CN103896176B - 一种用于水下拖曳作业的滑轮装置 - Google Patents

Abstract

一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，属于海洋作业装置技术领域。其特征在于包括下层底板上设置圆弧形滑轨，各圆弧形滑轨上对应设置滑杆，滑杆顶部与上层底板连接，上层底板上安装下左支架、下右支架，下左支架、下右支架之间设置下滑轮转轴，下滑轮转轴上安装下滑轮，下左支架上部连接设置上左支架，下右支架上设置与其转动配合的上右支架，上左支架、上右支架之间设置上滑轮转轴，上滑轮转轴上安装上滑轮。上述一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，既能保障拖缆免遭滑轮损坏，也减轻了局部集中受力太大的困扰，且能根据海流和波浪的方向自动转动角度，使拖缆折叠的角度最小，拖缆单位面积受力小，提高了拖缆的使用寿命。

Description

一种用于水下拖曳作业的滑轮装置

技术领域

本发明属于海洋作业装置技术领域，具体为一种用于水下拖曳作业的滑轮装置。

背景技术

海上拖缆作业和陆地相比，工作环境大为不同，水下拖体走航作业为海洋调查的常用调查手段，拖体重量从几十千克到上千千克不等，在拖缆拖曳水下拖体走航作业时，由于拖体本身的重量以及水流的冲刷阻力，导致拖缆的承受力（特别是瞬间承受力）较大，拖缆所穿过的滑轮上如果有棱角能接触到拖缆，都会伤及到拖缆的保护层；另外，由于船在水中是移动的物体，海流和风浪总是客观存在，如果预先设计的测线方向为南北向，但当时的海流为东西向，这样会导致拖缆的后甲板末端（下水端）与滑轮接触处发生剧烈的角度变形，容易损坏导线外部保护层和内部缆芯。

目前我国海洋科学调查实践中，用于拖曳作业的滑轮装置大致分为两大类，第一类主要为水下机器人等大型调查设备的滑轮，这类调查仪器由于质量较大，多采用船用绞车，通过大型的铠装电缆连接，采用A型架上吊装大滑轮，保障仪器调查安全，这类滑轮由于有船用辅助配套设施，且拖缆为大直径的铠装缆，一般不会对拖缆有大的损害。但是，由于此类调查装备成本高昂，一般主要用于国家大型科研试验和国防安全保障项目。在海洋调查任务中，95%以上的海洋调查项目不可能使用这么大型的船舶和重型的保障设备。另一类滑轮装置类型比较广泛，没有统一标准，样式五花八门，也导致调查过程中故障频生。我国最先进的海洋科考调查船“大洋一号”从事拖曳式调查作业使用的滑轮装置，在工作时，拖缆与滑轮接触的角落存在棱角，容易划伤电缆，其次也无自动调节方向的功能。市场上滑轮产品样式较多，但是对用于海上测线走航调查来说，当前没有发现符合海洋拖体调查要求的滑轮产品。综上所述，当前迫切需要设计一种滑轮，解决拖缆与滑轮无棱角接触，且能根据海流和波浪的方向自动转动角度，使拖缆折叠的角度最小，拖缆单位面积受力越小。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供用于水下拖曳作业的滑轮装置的技术方案，既能保障拖缆免遭滑轮损坏，也减轻了局部集中受力太大的困扰，显著提高海洋调查工作效率，保障海洋调查航次的顺利进行，而且可广泛应用于海洋拖缆调查作业工作，具有较强的实用性和安全性。

所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于包括上层底板、下层底板，下层底板上设置两条或三条同心的圆弧形滑轨，各圆弧形滑轨上对应设置带万向滑轮的滑杆，万向滑轮与圆弧形滑轨滑动配合，滑杆顶部与上层底板固定连接，上层底板上安装下左支架、下右支架，下左支架、下右支架之间配合设置下滑轮转轴，下滑轮转轴上安装与其转动配合的下滑轮，下左支架上部连接设置上左支架，下右支架上设置与其转动配合的上右支架，上左支架、上右支架之间配合设置上滑轮转轴，上滑轮转轴上安装与其转动配合的上滑轮。

所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于下层底板上固定设置底板转轴，上层底板与底板转轴转动配合。

所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于所述的同心圆弧形滑轨为两条，每条圆弧形滑轨的弧度为60°-150°。

所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于所述的同心圆弧形滑轨为三条，每条圆弧形滑轨的弧度为60°-110°。

