CN114906761B - 用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置及方法，其中非均匀缆拖曳阵的粗细分布不均匀，非均匀缆拖曳阵的一端是缠绕在动力储缆装置上，另一端通过移动辅助轨道装置和固定出入水轨道装置放置到水下，移动辅助轨道装置放置的位置靠近动力储缆装置，固定出入水轨道装置放置的位置靠近非均匀缆拖曳阵的出入水处；动力储缆装置对非均匀缆拖曳阵的卷入和放出实现对非均匀缆拖曳阵的回收和布放；移动辅助轨道装置将非均匀缆拖曳阵的出入方向保持与动力储缆装置垂直；固定出入水轨道装置将经过移动辅助轨道装置后的非均匀缆拖曳阵的出入方向由与水平面呈水平变为竖直。本发明避免非均匀缆拖曳阵在布放与回收过程中对部分大尺寸功能节点的损坏。

Description

用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置及方法

技术领域

本发明属于水下探测技术领域，特别涉及一种用于海洋监测装置的用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置及方法。

背景技术

非均匀缆拖曳阵是在海缆上粗细不是均匀分布的拖曳阵，部分功能节点的尺寸大于主缆的尺寸，拖曳阵也就是水下拖曳探测阵，主要用于水下探测。非均匀缆拖曳阵的布放与回收系统装置是一个拥有多自由度、可以大范围的布放与回收非均匀的水下拖曳探测阵。目前传统的水下拖曳探测阵大多数是使用均匀缆，使用的是滚筒和绞车进行收放。但是，由于对拖曳阵上的部分功能节点性能的要求不断提高，使拖曳阵上的部分功能节点的尺寸大于主缆的尺寸，这样的话，整条拖曳阵就难以做成一条均匀缆。面对这么一条非均匀缆拖曳阵，使用常规的均匀缆布放回收系统就没法很好的解决，因为传统的绞车可能导致部分较大的功能节点由于挤压而损坏。所以我们想设计一个面对于非均匀缆的布放与回收的系统装置，可以减少在布放与回收过程中对部分较大的功能节点的损坏。

现有技术中有一种用于多缆径拖曳阵缆的双层滚筒绞车，可以实现现对零浮力缆段、重缆段和发射阵多种不同缆径的拖曳阵缆进行收放，但是面对于有部分功能节点大于主缆的非均匀缆还是不能完成很好的收放。

因为现有技术中的拖曳阵缆布放与回收系统装置只是利用滚筒和绞车进行完成，可能导致部分较大的功能节点在布放和回收过程中由于和滚筒和绞车之间的挤压而损坏，挤压是因为主缆不能很好的贴合滚筒和绞车，从而对大尺寸功能节点产生了一个压力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置，包括动力储缆装置、大尺寸功能节点、主缆、固定出入水轨道装置和移动辅助轨道装置，其中，大尺寸功能节点和主缆构成非均匀缆拖曳阵，

所述大尺寸功能节点非均匀分布在主缆上，大尺寸功能节点的径向尺寸大于主缆的直径，非均匀缆拖曳阵的粗细分布不均匀，非均匀缆拖曳阵的一端是缠绕在动力储缆装置上，另一端通过移动辅助轨道装置和固定出入水轨道装置放置到水下，移动辅助轨道装置放置的位置靠近动力储缆装置，固定出入水轨道装置放置的位置靠近非均匀缆拖曳阵的出入水处；

所述动力储缆装置对非均匀缆拖曳阵的卷入和放出实现对非均匀缆拖曳阵的回收和布放；

所述移动辅助轨道装置将非均匀缆拖曳阵的出入方向保持与动力储缆装置垂直；

所述固定出入水轨道装置将经过移动辅助轨道装置后的非均匀缆拖曳阵的出入方向由与水平面呈水平变为竖直。

优选地，所述动力储缆装置包括卷筒电机、卷筒支架、旋转轴、异型储缆卷筒，其中，卷筒电机固定在卷筒支架上，旋转轴与卷筒支架之间为间隙配合，卷筒电机带动旋转轴在卷筒支架上转动，异型储缆卷筒与旋转轴之间为过盈配合，即旋转轴转动异型储缆卷筒便同步转动；异型储缆卷筒上设置主缆的放置槽和大尺寸功能节点的镂空，对应非均匀缆拖曳阵的盘绕存储。

