CN113156367B - 便携式超短基线自动化收放作业装置 - Google Patents

便携式超短基线自动化收放作业装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了便携式超短基线自动化收放作业装置，包括：与船体一侧转动配合的第一套管；两个相互转动连接的第一套杆，所述第一套杆套设于所述第一套管内；超短基线本体，所述超短基线本体固定于第一套杆顶端；还包括转动组件，所述转动组件用于将超短基线本体转向船舷内；控制组件，所述控制组件用于控制深入海底的超短基线本体的深度，并进行方位调节；清洗组件，所述清洗组件用于自动清洗超短基线本体外表面，通过超短基线本体在海水中完成方向的调整，从而调节接受声波的角度，提高工作效率，通过船体行驶过程中的水流带动转板完成清洁工作，又刮板上设有通孔，疏散清洗条上堆积的悬浮物，防止过多堆积，导致清洁效果差。

Description

便携式超短基线自动化收放作业装置
技术领域
本发明涉及超短基线装置技术领域，具体为便携式超短基线自动化收放作业装置。
背景技术
USBL（超短基线）是一种水下定位技术，目前被普遍应用于海洋石油勘探开发、海洋打捞等海洋生产开发方面，主要用于确定ROV、ads、潜水员、水下其他载体的水下精确位置。
超短基线定位系统由发射换能器、应答器、接收基阵组成。发射换能器和接收基阵安装在船上，应答器固定在水下载体上。发射换能器发出一个声脉冲，应答器收到后，回发声脉冲，接收基阵收到后，测量出X、Y两个方向的相位差，并根据声波的到达时间计算出水下装置到基阵的距离R，从而计算得到水下探测器在平面坐标上的位置和水下探测器的深度。
现有的超短基线固定于收放杆顶端，垂直限位于船舷外侧，无法向船舷内旋转，安拆不便利，收放杆不具备伸缩功能，且超短基线深入海底后不具备转向功能，无法调节接受声波的角度，工作效率低下，又超短基线不具备自行清洁功能，工作时，容易吸附海水中的悬浮物或者其他的垃圾，形成障碍层，声波的穿透能力不是很强，但遇到障碍物，会反射一部分声波，导致接受信号降低，为此，我们提出便携式超短基线自动化收放作业装置。
发明内容
本发明的目的在于提供便携式超短基线自动化收放作业装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：便携式超短基线自动化收放作业装置，包括：与船体一侧转动配合的第一套管；两个相互转动连接的第一套杆，所述第一套杆套设于所述第一套管内；超短基线本体，所述超短基线本体固定于第一套杆顶端；还包括转动组件，所述转动组件用于将超短基线本体转向船舷内；控制组件，所述控制组件用于控制深入海底的超短基线本体的深度，并进行方位调节；清洗组件，所述清洗组件用于自动清洗超短基线本体外表面。
优选的，所述转动组件包括插杆、位于后方的所述第一套杆的中部的转柱，所述第一套杆通过转柱进行转动折叠，所述转柱顶部固定连接有第一固定板，所述第一固定板前后两侧分别设有与第一套杆连接固定的第二固定板和第三固定板，所述插杆依次穿过第二固定板、第一固定板以及第三固定板，所述插杆前端固定连接有第一限位板，所述第一限位板底部前后两侧呈对称结构固定连接有两个插柱，所述第二固定板前方设有与第一套杆连接固定的第四固定板，所述第四固定板前后两侧呈对称结构开设有与插柱插接配合的两个插口，所述第二固定板与第一固定板之间呈对称结构设有两个套设于插杆的限位圈，所述限位圈之间挂接配合有卷绕于插杆外表面的第一弹簧。
优选的，所述控制组件包括与位于前方的所述第一套管连接固定的电机，所述电机上配有电源，所述电机输出端固定连接有丝杆，所述第一套管顶部开设有第一滑槽，所述第一套杆端部固定连接有与第一滑槽滑动配合的第二限位板，所述第二限位板与丝杆螺纹连接，所述第一套管外侧设有方位调节组件。
优选的，所述方位调节组件包括外齿圈，所述外齿圈前端固定连接有中部中空的法兰盘，所述法兰盘和外齿圈均与第一套管转动配合，所述外齿圈啮合传动有与法兰盘转动配合的第一齿轮，所述第一齿轮后侧面固定连接有第二套管，所述第二套管外表面呈均匀分布转动配合有与第一套管连接固定的多个第一转圈，所述第二套管内套设有第二套杆，第二套管内壁开设有第二滑槽，所述第二套杆外表面固定连接有与第二滑槽滑动配合的限位杆，位于后方的所述第一套杆前端固定连接有内部中空的转盘，所述转盘内部设有与第一套杆连接固定的第二齿轮，所述第二齿轮啮合有与转盘转动配合的第三齿轮，所述第二套杆穿入转盘内腔中与第三齿轮中部连接固定。
