块82,尼龙绳81共设有两根,两根尼龙绳81分别位于水泥块82的上表面两侧,水泥块82的中部安装有管道83,管道83的上端安装在底架3的内部,管道83为圆柱形与球形组合形状,管道83的圆柱形区域为柔性管,管道83的球形连接体为刚性,管道83的底部固定安装在水泥块82内部,管道83的内部开设有与其形状相同的盛液腔84,盛液腔84的内部填充有电流变液,管道83的顶部安装有接电棒85,接电棒85分别与太阳能电池的正负极相连,正常情况下,盛液腔84中的电流变液是液态,此时延伸性、弯曲性不受影响,与尼龙绳81差不多,当接电棒85通入电流,此时内部的电流变液会在很短的时间内响应,内部结构发生变化,发生固化反应,整个柔性管道的内部的剪切力以及强度发生变化,由于管道83的底部为刚性的,且与水泥块82固定连接,因此当盛液腔84内部的电流变液固化后,会直接保持管道83当时的形状,从而带动整个浮体朝向固化方向,当电流断电,电流变液会逐渐回到液态,整个浮标回到原位置。
26.其中,参考图5以及图6,触点装置9包括导电棒91,导电棒91位于磁条74形成的磁场一侧,导电棒91固定在浮标浮体1的内腔顶部,导电棒91的下方设有产磁装置92,产磁装置92的两端与导电棒91的两端连通,产磁装置92的正下方固定安装有活动腔93,活动腔93的内部活动安装有活塞94,活塞94包括导电块941以及第二永磁铁942,导电块941的磁极上下分布,导电块941的底部固定安装有第二永磁铁942,第二永磁铁942为导电材料,活塞94的底部固定安装有缓冲弹簧95,活动腔93的底部两侧为固定安装有两片具有一定长度的缓冲弹簧95,活动腔93内部填充有液压油。
27.其中,参考图6,产磁装置92包括线圈921,线圈921的中部固定贯穿有转轴922,转轴922的两侧活动安装在支撑架923上,支撑架923的底部固定安装在托板75的上表面,线圈921的轴向旋转,线圈921的正上方安装有第一永磁铁924,第一永磁铁924固定安装在导电棒91的底部,当磁条74旋转时,磁条74上的磁场会间断的切割产磁装置92,使得导电棒91带电,使得产磁装置92带电,由于橡胶圈2的旋转方向不同时,产生的电流方向也会不同,此时产磁装置92的n、s极也会产生相应变化。
28.其中,参考图6,第一永磁铁924的磁性大于第二永磁铁942的磁性,第一永磁铁924的上下以及分布与第二永磁铁942的上下磁极分布相反,假设第一永磁铁924上端为s极,下端为n极,此时线圈921通电,由于第一永磁铁924的磁性大于第二永磁铁942,会将线圈921的s极向上吸引,使得线圈921的n端正对第二永磁铁942,而第二永磁铁942的上端与第一永磁铁924相反为n极,因此,线圈921的磁斥力会使得整个活塞94下移,下移的活塞94克服缓冲弹簧95的弹力,使得导电块941位于通电片96区域,此时连通在通电片96上的电路连通,磁条74上的磁场错过导电棒91,在下一次磁场切割之前,由于液压油的存在,会使得活塞94的上升速度减慢,此时导电块941仍处于通电片96区域,通电状态不变,当下次磁场来临时,再次重复此过程,并且由于旋转方向影响线圈921方向,但线圈921是可以在支撑架923旋转的,因此第一永磁铁924会调整线圈921的方向。
29.综上,由于浮标的撞击多是侧向撞击,因此将撞击作为触发条件,当船舶撞击第一
缓冲条4,会使得第一缓冲条4旋转,此时既将撞击的能量转化成橡胶圈2的旋转机械能,起到一个缓冲效果,同时撞击旋转会使得磁条74的磁场切割导电棒91,使得导电棒91带电,利用电流为产磁装置92供电,使得活塞94下移,下移的活塞94到达通电片96,通电片96的两端控制的是来自太阳能电池的电流,该电流的最终通向是接电棒85中的正负极,因此撞击时会使得接电棒85带电,然后盛液腔84中的电流变液固化,由于撞击的能量会带动整个浮标朝远离船舶的方向运动,因次当船舶第一次撞击浮标后,使得盛液腔84内部电流变液固化,固化的管道83支撑住浮标向远离船舶的区域固定,以此来避免浮标的二次撞击,由于船舶转动时会带动水流流动,此时橡胶圈2会继续沿着第一撞击旋转方向转动,使得管道83一直处于固化状态,至船舶离开,管道83软化,浮标回到原位置。
30.本发明的使用方法如下:
31.当船舶撞击第一缓冲条4,会使得第一缓冲条4旋转,此时既将撞击的能量转化成橡胶圈2的旋转机械能,同时撞击旋转会使得磁条74的磁场间断切割导电棒91,使得导电棒91带电,利用电流为产磁装置92供电,线圈921的磁斥力会使得整个活塞94下移,下移的活塞94克服缓冲弹簧95的弹力,使得导电块941位于通电片96区域,此时连通在通电片96上的电路连通,磁条74上的磁场错过导电棒91,在下一次磁场切割之前,由于液压油的存在,会使得活塞94的上升速度减慢,此时导电块941仍处于通电片96区域,通电状态不变,当下次磁场来临时,再次重复此过程,通电片96的两端控制的是来自太阳能电池的电流,该电流的最终通向是接电棒85中的正负极,因此撞击时会使得接电棒85带电,然后盛液腔84中的电流变液固化,由于撞击的能量会带动整个浮标朝远离船舶的方向运动,因次当船舶第一次撞击浮标后,使得盛液腔84内部电流变液固化,固化的管道83支撑住浮标向远离船舶的区域固定,以此来避免浮标的二次撞击,由于船舶转动时会带动水流流动,此时橡胶圈2会继续沿着第一撞击旋转方向转动,使得管道83一直处于固化状态,至船舶离开,管道83软化,浮标回到原位置。
32.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
33.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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