CN116879905B - 一种用于海洋探测的侧扫声呐装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于海洋探测的侧扫声呐装置，本发明涉及海洋探测技术领域，包括潜水组件，该潜水组件具有外壳，且所述外壳底部安装有声呐，以及固定连接在所述外壳前端的头部，所述声呐用于海洋侧扫声呐探测。该用于海洋探测的侧扫声呐装置，通过压缩弹簧在限位腔内呈舒张状态，压缩弹簧顶部在插销的阻挡下，将直杆由限位腔中顶出，使得引流板的前端在鳃腔内侧指向斜下方，能够在潜水组件初次入水下潜时，将头部接触的水流的一部分，在鳃腔内，向引流板的后上方引导，利用引流板增大头部与水流接触面积的同时，利用流经引流板上方的海水多余流经引流板下方的海水，所带来的下潜水压，能够辅助潜水组件入水时快速下潜。

Description

一种用于海洋探测的侧扫声呐装置

技术领域

本发明涉及海洋探测技术领域，具体涉及用于海洋探测的侧扫声呐装置。

背景技术

海洋侦测又称海洋探测，利用各种现代化技术及传感器对海洋环境进行侦查与探测；海洋侦测工程与装备是进行海洋开发、控制、综合管理的基础；用于海洋研究的传感器主要有：海色传感器、声呐传感器、惯性传感器、红外传感器、微波高度计等。

现有中国发明专利公开号CN114235127A中提出了一种海洋探测用侧扫声呐装置，在该发明的方案中包括外壳及侧扫声呐，外壳前壁开设有叶轮槽，叶轮槽内设有叶轮，虽然该发明的方案中能够实现对外壳底面进行清理，避免藤壶等附着在外壳底部，使得内部的侧扫声呐可以更好的进行探测，但是仅仅能够实现藤壶类海洋生物在声呐装置外壳底部被清理的功能，这一处部位问题的解决，无法对外壳的整体进行环绕式清扫，清扫的面积有限，容易被吸附在其他部位的藤壶拖慢行进速度，以及白白耗费不必要的电量，而且在使用时，需要将侧扫声呐装置整体平整放在海面上，缓慢降入水中，下降的过程缓慢且效率低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于海洋探测的侧扫声呐装置，包括潜水组件，该潜水组件具有外壳，且所述外壳底部安装有声呐，以及固定连接在所述外壳前端的头部，所述声呐用于海洋侧扫声呐探测，所述头部两侧均开设有至少三个鳃腔，以及转动连接在外壳尾部的推进浆，所述头部前端固定连接有栅栏；

刮擦机构，该刮擦机构具有刮刀，刮刀的刀刃部紧贴外壳的表面设置，且所述刮刀前端转动连接有转轴，所述转轴前端旋转连接有驱动电机，以及固定套装在所述转轴上的齿轮，所述齿轮底部呈圆形阵列设有若干壁齿，壁齿与外壳固定连接，齿轮与壁齿啮合安装；

鱼鳃机构，该鱼鳃机构具有上升组件，上升组件嵌合安装在头部两侧开设的鳃腔内，且所述上升组件下端固定连接有直杆，以及安装在所述上升组件下端的小电机，小电机固定安装在头部边侧。

优选的，所述外壳底部焊接有框架，且所述外壳后端呈圆形阵列固定连接有稳定翼，所述头部两侧开设的鳃腔内均固定连接有闭水套，且所述头部内部开设有限位腔。

优选的，所述刮刀前端设有固定连接在外壳上的环板，环板的截面形状呈弧状，所述环板后端安装有至少两个卡轨，两个所述卡轨位于壁齿的前后端且固定连接在外壳上，且卡轨用于限位齿轮，驱动电机通过环板限位安装在外壳上。

优选的，所述刮刀后端卡装有钢圈，所述钢圈表面呈圆形阵列固定连接有若干焊脚，所述焊脚焊接在外壳上。

优选的，所述上升组件具有至少三个引流板，引流板在鳃腔内上下升降运动，三个所述引流板之间固定连接有连接杆，以及固定连接在所述引流板中部的套杆。

优选的，所述头部两侧对称安装有轴承，所述轴承靠近头部的一端转动连接在定杆，所述定杆远离轴承的一端依次贯穿鳃腔和头部并伸入头部内部，且引流板通过套杆和定杆配合，铰接在头部边侧所开设的鳃腔内。

