CN109029533B - 水下监测设备的导轨支撑机构及无围堰安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水下监测设备的导轨支撑机构，包括导轨基座、导轨、导轨支撑臂和抱箍，所述导轨竖直设置，导轨的上端与导轨基座固定连接；所述导轨支撑臂水平设置，其一端与所述导轨滑动连接，导轨支撑臂与所述抱箍固定连接。

Description

水下监测设备的导轨支撑机构及无围堰安装方法

技术领域

本发明涉及水下监测技术领域，更具体地，涉及一种水下监测设备的导轨支撑机构及无围堰安装方法。

背景技术

目前的水下监测设备多为固定式或自由移动式设置。固定式水下监测设备一般在探测点固定安装摄像头、流量计等数据采集仪器，对探测点附近固定深度的水体进行探测。固定式水下监测设备的固定结构比较简单，且由于固定安装，防水防锈抗腐蚀的能力高，可靠性好，工作持续时间长。缺点是使得水下监测设备只能对水下固定的坐标点进行检测，维修较繁琐。

自由移动式水下监测设备的水下工作部一般采用框架结构，在框架上安装探测装置及推进系统，水下工作部通过防水电缆与岸上或船上的控制器相连，获得控制信号，并传回探测器数据。自由移动式水下监测设备具有水下移动的灵活性，可通过遥控操作完成对未知环境水域的探测。但自由移动式水下监测设备的成本较高，常需要操作者的在线遥控操作。且由于其自身功率限制，对水流流速较大的水下探测的适应性较差，且对于特殊水域及环境下的特定探测，自由移动式水下监测设备具有一定的安全局限性。

目前，移动式水下监测设备一般通过导轨支撑机构进行布置，导轨支撑机构可在一定的范围内提供水下移动自由度，为水下监测设备提供支撑。并且，由于导轨支撑机构的支撑稳固，可靠性高，使得采用导轨支撑机构固定的水下监测设备具有较高的安全可靠性，可以抵抗高流速、大浪涌乃至台风等恶劣环境，从而提高水下监测设备的环境适用性。

但受到安装条件限制，导轨支撑机构一般无法做到较大尺寸，从而限制了水下监测设备的使用范围。目前常用的导轨支撑机构包括：

1）单点悬挂式，即将导轨支撑机构悬挂固定于支座、拦网等处。单点悬挂式导轨支撑机构可灵活布置，但受到结构限制，一般只能提供水下有限深度的探测，且由于悬挂安装的受力强度较低，水下监测设备承受恶劣工况的能力较差；

2）导轨固定式。即导轨按照使用条件设计固定支撑结构，支撑结构的支撑点一般不少于两个。支撑结构固定安装在岸基等基座上。该类导轨安装方式可大幅改善导轨的受力情况，提高相关机构设备应对恶劣工作环境的能力。且由于多点固定，导轨精度易于保障。但由于该类导轨采用多点固定模式，为提高导轨受力情况，部分固定点需要处于水下，以便保障导轨的良好受力。这就使得固定式导轨的安装成为一大难题。

目前，固定式导轨安装最直接的办法是采用离水导轨安装。即在用于安装导轨的建筑结构（一般为水中立柱、承台或岸边建筑物等）外围设立围堰，利用围堰阻挡海水进入，制造一个离水的安装环境。围堰安装可以有效保障安装精度，围堰内安装操作简单。但围堰建造成本高，且部分应用场合由于需要保证水流的连续性，无法建造围堰。所以，该类安装方式仅在导轨所依附的建筑建造过程中采用围堰施工时方可实现。另外一种离水安装方式适用于导轨依附结构可以移动至水体以外的情况，最为典型的应用是在船体表面固定导轨。船体驶入待测区域进行测量。采用这种方式的探测装置的探测范围受船体尺寸限制，对较深水域的直接探测能力较弱。

发明内容

本发明的发明目的在于解决现有技术安装导轨及固定式导轨支撑机构时需要设立围堰所导致的围堰建造成本高、安装过程复杂的技术缺陷，提供了一种无需设立围堰安装的水下监测设备的导轨支撑机构。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

