CN113232777A - 一种姿态调整装置及其漂浮系统 - Google Patents

Abstract

本方案公开了一种姿态调整装置及其漂浮系统，涉及浮标技术领域，其中姿态调整装置包括依次连接的第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构的一侧固定于漂浮结构底部，第一连接结构的另一侧与第二连接结构连接，在第一连接结构的重力作用下，确保漂浮结构可以保持垂直的状态，在漂浮结构受力时，第一连接结构有自身的重力，还会受到漂浮结构给予第一连接结构的作用力，从而使第一连接结构为漂浮结构提供调整姿态的反作用力，同时第二连接结构在水下受水流作用而摆动，同样给予第一连接结构一个反作用力，通过第一连接结构和第二连接结构在水中摆动产生的合力，使漂浮结构随波浪在预定范围内倾斜，防止漂浮结构发生倾倒或翻转的问题。

Description

一种姿态调整装置及其漂浮系统

技术领域

本方案涉及浮标技术领域，特别是涉及一种姿态调整装置及其漂浮系统。

背景技术

漂浮装置在布放使用期间，经常会受到波浪，海风等外界因素的影响，导致漂浮装置出现倾倒、翻转的问题，严重影响海洋数据的监测和采集。

目前近海、远海海域的监测装置一般是直径5m～10m的大型漂浮结构，通常使用全钢材焊接和复合材料制造，加以配重结构来维持漂浮结构的稳定性。

然而，这种大型漂浮结构体积较大，易受到碰撞和损坏，而且，在风浪较大的区域依然会受到影响。普通漂浮结构在海洋风浪的影响下，容易出现倾倒、翻转等问题，影响数据的监测和采集。

