CN116575387A - 一种具有避障功能的走航式adcp桥测牵引装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，解决现有走航式ADCP桥测在设有路灯杆或栏杆的桥梁上作业牵引绳需要绕过每一根柱子，带来很大不便，操作上也存在安全风险的问题。本装置主要包括底座、竖直支架、摆臂，摆臂向河侧挑出端包括运动环、固定环、运动环外壁设有牵引座，内环嵌套在运动环和固定环内部，通过内环正反转动推动运动环转动至不同位置，可以使水平摆臂挑出端在向左或向右开口状态间切换，从而使杆式障碍物通过环内部，实现躲避路灯杆或栏杆等障碍物的功能。本发明高度可调、角度可调，采用推车式结构，特别适用于在有路灯杆或栏杆等障碍物的桥梁上牵引走航式ADCP进行测流作业。
Description
技术领域
本发明属于水文监测设备领域，涉及一种机动流量监测设备，特别涉及一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置。
背景技术
水流流量是洪水的重要水文特征之一，洪水期的实测流量资料是科学防御洪水灾害风险的重要水文依据。当前，采用走航式ADCP进行流量测验，已成为洪水期最主流的流量测验方法之一。该方法需要操控走航式ADCP从河流的一岸行驶到另一岸，过河方式有遥控行驶或拖曳行驶。遥控行驶只适用于平水期，不适用于洪水期高水流流速的情况；洪水期需借助水文缆道、驾驶测船或依托过河建筑物等方式拖曳过河。在大多数没有水文缆道或测船的河段，依托过河建筑物是唯一可行的过河方式，俗称“桥测”。
当前，桥测主要采用人力拖曳。该方式主要有两个弊端：一是洪水期水流流速较快，走航式ADCP承受水流冲击力较大，往往需要3至4人一起才能拉得住，消耗大量人力体力；二是在设有路灯杆或栏杆的桥梁上，牵引绳需要绕过每一根柱子，带来很大不便，操作上也存在安全风险。由于以上两个弊端的存在，往往导致洪水期流量测验作业进展缓慢、风险增大，导致错过测流时机，漏测洪峰流量资料，影响防洪指挥决策。
现有技术中，公开号为CN218378624U的中国专利公开了一种便携的水文桥测ADCP辅助设备，用于运送和牵拉ADCP进行工作，在一定程度上能节省人力，但无法躲避路灯杆或栏杆等障碍物。综合分析认为，现有技术中仍缺乏一种既能解放双手、节省人力，又能躲避路灯或栏杆等障碍物的走航式ADCP桥测牵引装置。
发明内容
本发明的目的在于解决现有走航式ADCP桥测主要采用人力拖曳消耗大量人力体力，且在设有路灯杆或栏杆的桥梁上作业牵引绳需要绕过每一根柱子，带来很大不便，操作上也存在安全风险的问题，提供一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，既能解放双手、节省人力，又能躲避路灯杆或栏杆等障碍物，提升走航式ADCP桥测的便捷性、及时性和安全性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，包括可行走的底座，底座设置有竖直支架，竖直支架顶部设置摆臂，摆臂一端向河侧挑出，所述摆臂的挑出端设置固定环和运动环，运动环的外侧壁的中部设有吊设走航式ADCP牵引绳的牵引座，固定环和运动环均为弧形，固定环和运动环的弧度之和不超过360度，固定环和运动环沿同一圆周设置，固定环和运动环为管径一致的空心管状，固定环和运动环的内部嵌设有C型的内环，内环弧度为固定环、运动环的弧度之和，内环的两端部分别设置有凸起的限位器A和限位器B，固定环的内壁贯穿设置供限位器A和限位器B滑动的滑道；所述内环的外壁设有弧形齿条，所述摆臂靠固定环的一端设置有与齿条啮合的齿轮，所述摆臂上还设有驱动齿轮的电动机或手摇柄。
运动环和固定环的内部为中空结构，内环嵌套在运动环和固定环内部，内环外侧装有齿条，固定环内部设有齿轮，齿轮与齿条互为配套，齿轮通过齿形带与电动机连接，或者通过手摇驱动。内环的长度等于运动环长度和固定环长度之和，内环的两端装有凸点状的限位器A和限位器B。固定环内壁上有凹式滑道，内环两端的限位器A和限位器B可在固定环内部沿滑道移动，但无法在运动环内部移动。电动机在摆臂内部。
以电动机驱动为例，用操控板操控电动机处于正转、反转或停机状态。当电动机正转时，电动机驱动齿形带带动齿轮正转，齿轮与齿条进行相对运动，驱动内环沿顺时针方向转动，内环上的限位器A和限位器B同步沿顺时针方向转动，限位器A和限位器B利用滑道可通过固定环内部，限位器A顺时针转动至与运动环左端接触时，推动运动环沿顺时针方向转动与固定环在右侧贴合，此时摆臂处于向左开口状态，杆式障碍物可从开口处进入环内部。当电动机反转时，电动机驱动齿形带带动齿轮反转，齿轮与齿条进行相对运动，驱动内环沿逆时针方向转动，内环上的限位器A和限位器B同步沿逆时针方向转动，限位器A和限位器B利用滑道可通过固定环内部，限位器B逆时针转动至与运动环右端接触时，推动运动环沿逆时针方向转动与固定环在左侧贴合，此时摆臂处于向右开口状态，杆式障碍物可从开口处离开环内部，从而实现躲避路灯杆或栏杆等障碍物的功能。
