CN113654762A - 一种具有回转提升机构的水槽拖曳系统 - Google Patents

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白宪进
刘楠
魏仁哲
李琛璋
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Abstract

一种具有回转提升机构的水槽拖曳系统。其包括试验对象、轨道、拖曳平台、卸装台、滑轨、滑块、车轮、滑块驱动电机、车轮驱动电机和回转提升机构；本发明效果：结构更加简单，利用回转提升机构可满足试验对象沿水槽长、宽及深方向任意移动需求，进而快速准确对试验对象进行X、Y、Z三个方向定位。回转提升机构结构简单易装，功能完整，方便对试验对象装卸，可提高装卸效率。可根据需要调整试验对象不同的姿态。拖曳平台上表面完整，可利用空间大，利于操作员进行其他实验工作。处于装卸状态时，可使其下方的可利用空间增大，因此不影响整个大比尺水槽的使用，提高了水槽的利用率，还可以避免试验对象和回转提升机构阻碍大比尺水槽的造波实验。

Description

一种具有回转提升机构的水槽拖曳系统
技术领域
本发明属于海洋工程实验研究技术领域，特别是涉及一种具有回转提升机构的水槽拖曳系统。
背景技术
在海洋工程实验研究领域，需要对海上浮式结构物、海底油气输送立管、海上船舶等海洋工程设备进行阻力或涡激振动或对试验对象进行三点定位(X、Y、Z)等试验，因此通常在水槽中进行，将其中的拖曳平台安装在位于水槽两侧壁顶部的轨道上，并利用驱动装置驱动拖曳平台以一定的速度运行。以下主要阐述两种目前常用的安装在大比尺水槽上的拖曳系统。
图1为一种目前常用的安装在大比尺水槽上的拖曳系统结构立体图。如图1所示，该拖曳系统主要包括试验对象21、轨道22、中央测桥23和拖曳平台24；由于大比尺水槽较深，工作环境条件有限，因此产生三个主要的问题，其一是试验对象21装卸困难，效率低。其二是拖曳平台24的顶面上安装有轨道22，不方便进行其他的实验作业。其三是由于安装在拖曳平台24顶面上的中央测桥23高度较高，占用水槽的面积较大，不能充分利用现场的有效资源。
图2为另一种目前常用的安装在大比尺水槽上的拖曳系统结构立体图。如图2所示，该拖曳系统主要包括试验对象31、轨道32、连接杆33和拖曳平台34；该系统主要产生三个问题，一是连接杆33的长度是固定的，无法适应水深和试验对象31入水深度的变化，二是由于水槽较深，试验对象31装卸困难，三是试验对象31无法沿水槽宽度方向移动，只能处于拖曳平台34的中央正下方，无法改变其位置，进而无法对试验对象31快速定位。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有回转提升机构的水槽拖曳系统。
为了达到上述目的，本发明提供的具有回转提升机构的水槽拖曳系统包括试验对象、轨道、拖曳平台、卸装台、滑轨、滑块、车轮、滑块驱动电机、车轮驱动电机和回转提升机构；其中，两条轨道以平行的方式分别安装在水槽的两侧壁顶部；拖曳平台的两侧边缘分别安装有多个能在上述两条轨道上移动的车轮，并且车轮由车轮驱动电机进行驱动；卸装台的上端安装在拖曳平台的一端，供操作员进行操作；两条滑轨以平行的方式安装在拖曳平台的底面中部，并且滑轨和轨道的延伸方法相垂直；每条滑轨上安装有至少一块滑块，并且滑块由滑块驱动电机进行驱动；回转提升机构包括轴座、法兰、回转臂、回转座、减速器、回转电机、回转轴和回转台；其中轴座的顶面连接在多个滑块上，底面两侧部位分别安装两个回转座；每根回转轴的两侧部位分别安装在位于同一侧的两个回转座上，两根回转轴平行设置且与滑轨的延伸方向一致；回转电机的输出端通过减速器连接在一根回转轴的外端；每根回转轴的中部与至少一根回转臂的上端相连接；回转台同时连接在所有回转臂的下端；试验对象的上端通过法兰连接在回转台的中部。
所述具有回转提升机构的水槽拖曳系统还包括旋转驱动电机和旋转基座；其中旋转基座通过法兰连接
在回转台的中部，试验对象的上端连接在旋转基座上；旋转驱动电机安装在回转台的一侧，输出端连接旋转基座。
所述滑块驱动电机、车轮驱动电机和回转电机均采用伺服电机。
所述旋转驱动电机采用防水伺服电机。
本发明提供的具有回转提升机构的水槽拖曳系统具有如下有益效果：
