长续航水下观测设备的制作方法

    专利查询2025-12-13  1


    本发明涉及海洋勘测设备领域,具体涉及一种长续航水下观测设备。


    背景技术:

    1、公开号为cn 117602042 b的专利文献公开了一种长续航水下观测设备,包括充电母座、移动式观测装置、收卷机构以及上浮机构:移动式观测装置包括机架以及安装在机架上的动力机构、观测传感器组件、电池以及无线充电单元;充电母座包括座体、电池组以及支撑台,电池组设于座体内,支撑台固定在座体上方,支撑台上具有与电池组电连接的无线充电组件;收卷机构安装在充电母座中,收卷机构具有收卷盘、绕设在收卷盘上的绳索以及驱动收卷盘转动的收卷电机,绳索的一端与移动式观测装置的机架连接,收卷电机收卷时能够带动移动式观测装置移动至支撑台上,使移动式观测装置的无线充电单元与无线充电组件相对应,充电母座的电池组通过无线充电组件和无线充电单元的配合,能够给移动式观测装置的电池进行充电。

    2、移动式观测装置和充电母座通过收卷机构的绳索进行连接,海底环境较为复杂,绳索如果缠绕在海底山脉、岩石、动植物或浮游动植物等上时,会影响观测设备的上浮回收,造成损失。


    技术实现思路

    1、本发明针对上述问题,提出了一种长续航水下观测设备。

    2、本发明采取的技术方案如下:

    3、一种长续航水下观测设备,包括充电母座、移动式观测装置、收卷机构以及上浮机构;所述收卷机构和上浮机构设置在充电母座上,所述收卷机构包括用于连接移动式观测装置的绳索,所述充电母座具有供所述绳索穿过的第一穿过孔,长续航水下观测设备还包括切断上浮控制结构,所述切断上浮控制结构包括:

    4、第一槽,设置在充电母座上,第一槽的一侧具有与所述第一穿过孔连通的刀片通道;

    5、滑动块,滑动安装在所述第一槽,所述滑动块具有切断工作位、初始工作位以及上浮工作位;

    6、切割刀片,固定在所述滑动块上,且伸入所述刀片通道;

    7、上浮控制件,滑动安装在所述第一槽上,上浮控制件和切割刀片分别位于滑动块的两侧,所述上浮控制件远离滑动块的一端位于所述上浮机构处,用于驱动上浮机构打开;

    8、第一弹性件,设置在第一槽内,用于使上浮控制件具有向第一穿过孔靠近的运动趋势;

    9、电动推杆,安装在座体上,用于带动所述滑动块在切断工作位、初始工作位以及上浮工作位之间进行切换,当滑动块在初始工作位时,所述切割刀片未伸入所述第一穿过孔且上浮控制件没有将上浮机构打开,当滑动块在切断工作位时,所述切割刀片伸入所述第一穿过孔,用于将第一穿过孔中的绳索切断,当滑动块在上浮工作位时,上浮控制件将上浮机构打开。

    10、本技术相对于现有设备,增加了切断上浮控制结构,当绳索缠绕在海底山脉、岩石、动植物或浮游动植物等上面,导致绳索不能正常回收时,通过电动推杆能够将滑动块由初始工作位切换至切断工作位,切割刀片将第一穿过孔中的绳索切断,使与外物缠绕的绳索不会对后续充电母座的上浮造成影响,然后电动推杆反向转动,由切断工作位移动至上浮工作位,上浮控制件将上浮机构打开,实现上浮操作。

    11、本技术通过电动推杆能够进行切断和上浮机构控制两种操作,相对于独立设置两组运动元件而言,结构紧凑。

    12、当绳索未缠绕,通过控制滑动块由初始工作位切换至上浮工作位来进行正常的上浮操作。

    13、于本发明其中一实施例中,所述充电母座包括座体和电池组,所述电池组设于所述座体内,所述座体上具有支撑台,所述收卷机构还具有收卷盘、以及驱动收卷盘转动的收卷电机,所述绳索绕设在所述收卷盘上,收卷电机收卷时能够带动所述移动式观测装置移动至所述支撑台上;

