CN114212192A - 一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，属于海洋观测设备技术领域，包括安装板，所述安装板上安装有两个对称设置的洋流发电组件，安装板底部的四角处均固接带有子浮体的固定柱，四个固定柱的底端均通过温盐链与主浮体的顶部连接，主浮体的下方通过温盐链与设备放置架的顶部连接，设备放置架的外侧固设有清洁组件，设备放置架的底部通过温盐链与双并联声学释放器连接；本装置能持续为检测设备进行供电，提高检测设备的运行时间，从而使潜标的工作时间大大增长，可将设备放置架外壁上附着的海藻、其他生物或杂物等清理掉，确保检测设备的正常运行，当投放位置产生偏差后，使其整体也能改变位置，无需进行二次投放工作。
Description
技术领域
本发明属于海洋观测设备技术领域，具体涉及一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标。
背景技术
海洋是地球上决定气候发展的主要的因素之一，海洋本身就是地球表面最大的储热体，海流是地球表面最大的热能传送带，海洋与空气之间的气体交换对气候的变化和发展有特别大的影响，在海洋中投放潜标可对海洋环境进行监测，潜标是系泊在海面以下并长期观测海洋环境要素的装置，有声释放器，可从海面按指令回收。
目前，现有的潜标上会带有多个用于监测海洋环境的设备，设备在运行时需要使用到电力，因此需要在潜标上安装电力供给设备，而现有的潜标缺乏外部供电，由于电力供给设备的储电量有限，进而导致潜标的工作时间大大缩减，且监测设备长期处于海面以下，受到海藻或其他生物的影响，其监测设备会被杂物覆盖，进而影响正常监测工作，同时潜标被投放到海内后，若投放位置产生偏差，需要进行二次投放，耗费人力物力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，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：一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，包括安装板，所述安装板上安装有两个对称设置的洋流发电组件，安装板底部的四角处均固接带有子浮体的固定柱，四个固定柱的底端均通过温盐链与主浮体的顶部连接，主浮体的下方通过温盐链与设备放置架的顶部连接，设备放置架的外侧固设有清洁组件，设备放置架的底部通过温盐链与双并联声学释放器连接，双并联声学释放器的底部连接有重力锚座，重力锚座上安装有行走组件。
方案中需要说明的是：
发电机、电机一、双并联声学释放器、液压缸和电机二均为现有技术的常用部件，上述部件均选用防水型，采用的型号等均可根据实际使用需求定制。
作为一种优选的实施方式，所述洋流发电组件包括两个安装在安装板上的安装架，安装架上固接有底板，底板上安装有发电机，发电机的输入轴与齿轮箱的输出轴连接，齿轮箱的输入轴与棘轮连接件的输出轴连接，棘轮连接件的输入轴与齿轮一固接，棘轮连接件的输出轴和输入轴均通过支撑座转动连接在底板上，底板上还安装有固定座，固定座上转动连接有摆动臂，摆动臂的前端铰接有浮筒，摆动臂上部的外壁通过连接块固接带有两排齿牙的弧形齿板，弧形齿板分别与两个齿轮一相啮合。
作为一种优选的实施方式，所述棘轮连接件由棘轮、转动筒、棘爪和金属弹片组成，棘轮与齿轮箱的输入轴固接，转动筒与齿轮一固接，棘爪设有多个并通过多个金属弹片弹性活动连接在转动筒内并与棘轮卡接。
作为一种优选的实施方式，两个所述底板上的棘轮连接件旋转方向相反。
作为一种优选的实施方式，所述摆动臂的两侧壁上均固接有滑块，两个滑块分别滑动连接在两个弧形的滑动座内部开设的滑槽内，两个滑动座均固接在安装板上。
作为一种优选的实施方式，所述清洁组件包括安装在设备放置架上的齿环，齿环的上表面和下表面均开设有环形槽，齿环上活动连接有转动座，转动座的一端固接有滑动连接在环形槽内的限位块，转动座上安装有电机一，电机一的输出轴上固接有与齿环外壁相啮合的齿轮二，转动轴远离齿环的一端通过轴承转动连接有转动轴，转动轴的底端固接有毛刷筒。
作为一种优选的实施方式，所述转动轴的顶端固接有齿轮三，设备放置架上通过多个固定杆固接有与齿轮三相啮合的内齿圈。
作为一种优选的实施方式，所述行走组件包括安装在重力锚座上的两个液压缸，液压缸的伸缩轴上固接有升降块，升降块的两端通过连接杆与两个轮臂相铰接，轮臂的一端与重力锚座的侧壁相铰接，轮臂的另一端上转动连接有轮轴，轮轴的外壁上安装有齿轮五，轮轴的两端均设有行走轮。