优选的，所述清洗组件包括转板、呈均匀分布与位于后方的第一套杆转动配合的多个第二转圈，所述转板与第二转圈连接固定，所述转板靠近超短基线本体一侧设有两个刮板，所述刮板与转板之间呈对称结构固定连接有两个伸缩杆，所述伸缩杆外表面卷绕有第二弹簧，所述第二弹簧两端分别与刮板以及转板挂接配合，所述刮板侧面粘黏有清洗条。
优选的，所述第一套管后端转动配合有固定杆，所述固定杆一侧设有与船体连接固定的U形板，所述固定杆与U形板转动配合，所述U形板和固定杆均开设有相互配合的多个插销孔。
优选的，所述刮板顶面呈均匀分布开设有多个通孔。
优选的，所述第三固定板上开设的穿槽呈前宽后窄的结构，所述插杆后端呈球形状。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过转动第一限位板，使第一限位板切换在第四固定板前后两侧，从而实现插杆与第三固定板的松开与固定，便于第一套杆在转柱作用下，使第一套杆向船舷内，便于工作人员安拆超短基线本体，并设置有第一弹簧，使插柱与插口紧密插接，确保收放杆具备转动的同时，亦具备稳定性。
2、本发明通过转动第一套管，使超短基线本体垂直的深入海水中，进行声波探测工作，电机转动，丝杆通过第二限位板带动第一套杆移动，从而实现收放杆具备伸缩能能力，调节深入海水中的超短基线本体的深度，从而解决船舶本身噪音对超短基线本体对声波接受的干扰，又通过转动法兰盘，外齿圈啮合第一齿轮，在第二套管、第二套杆、限位杆、第二滑槽的作用下，第二齿轮啮合第三齿轮，带动第二套管转动，从而实现超短基线本体在海水中完成方向的调整，从而调节接受声波的角度，提高工作效率。
3、本发明通过船体行驶过程中的水流带动转板，在第二转圈的限位作用下，沿着超短基线本体转动，又在第二弹簧和伸缩杆的作用下，使刮板带动清洗条紧密的贴合在超短基线本体外表面，从而实现自行清洁功能，避免海水中的悬浮物或者其他的垃圾，在超短基线本体外表面形成障碍层，影响声波的接受信号，又刮板上设有通孔，疏散清洗条上堆积的悬浮物，防止过多堆积，导致清洁效果差。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明整体结构局部示意图；
图3为图2中前段结构示意图；
图4为图3中结构局部剖面示意图；
图5为图4中B区域结构放大图；
图6为图1中A区域结构放大图；
图7为图2中中段结构示意图；
图8为图7中结构局部剖面示意图；
图9为图8中结构侧视示意图；
图10为图9中C区域结构放大图；
图11为图2中后段结构示意图；
图12为图11中D区域放大图。
图中：1-第一套管；2-第一套杆；3-超短基线本体；4-转动组件；5-插杆；6-转柱；7-第一固定板；8-第二固定板；9-第三固定板；10-第一限位板；11-插柱；12-第四固定板；13-插口；14-限位圈；15-第一弹簧；16-控制组件；17-电机；18-丝杆；19-第一滑槽；20-第二限位板；21-方位调节组件；22-外齿圈；23-法兰盘；24-第一齿轮；25-第二套管；26-第一转圈；27-第二套杆；28-第二滑槽；29-限位杆；30-转盘；31-第二齿轮；32-第三齿轮；33-清洗组件；34-转板；35-第二转圈；36-刮板；37-伸缩杆；38-第二弹簧；39-清洗条；40-固定杆；41-U形板；42-插销孔；43-通孔。
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1-12，本发明提供一种技术方案：便携式超短基线自动化收放作业装置，包括：与船体一侧转动配合的第一套管1；两个相互转动连接的第一套杆2，所述第一套杆2套设于所述第一套管1内；超短基线本体3，所述超短基线本体3固定于第一套杆2顶端；还包括转动组件4，所述转动组件4用于将超短基线本体3转向船舷内；控制组件16，所述控制组件16用于控制深入海底的超短基线本体3的深度，并进行方位调节；清洗组件33，所述清洗组件33用于自动清洗超短基线本体3外表面。