优选地，所述移动辅助轨道装置包括轨道支架、滚珠丝杠、移动架台和拨叉轮组，其中，轨道支架与卷筒支架平行放置，滚珠丝杠包括丝杠电机、丝杠螺母和丝杠轴，丝杠电机使丝杠轴转动，从而使得套在丝杠轴上的丝杠螺母在丝杠轴上呈直线运动，丝杠电机固定在轨道支架上，移动架台的下端与丝杠螺母连接，丝杠电机转动丝杠轴使得丝杠螺母运动的同时移动架台亦一同移动，通过控制丝杠电机的转速控制移动架台移动的速度，移动架台的位置随着非均匀缆拖曳阵从异型储缆卷筒出入位置移动；拨叉轮组设置在移动架台上，非均匀缆拖曳阵经拨叉轮组出入。

优选地，所述拨叉轮组包括轮盘、盘孔、定滑轮、缓冲轮和拨叉头支架，若干个拨叉头支架连接在轮盘的外周，轮盘的中央设置盘孔，轮盘通过盘孔与移动架台的中轴连接，该中轴与盘孔为间隙配合；拨叉头支架上设置开槽和开角，开槽容纳非均匀缆拖曳阵，开角将偏离开槽的非均匀缆拖曳阵滑至开槽中；定滑轮设置在开槽的中间位置，主缆通过拨叉头支架的开槽时经过定滑轮来减少摩擦，拨叉头支架的两侧设置若干个缓冲轮，以缓冲主缆经过拨叉头支架时的摩擦；大尺寸功能节点至拨叉头支架时，大尺寸功能节点的尺寸大于开槽的尺寸，大尺寸功能节点推动拨叉轮组发生转动。

优选地，单个大尺寸功能节点在相邻两个拨叉头支架之间时，大尺寸功能节点两端的主缆被定滑轮托举，大尺寸功能节点为悬空状态；当拨叉轮组上同时有多于1个大尺寸功能节点通过时，相邻两个同时通过的大尺寸功能节点之间的间距为相邻两个拨叉头支架之间距离的整数倍。

优选地，所述固定出入水轨道装置包括底座、旋转支架、缓震器、加长支架、第二拨叉轮组和履带轮组，其中，

所述底座固定在地面上或者船甲板上，旋转支架固定在底座上，第二拨叉轮组间隙配合套在旋转支架上方设置的轴上，第二拨叉轮组绕该轴进行转动，第二拨叉轮组的结构同移动辅助轨道装置的拨叉轮组，履带轮组与旋转支架之间通过加长支架连接，履带轮组的结构与移动辅助轨道装置的拨叉轮组类似，缓震器连接旋转支架的底部和加长支架，当非均匀缆拖曳阵内部产生较大瞬时张力时，加长支架上下发生轻微的倾斜，缓震器提供一个相反的力，从而起到缓冲和阻尼的作用。

优选地，所述大尺寸功能节点的两端设置防撞块。

基于上述目的，本发明还提供了一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放方法，采用上述用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置，包括以下步骤：

S11，卷筒电机带动异型储缆卷筒旋转，让非均匀缆拖曳阵从异型储缆卷筒向水中布放，此时非均匀缆拖曳阵在异型储缆卷筒上右端的位置往左移动，通过控制移动辅助轨道装置的移动架台同步往左移动，使非均匀缆拖曳阵从异型储缆卷筒出来的方向始终与异型储缆卷筒垂直，避免因非均匀缆拖曳阵斜着出来，从而导致非均匀缆拖曳阵与异型储缆卷筒产生的侧向挤压；

S12，非均匀缆拖曳阵通过移动辅助轨道装置的拨叉轮组来改变其前进方向，此时主缆与拨叉轮组的定滑轮相切运动，当有大尺寸功能节点通过拨叉轮组时，大尺寸功能节点推动拨叉轮组转动；

