CN113071609B - 一种抗风浪易现场维护的浮标装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种抗风浪易现场维护的浮标装置，包括：浮标本体，具有多个限位凹槽；转动浮杆，一端转动安装在限位凹槽中；浮块，可拆卸安装在转动浮杆的活动端；限位管，上端与浮标本体的中部可拆卸固定，下端用于伸入水中；配重套，滑动外套在限位管上；以及连接绳，一端与配重套连接，另一端与转动浮杆的活动端连接。本申请的浮标装置使用时，将较重的配重套释放后，能够使配重套沿限位管的方向下移，配重套除了通过连接绳使转动浮杆保持在展开工作位，还能够使浮标装置的重心下移，提高稳定性；当浮标本体向一边倾斜时，该方向的浮块没入水中，转动浮杆会产生阻止浮标本体继续倾斜的浮力，从而能够有效减缓浮标本体的摇晃。

Description

一种抗风浪易现场维护的浮标装置

技术领域

本发明涉及海上浮力设备领域，具体涉及一种抗风浪易现场维护的浮标装置。

背景技术

浮标是海上安装科研设备的重要平台，目前没有减轻或防止浮标晃动的有效手段，浮标现场维护困难，海况差时浮标晃动剧烈，人员很难上标拆卸和维护设备，虽然船舶有波浪补偿器，但成本高昂并不适用于浮标。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种抗风浪易现场维护的浮标装置。

本发明采取的技术方案如下：

一种抗风浪易现场维护的浮标装置，包括：

浮标本体，浮标本体上表面具有多个绕浮标本体轴线均匀分布的限位凹槽，所述限位凹槽的一端延伸至浮标本体的边沿；

转动浮杆，一端转动安装在所述限位凹槽中，所述转动浮杆具有收拢工作位和展开工作位，在收拢工作位时，转动浮杆向浮标本体内侧转动，转动浮杆完全嵌入限位凹槽，在展开工作位时，转动浮杆向浮标本体外侧转动，转动浮杆的活动端位于浮标本体外侧；

限位管，上端与所述浮标本体的中部可拆卸固定，下端用于伸入水中；

配重套，滑动外套在所述限位管上；以及

连接绳，一端与所述配重套连接，另一端与所述转动浮杆的活动端连接；

配重套释放后，在配重套重力作用下，配重套沿限位管的方向下移，通过所述连接绳带动所述转动浮杆转动至展开工作位。

本申请的浮标装置使用时，将较重的配重套释放后，能够使配重套沿限位管的方向下移，配重套除了通过连接绳使转动浮杆保持在展开工作位，还能够使浮标装置的重心下移，提高稳定性；当浮标本体向一边倾斜时，该方向的转动浮杆没入水中，转动浮杆会产生阻止浮标本体继续倾斜的浮力，从而能够有效减缓浮标本体的摇晃。此外，本申请的浮标装置在存储或运输时，可以将限位管拆除，转动浮杆处于完全嵌入限位凹槽的收拢工作位，从而每个部件体积较小，方便存储和运输。

实际运用时，限位凹槽至少有3个，优选为4~6个。

于本发明其中一实施例中，所述转动浮杆的转动轴上安装有扭簧，所述扭簧用于在配重套位于最上端时，使转动浮杆处于收拢工作位。

于本发明其中一实施例中，所述限位凹槽的外侧端具有贯穿口，所述贯穿口上安装有两个滑轮，其中一个滑轮靠内侧且位于贯穿口上部，另一个滑轮靠外侧且位于贯穿口下部，所述连接绳从两个滑轮之间的空间穿过。

滑轮的设计能够有效降低摩擦力，方便连接绳活动。

于本发明其中一实施例中，浮标装置还包括固定套；浮标本体的中部具有沉头孔，且沉头孔的大径端位于浮标本体的下端面；所述限位管包括相互连接的小径段和大径段，所述小径段位于限位管的上方，所述小径段穿过沉头孔后与所述固定套连接；

