CN102788574B - 一种用于小型水域的水文测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于小型水域的水文测量设备。将固定机构安装在水域岸边，悬挂支架固定在对岸；固定机构与悬挂支架间装有导向钢索；移动滑轮架由安装在固定机构上的传动带的主动轮带动其水平移动；绳索通过移动滑轮架上的滑轮在末端安装测量传感器；固定机构上的滚轮的旋转使绳索绕出或收紧，实现测量传感器的竖直移动。操纵盘通过离合器控制主传动轴与带轮传动轴单独或同步转动，驱动测量传感器进行水下恒定深度的水平移动，测量固定深度不同位置的数据；或进行固定位置的竖直移动，测量不同深度的数据。本发明具有结构简单、使用移动方便，安全可靠和数据采集效率高的特点；可适应小型水库或池塘水域不同的工作环境。

Description

一种用于小型水域的水文测量设备

技术领域

本发明涉及一种用于小型水域的水文测量设备,属于机械设计与制造及测试技术领域。

背景技术

目前，应用于水下数据采集技术的较为成熟的水文设备大致分为两种：一种为移动式，一种为抛掷固定式。移动式水文数据测量设备使用时安装于船舶舱底，通过船舶的移动到达需要测量的指定位置，以进行数据采集。类似的装置适合用在大型的水域，应用于具体测量位置随机性较强的场合，其测量机动性高，但相应的测量成本也较高。在小型水域中，使用这种测量设备不仅没有发挥出其突出的机动性，而且还增加了测量成本，引起浪费。抛掷固定式水文测量设备，其多用于深水水文数据测量，这种测量装置分为水面漂浮部分与水下数据采集部分，中间由缆线实现两部分的连接，并实现两部分之间的数据传输。其水下部分抛掷到深水中一般不再变换位置，所以多用于固定点的数据采集。在小型水域中，尤其是在需要对比较密集的不同深度不同位置的测量点进行数据采集的环境，此类装置显然不能满足需要。由此可见，以上两种水文测量设备在小型水域尤其是测量点密度较大的测量环境均不适用，不仅其优点没有得到发挥，而且还存在效率低、资源浪费的缺点。目前已有的小型水域水下数据测量的机械设备，大多结构复杂比较粗糙，亦很难满足测量点密集度较大的测量。工作时需要多名工作人员共同协调，而且其稳定性不高，使得测量工作难以稳定进行。

发明内容

为避免现有技术存在的不足,克服其机械结构复杂,设备的数据采集效率不稳定的问题，本发明提出一种用于小型水域的水文测量设备。目的在于实现小型水库或池塘水域的数据采集的高效率，以及采集过程中测量装置在水下恒定深度的水平移动和固定位置的竖直移动，其结构简单、安装操作方便，柔性好，可适应不同的工作环境。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括固定机构、移动滑轮架、悬挂支架、导向钢索、传动带、绳索、操纵盘、离合器，固定机构安装在水域岸边，悬挂支架固定在对岸；固定机构与悬挂支架间装有张紧的导向钢索，移动滑轮架与传动带固连，导向轮与导向钢索配合；绳索从绳索滚轮绕出，绕过滑轮安装测量传感器；操纵盘通过离合器控制主传动轴与带轮传动轴单独或同步转动；

所述固定机构包括底座、固定板、支撑座、主动轮、张紧螺栓、支撑座螺栓、固定板螺栓、锁紧套箍、带轮传动轴、锁紧套、手柄、离合器、紧定螺栓、主传动轴、轴承端盖、滚轮、操纵盘，所述固定板呈L形安装在底座上部，固定板的侧板设有螺孔，前端设有加强肋板，加强肋板中间部位设有通孔，固定板四角设有螺孔，两侧螺孔之间分别有镂空的滑槽。

所述支撑座的底板为长方形板，四角导圆设有通孔，底板上部设置有两个凹形支架，支架上分别设有轴承孔，主传动轴与带轮传动轴分别固定安装在两个支架上，主动轮固定在带轮传动轴上，滚轮固定在主传动轴上；离合器安装在两个支架之间，两端分别与主传动轴、带轮传动轴固连；支架上轴承孔的外侧面设有螺孔，支架底部有螺孔与固定板通过张紧螺栓固连；锁紧套箍安装在左支架外部，锁紧套安装在锁紧套箍内部，带轮传动轴的轴端位于锁紧套内；手柄穿过锁紧套箍上的通孔与锁紧套连接，操纵盘位于右支架外侧与主传动轴固连；支撑座固定安装在固定板上。