优选的，所述直杆上通过插销限位安装有压缩弹簧，压缩弹簧通过插销限位安装在头部内开设的限位腔中。

优选的，所述压缩弹簧下端安装有套筒，且套筒固定连接在头部内的限位腔底部，所述直杆底部固定连接有钢丝绳，所述钢丝绳底部缠绕在小电机的输出端上，其中，小电机的输出端贯穿头部且位于限位腔内。

本发明提供了一种用于海洋探测的侧扫声呐装置。具备以下有益效果：

该用于海洋探测的侧扫声呐装置，通过压缩弹簧在限位腔内呈舒张状态，压缩弹簧顶部在插销的阻挡下，将直杆由限位腔中顶出，使得引流板的前端在鳃腔内侧指向斜下方，能够在潜水组件初次入水下潜时，将头部接触的水流的一部分，在鳃腔内，向引流板的后上方引导，利用引流板增大头部与水流接触面积的同时，利用流经引流板上方的海水多余流经引流板下方的海水，所带来的下潜水压，能够辅助潜水组件入水时快速下潜。

该用于海洋探测的侧扫声呐装置，通过小电机收卷钢丝绳，经由直杆上的插销向下挤压压缩弹簧，可将引流板的后端向下拉动，带动引流板前端抬起至鳃腔的最顶部，使得潜水组件前进时，通过启动小电机收卷钢丝绳，带动头部上调，来对障碍物进行闪躲，使得潜水组件的头部免遭进一步的破坏。

该用于海洋探测的侧扫声呐装置，通过每个栅栏的安装朝向均朝向头部的左右两侧偏斜，当潜水组件被海洋中的异物不慎碰撞时，可利用栅栏将异物阻挡在头部的前端，并且能够将碰撞时产生的一部分冲击，随着栅栏固有的偏斜安装朝向进行化解，减轻潜水组件遭遇异物撞击时的受损情况，提高潜水组件的抗撞性能。

该用于海洋探测的侧扫声呐装置，通过周期性的启动驱动电机，带动转轴上的齿轮与外壳上的壁齿啮合，可在环板对驱动电机和齿轮顶部的共同限位下，以及钢圈对刮刀后端的共同引导下，使得刮刀可在钢圈的曲线引导下，绕外壳表面做圆周运动，能够对外壳的外部进行圆周刮除清理，防止各种海洋生物在外壳上的吸附，尤其是藤壶的吸附，使得潜水组件对其外部具备自动圆周清理功能，保障外壳底部安装的声呐，能够正常的对海洋环境进行探测。

附图说明

图1为本发明一种用于海洋探测的侧扫声呐装置的外部结构示意图；

图2为本发明一种用于海洋探测的侧扫声呐装置的仰视图；

图3为本发明环板的结构示意图；

图4为本发明焊脚的结构示意图；

图5为图3中A的放大图；

图6为本发明刮刀的结构示意图；

图7为图3中B的放大图；

图8为本发明上升组件的结构示意图；

图9为本发明上升组件的拆解结构示意图；

图10为本发明引流板的结构示意图；

图11为本发明直杆的结构示意图。

图中：100、潜水组件；101、外壳；102、声呐；103、头部；104、鳃腔；105、框架；106、稳定翼；107、推进浆；108、闭水套；200、刮擦机构；201、环板；202、卡轨；203、刮刀；204、钢圈；205、焊脚；206、转轴；207、壁齿；208、齿轮；300、鱼鳃机构；301、上升组件；3011、引流板；3012、连接杆；3013、套杆；302、直杆；303、轴承；304、定杆；305、小电机；306、压缩弹簧；307、套筒；308、钢丝绳；400、栅栏。

具体实施方式

如图1至图11所示，本发明提供一种技术方案：一种用于海洋探测的侧扫声呐装置，包括潜水组件100，该潜水组件100具有外壳101，且外壳101底部安装有声呐102，以及固定连接在外壳101前端的头部103，其外形呈扁平状设计，便于分散前进时的水阻；声呐102用于海洋侧扫声呐探测，头部103两侧均开设有至少三个鳃腔104，模仿鱼类的鱼鳃开设的前后贯通的腔口，以及转动连接在外壳101尾部的推进浆107，头部103前端固定连接有栅栏400，栅栏400通过头部103对应阻拦在鳃腔104前端，且每个栅栏400的安装朝向均朝向头部103的左右两侧偏斜，能够将海洋中的异物阻挡在栅栏400上，防止异物直接堵塞在鳃腔104中，而卡住上升组件301无法自由上下移动；

并且通过每个栅栏400的安装朝向均朝向头部103的左右两侧偏斜，当潜水组件100被海洋中的异物不慎碰撞时，可利用栅栏400将异物阻挡在头部103的前端，并且能够将碰撞时产生的一部分冲击，随着栅栏400固有的偏斜安装朝向进行化解，减轻潜水组件100遭遇异物撞击时的受损情况，提高潜水组件100的抗撞性能；