作为优选，所述齿轮设置两个，两个齿轮均与齿条啮合，两个齿轮的间距不小于内环开口的宽度。确保限位器A和限位器B之间的间距小于固定环内部水平方向的两个齿轮之间的间距，让齿条和齿轮不会完全脱离接触。
作为优选，所述电动机或手摇柄输出端采用蜗轮蜗杆结构连接主动齿轮，所述主动齿轮通过齿形带与齿轮传动。蜗轮蜗杆的高传动比可以降低输入端的功率要求。
作为优选，所述固定环的弧度为120-150°，固定环外壁的中点与摆臂固定，所述运动环的弧度为150-180°。
作为优选，所述固定环的弧度为150°，所述运动环的弧度为180°，所述内环弧度为330°，内环的开口侧弧度为30°。
作为优选，所述摆臂与竖直支架顶部铰接，摆臂一端为挑出端，另一端设有操作手柄。操作手柄端可以设置电动机的操控板，同时可以手握调节摆臂的俯仰角。
作为优选，所述摆臂与竖直支架的铰接处设置有角度调节器，所述角度调节器为弧形杆，弧形杆上均匀开设有若干第一定位孔，竖直支架上对应设置第二定位孔，第二定位孔和其中一个第一定位孔对齐并插设有定位销。角度调节器可以调节摆臂的俯仰角。
作为优选，所述竖直支架为多段式结构，最上段支架与次上段支架连接端采用可水平旋转方式嵌套，最上段支架与次上段支架连接端设置锁紧螺钉。最上段支架与次上段支架连接端可以旋转调节，调节摆臂的朝向。
作为优选，所述底座上还设有蓄电池，底座的一侧设置推车手把。电动机电源线通过摆臂和竖直支架内部，与底座上的蓄电池两极连接。操作人员可以在推车手把处推动底座行走。
作为优选，所述运动环两端分别设有卡设限位器A和限位器B的卡槽。限位器A和限位器B可以收纳到卡槽内推动运动环，避免外露。
本发明通过控制水平摆臂上运动环相对于固定环的来回转动，能使水平摆臂处于向左开口和向右开口两种不同状态，向一侧开口时杆式障碍物可从开口处进入环内部，向另一侧开口时杆式障碍物可从开口处离开环内部，从而实现躲避路灯杆或栏杆等障碍物的功能；本发明高度可调、角度可调，采用推车式结构，适用于在大部分桥梁上，特别是在有路灯杆或栏杆等障碍物的桥梁上，牵引走航式ADCP进行测流作业，具有便捷、高效、安全等优点。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的一种整体结构示意图。
图2是本发明的摆臂挑出端处于向左开口状态的示意图。
图3是本发明的摆臂挑出端处于向右开口状态的示意图。
图4是本发明的最上段支架示意图。
图5是本发明的次上段支架示意图。
图6是本发明的下段支架示意图。
图中：1、底座，2、竖直支架，3、摆臂，4、运动环，5、固定环，6、推车手把，7、操作手柄，8、角度调节器，9、操控板，10、牵引座，11、最上段支架，12、次上段支架，13、下段支架，14、锁紧螺钉，15、蓄电池，16、内环，17、齿条，18、限位器A，19、限位器B，20、滑道，21、齿轮，22、齿形带，23、电动机，24、蜗轮蜗杆，25、主动齿轮。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例：一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，如图1所示。本装置包括可行走的底座1，底座1上还设有蓄电池15，底座的一侧设置推车手把6。底座1中部设置有竖直支架2，竖直支架顶部设置摆臂3，竖直支架2为多段式结构，本例中，竖直支架分三段式组成，分别为如图3-5所示的最上段支架11、次上段支架12、下段支架13。底座1与下段支架13的连接端、下段支架13与次上段支架12连接端均为方形凸块和方形孔的插接配合。最上段支架11与次上段支架12连接端采用圆形凸块和圆孔插接配合，形成可水平旋转方式嵌套，最上段支架11与次上段支架12连接端设置锁紧螺钉14。
摆臂3与竖直支架2的铰接处设置有角度调节器8，所述角度调节器为弧形杆，弧形杆上均匀开设有若干第一定位孔，竖直支架上对应设置第二定位孔，第二定位孔和其中一个第一定位孔对齐并插设有定位销。摆臂3与竖直支架2顶部铰接，摆臂一端为挑出端，另一端设有操作手柄7。摆臂3的挑出端设置固定环5和运动环4，运动环4的外侧壁的中部设有吊设走航式ADCP牵引绳的牵引座10，固定环5和运动环4均为弧形，固定环的弧度为150°，固定环5外壁的中点与摆臂3固定，所述运动环的弧度为180°。固定环和运动环沿同一圆周设置，固定环5和运动环4为管径一致的空心管状，固定环4和运动环5的内部嵌设有C型的内环16，内环弧度为固定环、运动环的弧度之和，本例中内环弧度330°，开口弧度为30°。内环的两端分别设置有凸起的限位器A18和限位器B19，固定环5的内壁贯穿设置供限位器A和限位器B滑动的滑道20；运动环4两端部分别设有卡设限位器A18和限位器B19的卡槽。
