CN105628076A - 一种自返式深海设备搭载器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自返式深海设备搭载器，用来搭载各种观测或取样、设备进行深海长期坐底观测，其特征在于：搭载深海设备的主体托架、由卷弯钢管连接组成的防撞护架、由中空钢管套接组成的四个支撑脚。本发明的主体托架由下至上三层托架组成，分别用来搭载取样装置、电源浮球装置、观测装置、释放器，充分利用了空间，提高了搭载能力，支撑脚的结构设计可有效减小设备下水时的阻力增加其投放点的准确性，减小投放时应暗流作用的误差。

Description

一种自返式深海设备搭载器

技术领域

本发明属于深海观测技术领域，尤其涉及一种深海观测设备的搭载器，用来搭载各种观测或取样仪器设备进行深海长期坐底观测。

背景技术

在海洋科学的研究过程中需要对海底环境进行长期的观测，并需要获取海底海水样品、沉积物样品和生物样品。目前较少有搭载器可以搭载多种仪器设备在万米深度的深海进行往返和坐底长期观测取样，主要是整体设备的搭载能力有限，所带电池数量有限、续航能力不够，以及搭载器着陆时所受的瞬间冲击力较大，会损坏搭载设备，当设备完成水下工作后通过工作母船遥控水下声学释放器释放，通过自身的浮力浮出水面回收。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深海设备搭载器，用来搭载深海取样仪器和观测设备，具有较强的抗压、抗弯和抗冲击能力的同时具有较强的搭载和平稳着地的能力，保证搭载仪器测量数据的准确性，当设备完成水下工作后通过工作母船遥控水下声学释放器释放，通过自带的浮力装置浮出水面回收。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种自返式深海设备搭载器，用来搭载深海取样和观测设备，其特征在于：包括搭载深海设备的主体托架、由卷弯钢管连接组成的防撞护架、由中空钢管套接组成的四个支撑脚；所述主体托架由搭载深海取样、培养装置的第一托架、搭载电源模块浮球的第二托架、搭载观测装置的第三托架、搭载释放器的第四托架由下至上组成，所述第一托架由平行设置的至少两根方管以及设于方管两端的两根第一圆管组成，所述两根第一圆管设于支撑脚下部，所述第二托架由与支撑脚顶部连接的两根与方管平行的第一U形圆管以及与第一U形圆管顶部连接的目字形圆管组成，所述两根第一U形圆管之间设有两根第二圆管，所述目字形圆管的四个角为圆角，所述第三托架由目字形圆管内部的两根圆管上水平设置的三根第三圆管组成，所述第四托架由目字形圆管内部两根圆管上竖直设置的n形圆管、n形圆管上水平设置的第四圆管组成，所述第四圆管下侧设有连接声学释放器释放机构的释放器固定座；所述防撞护架为若干中空的第二U形圆管组成，所述第二U形圆管两端分别与第一托架的外侧方管及第一U形圆管的底部连接；所述支撑脚下端通过法兰盘连接有缓冲机构，所述缓冲机构由导杆、套设于导杆外的固定套筒、套设于导杆外的若干碟形弹簧、与导杆顶端固接的挡块组成，所述固定套筒设于碟形弹簧上方。

作为优选，所述方管为四根，可更加稳固的搭载底层的取样装置和周围温度、盐度的测量仪器，以及底层微生物的培养装置。

进一步的，所述目字形圆管的两端分别由第五圆管分隔为四个方形框，所述四个方形框四角分别设有电源模块浮球固定板。

更进一步的，所述第五圆管下侧竖直设有与第一U形圆管相接的第六圆管。

进一步的，所述目字形圆管上设有与两根n形管分别交叉的两根弧形管，所述两根弧形管的两端与目字形圆管内部的两根圆管两端相接。

进一步的，所述目字形圆管的四个圆角采用R150mm的圆弧一次性卷弯而成，减小钢管在焊接时的应力集中，也使其在运输和吊放时增加设备和人员的安全性。

进一步的，所述碟形弹簧的装配方式为对合装配或叠合装配。

进一步的，所述固定套筒与挡块之间还设有可拆卸套筒。

进一步的，所述主体托架、防撞护架、支撑脚的任一密封段均设有小孔。

本发明的有益效果有以下几点：

1、支撑脚和主体托架由中空钢管组成，钢管每段间隔有和外界连通的小孔可以保证搭载器内外压平衡，主体托架由下至上三层托架组成，分别用来搭载取样和培养装置、浮球装置、观测装置、释放器，充分利用了空间，提高了搭载能力，主体托架的结构设计可有效减小设备下水时的阻力增加其投放点的准确性，减小投放时应暗流作用的误差；