所述固定套与小径段螺纹连接或者通过紧固件连接。

于本发明其中一实施例中，所述限位管具有沿自身长度方向设置的条形凹口，所述条形凹口的一端延伸至限位管的上端面；所述配重套包括环状本体、位于环状本体内圈的连接架以及连接连接架和环状本体的连接部，所述环状本体外套在限位管上，所述连接架位于限位管内部，所述连接部穿过所述条形凹口。

通过条形凹口能够防止配重套周向转动。

于本发明其中一实施例中，所述限位管的大径段的下部设置有防脱结构，所述防脱结构用于与配重套配合，在配重套下移到位后阻止配重套上移。

于本发明其中一实施例中，所述配重套的内侧壁具有限位槽，所述防脱结构包括：

安装槽，设置在限位管的外侧壁；

防脱件，上端转动安装在所述安装槽内，所述防脱件的下端位于安装槽的外侧，防脱件位于安装槽的外侧部分具有导向面；以及

复位弹簧，一端与安装槽相抵靠，另一端与所述防脱件连接，用于使防脱件具有向外侧转动的转动趋势；

所述配重套下移与导向面抵靠后，克服复位弹簧的弹性力，将防脱件压入安装槽，当配重套的限位槽与防脱件相对应时，防脱件在复位弹簧的作用下复位，防脱件转动伸入所述限位槽。

实际运用时，所述导向面为斜面或曲面。通过限位槽与防脱件的配合，能够防止配重套上移，即能够有效保证转动浮杆处于展开工作位。

于本发明其中一实施例中，浮标装置还包括收拢组件；所述配重套的内侧壁具有限位槽，所述防脱结构包括：

安装槽，设置在限位管的外侧壁；

通孔，位于安装槽的底壁，贯穿所述限位管；

防脱件，上端转动安装在所述安装槽内，所述防脱件的下端位于安装槽的外侧，防脱件位于安装槽的外侧部分具有导向面；

复位弹簧，一端与安装槽相抵靠，另一端与所述防脱件连接，用于使防脱件具有向外侧转动的转动趋势；

受拉件，一端与所述防脱件固定，另一端穿过所述通孔位于限位管的内部，受拉件位于限位管的一端具有弹性弧形部，所述弹性弧形部向下侧弯曲；

所述收拢组件包括：

收卷盘，安装在浮标本体的上方；

收卷电机，用于驱动所述收卷盘转动；

重力环，外套在所述连接架上，当连接架下移至最下方后，重力环在自身重力作用下外套在所述受拉件的弹性弧形部上；以及

绳索，一端与重力环的上端连接，另一端与所述收卷盘连接；

所述配重套下移与导向面抵靠后，克服复位弹簧的弹性力，将防脱件压入安装槽，当配重套的限位槽与防脱件相对应时，防脱件在复位弹簧的作用下复位，使防脱件转动，伸入所述限位槽；

配重套释放后，绳索也释放，与配重套一起下移，当配重套的限位槽与防脱件配合后，配重套不再下移，此时重力环在自身重力的作用下相对连接架下移一段距离，重力环能够从弹性受拉部上滑落并外套在弹性受拉部上。当需要将配重套提起时，收卷电机工作，通过绳索带动重力环上移，此时重力环先与弹性弧形部接触，带动防脱件转动，使防脱件脱离限位槽，然后重力环与连接架配合，带动配重套上移，配重套上移时，弹性弧形部进一步变形，直至从重力环中脱离并复位。

于本发明其中一实施例中，所述连接架为工字型，所述重力环外套在连接架的中部。

工字型的结构能够有效对重力环进行限位，从而可以保证重力环在最低位置时能够外套在弹性弧形部。

于本发明其中一实施例中，所述重力环为椭圆形或圆形；所述重力环的下端具有配重块。

于本发明其中一实施例中，浮标装置还包括浮块，所述浮块用于可拆卸安装在转动浮杆的活动端；所述转动浮杆的活动端端面具有定位孔，活动端的上表面具有与所述定位孔连通的多个第一固定孔，所述浮块包括浮块本体以及与浮块本体连接的连接杆，所述连接杆上具有限位台阶，所述连接杆远离浮块本体的一端具有多个第二固定孔，所述连接杆的端部具有倒角，所述连接杆用于插入所述转动浮杆的定位孔中，限位台阶与活动端端面抵靠，连接杆通过依次穿过第一固定孔和第二固定孔的定位件与转动浮杆固定住，所述定位件为螺栓或固定销。