所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于下层底板上设置一组用于和甲板连接的固定螺丝。

所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于下右支架、上右支架通过旋转轴A、支臂A转动配合。

所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于下左支架、上左支架通过锁扣锁紧配合。

所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于所述的上滑轮、下滑轮为纺锤体结构。

上述一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，使用时拖缆与滑轮无棱角接触，且能根据海流和波浪的方向自动转动角度，使拖缆折叠的角度最小，拖缆单位面积受力小，减少了拖缆调查故障的发生，提高了拖缆的使用寿命；也减轻了局部集中受力太大的困扰，显著提高海洋调查工作效率，节约了因故障返航维修的大量工作成本，减少了人力，保障海洋调查航次的顺利进行，而且可广泛应用于海洋拖缆调查作业工作，具有较强的实用性和安全性，经济和社会效益显著。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1-上滑轮转轴、2-上右支架、3-上滑轮、4-上左支架、5-锁扣、4-旋转轴B、5-支臂B、6-下滑轮、7-下左支架、8-左螺栓、8a-右螺栓、9-底板转轴、10-滑杆、11-万向滑轮、12-圆弧形滑轨、13-固定螺丝、14-下层底板、15-上层底板、16-下右支架、17-下滑轮转轴、18-支臂A、19-旋转轴A。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图所示，该用于水下拖曳作业的滑轮装置包括上层底板15、下层底板14，下层底板14上设置两条或三条同心的圆弧形滑轨12，各圆弧形滑轨12上对应设置带万向滑轮11的滑杆10，万向滑轮11与圆弧形滑轨12滑动配合，滑杆10顶部与上层底板15固定连接，上层底板15通过左螺栓8固定安装下左支架7，上层底板15通过右螺栓8a安装下右支架16，下左支架7、下右支架16之间配合设置下滑轮转轴17，下滑轮转轴17上安装与其转动配合的下滑轮6，下左支架7上部连接设置上左支架4，下右支架16上设置与其转动配合的上右支架2，上左支架4、上右支架2之间配合设置上滑轮转轴1，上滑轮转轴1上安装与其转动配合的上滑轮3。所述的同心圆弧形滑轨12为两条，每条圆弧形滑轨12的弧度为60°-150°。所述的同心圆弧形滑轨12为三条，每条圆弧形滑轨12的弧度为60°-110°。下层底板14上设置四个用于和甲板连接的固定螺丝13，下层底板14通过四个固定螺丝13固定于调查船后甲板末端。下右支架16、上右支架2通过旋转轴A19、支臂A18转动配合。下左支架7、上左支架4通过锁扣5锁紧配合。上层底板15通过带万向滑轮11的滑杆10带动其在下层底板14的圆弧形滑轨12滑动。还可以在下层底板14上固定设置底板转轴9，上层底板15与底板转轴9转动配合，上层底板15通过带万向滑轮11的滑杆10带动其在下层底板14的圆弧形滑轨12以底板转轴9为中心自由滑动。所述的上滑轮3、下滑轮6为纺锤体结构，纺锤体曲面设计根据拖缆的直径大小确定，纺锤体设计的总体要求是：满足缆线与上下滑轮都相切，且拖缆的最左侧切面碰不到上下滑轮的棱，以此保证拖缆不被纺锤体的棱角划伤。

工作时，先打开锁扣5，整体转动上左支架4、上右支架2和上滑轮3，将拖缆放入上滑轮3、下滑轮6之间的空隙，然后整体转动上左支架4、上右支架2和上滑轮3恢复原状，扣好锁扣5将其锁紧；将拖体穿过滑轮的拖缆放入水下，水下拖体质量较大，且因水流和风浪作用，导致拖缆以上滑轮3、下滑轮6为顶点成一角度，上层底板15通过带万向滑轮11的滑杆10带动其在下层底板14的圆弧形滑轨12会根据上面拖缆施加在滑轮上的力自动转动角度，但无论牵引力在水平方向往哪偏，即滑轮偏向左边还是右边，拖缆始终挡在滑轮上，且不会摩擦到滑轮的边缘，从而确保拖缆安全，仪器能够正常工作。

Claims (8)

1.一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于包括上层底板（15）、下层底板（14），下层底板（14）上设置两条或三条同心的圆弧形滑轨（12），各圆弧形滑轨（12）上对应设置带万向滑轮（11）的滑杆（10），万向滑轮（11）与圆弧形滑轨（12）滑动配合，滑杆（10）顶部与上层底板（15）固定连接，上层底板（15）上安装下左支架（7）、下右支架（16），下左支架（7）、下右支架（16）之间配合设置下滑轮转轴（17），下滑轮转轴（17）上安装与其转动配合的下滑轮（6），下左支架（7）上部连接设置上左支架（4），下右支架（16）上设置与其转动配合的上右支架（2），上左支架（4）、上右支架（2）之间配合设置上滑轮转轴（1），上滑轮转轴（1）上安装与其转动配合的上滑轮（3）。

2.如权利要求1所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于下层底板（14）上固定设置底板转轴（9），上层底板（15）与底板转轴（9）转动配合。

3.如权利要求1所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于所述的同心圆弧形滑轨（12）为两条，每条圆弧形滑轨（12）的弧度为60°-150°。

4.如权利要求1所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于所述的同心圆弧形滑轨（12）为三条，每条圆弧形滑轨（12）的弧度为60°-110°。

5.如权利要求1所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于下层底板（14）上设置一组用于和甲板连接的固定螺丝（13）。

6.如权利要求1所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于下右支架（16）、上右支架（2）通过旋转轴A（19）、支臂A（18）转动配合。

7.如权利要求1所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于下左支架（7）、上左支架（4）通过锁扣（5）锁紧配合。

8.如权利要求1所述的一种用于水下拖曳作业的滑轮装置，其特征在于所述的上滑轮（3）、下滑轮（6）为纺锤体结构。