2、第二托架由第五圆管分区，可以搭载4个内部有大容量电源的浮球装置，浮球内部的玻璃球是由外部带水密接插件和耐高压的透明玻璃组成，电源通过串并联的方式用注塑模具固定夹紧，所采用的电源可根据续航能力和次数的不同选用不同型号的电池，输出电压通过水密接插件和外部搭载仪器连接；

3、第四托架两侧设的弧形管，起加固、支撑、平衡，最上面的圆弧可连接增加上升浮力的浮球锚细，由于暗流的作用使其在规定的范围内摆动以免影响搭载仪器的数据测量，在第四托架的下方横杆处设有通过销轴连接的声学释放器结构，当设备完成作业后通过工作母船上的甲板单元释放声波遥控水下声学释放器释放回收；

4、支撑脚下端的缓冲机构，不仅起支撑作用，还起到连接缓冲导向的作用，而且使搭载仪器处于更稳定的环境中测量数据，进一步增强了其在深海环境的适应性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主体托架的结构示意图；

图3是本发明的防撞护架的主视图；

图4是本发明的防撞护架的左视图；

图5是本发明缓冲机构的结构示意图；

其中1为目字形圆管内部的圆管、2为第四圆管、4为弧形管、5为n形管、7为浮球固定板、8为释放器固定座、9为第五圆管、10为目字形圆管、11为第三圆管、12为第一U形圆管、13为支撑脚上圆管、14为支撑脚下圆管、15为法兰盘、16为第一圆管、17为方管、18为第二圆管、19为第六圆管、25为第二U形圆管、26为挡块、27为可拆卸套筒、28为固定套管、29为碟形弹簧、30为导杆。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：

如图1所示的自返式深海设备搭载器，包括搭载深海设备的主体托架、由卷弯钢管连接组成的防撞护架、由中空钢管套接组成的四个支撑脚。

如图2所示，主体托架由搭载深海取样、培养装置的第一托架、搭载浮球装置的第二托架、搭载观测装置的第三托架、搭载释放器的第四托架由下至上组成。第一托架由平行设置的四根方管17以及设于方管17两端的两根第一圆管16组成，两根第一圆管16设于支撑脚下部。至少需要用两根方管17，才能放置诱捕装置，本实施例采用四根，平稳牢固的同时设备重量适中。第二托架由与支撑脚顶部连接的两根与方管平行的第一U形圆管12以及与第一U形圆管12顶部连接的目字形圆管10组成，两根第一U形圆管12之间设有两根第二圆管18，目字形圆管的四个角为圆角，采用R150mm的圆弧卷弯而成。第一U形圆管12可以减小目字形圆管所搭载的重量和着陆时的缓冲受力情况。目字形圆管10的四个圆角设计避免焊接时的应力集中，提高装置在使用运输时的安全性。目字形圆管10采用整体弯管焊接而成，它的两端分别由第五圆管9分隔为四个方形框，四个方形框四角分别设有浮球固定板7。第五圆管9下侧竖直设有与第一U形圆管12相接的第六圆管19。第六圆管将目字形圆管和第一U形圆管连接，起到加固作用。第三托架由目字形圆管10内部的两根圆管1上水平设置的三根第三圆管11组成。第三托架和第二托架共用同一层空间，外围放置电源模块浮球23，中部放置重量较小的观测装置，充分利用了空间。第四托架由目字形圆管内部两根圆管1上竖直设置的n形圆管5、n形圆管5上水平设置的第四圆管2组成，第四圆管2下侧设有释放器固定座8。目字形圆管10上设有与两根n形管分别交叉的两根弧形管4，两根弧形管4的两端与目字形圆管10内部的两根圆管1两端相接。弧形管起到支撑、稳固、平衡作用，可减小释放器重量使搭载器承受的冲击力，为了IXSEA声学释放器在释放时的安全性其周围无任何仪器干涉，保证了释放器有足够的释放空间释放。