如图2、3所示，所述内环16的外壁设有弧形齿条17，所述摆臂3靠固定环5的一端设置有与齿条啮合的齿轮21，齿轮设置两个，两个齿轮21均与齿条17啮合，两个齿轮的间距不小于内环16开口的宽度。所述摆臂上还设有驱动齿轮的电动机23。电动机输出端采用蜗轮蜗杆24结构连接主动齿轮25，所述主动齿轮通过齿形带22与齿轮21传动。电动机23的操控板9设置在操作手柄7上。
用操控板操控电动机处于正转、反转或停机状态。当电动机正转时，电动机驱动齿形带带动齿轮正转，齿轮与齿条进行相对运动，驱动内环沿顺时针方向转动，内环上的限位器A和限位器B同步沿顺时针方向转动，限位器A和限位器B利用滑道可通过固定环内部，限位器A顺时针转动至与运动环左端接触时，推动运动环沿顺时针方向转动与固定环在右侧贴合，此时摆臂处于向左开口状态，杆式障碍物可从开口处进入环内部。当电动机反转时，电动机驱动齿形带带动齿轮反转，齿轮与齿条进行相对运动，驱动内环沿逆时针方向转动，内环上的限位器A和限位器B同步沿逆时针方向转动，限位器A和限位器B利用滑道可通过固定环内部，限位器B逆时针转动至与运动环右端接触时，推动运动环沿逆时针方向转动与固定环在左侧贴合，此时摆臂处于向右开口状态，杆式障碍物可从开口处离开环内部，从而实现躲避路灯杆或栏杆等障碍物的功能。
Claims (10)
1.一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，包括可行走的底座，底座设置有竖直支架，竖直支架顶部设置摆臂，摆臂一端向河侧挑出，其特征在于：所述摆臂的挑出端设置固定环和运动环，运动环的外侧壁的中部设有吊设走航式ADCP牵引绳的牵引座，固定环和运动环均为弧形，固定环和运动环的弧度之和不超过360度，固定环和运动环沿同一圆周设置，固定环和运动环为管径一致的空心管状，固定环和运动环的内部嵌设有C型的内环，内环弧度为固定环、运动环的弧度之和，内环的两端分别设置有凸起的限位器A和限位器B，固定环的内壁贯穿设置供限位器A和限位器B滑动的滑道；所述内环的外壁设有弧形齿条，所述摆臂靠固定环的一端设置有与齿条啮合的齿轮，所述摆臂上还设有驱动齿轮的电动机或手摇柄。
2.根据权利要求1所述的一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，其特征在于：所述齿轮设置两个，两个齿轮均与齿条啮合，两个齿轮的间距不小于内环开口的宽度。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，其特征在于：所述电动机或手摇柄输出端采用蜗轮蜗杆结构连接主动齿轮，所述主动齿轮通过齿形带与齿轮传动。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，其特征在于：所述固定环的弧度为120-150°，固定环外壁的中点与摆臂固定，所述运动环的弧度为150-180°。
5.根据权利要求4所述的一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，其特征在于：所述固定环的弧度为150°，所述运动环的弧度为180°，所述内环弧度为330°，内环的开口侧弧度为30°。
6.根据权利要求1或2所述的一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，其特征在于：所述摆臂与竖直支架顶部铰接，摆臂一端为挑出端，另一端设有操作手柄。
7.根据权利要求5所述的一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，其特征在于：所述摆臂与竖直支架的铰接处设置有角度调节器，所述角度调节器为弧形杆，弧形杆上均匀开设有若干第一定位孔，竖直支架上对应设置第二定位孔，第二定位孔和其中一个第一定位孔对齐并插设有定位销。
8.根据权利要求1或2所述的一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，其特征在于：所述竖直支架为多段式结构，最上段支架与次上段支架连接端采用可水平旋转方式嵌套，最上段支架与次上段支架连接端设置锁紧螺钉。
9.根据权利要求1或2所述的一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，其特征在于：所述底座上还设有蓄电池，底座的一侧设置推车手把。
10.根据权利要求1或2所述的一种具有避障功能的走航式ADCP桥测牵引装置，其特征在于：所述运动环两端部分别设有卡设限位器A和限位器B的卡槽。
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