S13，非均匀缆拖曳阵会经过固定出入水轨道装置的第二拨叉轮组，再次改变前进方向来通过履带轮组，避免非均匀缆拖曳阵因直接从拨叉轮组进入履带轮组的角度偏差过大，而导致非均匀缆拖曳阵从拨叉头支架上脱离；

S14，通过履带轮组的过程和拨叉轮组相同，当有主缆经过履带轮组时，主缆与履带支架中间的定滑轮相切向前运动，当有大尺寸功能节点经过履带轮组时，大尺寸功能节点推动履带支架转动，避免大尺寸功能节点经过履带轮组而产生的挤压，通过履带轮组改变非均匀缆拖曳阵的运动方向为竖直向下后，非均匀缆拖曳阵完成布放。

优选地，所述S12中两个相邻的拨叉头支架之间的距离大于或等于大尺寸功能节点的长度，且当大尺寸功能节点在两个拨叉头支架之间时，主缆与定滑轮相切的，使得大尺寸功能节点的径向位置得到固定，定滑轮的中心位置到拨叉头支架的开槽的底部位置的距离大于或等于大尺寸功能节点的半径，使大尺寸功能节点在通过拨叉轮组时不受到挤压。

基于上述目的，本发明还提供了一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度回收方法，采用上述用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置，包括以下步骤：

S21，卷筒电机反向运动，使非均匀缆拖曳阵从水下往异型储缆卷筒方向运动；

S22，通过履带轮组将非均匀缆拖曳阵由竖直方向变为水平方向；

S23，再通过第二拨叉轮组将非均匀缆拖曳阵变为水平方向；

S24，非均匀缆拖曳阵在进入移动辅助轨道装置的拨叉轮组，通过该拨叉轮组调整为垂直异型储缆卷筒方向后，将非均匀缆拖曳阵卷入异形储缆卷筒完成回收。

本发明公开的一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置及方法，至少具有以下有益效果：

1.通过拨叉轮组和履带轮组使主缆被定滑轮托举，大尺寸功能节点为完全悬空的状态，避免大尺寸功能节点受到挤压和撞击；

2.设置的旋转轴、拨叉轮组、第二拨叉轮组和履带轮组，实现非均匀缆拖曳阵的四个自由度的布放和回收；

3.使用镂空结构的异型储缆卷筒，避免在储存和释放非均匀缆拖曳阵时对其造成挤压；

4.通过控制丝杠电机来使移动架台的位置与非均匀缆拖曳阵在异型储缆卷筒右端的位置的连线始终与轨道支架垂直，避免非均匀缆拖曳阵斜着出入产生的侧向力而使非均匀缆拖曳阵损坏；

5.设置缓震结构，避免非均匀缆拖曳阵产生过大的冲击力而使整个装置毁坏；

6.设置加长支架，可以增大整个装置的工作范围；

7.采用非一体式结构设计，方便在使用过程中的安装与搬运。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置的整体示意图；

图2为本发明一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置的动力储缆装置和移动辅助轨道装置图；

图3为本发明一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置的异形储缆卷筒图；

图4为本发明一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置的拨叉轮组结构图；

图5为本发明一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置的固定出入水轨道装置图；

图6为本发明一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置的大尺寸功能节点图；

图7为本发明一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置的四自由度示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

参见图1，为本发明一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置的装置示意图，包括动力储缆装置1、大尺寸功能节点2、主缆3、固定出入水轨道装置4和移动辅助轨道装置5，其中，大尺寸功能节点2和主缆3构成非均匀缆拖曳阵6，大尺寸功能节点2非均匀分布在主缆3上，大尺寸功能节点2的径向尺寸大于主缆3的直径，非均匀缆拖曳阵6的粗细分布不均匀，非均匀缆拖曳阵6的一端是缠绕在动力储缆装置1上，另一端通过移动辅助轨道装置5和固定出入水轨道装置4放置到水下，移动辅助轨道装置5放置的位置靠近动力储缆装置1，固定出入水轨道装置4放置的位置靠近非均匀缆拖曳阵6的出入水处；动力储缆装置1对非均匀缆拖曳阵6的卷入和放出实现对非均匀缆拖曳阵6的回收和布放；移动辅助轨道装置5将非均匀缆拖曳阵6的出入方向保持与动力储缆装置1垂直；固定出入水轨道装置4将经过移动辅助轨道装置5后的非均匀缆拖曳阵6的出入方向由与水平面呈水平变为竖直。