刮擦机构200，该刮擦机构200具有刮刀203，刮刀203的刀刃部紧贴外壳101的表面设置，且刮刀203前端转动连接有转轴206，转轴206前端旋转连接有驱动电机，以及固定套装在转轴206上的齿轮208，齿轮208底部呈圆形阵列设有若干壁齿207，壁齿207与外壳101固定连接，齿轮208与壁齿207啮合安装；刮刀203前端设有固定连接在外壳101上的环板201，环板201的截面形状呈弧状，环板201后端安装有至少两个卡轨202，两个卡轨202位于壁齿207的前后端且固定连接在外壳101上，且卡轨202用于限位齿轮208，驱动电机通过环板201限位安装在外壳101上。

刮刀203后端卡装有钢圈204，钢圈204表面呈圆形阵列固定连接有若干焊脚205，焊脚205焊接在外壳101上。

通过周期性的启动驱动电机，带动转轴206上的齿轮208与外壳101上的壁齿207啮合，可在环板201对驱动电机和齿轮208顶部的共同限位下，以及钢圈204对刮刀203后端的共同引导下，使得刮刀203可在钢圈204的曲线引导下，绕外壳101表面做圆周运动，能够对外壳101的外部进行圆周刮除清理，防止各种海洋生物在外壳101上的吸附，尤其是藤壶的吸附，使得潜水组件100对其外部具备自动圆周清理功能，保障外壳101底部安装的声呐102，能够正常的对海洋环境进行探测；

鱼鳃机构300，该鱼鳃机构300具有上升组件301，上升组件301嵌合安装在头部103两侧开设的鳃腔104内，且上升组件301下端固定连接有直杆302，以及安装在上升组件301下端的小电机305，小电机305固定安装在头部103边侧；

初始状态时，上升组件301的前端指向斜下方，经由鱼鳃机构300在鳃腔104内的定位安装，通过小电机305收卷钢丝绳308，经由直杆302上的插销向下挤压压缩弹簧306，可将引流板3011的后端向下拉动，带动引流板3011前端抬起至鳃腔104的最顶部，使得潜水组件100前进时，将进入鳃腔104内的水流全部向后下方引流时，借助潜水组件100前进时给水流的推力，水流反向给上升组件301一个向上的反作用力，随着潜水组件100的持续前进，使调整头部103能够在水流的反向作用下，逐渐向上抬升，并且在潜水组件100内部现有设备调压水箱的上浮运作下，共同帮助头部103向上调转，从而实现潜水组件100的缓慢上浮；并且也能够在潜水组件100遇到障碍时，利用障碍物撞击在栅栏400上的反馈，经由现有技术中的障碍物触发器来触发小电机305，通过启动小电机305收卷钢丝绳308，带动头部103自主上调，使得潜水组件100缓慢上浮，并且能够在栅栏400和头部103的整体结构造型都是斜向下的曲线形设计下，在头部103前进并向上抬升的同时，可引导障碍物斜向后下方移动，能够帮助头部103与障碍物进一步错开位置，来避免头部103与障碍物的正面持续碰撞，实现对障碍物的躲避功能，避免潜水组件100的头部103遭受进一步的破坏。

外壳101底部焊接有框架105，且外壳101后端呈圆形阵列固定连接有稳定翼106，头部103两侧开设的鳃腔104内均固定连接有闭水套108，且头部103内部开设有限位腔，能够为将压缩弹簧306、套筒307、钢丝绳308一同安装在头部103内，提供限位安装的空间。

上升组件301具有至少三个引流板3011，引流板3011的整体呈弧形，且其上方的路径大于下方的路径，引流板3011在鳃腔104内上下升降运动，三块引流板3011之间固定连接有连接杆3012，以及固定连接在引流板3011中部的套杆3013。

头部103两侧对称安装有轴承303，轴承303靠近头部103的一端转动连接在定杆304，定杆304远离轴承303的一端依次贯穿鳃腔104和头部103并伸入头部103内部，且引流板3011通过套杆3013和定杆304配合，铰接在头部103边侧所开设的鳃腔104内。