通过这种插接结构，方便现场对浮块进行快速安装，此外，本申请的浮标装置在存储或运输时，可以将浮块和限位管拆除，转动浮杆处于完全嵌入限位凹槽的收拢工作位，从而每个部件体积较小，方便存储和运输。

当浮标本体向一边倾斜时，该方向的浮块没入水中，浮块会产生阻止浮标本体继续倾斜的浮力，从而能够有效减缓浮标本体的摇晃。

实际运用时，浮标本体和浮块采用小于水体密度的聚合物制造，如PE聚乙烯。

实际运用时，优选的，浮标本体为圆盘状结构，浮块也为圆盘状结构，浮块的面积是浮标本体面积的10%~20%。

本发明的有益效果是：本申请的浮标装置使用时，将较重的配重套释放后，能够使配重套沿限位管的方向下移，配重套除了通过连接绳使转动浮杆保持在展开工作位，还能够使浮标装置的重心下移，提高稳定性；当浮标本体向一边倾斜时，该方向的转动浮杆没入水中，转动浮杆会产生阻止浮标本体继续倾斜的浮力，从而能够有效减缓浮标本体的摇晃。此外，本申请的浮标装置在存储或运输时，可以将限位管拆除，转动浮杆处于完全嵌入限位凹槽的收拢工作位，从而每个部件体积较小，方便存储和运输。

附图说明

图1是实施例1抗风浪易现场维护的浮标装置的结构示意图；

图2是实施例1抗风浪易现场维护的浮标装置的剖视图；

图3是图2A处的放大图；

图4是浮标本体的示意图；

图5是限位管的示意图；

图6是浮标本体、转动浮杆、配重套和连接绳的示意图；

图7是浮标本体、转动浮杆、配重套和连接绳另一角度的示意图；

图8是浮标本体、转动浮杆、配重套、连接绳、限位管和固定套的示意图；

图9是拆除浮块转动浮杆处于收拢工作位时的示意图；

图10是实施例2抗风浪易现场维护的浮标装置的结构示意图；

图11是实施例2抗风浪易现场维护的浮标装置的另一角度的结构示意图；

图12是图11中B处的放大图；

图13是实施例2抗风浪易现场维护的浮标装置的剖视图；

图14是图13中C处的放大图；

图15是浮块与转动浮杆连接后的示意图；

图16是浮块与转动浮杆分离后的示意图；

图17是实施例3转动浮杆嵌入浮标本体的示意图；

图18是实施例3转动浮杆展开后的示意图。

图中各附图标记为：

1、浮标本体；2、限位凹槽；3、转动浮杆；4、活动端；5、浮块；6、限位管；7、配重套；8、连接绳；9、贯穿口；10、滑轮；11、固定套；12、沉头孔；13、小径段；14、大径段；15、条形凹口；16、环状本体；17、连接架；18、连接部；19、防脱结构；20、限位槽；21、安装槽；22、防脱件；23、导向面；24、复位弹簧；25、通孔；26、受拉件；27、弹性弧形部；28、收卷盘；29、重力环；30、绳索；31、定位孔；32、第一固定孔；33、浮块本体；34、连接杆；35、限位台阶；36、倒角；37、定位件；38、第二固定孔。

具体实施方式

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例1

如图1~9所示，一种抗风浪易现场维护的浮标装置，包括：

浮标本体1，浮标本体1上表面具有多个绕浮标本体1轴线均匀分布的限位凹槽2，限位凹槽2的一端延伸至浮标本体1的边沿；

转动浮杆3，一端转动安装在限位凹槽2中，转动浮杆3具有收拢工作位和展开工作位，在收拢工作位时，转动浮杆3向浮标本体1内侧转动，转动浮杆3完全嵌入限位凹槽2，在展开工作位时，转动浮杆3向浮标本体1外侧转动，转动浮杆3的活动端4位于浮标本体1外侧；