    14、所述充电母座的侧壁具有安装槽,所述上浮机构设置在充电母座上,所述上浮机构包括: 浮块,设于所述安装槽的槽口处;中空拉管,一端封闭,一端开口,中空拉管收卷存放于所述安装槽内,且中空拉管的开口端与所述座体固定住;第一气囊,固定在中空拉管上,邻近所述中空拉管的封闭端,所述第一气囊与所述中空拉管相连通;充气气罐,固定在所述座体内,与所述中空拉管的开口端连通;电控阀,设于所述充气气罐与中空拉管之间;

    15、所述上浮控制件远离滑动块的一端位于所述安装槽,当滑动块在上浮工作位时,当上浮控制件向远离第一穿过孔的一侧活动,上浮控制件能够将上浮机构的浮块从安装槽内顶出。

    16、当滑动块在上浮工作位时,上浮控制件能够将浮块从安装槽内顶出,在浮块浮力的作用下,能够快速将中空拉管向上拉动,然后电控阀打开,充气气罐内的高压气体沿着中空拉管活动,最终进入上方的第一气囊中,第一气囊膨胀,产生足够浮力带动充电母座上浮。充电母座因为具有大容量的电池组,重量较重,传统的上浮结构并不适用。本技术上浮机构通过浮块和中空拉管的设计,在回收时,能够使中空拉管的上端相对海底具有较高距离,邻近中空拉管的封闭端(上端)的第一气囊所受压力较小,充气气罐能够更好的给第一气囊充气,第一气囊能够膨胀的较大,产生足够的浮力。

    17、实际运用时,当充电母座按照设定条件判断出收卷电机停转过载、移动式观测装置不能正常收回时,充电母座的控制器控制切断上浮控制结构工作来切断绳索。

    18、于本发明其中一实施例中,所述上浮控制件远离滑动块的一端具有推动块,所述推动块具有与安装槽滑动配合的本体以及与所述本体固定并向所述浮块一侧延伸的延伸柱,所述本体上具有供所述中空拉管穿过的孔,所述本体、所述安装槽和所述浮块形成容纳空间,所述容纳空间用于容纳收卷后的中空拉管;当上浮控制件向远离第一穿过孔的一侧活动时,推动块的延伸柱将浮块从安装槽内顶出;

    19、所述浮块的侧壁具有锁定孔;

    20、所述座体上还具有浮块锁定结构,所述浮块锁定结构包括:

    21、第二槽,位于安装槽的侧壁且位于槽口位置,第二槽的一侧具有第二穿过孔,第二槽通过所述第二穿过孔与所述安装槽连通;

    22、过线通道,位于安装槽的侧壁上,过线通道的一端与所述第二槽的远离所述第二穿过孔的一端连通,过线通道的另一端位于安装槽远离槽口的一侧且与所述第二槽连通;

    23、锁定销,滑动安装在所述第二槽内,锁定销具有穿过所述第二穿过孔用于与所述浮块的锁定孔配合的锁定部;

    24、第二弹性件,位于第二槽内,用于使锁定销具有向第二穿过孔一侧移动的运动趋势;

    25、移动块,位于所述容纳空间内且位于安装槽远离槽口的一侧;

    26、连接线,位于所述过线通道,连接线的一端与所述移动块固定,另一端与所述锁定销固定。

    27、现有技术中浮块未锁定,实际运用时,浮块容易从安装槽中脱离上浮,导致中空拉管意外拉出,这会影响后序工作,特别时容易造成绳索和中空拉管的缠绕。本技术通过设置浮块锁定结构能够对浮块进行锁紧,有效防止浮块意外脱离。通过连接线和移动块的设计,当推动块向浮块一侧移动时能够先带动移动块移动(移动块移动时通过连接线来使锁定销解锁),然后推动块继续移动,通过延伸柱将解锁后的浮块推出安装槽。