1、系统结构更加简单，利用回转提升机构可满足试验对象沿水槽长度、宽度及深度三个方向任意移动的需求，进而快速准确地对试验对象进行X、Y、Z三个方向的定位，以便准确地进行下一步试验作业。
2、回转提升机构的整体结构简单易装，功能完整，方便对试验对象的装卸，可提高装卸效率，易调节入水深度并保证试验对象始终与水面保持平行状态。
3、可根据需要调整试验对象不同的姿态。
4、拖曳平台的顶面完整，可利用空间大，不仅能解决安全问题，且利于操作员进行其他实验工作。
5、本系统处于装卸状态时，可使其下方的可利用空间增大，因此不影响整个大比尺水槽的使用，提高了水槽的利用率，还可以避免试验对象和回转提升机构阻碍大比尺水槽的造波实验。
附图说明
图1为一种目前常用的安装在大比尺水槽上的拖曳系统结构立体图。
图2为另一种目前常用的安装在大比尺水槽上的拖曳系统结构立体图。
图3处于实验状态的本发明提供的具有回转提升机构的水槽拖曳系统结构立体图。
图4为处于装卸状态或水槽处于造波状态的本发明提供的具有回转提升机构的水槽拖曳系统结构立体图。
图5为试验对象处于不同姿态的本发明提供的具有回转提升机构的水槽拖曳系统结构立体图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图3-图4所示，本发明提供的具有回转提升机构的水槽拖曳系统包括试验对象1、轨道2、拖曳平台4、卸装台6、滑轨7、滑块14、车轮15、滑块驱动电机、车轮驱动电机和回转提升机构；其中，两条轨道2以平行的方式分别安装在水槽的两侧壁顶部；拖曳平台4的两侧边缘分别安装有多个能在上述两条轨道2上移动的车轮15，并且车轮15由车轮驱动电机进行驱动；卸装台6的上端安装在拖曳平台4的一端，供操作员16进行操作；两条滑轨7以平行的方式安装在拖曳平台4的底面中部，并且滑轨7和轨道2的延伸方法相垂直；每条滑轨7上安装有至少一块滑块14，并且滑块14由滑块驱动电机进行驱动；回转提升机构包括轴座8、法兰9、回转臂10、回转座11、减速器12、回转电机13、回转轴19和回转台20；其中轴座8的顶面连接在多个滑块14上，底面两侧部位分别安装两个回转座11；每根回转轴19的两侧部位分别安装在位于同一侧的两个回转座11上，两根回转轴19平行设置且与滑轨7的延伸方向一致；回转电机13的输出端通过减速器12连接在一根回转轴19的外端；每根回转轴19的中部与至少一根回转臂10的上端相连接；回转台20同时连接在所有回转臂10的下端；试验对象1的上端通过法兰9连接在回转台20的中部。
如图5所示，所述具有回转提升机构的水槽拖曳系统还包括旋转驱动电机17和旋转基座18；其中旋转基座18通过法兰9连接在回转台20的中部，试验对象1的上端连接在旋转基座18上；旋转驱动电机17安装在回转台20的一侧，输出端连接旋转基座18。
所述滑块驱动电机、车轮驱动电机和回转电机13均采用伺服电机。
所述旋转驱动电机17采用防水伺服电机。
现将本发明提供的具有回转提升机构的水槽拖曳系统的工作原理阐述如下：
1)当需要利用本系统对试验对象1进行三点定位(X、Y、Z方向)试验时，拖曳平台4最初处于停止状态，开始实验时由操作员16启动回转电机13，通过减速器12、回转轴19使回转臂10及回转台20向装卸台6方向旋转，直至回转台20离开水面5并达到装卸台6下方位置，关闭回转电机13；
2)站在装卸台6上的操作员16通过法兰9将试验对象1固定在回转台20上，如图4所示。
3)再次启动回转电机13并使其反向旋转，直至回转臂10、回转台20及试验对象1浸入水面5下方的水中并达到所需的试验状态，关闭回转电机13，如图3所示。可通过回转电机13来调节回转臂10的倾斜角度，以满足试验对象1在Z方向上的要求。
4)启动车轮驱动电机，驱动车轮15带动拖曳平台4及其上连接的所有部件按试验要求的速度沿轨道2进行X方向移动，完成一次拖曳试验后，关闭车轮驱动电机，使拖曳平台4停止运动。
5)若需要沿水槽不同宽度方向对试验对象1进行试验数据的测定，可通过滑块驱动电机驱动滑块14沿滑轨7进行Y方向移动，进而达到不同水槽宽度位置上的需求。
6)根据需要重复步骤3、步骤4)或步骤5)，完成多次拖曳试验。
7)若需要对试验对象1的姿态进行调整，启动旋转驱动电机17，通过旋转基座18带动试验对象1进行旋转，直至达到所需要的试验姿态，如图5所示。
8)当本系统不再使用时，将回转提升机构调整为图4所示的装卸状态。

Claims (4)