浮块5，用于可拆卸安装在转动浮杆3的活动端4；

限位管6，上端与浮标本体1的中部可拆卸固定，下端用于伸入水中；

配重套7，滑动外套在限位管6上；以及

连接绳8，一端与配重套7连接，另一端与转动浮杆3的活动端4连接；

配重套7释放后，在配重套7重力作用下，配重套7沿限位管6的方向下移，通过连接绳8带动转动浮杆3转动至展开工作位。

本申请的浮标装置使用时，将较重的配重套7释放后，能够使配重套7沿限位管6的方向下移，配重套7除了通过连接绳8使转动浮杆3保持在展开工作位，还能够使浮标装置的重心下移，提高稳定性；当浮标本体1向一边倾斜时，该方向的浮块5没入水中，浮块5会产生阻止浮标本体1继续倾斜的浮力，从而能够有效减缓浮标本体1的摇晃。

此外，本申请的浮标装置在存储或运输时，可以将浮块5和限位管6拆除，转动浮杆3处于完全嵌入限位凹槽2的收拢工作位，从而每个部件体积较小，方便存储和运输。

实际运用时，浮标本体1和浮块5采用小于水体密度的聚合物制造，如PE聚乙烯。

实际运用时，限位凹槽2至少有3个，优选为4~6个，本实施例中为4个。

实际运用时，优选的，浮标本体1为圆盘状结构，浮块5也为圆盘状结构，浮块5的面积是浮标本体1面积的10%~20%。

如图15和16所述，本实施例中，转动浮杆3的活动端4端面具有定位孔31，活动端4的上表面具有与定位孔31连通的多个第一固定孔32，浮块5包括浮块5本体以及与浮块5本体连接的连接杆34，连接杆34上具有限位台阶35，连接杆34远离浮块5本体的一端具有多个第二固定孔38，连接杆34的端部具有倒角36，连接杆34用于插入转动浮杆3的定位孔31中，限位台阶35与活动端4端面抵靠，连接杆34通过依次穿过第一固定孔32和第二固定孔38的定位件37与转动浮杆3固定住，定位件37为螺栓或固定销。

通过这种插接结构，方便现场对浮块进行快速安装。

实际运用时，转动浮杆3的转动轴上安装有扭簧，扭簧用于在配重套7位于最上端时，使转动浮杆3处于收拢工作位。

如图2和4所示，于本实施例中，限位凹槽2的外侧端具有贯穿口9，贯穿口9上安装有两个滑轮10，其中一个滑轮10靠内侧且位于贯穿口9上部，另一个滑轮10靠外侧且位于贯穿口9下部，连接绳8从两个滑轮10之间的空间穿过。滑轮10的设计能够有效降低摩擦力，方便连接绳8活动。

如图2、4、5和9所示，于本实施例中，浮标装置还包括固定套11；浮标本体1的中部具有沉头孔12，且沉头孔12的大径端位于浮标本体1的下端面；限位管6包括相互连接的小径段13和大径段14，小径段13位于限位管6的上方，小径段13穿过沉头孔12后与固定套11连接；

固定套11与小径段13螺纹连接或者通过紧固件连接。

如图5、7和9所示，于本实施例中，限位管6具有沿自身长度方向设置的条形凹口15，条形凹口15的一端延伸至限位管6的上端面；配重套7包括环状本体16、位于环状本体16内圈的连接架17以及连接连接架17和环状本体16的连接部18，环状本体外套在限位管6上，连接架17位于限位管6内部，连接部18穿过条形凹口15。通过条形凹口15能够防止配重套7周向转动。

于本实施例中，限位管6的大径段14的下部设置有防脱结构19，防脱结构19用于与配重套7配合，在配重套7下移到位后阻止配重套7上移。

如图2、3和5所示，本实施例中，配重套7的内侧壁具有限位槽20，防脱结构19包括：

安装槽21，设置在限位管6的外侧壁；

防脱件22，上端转动安装在安装槽21内，防脱件22的下端位于安装槽21的外侧，防脱件22位于安装槽21的外侧部分具有导向面23；以及

复位弹簧24，一端与安装槽21相抵靠，另一端与防脱件22连接，用于使防脱件22具有向外侧转动的转动趋势；

配重套7下移与导向面23抵靠后，克服复位弹簧24的弹性力，将防脱件22压入安装槽21，当配重套7的限位槽20与防脱件22相对应时，防脱件22在复位弹簧24的作用下复位，防脱件22转动伸入限位槽20。