    28、于本发明其中一实施例中,滑动块在初始工作位时,所述推动块的延伸柱与浮块之间具有间隙,当推动块向浮块一侧活动至延伸柱与浮块接触时,所述推动块的本体带动移动块移动,移动块通过连接线使锁定销的锁定部完全从所述浮块的锁定孔中脱离。

    29、于本发明其中一实施例中,所述移动块为弹性件,或者是,所述连接线为弹性绳。

    30、这样设置能够防止连接线被拉断。

    31、于本发明其中一实施例中,所述第二槽的侧壁和所述浮块的侧壁中,其中一个具有限位凸块,另一个具有限位滑槽,所述限位凸块和限位滑槽滑动限位配合。

    32、于本发明其中一实施例中,所述上浮控制件还包括第一件和第二件,所述第一件、第二件和推动块依次铰接设置,所述第一件滑动设置在第一槽上。

    33、于本发明其中一实施例中,所述上浮机构还包括固定在中空拉管上的第二气囊,所述第二气囊邻近所述本体,所述第二气囊与所述中空拉管相连通。

    34、中空拉管长度较长,如果不设置第二气囊,那最终座体上移到最大位置时,距海面有一定的距离,不方便座体的打捞;通过在中空拉管靠下位置设置第二气囊能够使座体最终位置较为靠近海面,方便座体的打捞操作。

    35、于本发明其中一实施例中,所述刀片通道垂直于所述第一穿过孔。

    36、于本发明其中一实施例中,所述刀片通道和切割刀片均有多个,多个刀片通道和多个切割刀片一一对应配合。

    37、于本发明其中一实施例中,所述支撑台的中部具有锥形定位孔,所述第一穿过孔与所述锥形定位孔的底壁连通;

    38、所述移动式观测装置还包括设置在机架上的上浮组件和无线通讯单元,所述机架上具有锥形定位块,所述锥形定位块与锥形定位孔相适配,所述绳索的端部依次穿过第一穿过孔和所述锥形定位孔后与所述锥形定位块连接;

    39、所述绳索与移动式观测装置配合的一端为环状结构,该环状结构形成有插孔;

    40、所述锥形定位块的下端面具有第三槽,第三槽的侧壁上具有轴孔,锥形定位块内还安装有直线电机,所述直线电机的伸缩轴能够伸入第三槽或从第三槽中缩回,当直线电机的伸缩轴伸入第三槽时,所述伸缩轴能够穿过所述绳索的插孔后插入所述轴孔。

    41、当充电母座要进行切断绳索操作时,充电母座通过通讯单元向移动式观测装置发射信号,移动式观测装置先控制直线电机的伸缩轴从第三槽中缩回,然后控制上浮组件打开,进行上浮操作。即当发生绳索缠绕时,通过切断绳索可以实现充电母座的上浮回收,通过伸缩轴脱离绳索的插孔可以实现移动式观测装置的上浮回收。

    42、于本发明其中一实施例中,所述上浮组件包括高压气瓶和上浮气囊,上浮气囊通过管路与高压气瓶连接,管路上安装有控制阀。

    43、本发明的有益效果是:本技术相对于现有设备,增加了切断上浮控制结构,当绳索缠绕在海底山脉、岩石、动植物或浮游动植物等上面,导致绳索不能正常回收时,通过电动推杆能够将滑动块由初始工作位切换至切断工作位,切割刀片将第一穿过孔中的绳索切断,使与外物缠绕的绳索不会对后续充电母座的上浮造成影响,然后电动推杆反向转动,由切断工作位移动至上浮工作位,上浮控制件将上浮机构的浮块从安装槽内顶出,在浮块浮力的作用下,能够快速将中空拉管向上拉动,然后电控阀打开,充气气罐内的高压气体沿着中空拉管活动,最终进入上方的第一气囊中,第一气囊膨胀,产生足够浮力带动充电母座上浮。


