CN112413307A - 一种波浪能驱动的爬缆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种波浪能驱动的爬缆装置，包括浮球、连接在浮球底部的缆绳，所述的缆绳上设有上挡板、下挡板、位于上挡板与下挡板之间的自动升降装置，所述的自动升降装置包括两块相互连接的面板，所述的两块面板之间设有升降空间，所述的缆绳从升降空间穿过，所述的升降空间内还设有固定在面板上的单向缆绳夹持装置、与单向缆绳夹持装置联动的换向装置，所述的换向装置包括两端均伸出面板范围的换向杆，所述的换向杆与上挡板、下挡板配合设置，所述的两块面板上分别设有观测设备。本发明便于收放，能够解决在观察海洋垂直剖面时装置自动升降，且利用波浪能驱动装置，效果优于采用电能驱动装置自动升降，大大减少电池用量。
Description
技术领域
本发明涉及海洋科学考察设备技术领域，具体为一种波浪能驱动的爬缆装置。
背景技术
在海洋科考中，常常需要对海洋垂直面进行科学观察，即对海洋从上到下的剖面上各水层进行观察，观察高度不等的各水层的水文参数及水文现象，如果在不同高度都设置观察设备，显然是耗资巨大且没有必要的，如果采用人工或电能驱动的可升降观察设备，又需要人工值守，或者由于驱动观察设备升降消耗较多电能，需要经常更换电池。
发明内容
本发明是针对需要放置到水下对海洋垂直剖面进行观测的设备，提供一种结构简单，能够利用波浪能驱动完成爬升，可自动升降的爬缆装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种波浪能驱动的爬缆装置，包括浮球、连接在浮球底部的缆绳，所述的缆绳上设有上挡板、下挡板、位于上挡板与下挡板之间的自动升降装置，所述的自动升降装置包括两块相互连接的面板，所述的两块面板之间设有升降空间，所述的缆绳从升降空间穿过，所述的升降空间内还设有固定在面板上的单向缆绳夹持装置、与单向缆绳夹持装置联动的换向装置，所述的换向装置包括两端均伸出面板范围的换向杆，所述的换向杆与上挡板、下挡板配合设置，所述的两块面板上分别设有观测设备。
优选的，所述的自动升降装置的单向缆绳夹持装置包括两组爬手，所述的两组爬手分别设有位于缆绳两侧的左转动钩、右转动钩，所述的左转动钩、右转动钩分别通过销轴、扭簧与面板可转动连接，所述的左转动钩、右转动钩为L型，所述的换向装置的换向杆设有左换向杆、右换向杆，所述的左换向杆与两组爬手的左转动钩联动，所述的右换向杆与两组爬手的右转动钩联动。本方案爬手上有扭簧，但是力量不大，用于爬手复位而不是夹住缆绳，如果缆绳向上运动时，会带动爬手向上转动，爬手刚好是卡紧缆绳的；另外缆绳向下运动时，装置不随缆绳一起运动的原因是，缆绳上下起伏的速度快，装置只有微负浮力，所以缆绳会相对装置向下运动。
优选的，所述的换向装置包括拉簧、固设于面板上的导向轴、拉簧固定柱，所述的换向杆上设有换向块、拉簧销柱、与导向轴配合的长条孔，所述的换向块与单向缆绳夹持装置的左转动钩、右转动钩配合设置，所述的拉簧两端分别与拉簧固定柱、拉簧销柱连接。本方案中拉簧的作用是给换向杆定位的作用，它可以保证换向杆只有在碰到上、下挡板后才会移动，而在其它升降过程中，换向杆不会产生移动。
优选的，所述的两组爬手的左转动钩、右转动钩与缆绳接近的侧面设有倒角面，所述的倒角面与缆绳接触。本方案的倒角面是保证左转动钩、右转动钩与缆绳接触为面接触，保证缆绳被卡住时不会产生滑动。
优选的，所述的左转动钩、右转动钩与缆绳接触处向缆绳底部倾斜，所述的自动升降装置为负浮力装置。
优选的，所述的左转动钩、右转动钩与缆绳接触处向缆绳顶部倾斜，所述的自动升降装置为正浮力装置。