1.一种具有回转提升机构的水槽拖曳系统，其特征在于：所述具有回转提升机构的水槽拖曳系统包括试验对象(1)、轨道(2)、拖曳平台(4)、卸装台(6)、滑轨(7)、滑块(14)、车轮(15)、滑块驱动电机、车轮驱动电机和回转提升机构；其中，两条轨道(2)以平行的方式分别安装在水槽的两侧壁顶部；拖曳平台(4)的两侧边缘分别安装有多个能在上述两条轨道(2)上移动的车轮(15)，并且车轮(15)由车轮驱动电机进行驱动；卸装台(6)的上端安装在拖曳平台(4)的一端，供操作员(16)进行操作；两条滑轨(7)以平行的方式安装在拖曳平台(4)的底面中部，并且滑轨(7)和轨道(2)的延伸方法相垂直；每条滑轨(7)上安装有至少一块滑块(14)，并且滑块(14)由滑块驱动电机进行驱动；回转提升机构包括轴座(8)、法兰(9)、回转臂(10)、回转座(11)、减速器(12)、回转电机(13)、回转轴(19)和回转台(20)；其中轴座(8)的顶面连接在多个滑块(14)上，底面两侧部位分别安装两个回转座(11)；每根回转轴(19)的两侧部位分别安装在位于同一侧的两个回转座(11)上，两根回转轴(19)平行设置且与滑轨(7)的延伸方向一致；回转电机(13)的输出端通过减速器(12)连接在一根回转轴(19)的外端；每根回转轴(19)的中部与至少一根回转臂(10)的上端相连接；回转台(20)同时连接在所有回转臂(10)的下端；试验对象(1)的上端通过法兰(9)连接在回转台(20)的中部。
2.根据权利要求1所述的具有回转提升机构的水槽拖曳系统，其特征在于：所述具有回转提升机构的水槽拖曳系统还包括旋转驱动电机(17)和旋转基座(18)；其中旋转基座(18)通过法兰(9)连接在回转台(20)的中部，试验对象(1)的上端连接在旋转基座(18)上；旋转驱动电机(17)安装在回转台(20)的一侧，输出端连接旋转基座(18)。
3.根据权利要求1所述的具有回转提升机构的水槽拖曳系统，其特征在于：所述滑块驱动电机、车轮驱动电机和回转电机(13)均采用伺服电机。
4.根据权利要求1所述的具有回转提升机构的水槽拖曳系统，其特征在于：所述旋转驱动电机(17)采用防水伺服电机。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202614497U (zh) * 2012-04-01 2012-12-19 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 多功能模型拖曳机构
CN108569371A (zh) * 2018-04-24 2018-09-25 西北工业大学 一种用于拖曳水池中回收auv的位置与姿态调整机构
KR101917541B1 (ko) * 2017-12-26 2018-11-09 한국해양과학기술원 빙해 수조에서의 저항 측정 예인 장치
CN109596309A (zh) * 2018-12-04 2019-04-09 中国特种飞行器研究所 一种基于二自由度的新型水面拖曳试验装置平台
CN110702370A (zh) * 2019-09-10 2020-01-17 武汉大学 可拆装的拖曳水池试验台
CN111220354A (zh) * 2020-03-09 2020-06-02 大连理工大学 一种水下拖曳试验装置
CN112414670A (zh) * 2020-11-24 2021-02-26 天津理工大学 一种大比尺水槽造波机导轨滑块配合位姿自适应机构
CN112444370A (zh) * 2020-11-18 2021-03-05 哈尔滨工程大学 一种基于被动隔振原理的简易流激振动噪声试验装置
CN112683490A (zh) * 2021-01-25 2021-04-20 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 水池拖曳系统
KR20210043876A (ko) * 2019-10-14 2021-04-22 한국해양과학기술원 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202614497U (zh) * 2012-04-01 2012-12-19 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 多功能模型拖曳机构
KR101917541B1 (ko) * 2017-12-26 2018-11-09 한국해양과학기술원 빙해 수조에서의 저항 측정 예인 장치
CN108569371A (zh) * 2018-04-24 2018-09-25 西北工业大学 一种用于拖曳水池中回收auv的位置与姿态调整机构
CN109596309A (zh) * 2018-12-04 2019-04-09 中国特种飞行器研究所 一种基于二自由度的新型水面拖曳试验装置平台
CN110702370A (zh) * 2019-09-10 2020-01-17 武汉大学 可拆装的拖曳水池试验台
KR20210043876A (ko) * 2019-10-14 2021-04-22 한국해양과학기술원 사항 및 횡경사 시험용 모형선 고정장치
CN111220354A (zh) * 2020-03-09 2020-06-02 大连理工大学 一种水下拖曳试验装置
CN112444370A (zh) * 2020-11-18 2021-03-05 哈尔滨工程大学 一种基于被动隔振原理的简易流激振动噪声试验装置
CN112414670A (zh) * 2020-11-24 2021-02-26 天津理工大学 一种大比尺水槽造波机导轨滑块配合位姿自适应机构
CN112683490A (zh) * 2021-01-25 2021-04-20 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 水池拖曳系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨家轩;何琳;帅长庚;周思同;张世轲;: "水下拖曳系统U型回转运动实验研究", 海军工程大学学报, no. 03, pages 30 - 35 *

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