CN101226115B - 一种具有释放功能的悬挂机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有释放功能的悬挂机构，包括：控制部，预设配重体释放深度，控制在岸上进行配重体的悬挂，并通过压力传感器采集潜水深度信号，输出端与驱动转动部相连；驱动转动部，接收控制部输出的控制信号，驱动挂钩/脱钩部在入水前悬挂配重体和在到达预设潜水深度时释放配重体；挂钩/脱钩部，在驱动转动部的驱动下动作，实现挂钩的脱钩操作。本发明结构简单，动作准确，操作快速简便，在控制部的控制作用下，通过驱动转动部及挂钩/脱钩部的动作，完成配重体的悬挂与释放，实现自动返回式采水器的下潜和上升功能，在上升过程中完成采水；将配重体替换为其他海洋仪器，亦可有效实现悬挂和释放。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有释放功能的悬挂机构，具体地说是一种可应用于自动返回式采水器的配重体或其他仪器、设备中的具有释放功能的悬挂机构。
背景技术
电控多瓶采水装置，如与CTD(即温盐深传感器)联用的葵花式采水器(Rosette Sampler)、Niskin采样瓶或Go-Flo采样瓶和泵都是目前广泛应用的水样采集装置。但电控采水装置需要配套价格昂贵、系统复杂的甲板控制系统与数据采集系统，并需根据现场水深确定探头的下放速度，并且使用时须投放电缆，因此一般应用于规模较大、动力水文设施齐全的船只实施采样。Niskin采样瓶或Go-Flo采样瓶在使用中需依赖绞车，当海流较大时，由于缆绳及采样瓶受海流的影响所产生的倾斜是无法控制的，因此容易带来采样深度不准的问题；并且回收时采样瓶容易与船舷碰撞，挂解采样瓶和操作击锤亦较繁琐。泵在较浅海域是较好的选择，将采水软管伸入目的水层，用泵往外抽水，根据需要可安装过滤组件，但是泵的机械力会破坏研究中关键的絮状物等。综上所述，研制一种既适用于大型科考船只又适用于小型船只，采样深度可精确控制而且工作效率高，便于投放和回收的自动返回式采水器有较大实用意义，而与此类采水器配套的具有释放功能的悬挂机构是关键技术之一。目前满足此类采水器以及其他仪器或设施需要的具有释放功能的悬挂机构未见报道。
发明内容
针对现有技术中采水设施存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题在于提供一种应用于自动返回式采水器或其他类似仪器、设备中的具有释放功能的悬挂机构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明包括：
控制部，预设配重体释放深度，控制在岸上进行配重体的悬挂，并通过压力传感器采集潜水深度信号，输出端与驱动转动部相连；驱动转动部，接收控制部输出的控制信号，驱动挂钩/脱钩部在入水前悬挂配重体和在到达预设潜水深度时释放配重体；挂钩/脱钩部，在驱动转动部的驱动下动作，实现挂钩的脱钩操作。
所述挂钩/脱钩部具有脱钩支架及脱钩，其中脱钩支架固接于承载本发明悬挂机构的装置的端盖外侧，脱钩的一端与脱钩支架转动连接，另一端在悬挂配重体时搭接在驱动转动部中的脱钩挡块上；所述驱动转动部具有驱动电机，设于承载悬挂机构的装置的密封仓内，驱动电机的电机轴在密封仓内与连接轴的一端连接，连接轴穿出端盖，另一端连接有脱钩挡块；连接轴与端盖为间隙配合，通过安装于端盖上的密封盘密封；所述驱动电机通过连接套安装于端盖内侧，电机轴位于该连接套中；电机轴径向连接有挡块，在连接套中、挡块两侧并于挡块的同一旋转平面内分别安装有挂限位开关及松限位开关，两限位开关输出端接至控制部，设于驱动电机的控制回路中；所述密封盘上与端盖的接触面设有第1密封槽，并以第1O形圈密封连接轴穿出端盖的区域；连接轴上与密封盘配合处设有第2密封槽，并以第2O形圈密封；所述第1密封槽及第2密封槽分别为两道；脱钩挡块位于一护套中，该护套与密封盘连接，安装于端盖的外端面上；护套相对脱钩的位置设有可使挂钩/脱钩部中的脱钩以脱钩支架为轴在竖直方向自由转动的挂/脱钩间隙；所述脱钩挡块固定安装于连接轴上，一侧具有可搭接脱钩的凸出部；所述挂钩/脱钩部用于悬挂配重体或其他海洋仪器。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.结构简单，动作准确，操作快速简便。本发明的机械机构与电控机构设计简单，机械机构在控制部的控制下，通过驱动转动部及挂钩/脱钩部的作用，完成配重体的悬挂与释放，实现自动返回式采水器等海洋检测仪器的自动采水，动作准确可靠，操作快速；