所述移动滑轮架由夹板、滑轮支架、滑轮、导向轮轴、滑轮轴、导向轮轴承盖组成，滑轮支架呈倒凹形，导向轮轴安装在滑轮支架下端，两端固定导向轮轴承盖定位，导向轮固定在导向轮轴上；滑轮穿过滑轮轴固定安装在滑轮支架右上方；滑轮支架上部固定有夹板，传动带穿过夹板并与滑轮支架固连。

所述悬挂支架包括悬挂架、传动带从动轮、带轮销轴，悬挂架固连在钢梁上，带轮销轴固定在悬挂架的中间部位，传动带从动轮安装在带轮销轴上。

传动带的主动轮直径与绳索滚轮直径相同。

有益效果

本发明用于小型水域的水文测量设备，将固定机构安装在水域岸边，悬挂支架固定在对岸；固定机构与悬挂支架间装有导向钢索；移动滑轮架由安装在固定机构上的传动带的主动轮带动其水平移动；绳索通过移动滑轮架上的滑轮在末端安装测量传感器；固定机构上的滚轮的旋转使绳索绕出或收紧，实现测量传感器的竖直移动。操纵盘通过离合器控制主传动轴与带轮传动轴单独或同步转动，驱动测量传感器进行水下恒定深度的水平移动，测量固定深度不同位置的数据；或进行固定位置的竖直移动，测量不同深度的数据。本发明具有结构简单、使用移动方便，安全可靠和数据采集效率高的特点；可适应小型水库或池塘水域不同的工作环境。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种用于小型水域的水文测量设备作进一步详细说明。

图1为本发明用于小型水域的水文测量设备示意图。

图2为本发明的固定机构的示意图。

图3为本发明的移动滑轮架结构示意图。

图4为本发明的悬挂支架的示意图。

图5为本发明的离合器结构示意图。

图6为本发明的滑轮轴与滑轮装配图。

图7为固定板示意图。

图8为支撑座示意图。

图9为锁紧套箍的结构图。

图10为锁紧套示意图。

图11为手柄示意图。

图12(a)为本发明的圆孔离合器的示意图。

图12(b)为本发明的圆孔离合器的轴侧图。

图13为本发明的方孔滑动离合器示意图。

图14为本发明的方孔滑动离合器的结构图。

图15为本发明的悬挂架岸边固定示意图。

图中：

1.固定机构 2.传动带 3.绳索 4.移动滑轮架 5.悬挂支架 6.导向钢索7.底座 8.固定板 9.张紧螺栓 10.支撑座螺栓 11.固定板螺栓 12.支撑座13.锁紧套箍 14.带轮传动轴 15.锁紧套 16.手柄 17.主动轮 18.离合器19.紧定螺栓 20.主传动轴 21.轴承端盖 22.滚轮 23.螺栓 24.操纵盘25.导向轮轴承盖 26.导向轮轴 27.滑轮支架 28.滑轮轴 29.滑轮 30.夹板31.悬挂架 32.带轮销轴 33.传动带从动轮 34.螺栓 35.钢梁 36.滚动轴承37.孔用弹性挡圈 38.开口销 39.方孔滑动离合器 40.离合器紧定螺栓

具体实施方式

本实施例是一种应用于小型水域的水文测量、水下数据采集的设备。该设备安装在水域岸边，移动滑轮架由安装在固定机构上的传动带的主动轮带动其水平移动；绳索通过移动滑轮架上的滑轮在末端安装数据测量传感器；固定机构上的绳索滚轮的旋转使绳索绕出或收紧，实现测量传感器的竖直移动。操纵盘通过离合器控制主传动轴与带轮传动轴或单独，或同步转动，驱动测量传感器进行水下恒定深度的水平移动，测量固定深度不同位置的数据；或进行固定位置的竖直移动，测量不同深度的数据。