如图2-3所示，防撞护架为4个中空的第二U形圆管25组成，4个第二U形圆管25两端分别与第一托架的外侧方管及第一U形圆管12的底部通过螺钉连接。

如图4所示，支撑脚下端通过法兰盘连接有缓冲机构，缓冲机构由导杆30、套设于导杆30外的固定套筒28、套设于导杆外的8个碟形弹簧29、与导杆30顶端固接的挡块26组成，固定套筒28设于碟形弹簧上方，固定套筒28与挡块26之间还设有可拆卸套筒27。当设备下到水底时，导杆30可在机架下方的法兰盘9上的圆管内上下运动，碟形弹簧29可以缓冲导杆30的上下运动，减小设备收到的冲击力，从而避免设备损坏。碟形弹簧29根据不同的装配方式如对和和叠合装配会发生不同的弹性变形。使用时可随时根据搭载情况增减碟形弹簧29的数量以及改变装配方式，在不改变缓冲机构的机械结构的情况下来改变缓冲性能，以适应不同承载力和不同水深要求，避免装置在着陆时的瞬间冲击过大而损坏搭载仪器。

主体托架、防撞护架是由中空钢管组成，且任一密封段设有供水流出流入的小孔，可以使内外压力平衡，提高其抗压能力。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种自返式深海设备搭载器，用来搭载深海取样、培养装置和观测设备，其特征在于：包括搭载深海设备的主体托架、由卷弯钢管连接组成的防撞护架、由中空钢管套接组成的四个支撑脚；所述主体托架由搭载深海取样、培养装置的第一托架、搭载电源模块浮球的第二托架、搭载观测装置的第三托架、搭载释放器的第四托架由下至上组成，所述第一托架由平行设置的至少两根方管以及设于方管两端的两根第一圆管组成，所述两根第一圆管设于支撑脚下部，所述第二托架由与支撑脚顶部连接的两根与方管平行的第一U形圆管以及与第一U形圆管顶部连接的目字形圆管组成，所述两根第一U形圆管之间设有两根第二圆管，所述目字形圆管的四个角为圆角，所述第三托架由目字形圆管内部的两根圆管上水平设置的三根第三圆管组成，所述第四托架由目字形圆管内部两根圆管上竖直设置的n形圆管、n形圆管上水平设置的第四圆管组成，所述第四圆管下侧设有连接声学释放器释放机构的释放器固定座；所述防撞护架为若干中空的第二U形圆管组成，所述第二U形圆管两端分别与第一托架的外侧方管及第一U形圆管的底部连接；所述支撑脚下端通过法兰盘连接有缓冲机构，所述缓冲机构由导杆、套设于导杆外的固定套筒、套设于导杆外的若干碟形弹簧、与导杆顶端固接的挡块组成，所述固定套筒设于碟形弹簧上方。

2.根据权利要求1所述的自返式深海设备搭载器，其特征在于：所述方管为四根。

3.根据权利要求1所述的自返式深海设备搭载器，其特征在于：所述目字形圆管的两端分别由第五圆管分隔为四个方形框，所述四个方形框四角分别设有电源模块固定板。

4.根据权利要求3所述的自返式深海设备搭载器，其特征在于：所述第五圆管下侧竖直设有与第一U形圆管相接的第六圆管。

5.根据权利要求1所述的自返式深海设备搭载器，其特征在于：所述目字形圆管上设有与两根n形管分别交叉的两根弧形管，所述两根弧形管的两端与目字形圆管内部的两根圆管两端相接。

6.根据权利要求1所述的自返式深海设备搭载器，其特征在于：所述目字形圆管的四个圆角采用R150mm的圆弧卷弯而成。

7.根据权利要求1所述的自返式深海设备搭载器，其特征在于：所述碟形弹簧的装配方式为对合装配或叠合装配。

8.根据权利要求1所述的自返式深海设备搭载器，其特征在于：其特征在于：所述固定套筒与挡块之间还设有可拆卸套筒。

9.根据权利要求1所述的自返式深海设备搭载器，其特征在于：所述主体托架、防撞护架、支撑脚的任一密封段均设有小孔。