方案内容

本方案提供一种姿态调整装置及其漂浮系统，以解决普通漂浮结构在海洋风浪的影响下，容易出现倾倒、翻转等问题。

为解决上述技术问题，本方案实施例主要提供如下技术方案：

一方面，本方案的实施例提供一种姿态调整装置，包括：

依次连接的第一连接结构和第二连接结构；

所述第一连接结构的一侧用于与漂浮结构连接，所述第一连接结构在水流和第二连接结构的作用力下，在预定区域内产生摆动；

所述第二连接结构的一侧与所述第一连接结构的另一侧连接，所述第二连接结构的另一侧为自由端，所述第二连接结构的自由端在水流的作用力下，在任意区域产生摆动；

通过所述第一连接结构和所述第二连接结构在水中摆动产生的合力，对所述漂浮结构进行姿态调整，以使漂浮结构在预定范围内倾斜。

在一种优选的实施例中，姿态调整装置还包括，

第一配重结构，所述第一配重结构设置在第一连接结构的与第二连接结构相连接的一侧。

在一种优选的实施例中，所述第二连接结构通过第一配重结构与第一连接结构连接。

在一种优选的实施例中，所述第二连接结构与所述第一配重结构可拆卸的连接。

在一种优选的实施例中，姿态调整装置还包括，

第二配重结构，所述第二配重结构设置在所述第二连接结构的远离第一连接结构的一侧。

在一种优选的实施例中，所述第一连接结构为刚性连接结构，和/或，所述第二连接结构为柔性连接结构。

在一种优选的实施例中，所述第一连接结构为一刚性固定连杆。

在一种优选的实施例中，所述第一连接结构为镂空架体，包括纵向连杆和横向支撑框，所述纵向连杆间隔固定于所述横向支撑框的边框上。

在一种优选的实施例中，所述第一连接结构还包括支撑连杆和横向连杆，所述支撑连杆置于所述横向支撑框的轴心，所述横向连杆连接所述支撑连杆和所述横向支撑框。

在一种优选的实施例中，所述第一连接结构为一具有预设宽度的固定板体。

在一种优选的实施例中，所述第二连接结构为缆绳或锁链。

另一方面，本方案的实施例提供一种漂浮系统，包括：

上述的姿态调整装置，所述姿态调整装置至少为一组；

漂浮结构，所述姿态调整装置置于所述漂浮结构底部。

本方案的有益效果如下：

本方案实施例提供的一种姿态调整装置，该装置置于水下，包括第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构的一侧固定于漂浮结构底部，第一连接结构的另一侧与第二连接结构连接，在第一连接结构的重力平衡作用下，可以有效的确保漂浮结构可以保持垂直的状态，使第一连接结构在水流的作用力下，也仅产生在预定区域摆动的情况，确保漂浮结构不会因水流的作用力发生倾覆或大幅度倾斜的现象，进而有效的提高了漂浮结构的稳定性。另外第二连接结构提供向下的拉力，受水下洋流作用时，第二连接结构对第一连接结构会产生负面作用力，向反方向拉扯第一连接结构，使得漂浮结构在水流的冲击下摆动幅度变小，能够使漂浮结构在预定范围内倾斜。在第一连接结构和第二连接结构的共同作用下，以使漂浮结构随波浪在预定范围内倾斜，防止漂浮结构发生倾倒或翻转的问题。由于漂浮系统具有上述分析的有益效果，所以本方案实施例提供的漂浮系统能够解决漂浮结构受波浪冲击倾倒或翻转的问题。

上述说明仅是本方案的技术方案的概述，为了能够更清楚了解本方案实施例的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本方案的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本方案实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本方案的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本方案所述姿态调整装置中的一种实施例的结构图；

图2示出本方案所述姿态调整装置中的另一种实施例的结构图；

图3示出本方案所述姿态调整装置中的另一种实施例的结构图；

图4示出本方案所述姿态调整装置中的另一种实施例的结构图；

图5示出本方案所述漂浮系统的结构图。

图1至图5中的附图标记包括：

01-姿态调整装置，02-漂浮结构，10-第一连接结构，11-第一配重结构，12-固定连杆，13-纵向连杆，14-横向支撑框，15-支撑连杆，16-横向连杆，17-固定板体，20-第二连接结构，21-第二配重结构。

具体实施方式

为使本方案的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本方案实施方式作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

经过对现有技术的分析和研究，普通漂浮结构在海洋风浪的影响下，容易出现倾倒、翻转等问题，影响数据的监测和采集。

因此，本方案旨在漂浮结构的下方配置第一连接结构和第二连接结构组合的调整结构，能够保证在波浪冲击漂浮结构时，第一连接结构和第二连接结构组合的调整结构与漂浮结构同时受力，形成整体的受力缓冲，从而仅使漂浮结构随波浪漂动，防止漂浮结构发生倾倒或翻转的问题从而保证了漂浮结构的稳定性。

以下，结合附图对本方案提出的一种姿态调整装置及其漂浮系统进行详细描述。

如图1至图5所示，本方案提供的一种姿态调整装置01，包括依次连接的第一连接结构10和第二连接结构20，所述第一连接结构10的第一侧用于与漂浮结构02连接，所述第一连接结构10在水流和第二连接结构20的作用力下，在预定区域内产生摆动；所述第二连接结构20的第一侧与所述第一连接结构10的另一侧连接，所述第二连接结构20的另一侧为自由端，所述第二连接结构20的自由端在水流的作用力下，在任意区域产生摆动；通过所述第一连接结构10和所述第二连接结构20在水中摆动产生的合力，对漂浮结构02进行姿态调整，以使漂浮结构02在预定范围内倾斜。