作为一种优选的实施方式，处于所述重力锚座一侧的两个轮臂之间安装有电机二，电机二的输出轴上固接有与齿轮五相啮合的齿轮四。
与现有技术相比，本发明提供的海洋动力环境多尺度同步观测潜标，至少包括如下有益效果：
(1)通过海洋发电组件的设置，当洋流运动时，洋流产生的海浪会推动浮筒上下运动并带动摆动臂往复摆动，通过弧形齿板的作用下使齿轮一旋转，再通过棘轮连接件的作用，使齿轮箱的输入轴单向旋转，经齿轮箱增大转速后推动发电机运转并进行发电工作，能持续为检测设备进行供电，提高检测设备的运行时间，从而使潜标的工作时间大大增长；
(2)通过清洁组件的设置，将检测设备安装在设备放置架内，电机一工作并通过齿轮二与齿环的啮合作用带动转动座旋转，在齿轮三和内齿圈的啮合作用下，转动座旋转时可带动转动轴自转，进而带动毛刷筒公转与自转同时运行，可将设备放置架外壁上附着的海藻、其他生物或杂物等清理掉，确保检测设备的正常运行；
(3)通过行走组件的设置，液压缸工作带动升降块下降，升降块通过连接杆的作用带动轮臂向下移动，轮臂带动四个行走轮接触到海底并将重力锚座顶起，在电机二的驱动下，通过齿轮四和齿轮五的啮合作用使行走轮旋转，从而带动重力锚座行走，当投放位置产生偏差后，使其整体也能改变位置，无需进行二次投放工作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明洋流发电组件的结构示意图；
图3为本发明摆动臂上各部件的结构示意图；
图4为本发明棘轮连接件正视的结构示意图；
图5为本发明设备放置架及整体清洁组件的结构示意图；
图6为本发明放置架及部分清洁组件的结构示意图；
图7为本发明重力锚座及行走组件的结构示意图。
图中：1、安装板；2、洋流发电组件；201、安装架；202、底板；203、发电机；204、齿轮箱；205、棘轮连接件；2051、棘轮；2052、转动筒；2053、棘爪；2054、金属弹片；206、齿轮一；207、固定座；208、摆动臂；209、浮筒；210、连接块；211、弧形齿板；212、滑块；213、滑动座；3、固定柱；4、子浮体；5、温盐链；6、主浮体；7、设备放置架；8、清洁组件；801、齿环；802、限位块；803、转动座；804、电机一；805、齿轮二；806、轴承；807、转动轴；808、毛刷筒；809、齿轮三；810、固定杆；811、内齿圈；9、双并联声学释放器；10、重力锚座；11、行走组件；1101、液压缸；1102、升降块；1103、连接杆；1104、轮臂；1105、轮轴；1106、行走轮；1107、齿轮四；1108、电机二；1109、齿轮五。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，包括安装板1，安装板1上安装有两个对称设置的洋流发电组件2，安装板1底部的四角处均固接带有子浮体4的固定柱3，四个固定柱3的底端均通过温盐链5与主浮体6的顶部连接，主浮体6的下方通过温盐链5与设备放置架7的顶部连接，设备放置架7的外侧固设有清洁组件8，设备放置架7的底部通过温盐链5与双并联声学释放器9连接，双并联声学释放器9的底部连接有重力锚座10，重力锚座10上安装有行走组件11。
进一步地如图1、图2和图3所示，洋流发电组件2包括两个安装在安装板1上的安装架201，安装架201上固接有底板202，底板202上安装有发电机203，发电机203的输入轴与齿轮箱204的输出轴连接，齿轮箱204的输入轴与棘轮连接件205的输出轴连接，棘轮连接件205的输入轴与齿轮一206固接，棘轮连接件205的输出轴和输入轴均通过支撑座转动连接在底板202上，底板202上还安装有固定座207，固定座207上转动连接有摆动臂208，摆动臂208的前端铰接有浮筒209，摆动臂208上部的外壁通过连接块210固接带有两排齿牙的弧形齿板211，弧形齿板211分别与两个齿轮一206相啮合；能持续为检测设备进行供电，提高检测设备的运行时间，从而使潜标的工作时间大大增长。
进一步地如图2和图4所示，棘轮连接件205由棘轮2051、转动筒2052、棘爪2053和金属弹片2054组成，棘轮2051与齿轮箱204的输入轴固接，转动筒2052与齿轮一206固接，棘爪2053设有多个并通过多个金属弹片2054弹性活动连接在转动筒2052内并与棘轮2051卡接；通过棘轮连接件205的作用，使齿轮箱204的输入轴单向旋转，确保发电作业的正常进行。