所述转动组件4包括插杆5、位于后方的所述第一套杆2的中部的转柱6，所述第一套杆2通过转柱6进行转动折叠，所述转柱6顶部固定连接有第一固定板7，所述第一固定板7前后两侧分别设有与第一套杆2连接固定的第二固定板8和第三固定板9，所述插杆5依次穿过第二固定板8、第一固定板7以及第三固定板9，所述插杆5前端固定连接有第一限位板10，所述第一限位板10底部前后两侧呈对称结构固定连接有两个插柱11，所述第二固定板8前方设有与第一套杆2连接固定的第四固定板12，所述第四固定板12前后两侧呈对称结构开设有与插柱11插接配合的两个插口13，所述第二固定板8与第一固定板7之间呈对称结构设有两个套设于插杆5的限位圈14，所述限位圈14之间挂接配合有卷绕于插杆5外表面的第一弹簧15，通过转动第一限位板10呈水平状态，后侧的插柱11与前侧的插口13解除插接配合，在第一弹簧15和限位圈14的作用下，第一限位板10向前移动，经过第四固定板12，插杆5向前移动，与第三固定板9相互脱离，将水平状态的第一限位板10转动成垂直状态，使后侧的插柱11与前侧的插口13完成插接固定，通过转柱6转动，使第一套管1带动超短基线本体3转向船舷内部，从而便于超短基线本体3的安拆。
所述控制组件16包括与位于前方的所述第一套管1连接固定的电机17，所述电机17上配有电源，所述电机17输出端固定连接有丝杆18，所述第一套管1顶部开设有第一滑槽19，所述第一套杆2端部固定连接有与第一滑槽19滑动配合的第二限位板20，所述第二限位板20与丝杆18螺纹连接，所述第一套管1外侧设有方位调节组件21，电机17带动丝杆18转动，在第一套管1的限位作用下，第一套杆2向后移动，从而实现调节深入海水中的超短基线本体3的深度。
所述方位调节组件21包括外齿圈22，所述外齿圈22前端固定连接有中部中空的法兰盘23，所述法兰盘23和外齿圈22均与第一套管1转动配合，所述外齿圈22啮合传动有与法兰盘23转动配合的第一齿轮24，所述第一齿轮24后侧面固定连接有第二套管25，所述第二套管25外表面呈均匀分布转动配合有与第一套管1连接固定的多个第一转圈26，所述第二套管25内套设有第二套杆27，第二套管25内壁开设有第二滑槽28，所述第二套杆27外表面固定连接有与第二滑槽28滑动配合的限位杆29，位于后方的所述第一套杆2前端固定连接有内部中空的转盘30，所述转盘30内部设有与第一套杆2连接固定的第二齿轮31，所述第二齿轮31啮合有与转盘30转动配合的第三齿轮32，所述第二套杆27穿入转盘30内腔中与第三齿轮32中部连接固定，通过手动转动法兰盘23，外齿圈22转动，啮合传动第一齿轮24转动，带动第二套管25转动，在限位杆29和第二滑槽28的限位作用下，第二套杆27转动，第二齿轮31转动，啮合第三齿轮32，带动位于后方的第一套杆2转动，实现超短基线本体3在海水中完成方向的调整。
所述清洗组件33包括转板34、呈均匀分布与位于后方的第一套杆2转动配合的多个第二转圈35，所述转板34与第二转圈35连接固定，所述转板34靠近超短基线本体3一侧设有两个刮板36，所述刮板36与转板34之间呈对称结构固定连接有两个伸缩杆37，所述伸缩杆37外表面卷绕有第二弹簧38，所述第二弹簧38两端分别与刮板36以及转板34挂接配合，所述刮板36侧面粘黏有清洗条39，通过船体行驶过程中的水流带动转板34，在第二转圈35的限位作用下，转板34转动，带动刮板36和清洗条39沿着超短基线本体3外表面转动，在第二弹簧38和伸缩杆37的作用下，清洗条39紧密的压合在超短基线本体3上，从而完成对超短基线本体3外表面的清洁工作。
所述第一套管1后端转动配合有固定杆40，所述固定杆40一侧设有与船体连接固定的U形板41，所述固定杆40与U形板41转动配合，所述U形板41和固定杆40均开设有相互配合的多个插销孔42，转动固定杆40至U形板41，通过插销同时插入固定杆40和U形板41中，完成收放杆的收放固定。所述刮板36顶面呈均匀分布开设有多个通孔43，通过通孔43，疏散清洗条39上堆积的悬浮物，防止过多堆积，导致清洁效果差。
所述第三固定板9上开设的穿槽呈前宽后窄的结构，所述插杆5后端呈球形状，便于插杆5快速准确的与第三固定板9完成固定。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (5)

1.便携式超短基线自动化收放作业装置，包括：