具体地，本方案涉及一种姿态调整装置01，该装置置于水下，包括依次连接的第一连接结构10和第二连接结构20，第一连接结构10和第二连接结构20均为耐腐蚀的材料制成，第一连接结构10的一侧固定于漂浮结构02底部，第一连接结构10的另一侧与第二连接结构20一侧连接，在第一连接结构10的重力平衡作用下，可以有效的确保漂浮结构02可以保持垂直的状态，即使第一连接结构10在水流的作用力下，也仅产生在预定区域摆动的情况，确保漂浮结构02不会因水流的作用力发生倾覆或大幅度倾斜的现象，进而有效的提高了漂浮结构02的稳定性。另外第二连接结构20提供向下的拉力，受水下洋流作用时，第二连接结构20对第一连接结构10会产生负面作用力，向反方向拉扯第一连接结构10，使得漂浮结构02在水流的冲击下摆动幅度变小，能够更加稳定的漂浮在海面上。即在漂浮结构02受力时，第一连接结构10有自身的重力，还会受到漂浮结构02给予第一连接结构10的作用力，从而使第一连接结构10为漂浮结构02提供调整姿态的反作用力，同时第二连接结构20在水下受水流作用而摆动，同样给予第一连接结构10一个反作用力，在第一连接结构10和第二连接结构20的共同作用下，以维持漂浮结构02的平衡，使漂浮结构02随波浪在预定范围内倾斜，防止漂浮结构02发生倾倒或翻转的问题。

在一种实施例中，如图1至图5所示，姿态调整装置01还包括第一配重结构11，所述第一配重结构11设置在第一连接结构10的与第二连接结构20相连接的一侧。

具体地，第一配重结构11设置在第一连接结构10的另一侧，可以增加第一连接结构10的重力，为漂浮结构02提供一个更大的下拉力，第一配重结构11采用的是耐腐蚀的实心金属结构，且其自身的重力大于所在海域中所受到的浮力。第一配重结构11能够有效的减小海浪或海底暗流对于第一连接结构10造成的影响，进而确保漂浮结构02可以始终受到竖直向下的拉力，以确保漂浮结构02在海浪的影响下出现倾斜时，能够在最大程度上保持竖直的状态而不受到漂浮结构02的影响。

在一种实施例中，第二连接结构20通过第一配重结构11与第一连接结构10连接。

在一种实施例中，如图1至图5所示，所述第二连接结构20的一侧与所述第一配重结构11可拆卸的连接。

具体地，第一配重结构11底部设置有钢环，柔性结构的第一侧设置有卸扣，柔性结构的第一侧通过卸扣与第一配重结构11底部的钢环可拆卸的连接。一方面，在不需要使用第二连接结构20时可以将其拆卸收纳，延长其使用寿命，另一方面，当第二连接结构20损坏或更换时方便取卸。

在一种实施例中，如图1至图5所示，姿态调整装置01还包括第二配重结构21，所述第二配重结构21设置在所述第二连接结构20的远离第一连接结构10的一侧。

具体地，第二配重结构21置于第二连接结构20的另一侧，一方面，避免由于第二连接结构20的单位长度重量远比第一连接结构10轻，导致无法对抗水流力的冲击摆动过于随意，影响第一连接结构10的稳定性；另一方面，第二配重结构21可以为第一连接结构10和第二连接结构20的整体提供一个向下的拉力，从而为漂浮结构02的稳定性提供一部分支持。

在一种实施例中，如图1至5所述，所述第一连接结构10为刚性连接结构，和/或，所述第二连接结构20为柔性连接结构。

具体地，第一连接结构10为刚性连接结构可以支撑和稳定漂浮结构02，为漂浮结构提供的力是一个在一定范围内稳定的向下的力，和/或，第二连接结构20为柔性连接结构，可以随水流摆动并在水流的作用下为刚性连接结构提供反作用力。

在一种实施例中，如图1至图5所示，所述第二连接结构20为缆绳或锁链。

具体地，第二连接结构20可以是耐腐蚀的缆绳或锁链，可以是尼龙缆绳、耐腐蚀的金属缆绳或耐腐蚀的金属锁链，第二连接结构20可以是一条或多条，或多条呈聚拢式汇聚于一个集中点，在第二连接结构20的末端或集中点固定第二配重结构21。