    技术特征:

    1.一种长续航水下观测设备,包括充电母座、移动式观测装置、收卷机构以及上浮机构;所述收卷机构和上浮机构设置在充电母座上,所述收卷机构包括用于连接移动式观测装置的绳索,其特征在于,所述充电母座具有供所述绳索穿过的第一穿过孔,长续航水下观测设备还包括切断上浮控制结构,所述切断上浮控制结构包括:

    2.如权利要求1所述的长续航水下观测设备,其特征在于,所述充电母座包括座体和电池组,所述电池组设于所述座体内,所述座体上具有支撑台,所述收卷机构还具有收卷盘、以及驱动收卷盘转动的收卷电机,所述绳索绕设在所述收卷盘上,收卷电机收卷时能够带动所述移动式观测装置移动至所述支撑台上;

    3.如权利要求2所述的长续航水下观测设备,其特征在于,所述上浮控制件远离滑动块的一端具有推动块,所述推动块具有与安装槽滑动配合的本体以及与所述本体固定并向所述浮块一侧延伸的延伸柱,所述本体上具有供所述中空拉管穿过的孔,所述本体、所述安装槽和所述浮块形成容纳空间,所述容纳空间用于容纳收卷后的中空拉管;当上浮控制件向远离第一穿过孔的一侧活动时,推动块的延伸柱将浮块从安装槽内顶出;

    4.如权利要求3所述的长续航水下观测设备,其特征在于,滑动块在初始工作位时,所述推动块的延伸柱与浮块之间具有间隙,当推动块向浮块一侧活动至延伸柱与浮块接触时,所述推动块的本体带动移动块移动,移动块通过连接线使锁定销的锁定部完全从所述浮块的锁定孔中脱离。

    5.如权利要求4所述的长续航水下观测设备,其特征在于,所述移动块为弹性件,或者是,所述连接线为弹性绳。

    6.如权利要求3所述的长续航水下观测设备,其特征在于,所述第二槽的侧壁和所述浮块的侧壁中,其中一个具有限位凸块,另一个具有限位滑槽,所述限位凸块和限位滑槽滑动限位配合。

    7.如权利要求3所述的长续航水下观测设备,其特征在于,所述上浮控制件还包括第一件和第二件,所述第一件、第二件和推动块依次铰接设置,所述第一件滑动设置在第一槽上。

    8.如权利要求1所述的长续航水下观测设备,其特征在于,所述刀片通道垂直于所述第一穿过孔,所述刀片通道和切割刀片均有多个,多个刀片通道和多个切割刀片一一对应配合。

    9.如权利要求1所述的长续航水下观测设备,其特征在于,所述支撑台的中部具有锥形定位孔,所述第一穿过孔与所述锥形定位孔的底壁连通;

    10.如权利要求9所述的长续航水下观测设备,其特征在于,所述上浮组件包括高压气瓶和上浮气囊,上浮气囊通过管路与高压气瓶连接,管路上安装有控制阀。


    技术总结
    本申请公开了一种长续航水下观测设备,属于海洋勘测设备领域,包括充电母座、移动式观测装置、收卷机构、上浮机构和切断上浮控制结构,切断上浮控制结构包括:第一槽,设置在座体上;刀片通道,与第一槽连通;滑动块,位于第一槽;切割刀片,固定在滑动块上;上浮控制件,安装在第一槽上,当上浮控制件向远离第一穿过孔的一侧活动时,上浮控制件能够将上浮机构的浮块从安装槽内顶出;第一弹性件,用于使上浮控制件具有向第一穿过孔靠近的运动趋势;电动推杆,用于带动滑动块进行活动。本申请在绳索缠绕在海底时,能够通过切割刀片将绳索切断,然后电动推杆反向转动使上浮控制件将上浮机构触发,最终使母座上浮。

    技术研发人员:金魏芳,蔺飞龙,周蓓锋,丁涛,梁楚进
    受保护的技术使用者:自然资源部第二海洋研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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