一种水下监测设备的导轨支撑机构，包括导轨基座、导轨、导轨支撑臂和抱箍，所述导轨竖直设置，导轨的上端与导轨基座固定连接；所述导轨支撑臂水平设置，其一端与所述导轨滑动连接，导轨支撑臂与所述抱箍固定连接。

同时，本发明还提供了一种以上导轨支撑机构的无围堰安装方法，其具体的方案如下：

S1.将支撑机构吊装于承台上，然后将导轨基座与承台固定连接起来，此时导轨的局部位于水面之上，导轨支撑臂和抱箍也位于水面之上；

S2.利用辅助悬吊装置对导轨支撑臂进行悬吊，由于导轨支撑臂是与导轨滑动连接的，因此可调节辅助悬吊装置，使导轨支撑臂缓慢下降；

S3.当导轨支撑臂下降至期望位置时，停止辅助悬吊装置的悬吊，然后派遣潜水员下潜，对抱箍进行锁紧，使其与水中立柱固定连接；

S4.拆除辅助悬吊装置，安装完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的水下监测设备的导轨支撑结构通过导轨基座、抱箍实现两点或多点的固定，导轨与导轨支撑臂是滑动连接的，因此可以结合辅助悬吊装置的悬吊作用、潜水员实现对导轨支撑臂、抱箍的调整及最后抱箍的固定；本发明提供的导轨支撑机构构造、安装简单，安装的过程无需建立围堰，且能减少水下的工作量。

附图说明

图1为导轨支撑机构的使用示意图。

图2为导轨支撑机构的局部放大图。

图3为导轨支撑机构的局部剖面图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例1

如图1所示，本发明提供的制成机构包括导轨基座2、导轨1、导轨支撑臂6和2个抱箍4，所述导轨1竖直设置，导轨1的上端与导轨基座2固定连接；所述导轨支撑臂6水平设置，其一端与所述导轨1滑动连接；导轨支撑臂6与所述2个抱箍4固定连接，2个抱箍4分别设置于导轨支撑臂6的中部及另一端。其中，所述导轨基座2的竖向剖面为上小下大的直角三角形状，导轨基座2的侧面与所述导轨1的上端固定连接。

作为一个优选的实施方式，所述抱箍4包括固定半环和移动半环，固定半环的一端与所述导轨支撑臂6固定连接，固定半环的另一端与所述移动半环的一端通过螺栓进行活动式连接，移动半环能绕与固定半环另一端的连接处发生转动；所述移动半环的另一端通过螺栓与固定半环的一端固定连接。

作为一个优选的实施方式，如图2所示，导轨1上端、下端的左右两侧均设置有导向柱端板10，导轨1左右两侧分别竖直设置有导向柱8，导轨1左右两侧的导向柱8的上端、下端分别与对应侧位于导轨1上端、下端的导向柱端板10连接；所述导轨支撑臂6一端的左右两侧分别设置有导向滑块9，如图3所示，所述导向滑块9上竖直开设有导向孔11，导向滑块9通过导向孔11与导向柱8滑动连接。其中，导向滑块9的导向孔11的下侧设置有定位锥孔12，导向柱8的下端设置有定位圆锥14，导向孔11的定位锥孔12能够与导向柱8的定位圆锥14匹配啮合。导向孔11与导向柱8配合，在导轨支撑臂6竖直向下移动时，起到导向作用。而定位锥孔12与定位圆锥14配合，在导轨支撑臂6移动到工作位置时，起到竖直定位作用。