参见图2和图3，动力储缆装置1包括卷筒电机101、卷筒支架102、旋转轴103、异型储缆卷筒104，其中，卷筒电机101固定在卷筒支架102上，旋转轴103与卷筒支架102之间为间隙配合，卷筒电机101带动旋转轴103在卷筒支架102上转动，异型储缆卷筒104与旋转轴103之间为过盈配合，即旋转轴103转动异型储缆卷筒104便同步转动；异型储缆卷筒104上设置主缆3的放置槽和大尺寸功能节点2的镂空，对应非均匀缆拖曳阵6的盘绕存储。

移动辅助轨道装置5包括轨道支架201、滚珠丝杠202、移动架台203和拨叉轮组204，其中，轨道支架201与卷筒支架102平行放置，滚珠丝杠202包括丝杠电机2021、丝杠螺母2022和丝杠轴2023，丝杠电机2021使丝杠轴2023转动，从而使得套在丝杠轴2023上的丝杠螺母2022在丝杠轴2023上呈直线运动，丝杠电机2021固定在轨道支架201上，移动架台203的下端与丝杠螺母2022连接，丝杠电机2021转动丝杠轴2023使得丝杠螺母2022运动的同时移动架台203亦一同移动，通过控制丝杠电机2021的转速控制移动架台203移动的速度，移动架台203的位置随着非均匀缆拖曳阵6从异型储缆卷筒104出入位置移动；拨叉轮组204设置在移动架台203上，非均匀缆拖曳阵6经拨叉轮组204出入。

参见图4，拨叉轮组204包括轮盘2041、盘孔2044、定滑轮2042、缓冲轮2045和拨叉头支架2043，若干个拨叉头支架2043连接在轮盘2041的外周，轮盘2041的中央设置盘孔2044，轮盘2041通过盘孔2044与移动架台203的中轴连接，该中轴与盘孔2044为间隙配合；拨叉头支架2043上设置开槽2046和开角2047，开槽2046容纳非均匀缆拖曳阵6，开角2047将偏离开槽2046的非均匀缆拖曳阵6滑至开槽2046中；定滑轮2042设置在开槽2046的中间位置，主缆3通过拨叉头支架2043的开槽2046时经过定滑轮2042来减少摩擦，拨叉头支架2043的两侧设置若干个缓冲轮2045，以缓冲主缆3经过拨叉头支架2043时的摩擦；大尺寸功能节点2至拨叉头支架2043时，大尺寸功能节点2的尺寸大于开槽2046的尺寸，大尺寸功能节点2推动拨叉轮组204发生转动。

单个大尺寸功能节点2在相邻两个拨叉头支架2043之间时，大尺寸功能节点2两端的主缆3被定滑轮2042托举，大尺寸功能节点2为悬空状态；当拨叉轮组204上同时有多于1个大尺寸功能节点2通过时，相邻两个同时通过的大尺寸功能节点2之间的间距为相邻两个拨叉头支架2043之间距离的整数倍。

参见图5，固定出入水轨道装置4包括底座401、旋转支架402、缓震器403、加长支架404、第二拨叉轮组406和履带轮组405，其中，底座401固定在地面上或者船甲板上，旋转支架402固定在底座401上，第二拨叉轮组406间隙配合套在旋转支架402上方设置的轴上，第二拨叉轮组406绕该轴进行转动，第二拨叉轮组406的结构同移动辅助轨道装置5的拨叉轮组204，履带轮组405与旋转支架402之间通过加长支架404连接，履带轮组405的结构与移动辅助轨道装置5的拨叉轮组204类似，非均匀缆拖曳阵6经过履带轮组405时，主缆3经过履带支架4051，大尺寸功能节点2至履带支架4051时会推动履带支架4051向前运动。