实际运用时，导向面23为斜面或曲面。通过限位槽20与防脱件22的配合，能够防止配重套7上移，即能够有效保证转动浮杆3处于展开工作位。

实施例2

如图10~14所示，本实施例与实施例1的区别在于，浮标装置还包括收拢组件；防脱结构19还包括：

通孔25，位于安装槽21的底壁，贯穿限位管6；以及

受拉件26，一端与防脱件22固定，另一端穿过通孔25位于限位管6的内部，受拉件26位于限位管6的一端具有弹性弧形部27，弹性弧形部27向下侧弯曲；

收拢组件包括：

收卷盘28，安装在浮标本体1的上方；

收卷电机（图中省略未画出），用于驱动收卷盘28转动；

重力环29，外套在连接架17上，当连接架17下移至最下方后，重力环29在自身重力作用下外套在受拉件26的弹性弧形部27上；以及

绳索30，一端与重力环29的上端连接，另一端与收卷盘28连接；

配重套7下移与导向面23抵靠后，克服复位弹簧24的弹性力，将防脱件22压入安装槽21，当配重套7的限位槽20与防脱件22相对应时，防脱件22在复位弹簧24的作用下复位，使防脱件22转动，伸入限位槽20；配重套7释放后，绳索30也释放，与配重套7一起下移，当配重套7的限位槽20与防脱件22配合后，配重套7不再下移，此时重力环29在自身重力的作用下相对连接架17下移一段距离，重力环29能够从弹性受拉部上滑落并外套在弹性受拉部上。当需要将配重套7提起时，收卷电机工作，通过绳索30带动重力环29上移，此时重力环29先与弹性弧形部27接触，带动防脱件22转动，使防脱件22脱离限位槽20，然后重力环29与连接架17配合，带动配重套7上移，配重套7上移时，弹性弧形部27进一步变形，直至从重力环29中脱离并复位。

于本实施例中，连接架17为工字型，重力环29外套在连接架17的中部。工字型的结构能够有效对重力环29进行限位，从而可以保证重力环29在最低位置时能够外套在弹性弧形部27。

实际运用时，重力环29为椭圆形或圆形；重力环29的下端具有配重块。

实施例3

如图17和18所示，本实施例与实施例1或实施例2的区别在于，没有设置浮块。使用时，当浮标本体向一边倾斜时，该方向的转动浮杆没入水中，转动浮杆会产生阻止浮标本体继续倾斜的浮力，从而能够有效减缓浮标本体的摇晃。本实施例相对于实施例1和实施例2而言，不需要安装浮块，实用更方便。

图17和18仅是示意图，实际运用时，优选的，为了尽可能增加浮力，转动浮杆采用体积更大的扁平结构。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种抗风浪易现场维护的浮标装置，其特征在于，包括：

浮标本体，浮标本体上表面具有多个绕浮标本体轴线均匀分布的限位凹槽，所述限位凹槽的一端延伸至浮标本体的边沿；

转动浮杆，一端转动安装在所述限位凹槽中，所述转动浮杆具有收拢工作位和展开工作位，在收拢工作位时，转动浮杆向浮标本体内侧转动，转动浮杆完全嵌入限位凹槽，在展开工作位时，转动浮杆向浮标本体外侧转动，转动浮杆的活动端位于浮标本体外侧；

限位管，上端与所述浮标本体的中部可拆卸固定，下端用于伸入水中；

配重套，滑动外套在所述限位管上；以及

连接绳，一端与所述配重套连接，另一端与所述转动浮杆的活动端连接；

配重套释放后，在配重套重力作用下，配重套沿限位管的方向下移，通过所述连接绳带动所述转动浮杆转动至展开工作位；

浮标装置还包括固定套；浮标本体的中部具有沉头孔，且沉头孔的大径端位于浮标本体的下端面；所述限位管包括相互连接的小径段和大径段，所述小径段位于限位管的上方，所述小径段穿过沉头孔后与所述固定套连接；