作为一个优选的实施方式，导向柱8的两端分别与导轨1上端、下端的导向柱端板10螺纹连接。

作为一个优选的实施方式，所述导向滑块9通过螺栓与导轨支撑臂6进行连接。

上述导轨1支撑机构的无围堰安装过程如下：

（1）将导轨1支撑机构吊装于承台3上，并完成导轨基座2与承台3预埋螺栓的紧固，此时一部分导轨1处于水面之上，而另外一部分导轨1处于水面之下；

（2）利用辅助悬吊装置对导轨支撑臂6进行悬吊，并使导轨支撑臂6位于如图1所示位置，调整辅助悬吊装置，使得抱箍4和导轨支撑臂6位于水面上；

（3）使抱箍4的移动半环及固定半环对承台3下的水中立柱5进行环绕，然后使用螺栓对移动半环的另一端与固定半环的一端进行连接，其中螺栓不处于紧固状态，此时移动半环、固定半环与水中立柱5之间留有间隙，方便抱箍4的上下移动；

（4）调节辅助悬挂装置，使导轨支撑臂6缓慢下降，下降过程中保持导轨支撑臂6水平，导轨支撑臂6上的导向滑块9沿导向柱8滑动，保证导轨支撑臂6下降运动的方向；

（5）导轨支撑臂6下滑至下端的导向柱端板10处，定位锥孔12与定位圆锥14啮合，实现导轨支撑臂6竖直定位；

（6）派遣潜水员水下锁紧抱箍4移动半环、固定半环之间的螺栓，对抱箍4进行锁紧，使其与水中立柱5固定连接；

（7）拆除辅助悬吊装置，安装完成。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水下监测设备的导轨支撑机构，其特征在于：包括导轨基座、导轨、导轨支撑臂和抱箍，所述导轨竖直设置，导轨的上端与导轨基座固定连接；所述导轨支撑臂水平设置，其一端与所述导轨滑动连接，导轨支撑臂与所述抱箍固定连接；

所述导轨上端、下端的左右两侧均设置有导向柱端板，导轨左右两侧分别竖直设置有导向柱，导轨左右两侧的导向柱的上端、下端分别与对应侧位于导轨上端、下端的导向柱端板连接；所述导轨支撑臂一端的左右两侧分别设置有导向滑块，导轨支撑臂一端左右两侧的导向滑块分别与导轨左右两侧的导向柱滑动连接；

所述导轨基座的竖向剖面为上小下大的直角三角形状，导轨基座的侧面与所述导轨的上端固定连接；

所述抱箍包括固定半环和移动半环，固定半环的一端与所述导轨支撑臂固定连接，固定半环的另一端与所述移动半环的一端通过螺栓进行活动式连接，移动半环能绕与固定半环另一端的连接处发生转动；所述移动半环的另一端通过螺栓与固定半环的一端固定连接。

2.根据权利要求1所述的水下监测设备的导轨支撑机构，其特征在于：所述支撑机构包括的抱箍的数量为2个，分别设置于导轨支撑臂的中部及另一端。

3.根据权利要求1所述的水下监测设备的导轨支撑机构，其特征在于：所述导向滑块上竖直开设有导向孔，导向滑块通过导向孔与导向柱滑动连接。

4.根据权利要求3所述的水下监测设备的导轨支撑机构，其特征在于：所述导向滑块的导向孔的下侧设置有定位锥孔，导向柱的下端设置有定位圆锥，导向孔的定位锥孔能够与导向柱的定位圆锥匹配啮合。

5.根据权利要求1所述的水下监测设备的导轨支撑机构，其特征在于：所述导向柱的两端分别与导轨上端、下端的导向柱端板螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的水下监测设备的导轨支撑机构，其特征在于：所述导向滑块通过螺栓与导轨支撑臂进行连接。

7.一种权利要求1～6任一项所述机构的无围堰安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.将支撑机构吊装于承台上，然后将导轨基座与承台固定连接起来，此时导轨的局部位于水面之上，导轨支撑臂和抱箍也位于水面之上；

S2.利用辅助悬吊装置对导轨支撑臂进行悬吊，由于导轨支撑臂是与导轨滑动连接的，因此可调节辅助悬吊装置，使导轨支撑臂缓慢下降；

S3.当导轨支撑臂下降至期望位置时，停止辅助悬吊装置的悬吊，然后派遣潜水员下潜，对抱箍进行锁紧，使其与水中立柱固定连接；

S4.拆除辅助悬吊装置，安装完成。