缓震器403连接旋转支架402的底部和加长支架404，当非均匀缆拖曳阵6内部产生较大瞬时张力时，加长支架404上下发生轻微的倾斜，缓震器403提供一个相反的力，从而起到缓冲和阻尼的作用。缓震器403包括缓震下轴4031、缓震上轴4032和缓震件4033，缓震下轴4031与旋转支架402的底部连接，缓震上轴4032与加长支架404连接，缓震件4033设置在顶端，缓震上轴4032与缓震件4033限制了加长支架404上下震动的幅度，缓震下轴4031为缓震器403提供底部支点，缓震器403的长度可伸缩，便可配合加长支架404左右移动时的相对位置。

参见图6，大尺寸功能节点2的两端设置防撞块21，进一步减轻大尺寸功能节点2经过拨叉轮组204、第二拨叉轮组406和履带轮组405时的冲撞力。

基于上述目的，本发明还提供了一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放方法，采用上述用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置，包括以下步骤：

S11，卷筒电机101带动异型储缆卷筒104旋转，让非均匀缆拖曳阵6从异型储缆卷筒104向水中布放，此时非均匀缆拖曳阵6在异型储缆卷筒104上右端的位置往左移动，通过控制移动辅助轨道装置5的移动架台203同步往左移动，使非均匀缆拖曳阵6从异型储缆卷筒104出来的方向始终与异型储缆卷筒104垂直，避免因非均匀缆拖曳阵6斜着出来，从而导致非均匀缆拖曳阵6与异型储缆卷筒104产生的侧向挤压；

S12，非均匀缆拖曳阵6通过移动辅助轨道装置5的拨叉轮组204来改变其前进方向，此时主缆3与拨叉轮组204的定滑轮2042相切运动，当有大尺寸功能节点2通过拨叉轮组204时，大尺寸功能节点2(前端的防撞块21)推动拨叉轮组204转动；

S13，非均匀缆拖曳阵6会经过固定出入水轨道装置4的第二拨叉轮组406，再次改变前进方向来通过履带轮组405，避免非均匀缆拖曳阵6因直接从拨叉轮组204进入履带轮组405的角度偏差过大，而导致非均匀缆拖曳阵6从拨叉头支架2043上脱离；

S14，通过履带轮组405的过程和拨叉轮组204相同，当有主缆3经过履带轮组405时，主缆3与履带支架4051中间的定滑轮2042相切向前运动，当有大尺寸功能节点2经过履带轮组405时，大尺寸功能节点2(前端的防撞块21)推动履带支架4051转动，避免大尺寸功能节点2经过履带轮组405而产生的挤压，通过履带轮组405改变非均匀缆拖曳阵6的运动方向为竖直向下后，非均匀缆拖曳阵6完成布放。

S12中两个相邻的拨叉头支架2043之间的距离大于或等于大尺寸功能节点2的长度，且当大尺寸功能节点2在两个拨叉头支架2043之间时，主缆3与定滑轮2042相切的，使得大尺寸功能节点2的径向位置得到固定，定滑轮2042的中心位置到拨叉头支架2043的开槽2046的底部位置的距离大于或等于大尺寸功能节点2的半径，使大尺寸功能节点2在通过拨叉轮组204时不受到挤压。

用于非均匀缆拖曳阵的多自由度回收方法，采用上述用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置，包括以下步骤：

S21，卷筒电机101反向运动，使非均匀缆拖曳阵666从水下往异型储缆卷筒104方向运动；

S22，通过履带轮组405将非均匀缆拖曳阵6由竖直方向变为水平方向；

S23，再通过第二拨叉轮组406将非均匀缆拖曳阵6变为水平方向；

S24，非均匀缆拖曳阵6在进入移动辅助轨道装置5的拨叉轮组204，通过该拨叉轮组204调整为垂直异型储缆卷筒104方向后，将非均匀缆拖曳阵6卷入异形储缆卷筒104完成回收。