2.本发明具有释放功能的悬挂机构是自动返回式采水器的重要组成部分，悬挂配重体后，采水器在水中受到负浮力得以下潜，释放配重体后，采水器在水中受到正浮力，得以上浮，并在上浮过程中完成剖面采水；
3.将配重体替换为其他海洋仪器，亦可有效实现悬挂和释放；例如可用于抛弃式水下剖面测量装置中测量探头的释放，或者在指定海域进行海洋探测设备的投放与回收等。
附图说明
图1为本发明的结构装配图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图1的B-B剖面图(放大)；
图4(a)为本发明的脱钩挡块主视图；
图4(b)为本发明的脱钩挡块俯视图。
具体实施方式
如图1所示，本发明具有释放功能的悬挂机构包括：
控制部，预设配重体释放深度，控制在岸上进行配重体的悬挂，并时刻通过压力传感器采集潜水深度信号，输出端与驱动转动部相连；驱动转动部，接收控制部输出的控制信号，驱动挂钩/脱钩部在入水前悬挂配重体和在到达预设潜水深度时释放配重体；挂钩/脱钩部，在驱动转动部的驱动下动作，实现挂钩的脱钩操作。
所述控制部具有控制电路板8，由电池9供电，二者固定在密封控制仓5内的支架7上，与电机6、挡块10、挂限位开关20、松限位开关21及连接套3等部件安装在密封控制仓5内。
所述驱动转动部具有驱动电机6，设于承载悬挂机构的装置的密封仓5内，安装于端盖1内侧，通过自带的螺钉与连接套3上端连接，连接套3下端与端盖1连接固定；电机轴4位于该连接套3中，伸入连接轴16，除了用螺钉固定外，在连接轴16上端靠近电机6处径向安装一挡块10(本实施例采用限位螺栓)；连接轴16与驱动电机6的电机轴4在密封仓5内连接后穿出端盖1进入护套17，密封盘19套过连接轴16，与护套17压紧，固定于端盖1外端面上，连接轴16与端盖1及密封盘19的孔形成间隙配合，以利于连接轴16的转动，该间隙通过安装于端盖1上的密封盘19密封；连接轴16伸出控制仓5的部分位于护套17内，其末端通过螺栓固定脱钩挡块15(脱钩挡块15的形状及结构如图4(a)、4(b)所示)，并在护套17下端用一螺栓顶住，目的是通过调整螺栓伸入护套17的长度而有效支撑连接轴16末端，避免由于连接轴16末端的悬空而对电机轴4额外加载力量和增加第2O形圈转动摩擦力。护套17相对脱钩13的位置设有可使挂钩/脱钩部中的脱钩13以脱钩支架12为轴在竖直方向自由转动的挂/脱钩间隙14(如图2所示)，设此挂/脱钩间隙14的目的是保证脱钩13在海水中稳固悬挂不扭动，不会在外力的作用下产生误动作。
所述挂钩/脱钩部具有脱钩支架12和脱钩13，其中脱钩支架12焊接于承载悬挂机构的装置的端盖1外侧，脱钩13的一端与脱钩支架12通过螺栓转动连接，也可以铰接，即脱钩13可绕螺栓自由转动，脱钩13的另一端在悬挂配重体时搭接在脱钩挡块15的凸出部上。
所述密封盘19上与端盖1的接触面设有两道第1密封槽，并以两道第1O形圈11密封连接轴16穿出端盖1的区域；连接轴16上与密封盘19配合处设有两道第2密封槽，并以两道第2O形圈18密封。
在连接套3中，挡块10两侧与挡块10的同一旋转平面内、并在挡块10转动的可触及范围内分别安装有挂限位开关20及松限位开关21(如图3所示)，两限位开关输出端接至控制部，设于驱动电机6的控制回路中。
本发明工作过程如下：
本实施例以自动返回式采水器为例，将本发明安装于其上。入水前，进行配重体的悬挂。初始状态是脱钩13呈自由状态，未得到脱钩挡块15的支撑，脱钩挡块15凸出部位与挂/脱钩间隙14在水平方向垂直且位于松限位开关21附近，同时挡块10由电机6带动(根据电路设计，电机6初始即加电)顶在松限位开关21上(如图3所示)；此时可将配重体挂在脱钩13上，用手扶住脱钩13，放置于护套17内挂/脱钩间隙14处，略高于脱钩挡块15。根据控制电路的设计，此时电机6一旦通电，其电枢电流方向即变反，转动方向变反。