所述固定套与小径段螺纹连接或者通过紧固件连接；

所述限位管具有沿自身长度方向设置的条形凹口，所述条形凹口的一端延伸至限位管的上端面；所述配重套包括环状本体、位于环状本体内圈的连接架以及连接连接架和环状本体的连接部，所述环状本体外套在限位管上，所述连接架位于限位管内部，所述连接部穿过所述条形凹口；

所述限位管的大径段的下部设置有防脱结构，所述防脱结构用于与配重套配合，在配重套下移到位后阻止配重套上移；

所述配重套的内侧壁具有限位槽，所述防脱结构包括：

安装槽，设置在限位管的外侧壁；

防脱件，上端转动安装在所述安装槽内，所述防脱件的下端位于安装槽的外侧，防脱件位于安装槽的外侧部分具有导向面；以及

复位弹簧，一端与安装槽相抵靠，另一端与所述防脱件连接，用于使防脱件具有向外侧转动的转动趋势；

所述配重套下移与导向面抵靠后，克服复位弹簧的弹性力，将防脱件压入安装槽，当配重套的限位槽与防脱件相对应时，防脱件在复位弹簧的作用下复位，防脱件转动伸入所述限位槽。

2.如权利要求1所述的抗风浪易现场维护的浮标装置，其特征在于，所述转动浮杆的转动轴上安装有扭簧，所述扭簧用于在配重套位于最上端时，使转动浮杆处于收拢工作位。

3.如权利要求1所述的抗风浪易现场维护的浮标装置，其特征在于，所述限位凹槽的外侧端具有贯穿口，所述贯穿口上安装有两个滑轮，其中一个滑轮靠内侧且位于贯穿口上部，另一个滑轮靠外侧且位于贯穿口下部，所述连接绳从两个滑轮之间的空间穿过。

4.如权利要求1所述的抗风浪易现场维护的浮标装置，其特征在于，浮标装置还包括收拢组件；所述配重套的内侧壁具有限位槽，所述防脱结构包括：

安装槽，设置在限位管的外侧壁；

通孔，位于安装槽的底壁，贯穿所述限位管；

防脱件，上端转动安装在所述安装槽内，所述防脱件的下端位于安装槽的外侧，防脱件位于安装槽的外侧部分具有导向面；

复位弹簧，一端与安装槽相抵靠，另一端与所述防脱件连接，用于使防脱件具有向外侧转动的转动趋势；

受拉件，一端与所述防脱件固定，另一端穿过所述通孔位于限位管的内部，受拉件位于限位管的一端具有弹性弧形部，所述弹性弧形部向下侧弯曲；

所述收拢组件包括：

收卷盘，安装在浮标本体的上方；

收卷电机，用于驱动所述收卷盘转动；

重力环，外套在所述连接架上，当连接架下移至最下方后，重力环在自身重力作用下外套在所述受拉件的弹性弧形部上；以及

绳索，一端与重力环的上端连接，另一端与所述收卷盘连接；

所述配重套下移与导向面抵靠后，克服复位弹簧的弹性力，将防脱件压入安装槽，当配重套的限位槽与防脱件相对应时，防脱件在复位弹簧的作用下复位，使防脱件转动，伸入所述限位槽。

5.如权利要求4所述的抗风浪易现场维护的浮标装置，其特征在于，所述连接架为工字型，所述重力环外套在连接架的中部；所述重力环为椭圆形或圆形；所述重力环的下端具有配重块。

6.如权利要求1~5任意一项所述的抗风浪易现场维护的浮标装置，其特征在于，浮标装置还包括浮块，所述浮块用于可拆卸安装在转动浮杆的活动端；所述转动浮杆的活动端端面具有定位孔，活动端的上表面具有与所述定位孔连通的多个第一固定孔，所述浮块包括浮块本体以及与浮块本体连接的连接杆，所述连接杆上具有限位台阶，所述连接杆远离浮块本体的一端具有多个第二固定孔，所述连接杆的端部具有倒角，所述连接杆用于插入所述转动浮杆的定位孔中，限位台阶与活动端端面抵靠，连接杆通过依次穿过第一固定孔和第二固定孔的定位件与转动浮杆固定住，所述定位件为螺栓或固定销。

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