实施例一

参阅图1、图2、图3本发明用于小型水域的水文测量设备由固定机构1、传动带2、绳索3、移动滑轮架4、悬挂支架5、导向钢索6、底座7、固定板8、张紧螺栓9、支撑座螺栓10、固定板螺栓11、支撑座12、锁紧套箍13、带轮传动轴14、锁紧套15、手柄16、主动轮17、离合器18、紧定螺栓19、主传动轴20、轴承端盖21、滚轮22、螺栓23、操纵盘24、夹板30、悬挂架31、带轮销轴32、传动带从动轮33、螺栓34、钢梁35、滚动轴承36、孔用弹性挡圈37、开口销38、方孔滑动离合器39、离合器紧定螺栓40组成。固定机构1安装在水域岸边，悬挂支架5固定安装在对岸，亦可根据实际环境安装在水域上方。固定机构1与悬挂支架5之间安装有张紧的导向钢索6，移动滑轮架4与传动带2固连，导向轮与导向钢索6配合通过导向钢索6导向，保证在工作中不致受外力干扰出现大的摆动，影响测量精度。绳索3从绳索滚轮绕出，绕过滑轮垂下安装测量传感器；操纵盘24通过离合器18控制主传动轴20与带轮传动轴14或单独，或同步转动。固定板8为L形板件安装在底座7上部，固定板8的侧板上设有螺孔，前部设有加强肋板，加强肋板中间部位设有通孔，固定板四角设有螺孔与底座7上的四个安装孔相对应，两侧螺孔之间分别设有镂空的滑槽；用以安装支撑座12，见图7。

如图2、图8－图12所示，支撑座12通过支撑座螺栓10固定安装在固定板8上。支撑座12的底板为长方形板件，底板上部设置两个凹形支架，支架上分别设有轴承孔安装滚动轴承，支架上轴承孔的外侧面有螺孔用于安装轴承端盖21。主传动轴20与带轮传动轴14分别固定安装在两个支架上，主动轮17固定在带轮传动轴14上，滚轮22固定在主传动轴20上，离合器18安装在两个支架之间，两端分别与主传动轴20、带轮传动轴14固连；支架和固定板通过张紧螺栓9固连；锁紧套箍13安装在左支架外部，锁紧套15安装在锁紧套箍13内，带轮传动轴14伸出左支架隔板位于锁紧套15内。手柄16穿过锁紧套箍13上的通孔与锁紧套通过螺纹连接。操纵盘24位于右支架外侧与主传动轴20固连。张紧螺栓9分别通过固定板8侧板螺孔旋入支撑座12上对应的螺纹孔。通过对两个张紧螺栓9的调节实现支撑座位置的调节。当支撑座螺栓10松开时，通过对两个张紧螺栓9的调节，实现对传动带2的张紧或放松，当达到需要的张紧程度时，拧紧支撑座螺栓10，实现支撑座12有效定位。带轮传动轴14的锁止，则是通过U型锁紧套15实现，U型锁紧套15安装在锁紧套箍13中；旋转锁紧手柄16，使U型锁紧套15夹紧位于其中心的轴端，实现带轮传动轴14的锁止。主传动轴20与滚轮22为轴毂连接，用A型平键定位，带轮传动轴14与传动带主动轮17为轴毂连接，用A型平键定位。其中滚轮22与传动带主动轮17的直径相同，以保证当两轴同步转动时，传动带2与绳索3转过同样地长度，实现测量机构在恒定深度的水平移动。

如图5、图12ａ、图12ｂ所示，主传动轴20与带轮传动轴14之间安装有离合器18。离合器18主体中间开有通孔与两轴直径相同，为间隙配合。通孔左半部加工键槽，通过C型平键与带轮传动轴14连接，右半部与主传动轴20配合。离合器18直径较小的一段圆柱径向加工螺纹孔，用于安装紧定螺栓19。当紧定螺栓19松开时，主传动轴20与离合器18之间存在间隙，实现主传动轴20与带轮传动轴14单独运动。当紧定螺栓19旋紧时，将压紧主传动轴20与离合器18紧密配合，实现整体转动。

参见图3，移动滑轮架4主要由滑轮支架27、导向轮轴26、滑轮轴28、滑轮29、导向轮轴承盖25、夹板30组成。滑轮支架27呈凹字形，两端隔板上开有轴承孔安装滚动轴承，导向轮轴26安装在滑轮支架27上，两端由导向轮轴承盖25对导向轮轴26进行轴向定位。滑轮29安装在滑轮轴28上，滚动轴承通过滑轮轴28上的轴肩定位，在轮毂内安装孔用弹性挡圈37，销轴末端用开口销38定位，见图6。移动滑轮架4与夹板30通过螺栓固定连接。

如图4所示，悬挂支架5包括悬挂架31、带轮销轴32、传动带从动轮33、螺栓34、工字钢梁35；悬挂支架5固连在钢梁上，传动带从动轮33通过带轮销轴32安装在悬挂架31上，带轮销轴32末端使用开口销紧定。

操作过程:

当需要测量固定位置不同深度的数据时，将手柄16转到锁紧位置，则带轮传动轴14不能转动，传动带2固定，移动滑轮架4保持在固定的位置，并将离合器18松开使两轴分离；旋转操纵盘24，主传动轴20带动滚轮22旋转，放下或收起绳索3，实现定点不同深度的测量。

当需要测量水下恒定深度不同位置的数据时，将离合器18上的紧定螺栓19拧紧，并将手柄16转到放松位置，则两轴同时由操纵盘24控制。旋转操纵盘24时，滚轮22与传动带主动轮17同时旋转，且由于滚轮22与传动带主动轮17直径相同，所以传动带2和绳索3绕出或收进的长度相同；当移动滑轮架4前进或后退一定距离时，绳索3相应的绕出或收进同样的长度，保证连接在绳索上的测量工具始终保持在同一高度，实现恒定深度不同位置的数据测数据测量。

实施例二

图14为本发明的带轮传动轴与主传动轴之间的离合器第二种实施方式，将带轮传动轴与主传动轴轴端加工成方轴，方孔滑动离合器39安装在带轮传动轴上，或安装在主传动轴轴端，可在其上滑动。两轴并联时，套筒滑动到中间位置，并将方孔滑动离合器紧定螺钉40拧紧，防止套筒滑动。两轴分离时，松开方孔滑动离合器紧定螺钉40，将套筒滑到一端，与另一轴端脱离，即实现两轴的单独运动。悬挂架通过螺栓34固连在钢梁上，通过传动带及绳索，实现测量装置的水平或竖直移动，见图15。

本发明亦可做为养渔业中捕鱼声纳水下放置的机械装置。通过操纵盘操作两根连接轴间的离合装置，使其实现或同步，或单独转动，通过传动带及绳索，实现测量装置的水平或竖直移动。

Claims (2)

1.一种用于小型水域的水文测量设备，其特征在于:包括固定机构、移动滑轮架、悬挂支架、导向钢索、传动带、绳索、操纵盘、离合器，固定机构安装在水域岸边，悬挂支架固定在对岸；固定机构与悬挂支架间装有张紧的导向钢索，移动滑轮架与传动带固连，导向轮与导向钢索配合；绳索从绳索滚轮绕出，绕过滑轮安装测量传感器；操纵盘通过离合器控制主传动轴与带轮传动轴单独或同步转动；

所述固定机构包括底座、固定板、支撑座、主动轮、张紧螺栓、支撑座螺栓、固定板螺栓、锁紧套箍、带轮传动轴、锁紧套、手柄、离合器、紧定螺栓、主传动轴、轴承端盖、滚轮、操纵盘，所述固定板呈L形安装在底座上部，固定板的侧板设有螺孔，前端设有加强肋板，加强肋板中间部位设有通孔，固定板四角设有螺孔，两侧螺孔之间分别有镂空的滑槽；所述支撑座的底板为长方形板，四角导圆设有通孔，底板上部设置有两个凹形支架，支架上分别设有轴承孔，主传动轴与带轮传动轴分别固定安装在两个支架上，主动轮固定在带轮传动轴上，滚轮固定在主传动轴上；离合器安装在两个支架之间，两端分别与主传动轴、带轮传动轴固连；支架上轴承孔的外侧面设有螺孔，支架底部有螺孔与固定板通过张紧螺栓固连；锁紧套箍安装在左支架外部，锁紧套安装在锁紧套箍内部，带轮传动轴的轴端位于锁紧套内；手柄穿过锁紧套箍上的通孔与锁紧套连接，操纵盘位于右支架外侧与主传动轴固连；支撑座固定安装在固定板上；

所述移动滑轮架由夹板、滑轮支架、滑轮、导向轮轴、滑轮轴、导向轮轴承盖组成，滑轮支架呈倒凹形，导向轮轴安装在滑轮支架下端，两端固定导向轮轴承盖定位，导向轮固定在导向轮轴上；滑轮穿过滑轮轴固定安装在滑轮支架右上方；滑轮支架上部固定有夹板，传动带穿过夹板并与滑轮支架固连；

所述悬挂支架包括悬挂架、传动带从动轮、带轮销轴，悬挂架固连在钢梁上，带轮销轴固定在悬挂架的中间部位，传动带从动轮安装在带轮销轴上。

2.根据权利要求1所述的用于小型水域的水文测量设备，其特征在于:传动带的主动轮直径与绳索滚轮直径相同。