本方案单向缆绳夹持装置正装时，此时将自动升降装置设置为具有微负浮力，换向架上装的调整块不会干涉单向爬手，自动升降装置会一步一步沿着绳子向上爬行，当爬到缆绳顶端，换向架碰到挡板后，切换位置，此时换向架上装的调整块会干涉单向爬手，撑开单向爬手，单向爬手失效，自动升降装置由于是负浮力，沿着绳子向下运动，运动到缆绳底端后，换向架碰到挡板，切换到另一个位置，此时，单向爬手不在受到干涉，自动升降装置开始一步一步沿着绳子向上爬行；本方案的主要动力是海浪，海浪带动浮球上下起伏，浮球带动缆绳上下起伏，当缆绳向下运动时，单向爬手也可随之向下转动，缆绳就能够通过单向爬手向下运动，而当缆绳向上运动时，单向爬手不能随之向上转动，因而缆绳不能通过单向爬手，此时整个自动升降装置的表现就是会随着缆绳向上运动。
本方案单向缆绳夹持装置反装时，将自动升降装置调为具有微正浮力，自动升降装置的升降原理与装置正装时相反，也可实现自动升降装置沿着缆绳往复运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：便于收放，能够解决在观察海洋垂直剖面时装置自动升降，且利用波浪能驱动装置，效果优于采用电能驱动装置自动升降，大大减少电池用量。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图。
图2为本发明正装时的自动升降装置爬升状态示意图。
图3为图2中A处放大图。
图4为本发明正装时的自动升降装置降落状态示意图。
图中：1-浮球 2-缆绳 3-上挡板 4-下挡板
5-自动升降装置 6-面板 7-换向杆 8-左转动钩
9-右转动钩 10-拉簧 11-换向块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
一种波浪能驱动的爬缆装置，包括浮球1、连接在浮球1底部的缆绳2，缆绳2上设有上挡板3、下挡板4、位于上挡板3与下挡板4之间的自动升降装置5，自动升降装置5包括两块相互连接的面板6，两块面板6之间设有升降空间，缆绳2从升降空间穿过，升降空间内还设有固定在面板6上的单向缆绳夹持装置、与单向缆绳夹持装置联动的换向装置，换向装置包括两端均伸出面板6范围的换向杆7，换向杆7与上挡板3、下挡板4配合设置，两块面板6上分别设有观测设备；
自动升降装置5的单向缆绳夹持装置包括两组爬手，两组爬手分别设有位于缆绳2两侧的左转动钩8、右转动钩9，左转动钩8、右转动钩9分别通过销轴、扭簧与面板6可转动连接，左转动钩8、右转动钩9为L型，换向装置的换向杆7设有左换向杆、右换向杆，左换向杆与两组爬手的左转动钩8联动，右换向杆与两组爬手的右转动钩9联动；
换向装置包括拉簧10、固设于面板6上的导向轴、拉簧固定柱，换向杆7上设有换向块11、拉簧销柱、与导向轴配合的长条孔，换向块11与单向缆绳夹持装置的左转动钩8、右转动钩9配合设置，拉簧两端分别与拉簧固定柱、拉簧销柱连接；
两组爬手的左转动钩8、右转动钩9与缆绳2接近的侧面设有倒角面，倒角面与缆绳2接触；
左转动钩8、右转动钩9与缆绳2接触处向缆绳2底部倾斜，即单向缆绳夹持装置正装，自动升降装置5为负浮力装置。
此外，左转动钩8、右转动钩9与缆绳2接触处向缆绳顶部倾斜，即单向缆绳夹持装置反装，自动升降装置5为正浮力装置。
具体使用过程是：单向缆绳夹持装置正装时，海浪带动浮球1上下起伏，浮球1带动缆绳2上下起伏，当缆绳2随浮球1向下运动时，单向爬手也可随之向下转动，缆绳2就能够通过单向爬手向下运动，而当缆绳2随浮球1向上运动时，单向爬手不能随之向上转动，因而缆绳2不能通过单向爬手，此时整个自动升降装置5的表现就是会随着缆绳2向上运动；自动升降装置5上升至换向杆7接触上挡板3后，受上挡板3阻挡向下移动，换向块11带动左转动钩8、右转动钩9向下转动，而后换向杆7在拉簧10作用下定位，整个自动升降装置5为负浮力且左转动钩8、右转动钩9不再卡住缆绳2的情况下，自动升降装置5下沉直至换向杆7接触下挡板4后向上移动，换向块11带动左转动钩8、右转动钩9向上转动，而后换向杆7在拉簧10作用下定位，左转动钩8、右转动钩9再次卡住缆绳2，整个自动升降装置5重新开始爬缆过程。