实施例一

本方案提供的姿态调整装置01，如图1所示，所述第一连接结构10为一刚性固定连杆12。

具体地，固定连杆12为具有预设直径大小的圆柱体连杆或立方体连杆，固定连杆12为实心耐腐蚀金属连杆，其自身的重力为漂浮结构02提供下拉力以保证漂浮结构02的稳定性，同时杆状的造型能够减少水流的阻力，减小水流力量对第一连接结构10的影响。

此处需要注意的是：除了本实施例一中与上述其它实施例中不同的方案外，在其它实施例中未在本实施例一中提及的特征或方案也同样适用于实施例一中所记载的方案，此处不再赘述。

实施例二

本方案提供的姿态调整装置01，如图2所示，所述第一连接结构10为镂空架体，包括纵向连杆13和横向支撑框14，所述纵向连杆13间隔固定于所述横向支撑框的边框上。

具体地，第一连接结构10为镂空架体，可以是纵向连杆13和横向支撑框14相固定的支撑架体，纵向连杆13可以是竖直设置，也可以是倾斜设置，还可以是交叉设置，间隔固定于所述横向支撑框14的边框上，横向支撑框14在所述第一连接结构10的第一侧和第二侧各至少为一个，保证整个第一连接结构10的稳定性。同时第一连接结构10镂空架体的造型能够减少水流的阻力，减小水流的力量对第一连接结构10的影响。

此处需要注意的是：除了本实施例二中与上述其它实施例中不同的方案外，在其它实施例中未在本实施例二中提及的特征或方案也同样适用于实施例二中所记载的方案，此处不再赘述。

实施例三

本方案提供的姿态调整装置01，如图3所示，所述第一连接结构10为镂空架体，包括纵向连杆13和横向支撑框14，所述纵向连杆13间隔固定于所述横向支撑框14的边框上。所述第一连接结构10还包括支撑连杆15和横向连杆16，所述支撑连杆15置于所述横向支撑框14的轴心，所述横向连杆16连接所述支撑连杆15和所述横向支撑框14。

具体地，第一连接结构10为镂空架体，可以是纵向连杆13和横向支撑框14相固定的支撑架体，纵向连杆13可以是竖直设置，也可以是倾斜设置，还可以是交叉设置，间隔固定于所述横向支撑框14的边框上，横向支撑框14在所述第一连接结构10的第一侧和另一侧各至少为一个，保证整个第一连接结构10的稳定性。第一连接结构10还包括支撑连杆15和横向连杆16，所述支撑连杆15置于所述横向支撑框14的轴心，所述横向连杆16连接所述支撑连杆15和所述横向支撑框14，保证了整个第一连接结构10的框架的稳定性，支撑连杆15可以是凸出一侧的横向支撑框14，通过支撑连杆15的端部将第一连接结构10固定于漂浮结构02的底部，支撑连杆15也可以不凸出横向支撑框14，通过第一连接结构10一侧的横向支撑框14将第一连接结构10固定于漂浮结构02，另外，第一连接结构10镂空架体的造型使得水流能穿过架体的间隙，能够减少水流的作用力，减小水流的力量对第一连接结构10的影响。

此处需要注意的是：除了本实施例三中与上述其它实施例中不同的方案外，在其它实施例中未在本实施例三中提及的特征或方案也同样适用于实施例三中所记载的方案，此处不再赘述。

实施例四

本方案提供的姿态调整装置01，如图4所示，所述第一连接结构10为一具有预设宽度的固定板体17。

具体地，第一连接结构10为一具有预设宽度的固定板体17，固定板体17为实心耐腐蚀金属板体，其自身的重力为漂浮结构02提供下拉力以保证漂浮结构02的稳定性，另外，固定板体17的板面在受到水流的作用力时可以在预定区域内产生摆动，确保漂浮结构02不会因水流的作用力发生倾覆或大幅度倾斜的现象，固定板体17的底部设置有第一配重结构11，叠加了向下的作用力，与第二连接结构20配合，进而有效的提高了漂浮结构02的稳定性。