进一步地如图2所示，两个底板202上的棘轮连接件205旋转方向相反；当转动臂向上摆动时，可通过弧形齿板211与齿轮一206的啮合作用下使其中一个发电机203运行，当转动臂向下摆动时，可通过弧形齿板211与齿轮一206的啮合作用下使其中另一个发电机203运行，提高发电效率。
进一步地如图3所示，摆动臂208的两侧壁上均固接有滑块212，两个滑块212分别滑动连接在两个弧形的滑动座213内部开设的滑槽内，两个滑动座213均固接在安装板1上；提高摆动臂208的摆动稳定性。
进一步地如图5和图6所示，清洁组件8包括安装在设备放置架7上的齿环801，齿环801的上表面和下表面均开设有环形槽，齿环801上活动连接有转动座803，转动座803的一端固接有滑动连接在环形槽内的限位块802，转动座803上安装有电机一804，电机一804的输出轴上固接有与齿环801外壁相啮合的齿轮二805，转动轴807远离齿环801的一端通过轴承806转动连接有转动轴807，转动轴807的底端固接有毛刷筒808；可将设备放置架7外壁上附着的海藻、其他生物或杂物等清理掉，确保检测设备的正常运行。
进一步地如图5所示，转动轴807的顶端固接有齿轮三809，设备放置架7上通过多个固定杆810固接有与齿轮三809相啮合的内齿圈811；转动座803带动转动轴807旋转时，可通过齿轮三809与内齿圈811的啮合作用使毛刷筒808产生自转。
进一步地如图7所示，行走组件11包括安装在重力锚座10上的两个液压缸1101，液压缸1101的伸缩轴上固接有升降块1102，升降块1102的两端通过连接杆1103与两个轮臂1104相铰接，轮臂1104的一端与重力锚座10的侧壁相铰接，轮臂1104的另一端上转动连接有轮轴1105，轮轴1105的外壁上安装有齿轮五1109，轮轴1105的两端均设有行走轮1106；当投放位置产生偏差后，使其整体也能改变位置，无需进行二次投放工作。
进一步地如图7所示，处于重力锚座10一侧的两个轮臂1104之间安装有电机二1108，电机二1108的输出轴上固接有与齿轮五1109相啮合的齿轮四1107；利用电机二1108驱动可使行走轮1106产生行走的目的。
在使用时，将整体投放到海洋内，通过海洋发电组件的设置，当洋流运动时，洋流产生的海浪会推动浮筒209上下运动并带动摆动臂208往复摆动，通过弧形齿板211的作用下使齿轮一206旋转，再通过棘轮连接件205的作用，使齿轮箱204的输入轴单向旋转，经齿轮箱204增大转速后推动发电机203运转并进行发电工作，再通过清洁组件8的设置，将检测设备安装在设备放置架7内，电机一804工作并通过齿轮二805与齿环801的啮合作用带动转动座803旋转，在齿轮三809和内齿圈811的啮合作用下，转动座803旋转时可带动转动轴807自转，进而带动毛刷筒808公转与自转同时运行，可将设备放置架7外壁上附着的海藻、其他生物或杂物等清理掉，确保检测设备的正常运行，最后通过行走组件11的设置，液压缸1101工作带动升降块1102下降，升降块1102通过连接杆1103的作用带动轮臂1104向下移动，轮臂1104带动四个行走轮1106接触到海底并将重力锚座10顶起，在电机二1108的驱动下，通过齿轮四1107和齿轮五1109的啮合作用使行走轮1106旋转，从而带动重力锚座10行走，当投放位置产生偏差后，使其整体也能改变位置，无需进行二次投放工作，移动到指定位置后，电机二1108停止工作，液压缸1101伸长并时四个行走轮1106向上提起，而重力锚座10重新落下即可。
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 (9)
1.一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，包括安装板（1），其特征在于：所述安装板（1）上安装有两个对称设置的洋流发电组件（2），安装板（1）底部的四角处均固接带有子浮体（4）的固定柱（3），四个固定柱（3）的底端均通过温盐链（5）与主浮体（6）的顶部连接，主浮体（6）的下方通过温盐链（5）与设备放置架（7）的顶部连接，设备放置架（7）的外侧固设有清洁组件（8），设备放置架（7）的底部通过温盐链（5）与双并联声学释放器（9）连接，双并联声学释放器（9）的底部连接有重力锚座（10），重力锚座（10）上安装有行走组件（11）。
