CN104724268A - 海浪驱动自动升降水下机械载体 - Google Patents

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本发明属于机械工程领域，具体地说，涉及一种海浪驱动自动升降水下机械载体。其中，横轴、锁止转板、螺母、螺杆、弹簧及锁止爪共同组成绳锁止装置；机身的前后板上开有螺纹孔，绳锁止装置与机身通过螺杆与螺纹孔进行螺纹连接，绳锁止装置的螺母、螺杆与机身之间安有橡皮圈；绳锁止装置共一对，对称分布在机身内部，单向锁止绳贯穿在两个对称锁止爪之间；单向锁止绳上下两端各有一顶杆装置，单向锁止绳最上端与浮标固连，单向锁止绳最下端安装有坠物；安装架安装在机身两侧，防护罩在安装架外部，通过合页组件与机身相连。本发明提高了载体在海中的持续工作时间，可以更多的获取所需要的数据；不需要携带任何能源，有效的利用了海洋资源，节省其它资源的消耗，且无污染；降低了设备成本，结构简单，便于维修。

Description

海浪驱动自动升降水下机械载体
技术领域
本发明属于机械工程领域，具体涉及一种海浪驱动自动升降水下机械载体。
背景技术
近年来，为了探测丰富的海洋资源，越来越多的海水探测仪器被放入海中，对不同深度不同水域的海水进行探测，以获取各种参数，这些探测仪器在海水中的持续工作时间少则数月，多则数年，因此，需要持续不断的能量供给，来使这些携带探测仪器的载体保持不断地自动上下来回运动。当下大部分载体的运动是通过采用温差能驱动或潜艇上下潜原理来实现，其缺陷是：
1、这些载体的运动都离不开电能，长时间的海下运动需要大量的电能，这些载体携带的储蓄电能毕竟有限，因此工作时间不能持久。
2、这些载体的结构都很复杂，且成本太高，维修不便，不易普及应用。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种依靠海浪能驱动的可以自动来回垂直升降的水下机械载体，其结构简单，不需要携带任何能源，成本低廉，便于维修且能在海水中长时间工作。
本发明的技术方案是：海浪驱动自动升降水下机械载体，包括浮标、单向锁止绳、顶杆装置、机身、安装架、防护罩、横轴、锁止转板、锁止爪、弹簧、螺母、橡皮圈、螺杆、合页组件、坠物；横轴、锁止转板、螺母、螺杆、弹簧及锁止爪共同组成绳锁止装置，其中，横轴、锁止转板及螺杆通过螺母固连，锁止爪的轴与锁止转板的孔相互配合，弹簧缠绕锁止爪的轴作用在锁止爪与锁止转板上；机身的前后板上开有螺纹孔，绳锁止装置与机身通过螺杆与螺纹孔进行螺纹连接，绳锁止装置的螺母、螺杆与机身之间安有橡皮圈，绳锁止装置共一对，对称分布在机身内部，单向锁止绳贯穿在两个对称锁止爪之间；单向锁止绳上下两端各有一顶杆装置，单向锁止绳最上端与浮标固连，单向锁止绳最下端安装有坠物；安装架安装在机身两侧，防护罩在安装架外部，通过合页组件与机身相连。
所述单向锁止绳为梯形分段结构，长度为一百米，其最上端有螺纹线和挡盘，其最下端为法兰盘。
所述横轴两端为方轴，方轴开有螺纹孔，锁止转板尾部为开有方孔的圆轴，方孔为通孔，与方轴大小一致，相互连接。
所述顶杆装置由两个对称部分组成，通过螺栓连接，中间形成一通孔，大小可调节，用于夹持物体；其下方有四条腿，对称分布。
所述机身、安装架及防护罩等，由橡胶或防腐木质材料制成，使机械载体携带探测仪器后在自由状态下能够漂浮在海面上。
本发明的工作过程如下：单向锁止绳顶部与浮标固连在一起，浮标漂浮在海面上，单向锁止绳底部用法兰盘与坠物连接，以保证单向锁止绳始终垂直在海中；单向锁止绳本身贯穿机械载体，机械载体可顺着单向锁止绳在上下两个顶杆装置间移动；当机械载体处在单向锁止绳顶部接近上端顶杆装置时，顶杆装置的四条腿与锁止转板相撞，通过海浪能的不断作用，锁止转板带动绳锁止装置转动直至锁止爪夹住单向锁止绳；由于锁止爪的轴与锁止转板的孔相互配合且两者之间有弹簧作用，锁止爪在受力时可绕自身的轴转动，当受力消失时，锁止爪回归原位；在海浪作用下，浮标不断带动单向锁止绳向上运动，由于单向锁止绳为梯形分段结构，锁止爪受到向上的力绕自身轴转动打开，然后在弹簧作用下复位，锁止爪带动机械载体顺着单向锁止绳不断向下移动且只能向下移动；当整个机械载体移动到单向锁止绳下部接近下端顶杆装置时，顶杆装置的四条腿与锁止转板相撞，在海浪能的不断作用下，锁止转板带