此处需要注意的是：除了本实施例四中与上述其它实施例中不同的方案外，在其它实施例中未在本实施例四中提及的特征或方案也同样适用于实施例四中所记载的方案，此处不再赘述。

实施例五

如图5所示，本方案提供一种漂浮系统，包括姿态调整装置01和漂浮结构02，所述姿态调整装置01至少为一组；所述姿态调整装置01置于所述漂浮结构02底部。

具体地，姿态调整装置01置于水下，能够在海洋风浪的影响下，对漂浮结构02进行姿态调整。可以仅设置一组姿态调整装置01，也可以在漂浮结构02下方设置多组姿态调整装置01，漂浮结构02可以是浮标、浮桥、平台以及船等。

此处需要注意的是：本实施例五中采用的姿态调整装置01与上述实施例一至四种的任一姿态调整装置01的结构相同，具体结构参照上述实施例此处不再赘述。

综上所述，本方案在漂浮结构的下方固定姿态调整装置，从而消除漂浮结构随风浪晃动大的问题，从而保证漂浮结构的稳定性。

本方案能实现在波浪冲击漂浮结构时，姿态调整装置中的第一连接结构和第二连接结构与漂浮结构同时受力，形成整体的受力缓冲，从而仅使漂浮结构随波浪漂动，防止漂浮结构发生倾倒或翻转。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

应该注意的是上述实施例对本方案进行说明而不是对本方案进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本方案可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中，这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种姿态调整装置，其特征在于，包括：

依次连接的第一连接结构和第二连接结构；

所述第一连接结构的一侧用于与漂浮结构连接，所述第一连接结构在水流和第二连接结构的作用力下，在预定区域内产生摆动；

所述第二连接结构的一侧与所述第一连接结构的另一侧连接，所述第二连接结构的另一侧为自由端，所述第二连接结构的自由端在水流的作用力下，在任意区域产生摆动；

通过所述第一连接结构和所述第二连接结构在水中摆动产生的合力，对所述漂浮结构进行姿态调整，以使漂浮结构在预定范围内倾斜。

2.根据权利要求1所述的姿态调整装置，其特征在于，还包括，

第一配重结构，所述第一配重结构设置在第一连接结构的与第二连接结构相连接的一侧。

3.根据权利要求2所述的姿态调整装置，其特征在于，

所述第二连接结构通过第一配重结构与第一连接结构连接。

4.根据权利要求3所述的姿态调整装置，其特征在于，

所述第二连接结构与所述第一配重结构可拆卸的连接。

5.根据权利要求3所述的姿态调整装置，其特征在于，还包括，

第二配重结构，所述第二配重结构设置在所述第二连接结构的远离第一连接结构的一侧。

6.根据权利要求1所述的姿态调整装置，其特征在于，

所述第一连接结构为刚性连接结构，和/或，所述第二连接结构为柔性连接结构。

7.根据权利要求1或6所述的姿态调整装置，其特征在于，

所述第一连接结构为一刚性固定连杆。

8.根据权利要求1或6所述的姿态调整装置，其特征在于，

所述第一连接结构为镂空架体，包括纵向连杆和横向支撑框，所述纵向连杆间隔固定于所述横向支撑框的边框上。

9.根据权利要求8所述的姿态调整装置，其特征在于，

所述第一连接结构还包括支撑连杆和横向连杆，所述支撑连杆置于所述横向支撑框的轴心，所述横向连杆连接所述支撑连杆和所述横向支撑框。

10.根据权利要求1或6所述的姿态调整装置，其特征在于，

所述第一连接结构为一具有预设宽度的固定板体。

11.根据权利要求1或6所述的姿态调整装置，其特征在于，

所述第二连接结构为缆绳或锁链。

12.一种漂浮系统，其特征在于，包括：

权利要求1-11任一项所述的姿态调整装置，所述姿态调整装置至少为一组；

漂浮结构，所述姿态调整装置置于所述漂浮结构底部。

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