2.根据权利要求1所述的一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，其特征在于：所述洋流发电组件（2）包括两个安装在安装板（1）上的安装架（201），安装架（201）上固接有底板（202），底板（202）上安装有发电机（203），发电机（203）的输入轴与齿轮箱（204）的输出轴连接，齿轮箱（204）的输入轴与棘轮连接件（205）的输出轴连接，棘轮连接件（205）的输入轴与齿轮一（206）固接，棘轮连接件（205）的输出轴和输入轴均通过支撑座转动连接在底板（202）上，底板（202）上还安装有固定座（207），固定座（207）上转动连接有摆动臂（208），摆动臂（208）的前端铰接有浮筒（209），摆动臂（208）上部的外壁通过连接块（210）固接带有两排齿牙的弧形齿板（211），弧形齿板（211）分别与两个齿轮一（206）相啮合。
3.根据权利要求2所述的一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，其特征在于：所述棘轮连接件（205）由棘轮（2051）、转动筒（2052）、棘爪（2053）和金属弹片（2054）组成，棘轮（2051）与齿轮箱（204）的输入轴固接，转动筒（2052）与齿轮一（206）固接，棘爪（2053）设有多个并通过多个金属弹片（2054）弹性活动连接在转动筒（2052）内并与棘轮（2051）卡接。
4.根据权利要求2所述的一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，其特征在于：两个所述底板（202）上的棘轮连接件（205）旋转方向相反。
5.根据权利要求2所述的一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，其特征在于：所述摆动臂（208）的两侧壁上均固接有滑块（212），两个滑块（212）分别滑动连接在两个弧形的滑动座（213）内部开设的滑槽内，两个滑动座（213）均固接在安装板（1）上。
6.根据权利要求1所述的一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，其特征在于：所述清洁组件（8）包括安装在设备放置架（7）上的齿环（801），齿环（801）的上表面和下表面均开设有环形槽，齿环（801）上活动连接有转动座（803），转动座（803）的一端固接有滑动连接在环形槽内的限位块（802），转动座（803）上安装有电机一（804），电机一（804）的输出轴上固接有与齿环（801）外壁相啮合的齿轮二（805），转动轴（807）远离齿环（801）的一端通过轴承（806）转动连接有转动轴（807），转动轴（807）的底端固接有毛刷筒（808）。
7.根据权利要求6所述的一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，其特征在于：所述转动轴（807）的顶端固接有齿轮三（809），设备放置架（7）上通过多个固定杆（810）固接有与齿轮三（809）相啮合的内齿圈（811）。
8.根据权利要求1所述的一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，其特征在于：所述行走组件（11）包括安装在重力锚座（10）上的两个液压缸（1101），液压缸（1101）的伸缩轴上固接有升降块（1102），升降块（1102）的两端通过连接杆（1103）与两个轮臂（1104）相铰接，轮臂（1104）的一端与重力锚座（10）的侧壁相铰接，轮臂（1104）的另一端上转动连接有轮轴（1105），轮轴（1105）的外壁上安装有齿轮五（1109），轮轴（1105）的两端均设有行走轮（1106）。
9.根据权利要求8所述的一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，其特征在于：处于所述重力锚座（10）一侧的两个轮臂（1104）之间安装有电机二（1108），电机二（1108）的输出轴上固接有与齿轮五（1109）相啮合的齿轮四（1107）。
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