动绳锁止装置转动直至锁止爪放开单向锁止绳，此时整个机械载体与单向锁止绳分开，由于机械载体本身的浮力作用，机械载体顺着单向锁止绳不断上爬，直到接近上端的顶杆装置，进行下一次循环往复运动；为防止在机械载体向下移动的过程中锁止爪与单向锁止绳松开以及机械载体向上移动的过程中锁止爪与单向锁止绳夹紧，必须保证在机械载体上下移动过程中绳锁止装置不发生转动，除了绳锁止装置与机身之间螺纹啮合本身的自锁性外，在螺母与机身及机身与螺杆端部之间安装橡皮圈，可以增加绳锁止装置转动的摩擦阻力；机械载体携带各种海水探测仪器，在海浪能的作用下，不断顺着单向锁止绳上升下降，浮标带动整个装置在海面上漂浮，以此来完成在不同深度不同水域的探测，获取所需要的数据；此外，安装架外侧安装有防护罩，来保护探测仪器的安全。
本发明的有益效果在于：1、提高了机械载体的持续工作时间，可以更多的获取所需求的数据；2、有效的利用了海洋资源，节省其它资源的消耗，且无污染；3、降低了设备成本，结构简单，便于维修。
附图说明
图1是本发明的轴测图。
其中，1、浮标；2、单向锁止绳；3、顶杆装置；4、机身；6、防护罩；15、坠物。
图2是本发明的剖面视图。
其中，2、单向锁止绳；5、安装架；6、防护罩；7、横轴；8、锁止转板；9、锁止爪；10、弹簧；11、螺母；12、橡皮圈；13、螺杆；14、合页组件。
图3是顶杆装置结构图。
图4是单向锁止绳结构图。
具体实施方式
以下结合附图具体说明本发明。
结合图1、图2、图3、图4，本发明包括浮标1、单向锁止绳2、顶杆装置3、机身4、安装架5、防护罩6、横轴7、锁止转板8、锁止爪9、弹簧10、螺母11、橡皮圈12、螺杆13、合页组件14、坠物15；横轴7、锁止转板8、锁止爪9、弹簧10、螺母11及螺杆13共同组成绳锁止装置，其中，横轴7、锁止转板8及螺杆13通过螺母11固连，锁止爪9的轴与锁止转板8的孔相互配合，弹簧10缠绕锁止爪9的轴作用在锁止爪9与锁止转板8上；机身4的前后板上开有螺纹孔，绳锁止装置与机身4通过螺杆13与螺纹孔进行螺纹连接，绳锁止装置的螺母10、螺杆13与机身4之间安有橡皮圈12，绳锁止装置共一对，对称分布在机身4内部，单向锁止绳2贯穿在两个对称锁止爪9之间；单向锁止绳2上下两端各有一顶杆装置3，单向锁止绳2最上端与浮标1固连，单向锁止绳2最下端安装有坠物15；安装架5安装在机身4两侧，防护罩6在安装架5外部，通过合页组件14与机身4相连。
本发明的工作过程如下：单向锁止绳2顶部与浮标1固连在一起，浮标1漂浮在海面上，单向锁止绳2底部用法兰盘与坠物15连接，以保证单向锁止绳2始终垂直在海中；单向锁止绳2本身贯穿机械载体，机械载体可顺着单向锁止绳2在上下两个顶杆装置3间移动；当机械载体处在单向锁止绳2顶部接近上端顶杆装置3时，顶杆装置3的四条腿与锁止转板8相撞，通过海浪能的不断作用，锁止转板8带动绳锁止装置转动直至锁止爪9夹住单向锁止绳2；由于锁止爪9的轴与锁止转板8的孔相互配合且两者之间有弹簧10作用，锁止爪9在受力时可绕自身的轴转动，当受力消失时，锁止爪9回归原位；在海浪作用下，浮标1不断带动单向锁止绳2向上运动，由于单向锁止绳2为梯形分段结构，锁止爪9受到向上的力绕自身轴转动打开，然后在弹簧10作用下复位，锁止爪9带动机械载体顺着单向锁止绳2不断向下移动且只能向下移动；当整个机械载体移动到单向锁止绳2下部接近下端顶杆装置3时，顶杆装置3的四条腿与锁止转板8相撞，在海浪能的不断作用下，锁止转板8带动绳锁止装置转动直至锁止爪9放开单向锁止绳2，此时整个机械载体与单向锁止绳2分开，由于机械载体本身的浮力作用，机械载体顺着单向锁止绳2不断上爬，直到接近上端的顶杆装置3，进行下一次循环往复运动；为防止在机械载体向下移动的过程中锁止爪9与单向锁止绳2松开以及机械载体向上移动的过程中锁止爪9与单向锁止绳2夹紧，必须保证在机械载体上下移动过程中绳锁止装置不发生转动，除了绳锁止装置与机身4之间螺纹啮合本身的自锁性外，在螺母11与机身4及机身4与螺杆13端部之间安装橡皮圈12，可以增加绳锁止装置转动的摩擦阻力；机械载体携带各种海水探测仪器，在海浪能的作用下，不断顺着单向锁止绳2上升下降，浮标1带动整个装置在海面上漂浮，以此来完成在不同深度不同水域的探测，获取所需要的数据；此外，安装架5外侧安装有防护罩6，来保护探测仪器的安全。