本发明通过拨叉轮组204和履带轮组405使主缆3被定滑轮2042托举，大尺寸功能节点2为完全悬空的状态，避免大尺寸功能节点2受到挤压和撞击。

参见图7，实现非均匀缆拖曳阵6的四个自由度(图7中100、200、300、400)的布放和回收。

具体实施例中，拨叉轮组204的拨叉头支架2043或者履带轮组405的履带支架4051的数目可以为4，5，6，7等可以变化。镂空的异型储缆卷筒104的形状可以采用长方形，三角形，五边形等。加长支架404的形状可以为长方体，正方体，圆柱体等。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置，其特征在于，包括动力储缆装置、大尺寸功能节点、主缆、固定出入水轨道装置和移动辅助轨道装置，其中，大尺寸功能节点和主缆构成非均匀缆拖曳阵，

所述大尺寸功能节点非均匀分布在主缆上，大尺寸功能节点的径向尺寸大于主缆的直径，非均匀缆拖曳阵的粗细分布不均匀，非均匀缆拖曳阵的一端是缠绕在动力储缆装置上，另一端通过移动辅助轨道装置和固定出入水轨道装置放置到水下，移动辅助轨道装置放置的位置靠近动力储缆装置，固定出入水轨道装置放置的位置靠近非均匀缆拖曳阵的出入水处；

所述动力储缆装置对非均匀缆拖曳阵的卷入和放出实现对非均匀缆拖曳阵的回收和布放；

所述移动辅助轨道装置将非均匀缆拖曳阵的出入方向保持与动力储缆装置垂直；

所述固定出入水轨道装置将经过移动辅助轨道装置后的非均匀缆拖曳阵的出入方向由与水平面呈水平变为竖直；

所述动力储缆装置包括卷筒电机、卷筒支架、旋转轴、异型储缆卷筒，其中，卷筒电机固定在卷筒支架上，旋转轴与卷筒支架之间为间隙配合，卷筒电机带动旋转轴在卷筒支架上转动，异型储缆卷筒与旋转轴之间为过盈配合，即旋转轴转动异型储缆卷筒便同步转动；异型储缆卷筒上设置主缆的放置槽和大尺寸功能节点的镂空，对应非均匀缆拖曳阵的盘绕存储；

所述移动辅助轨道装置包括轨道支架、滚珠丝杠、移动架台和拨叉轮组，其中，轨道支架与卷筒支架平行放置，滚珠丝杠包括丝杠电机、丝杠螺母和丝杠轴，丝杠电机使丝杠轴转动，从而使得套在丝杠轴上的丝杠螺母在丝杠轴上呈直线运动，丝杠电机固定在轨道支架上，移动架台的下端与丝杠螺母连接，丝杠电机转动丝杠轴使得丝杠螺母运动的同时移动架台亦一同移动，通过控制丝杠电机的转速控制移动架台移动的速度，移动架台的位置随着非均匀缆拖曳阵从异型储缆卷筒出入位置移动；拨叉轮组设置在移动架台上，非均匀缆拖曳阵经拨叉轮组出入；

所述拨叉轮组包括轮盘、盘孔、定滑轮、缓冲轮和拨叉头支架，若干个拨叉头支架连接在轮盘的外周，轮盘的中央设置盘孔，轮盘通过盘孔与移动架台的中轴连接，该中轴与盘孔为间隙配合；拨叉头支架上设置开槽和开角，开槽容纳非均匀缆拖曳阵，开角将偏离开槽的非均匀缆拖曳阵滑至开槽中；定滑轮设置在开槽的中间位置，主缆通过拨叉头支架的开槽时经过定滑轮来减少摩擦，拨叉头支架的两侧设置若干个缓冲轮，以缓冲主缆经过拨叉头支架时的摩擦；大尺寸功能节点至拨叉头支架时，大尺寸功能节点的尺寸大于开槽的尺寸，大尺寸功能节点推动拨叉轮组发生转动。

2.根据权利要求1所述的用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置，其特征在于，单个大尺寸功能节点在相邻两个拨叉头支架之间时，大尺寸功能节点两端的主缆被定滑轮托举，大尺寸功能节点为悬空状态；当拨叉轮组上同时有多于1个大尺寸功能节点通过时，相邻两个同时通过的大尺寸功能节点之间的间距为相邻两个拨叉头支架之间距离的整数倍。