与船体一侧转动配合的第一套管(1)；
两个相互转动连接的第一套杆(2)，所述第一套杆(2)套设于所述第一套管(1)内；
超短基线本体(3)，所述超短基线本体(3)固定于第一套杆(2)顶端；
其特征在于：
还包括转动组件(4)，所述转动组件(4)用于将超短基线本体(3)转向船舷内；
控制组件(16)，所述控制组件(16)用于控制深入海底的超短基线本体(3)的深度，并进行方位调节；
清洗组件(33)，所述清洗组件(33)用于自动清洗超短基线本体(3)外表面；
所述转动组件(4)包括插杆(5)、位于后方的所述第一套杆(2)的中部的转柱(6)，所述第一套杆(2)通过转柱(6)进行转动折叠，所述转柱(6)顶部固定连接有第一固定板(7)，所述第一固定板(7)前后两侧分别设有与第一套杆(2)连接固定的第二固定板(8)和第三固定板(9)，所述插杆(5)依次穿过第二固定板(8)、第一固定板(7)以及第三固定板(9)，所述插杆(5)前端固定连接有第一限位板(10)，所述第一限位板(10)底部前后两侧呈对称结构固定连接有两个插柱(11)，所述第二固定板(8)前方设有与第一套杆(2)连接固定的第四固定板(12)，所述第四固定板(12)前后两侧呈对称结构开设有与插柱(11)插接配合的两个插口(13)，所述第二固定板(8)与第一固定板(7)之间呈对称结构设有两个套设于插杆(5)的限位圈(14)，所述限位圈(14)之间挂接配合有卷绕于插杆(5)外表面的第一弹簧(15)；
所述控制组件(16)包括与位于前方的所述第一套管(1)连接固定的电机(17)，所述电机(17)上配有电源，所述电机(17)输出端固定连接有丝杆(18)，所述第一套管(1)顶部开设有第一滑槽(19)，所述第一套杆(2)端部固定连接有与第一滑槽(19)滑动配合的第二限位板(20)，所述第二限位板(20)与丝杆(18)螺纹连接，所述第一套管(1)外侧设有方位调节组件(21)；
所述方位调节组件(21)包括外齿圈(22)，所述外齿圈(22)前端固定连接有中部中空的法兰盘(23)，所述法兰盘(23)和外齿圈(22)均与第一套管(1)转动配合，所述外齿圈(22)啮合传动有与法兰盘(23)转动配合的第一齿轮(24) ，所述第一齿轮(24)后侧面固定连接有第二套管(25)，所述第二套管(25)外表面呈均匀分布转动配合有与第一套管(1)连接固定的多个第一转圈(26)，所述第二套管(25)内套设有第二套杆(27)，第二套管(25)内壁开设有第二滑槽(28)，所述第二套杆(27)外表面固定连接有与第二滑槽(28)滑动配合的限位杆(29)，位于后方的所述第一套杆(2)前端固定连接有内部中空的转盘(30)，所述转盘(30)内部设有与第一套杆(2)连接固定的第二齿轮(31)，所述第二齿轮(31)啮合有与转盘(30)转动配合的第三齿轮(32)，所述第二套杆(27)穿入转盘(30)内腔中与第三齿轮(32)中部连接固定。
2.根据权利要求1所述的便携式超短基线自动化收放作业装置，其特征在于：所述清洗组件(33)包括转板(34)、呈均匀分布与位于后方的第一套杆(2)转动配合的多个第二转圈(35)，所述转板(34)与第二转圈(35)连接固定，所述转板(34)靠近超短基线本体(3)一侧设有两个刮板(36)，所述刮板(36)与转板(34)之间呈对称结构固定连接有两个伸缩杆(37)，所述伸缩杆(37)外表面卷绕有第二弹簧(38)，所述第二弹簧(38)两端分别与刮板(36)以及转板(34)挂接配合，所述刮板(36)侧面粘黏有清洗条(39)。
3.根据权利要求2所述的便携式超短基线自动化收放作业装置，其特征在于：所述第一套管(1)后端转动配合有固定杆(40)，所述固定杆(40)一侧设有与船体连接固定的U形板(41)，所述固定杆(40)与U形板(41)转动配合，所述U形板(41)和固定杆(40)均开设有相互配合的多个插销孔(42)。
4.根据权利要求3所述的便携式超短基线自动化收放作业装置，其特征在于：所述刮板(36)顶面呈均匀分布开设有多个通孔(43)。
5.根据权利要求4所述的便携式超短基线自动化收放作业装置，其特征在于：所述第三固定板(9)上开设的穿槽呈前宽后窄的结构，所述插杆(5)后端呈球形状。
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