压缩弹簧306下端安装有套筒307，且套筒307固定连接在头部103内的限位腔底部，直杆302底部固定连接有钢丝绳308，钢丝绳308底部缠绕在小电机305的输出端上，其中，小电机305的输出端贯穿头部103且位于限位腔内；直杆302上通过插销限位安装有压缩弹簧306，压缩弹簧306底部固定连接在头部103内开设的限位腔底部，初始状态时，压缩弹簧306在限位腔内呈舒张状态，压缩弹簧306顶部在插销的阻挡下，将直杆302由限位腔中顶出，使得引流板3011的前端在鳃腔104内侧指向斜下方，能够在潜水组件100初次入水下潜时，将头部103接触的水流的一部分，在鳃腔104内，向引流板3011的后上方引导，利用引流板3011增大头部103与水流接触面积的同时，利用流经引流板3011上方的海水多余流经引流板3011下方的海水，所带来的下潜水压，能够辅助潜水组件100入水时快速下潜，压缩弹簧306通过插销限位安装在头部103内开设的限位腔中。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (7)

1.一种用于海洋探测的侧扫声呐装置，其特征在于，包括：

潜水组件（100），该潜水组件（100）具有外壳（101），且所述外壳（101）底部安装有声呐（102），以及固定连接在所述外壳（101）前端的头部（103），所述声呐（102）用于海洋侧扫声呐探测，所述头部（103）两侧均开设有至少三个鳃腔（104），以及转动连接在外壳（101）尾部的推进浆（107），所述头部（103）前端固定连接有栅栏（400）；

刮擦机构（200），该刮擦机构（200）具有刮刀（203），刮刀（203）的刀刃部紧贴外壳（101）的表面设置，且所述刮刀（203）前端转动连接有转轴（206），所述转轴（206）前端旋转连接有驱动电机，以及固定套装在所述转轴（206）上的齿轮（208），所述齿轮（208）底部呈圆形阵列设有若干壁齿（207），壁齿（207）与外壳（101）固定连接，齿轮（208）与壁齿（207）啮合安装；

鱼鳃机构（300），该鱼鳃机构（300）具有上升组件（301），上升组件（301）嵌合安装在头部（103）两侧开设的鳃腔（104）内，且所述上升组件（301）下端固定连接有直杆（302），以及安装在所述上升组件（301）下端的小电机（305），小电机（305）固定安装在头部（103）边侧；

所述上升组件（301）具有至少三个引流板（3011），引流板（3011）在鳃腔（104）内上下升降运动，三个所述引流板（3011）之间固定连接有连接杆（3012），以及固定连接在所述引流板（3011）中部的套杆（3013）。

2.根据权利要求1所述的一种用于海洋探测的侧扫声呐装置，其特征在于：所述外壳（101）底部焊接有框架（105），且所述外壳（101）后端呈圆形阵列固定连接有稳定翼（106），所述头部（103）两侧开设的鳃腔（104）内均固定连接有闭水套（108），且所述头部（103）内部开设有限位腔。

3.根据权利要求1所述的一种用于海洋探测的侧扫声呐装置，其特征在于：所述刮刀（203）前端设有固定连接在外壳（101）上的环板（201），环板（201）的截面形状呈弧状，所述环板（201）后端安装有至少两个卡轨（202），两个所述卡轨（202）位于壁齿（207）的前后端且固定连接在外壳（101）上，且卡轨（202）用于限位齿轮（208），驱动电机通过环板（201）限位安装在外壳（101）上。

4.根据权利要求3所述的一种用于海洋探测的侧扫声呐装置，其特征在于：所述刮刀（203）后端卡装有钢圈（204），所述钢圈（204）表面呈圆形阵列固定连接有若干焊脚（205），所述焊脚（205）焊接在外壳（101）上。

5.根据权利要求1所述的一种用于海洋探测的侧扫声呐装置，其特征在于：所述头部（103）两侧对称安装有轴承（303），所述轴承（303）靠近头部（103）的一端转动连接在定杆（304），所述定杆（304）远离轴承（303）的一端依次贯穿鳃腔（104）和头部（103）并伸入头部（103）内部，且引流板（3011）通过套杆（3013）和定杆（304）配合，铰接在头部（103）边侧所开设的鳃腔（104）内。

6.根据权利要求5所述的一种用于海洋探测的侧扫声呐装置，其特征在于：所述直杆（302）上通过插销限位安装有压缩弹簧（306），压缩弹簧（306）通过插销限位安装在头部（103）内开设的限位腔中。

7.根据权利要求6所述的一种用于海洋探测的侧扫声呐装置，其特征在于：所述压缩弹簧（306）下端安装有套筒（307），且套筒（307）固定连接在头部（103）内的限位腔底部，所述直杆（302）底部固定连接有钢丝绳（308），所述钢丝绳（308）底部缠绕在小电机（305）的输出端上，其中，小电机（305）的输出端贯穿头部（103）且位于限位腔内。