3.根据权利要求2所述的用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置，其特征在于，所述固定出入水轨道装置包括底座、旋转支架、缓震器、加长支架、第二拨叉轮组和履带轮组，其中，

所述底座固定在地面上或者船甲板上，旋转支架固定在底座上，第二拨叉轮组间隙配合套在旋转支架上方设置的轴上，第二拨叉轮组绕该轴进行转动，第二拨叉轮组的结构同移动辅助轨道装置的拨叉轮组，履带轮组与旋转支架之间通过加长支架连接，履带轮组的结构与移动辅助轨道装置的拨叉轮组类似，缓震器连接旋转支架的底部和加长支架，当非均匀缆拖曳阵内部产生较大瞬时张力时，加长支架上下发生轻微的倾斜，缓震器提供一个相反的力，从而起到缓冲和阻尼的作用。

4.根据权利要求1所述的用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置，其特征在于，所述大尺寸功能节点的两端设置防撞块。

5.一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放方法，采用权利要求1-4之一所述用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置，其特征在于，包括以下步骤：

S11，卷筒电机带动异型储缆卷筒旋转，让非均匀缆拖曳阵从异型储缆卷筒向水中布放，此时非均匀缆拖曳阵在异型储缆卷筒上右端的位置往左移动，通过控制移动辅助轨道装置的移动架台同步往左移动，使非均匀缆拖曳阵从异型储缆卷筒出来的方向始终与异型储缆卷筒垂直，避免因非均匀缆拖曳阵斜着出来，从而导致非均匀缆拖曳阵与异型储缆卷筒产生的侧向挤压；

S12，非均匀缆拖曳阵通过移动辅助轨道装置的拨叉轮组来改变其前进方向，此时主缆与拨叉轮组的定滑轮相切运动，当有大尺寸功能节点通过拨叉轮组时，大尺寸功能节点推动拨叉轮组转动；

S13，非均匀缆拖曳阵会经过固定出入水轨道装置的第二拨叉轮组，再次改变前进方向来通过履带轮组，避免非均匀缆拖曳阵因直接从拨叉轮组进入履带轮组的角度偏差过大，而导致非均匀缆拖曳阵从拨叉头支架上脱离；

S14，通过履带轮组的过程和拨叉轮组相同，当有主缆经过履带轮组时，主缆与履带支架中间的定滑轮相切向前运动，当有大尺寸功能节点经过履带轮组时，大尺寸功能节点推动履带支架转动，避免大尺寸功能节点经过履带轮组而产生的挤压，通过履带轮组改变非均匀缆拖曳阵的运动方向为竖直向下后，非均匀缆拖曳阵完成布放。

6.根据权利要求5所述的用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放方法，其特征在于，所述S12中两个相邻的拨叉头支架之间的距离大于或等于大尺寸功能节点的长度，且当大尺寸功能节点在两个拨叉头支架之间时，主缆与定滑轮相切的，使得大尺寸功能节点的径向位置得到固定，定滑轮的中心位置到拨叉头支架的开槽的底部位置的距离大于或等于大尺寸功能节点的半径，使大尺寸功能节点在通过拨叉轮组时不受到挤压。

7.一种用于非均匀缆拖曳阵的多自由度回收方法，采用权利要求1-4之一所述用于非均匀缆拖曳阵的多自由度布放回收装置，其特征在于，包括以下步骤：

S21，卷筒电机反向运动，使非均匀缆拖曳阵从水下往异型储缆卷筒方向运动；

S22，通过履带轮组将非均匀缆拖曳阵由竖直方向变为水平方向；

S23，再通过第二拨叉轮组将非均匀缆拖曳阵变为水平方向；

S24，非均匀缆拖曳阵在进入移动辅助轨道装置的拨叉轮组，通过该拨叉轮组调整为垂直异型储缆卷筒方向后，将非均匀缆拖曳阵卷入异形储缆卷筒完成回收。

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