通过磁控开关给控制部发出“挂钩”的信号，电机6通电，转动方向为由松限位开关21至挂限位开关20，电机轴4带动挡块10和脱钩挡块15转动，直至挡块10顶至挂限位开关20上，电机6断电，电机轴4和连接轴16停止转动，由此脱钩挡块15随挡块10转动90度，刚好挡住挂/脱钩间隙14，此时脱钩挡块15可支撑脱钩13，配重体稳固悬挂。悬挂配重体后，采水器入水，在水中受到负浮力而自由下潜；当采水器到达预设“释放配重体”深度时，控制部使电机6通电，带动挡块10转动，此时方向为自挂限位开关20至松限位开关21，脱钩挡块15随连接轴16转动，脱钩13失去支撑，脱离护套17，配重体随之释放脱落，采水器在水中受到正浮力，得以上浮，上浮过程中完成剖面采水。
本发明并不局限于对自动返回式采水器的配重体的操作，可将配重体替换为其他海洋仪器，亦可有效实现其悬挂和释放。例如可用于抛弃式水下剖面测量装置中测量探头的释放，或者在指定海域进行海洋探测设备的投放与回收等。
Claims (8)
1.一种具有释放功能的悬挂机构，其特征在于包括：
控制部，预设配重体释放深度，控制在岸上进行配重体的悬挂，并通过压力传感器采集潜水深度信号，输出端与驱动转动部相连；
驱动转动部，接收控制部输出的控制信号，驱动挂钩/脱钩部在入水前悬挂配重体和在到达预设潜水深度时释放配重体；
挂钩/脱钩部，在驱动转动部的驱动下动作，实现挂钩的脱钩操作；
所述控制部包括控制电路板(8)和电池(9)，二者固定在密封控制仓(5)内的支架(7)上；
所述挂钩/脱钩部具有脱钩支架(12)及脱钩(13)，其中脱钩支架(12)固接于承载悬挂机构的装置的端盖(1)外侧，脱钩(13)的一端与脱钩支架(12)转动连接，另一端在悬挂配重体时搭接在驱动转动部中的脱钩挡块(15)上；
所述驱动转动部具有驱动电机(6)，设于承载悬挂机构的装置的密封仓(5)内，驱动电机(6)的电机轴(4)在密封仓(5)内与连接轴(16)的一端连接，连接轴(16)穿出端盖(1)，另一端连接有脱钩挡块(15)；连接轴(16)与端盖(1)为间隙配合，通过安装于端盖(1)上的密封盘(19)密封。
2.按权利要求1所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于：所述驱动电机(6)通过连接套(3)安装于端盖(1)内侧，电机轴(4)位于该连接套(3)中；电机轴(4)径向连接有挡块(10)，在连接套(3)中、挡块(10)两侧并于挡块(10)的同一旋转平面内分别安装有挂限位开关(20)及松限位开关(21)，两限位开关输出端接至控制部，设于驱动电机(6)的控制回路中。
3.按权利要求1所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于：所述密封盘(19)上与端盖(1)的接触面设有第1密封槽，并以第1O形圈(11)密封连接轴(16)穿出端盖(1)的区域。
4.按权利要求1所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于：连接轴(16)上与密封盘(19)配合处设有第2密封槽，并以第2O形圈(18)密封。
5.按权利要求3或4所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于：所述第1密封槽及第2密封槽分别为两道。
6.按权利要求1所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于：脱钩挡块(15)位于一护套(17)中，该护套(17)与密封盘(19)连接，安装于端盖(1)的外端面上；护套(17)相对脱钩(13)的位置设有可使挂钩/脱钩部中的脱钩(13)以脱钩支架(12)为轴在竖直方向自由转动的挂/脱钩间隙(14)。
7.按权利要求1所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于：所述脱钩挡块(15)固定安装于连接轴(16)上，一侧具有可搭接脱钩(13)的凸出部。
8.按权利要求1所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于：所述挂钩/脱钩部用于悬挂配重体或其他海洋仪器。
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