另外，单向缆绳夹持装置正装时，自动升降装置5为正浮力装置，其升原理与单向缆绳夹持装置正装时相反，也可实现自动升降装置5沿着缆绳2往复运动。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种波浪能驱动的爬缆装置，包括浮球、连接在浮球底部的缆绳，其特征在于，所述的缆绳上设有上挡板、下挡板、位于上挡板与下挡板之间的自动升降装置，所述的自动升降装置包括两块相互连接的面板，所述的两块面板之间设有升降空间，所述的缆绳从升降空间穿过，所述的升降空间内还设有固定在面板上的单向缆绳夹持装置、与单向缆绳夹持装置联动的换向装置，所述的换向装置包括两端均伸出面板范围的换向杆，所述的换向杆与上挡板、下挡板配合设置，所述的两块面板上分别设有观测设备。
2.根据权利要求1所述的一种波浪能驱动的爬缆装置，其特征是，所述的自动升降装置的单向缆绳夹持装置包括两组爬手，所述的两组爬手分别设有位于缆绳两侧的左转动钩、右转动钩，所述的左转动钩、右转动钩分别通过销轴、扭簧与面板可转动连接，所述的左转动钩、右转动钩为L型，所述的换向装置的换向杆设有左换向杆、右换向杆，所述的左换向杆与两组爬手的左转动钩联动，所述的右换向杆与两组爬手的右转动钩联动。
3.根据权利要求1或2所述的一种波浪能驱动的爬缆装置，其特征是，所述的换向装置包括拉簧、固设于面板上的导向轴、拉簧固定柱，所述的换向杆上设有换向块、拉簧销柱、与导向轴配合的长条孔，所述的换向块与单向缆绳夹持装置的左转动钩、右转动钩配合设置，所述的拉簧两端分别与拉簧固定柱、拉簧销柱连接。
4.根据权利要求2所述的一种波浪能驱动的爬缆装置，其特征是，所述的两组爬手的左转动钩、右转动钩与缆绳接近的侧面设有倒角面，所述的倒角面与缆绳接触。
5.根据权利要求2所述的一种波浪能驱动的爬缆装置，其特征是，所述的左转动钩、右转动钩与缆绳接触处向缆绳底部倾斜，所述的自动升降装置为负浮力装置。
6.根据权利要求2所述的一种波浪能驱动的爬缆装置，其特征是，所述的左转动钩、右转动钩与缆绳接触处向缆绳顶部倾斜，所述的自动升降装置为正浮力装置。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116605353A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-18 | 自然资源部第一海洋研究所 | 一种波浪驱动式剖面观测锚碇浮标系统及工作方法 |
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2020
- 2020-11-17 CN CN202011286025.4A patent/CN112413307A/zh active Pending
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| CN116605353B (zh) * | 2023-07-18 | 2023-10-13 | 自然资源部第一海洋研究所 | 一种波浪驱动式剖面观测锚碇浮标系统及工作方法 |
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