Claims (5)

1.一种海浪驱动自动升降水下机械载体，其特征在于，包括浮标(1)、单向锁止绳(2)、顶杆装置(3)、机身(4)、安装架(5)、防护罩(6)、横轴(7)、锁止转板(8)、锁止爪(9)、弹簧(10)、螺母(11)、橡皮圈(12)、螺杆(13)、合页组件(14)、坠物(15)；所述横轴(7)、锁止转板(8)、锁止爪(9)、弹簧(10)、螺母(11)及螺杆(13)共同组成绳锁止装置，其中，横轴(7)、锁止转板(8)及螺杆(13)通过螺母(11)固连，锁止爪(9)的轴与锁止转板(8)的孔相互配合，弹簧(10)缠绕锁止爪(9)的轴作用在锁止爪(9)与锁止转板(8)上；所述机身(4)的前后板上开有螺纹孔，绳锁止装置与机身(4)通过螺杆(13)与螺纹孔进行螺纹连接，机身(4)与绳锁止装置的螺母(11)、螺杆(13)之间安有橡皮圈(12)，绳锁止装置共一对，对称分布在机身(4)内部，单向锁止绳(2)贯穿在两个对称锁止爪(9)之间；所述单向锁止绳(2)上下两端各有一顶杆装置(3)，单向锁止绳(2)最上端与浮标(1)固连，单向锁止绳(2)最下端安装有坠物(15)；所述安装架(5)安装在机身(4)两侧，防护罩(6)在安装架(5)外部，通过合页组件(14)与机身(4)相连。
2.根据权利要求1所述的海浪驱动自动升降水下机械载体，其特征在于，所述单向锁止绳(2)为梯形分段结构，长度为一百米，其最上端有螺纹线和挡盘，其最下端为法兰盘。
3.根据权利要求1所述的海浪驱动自动升降水下机械载体，其特征在于，所述横轴(7)两端为方轴，方轴开有螺纹孔，锁止转板(8)尾部为开有方孔的圆轴，方孔为通孔，与方轴大小一致，相互连接。
4.根据权利要求1所述的海浪驱动自动升降水下机械载体，其特征在于，所述顶杆装置(3)由两个对称部分组成，通过螺栓连接，中间有一通孔，大小可调节，用于夹持物体；其下方有四条腿，对称分布。
5.根据权利要求1所述的海浪驱动自动升降水下机械载体，其特征在于，所述机身(4)、安装架(5)及防护罩(6)等，由橡胶或防腐木质材料制成，使机械载体携带探测仪器后在自由状态下能够漂浮在海面上。
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