CN202449192U - 海洋科学考察船的可升降式鳍板系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种海洋科学考察船的可升降式鳍板系统，包括设置在船体内的深井和鳍板仪器舱，所述鳍板仪器舱安装于船体深井中，所述深井顶部安装有鳍板仪器舱提升装置，所述深井底部安装有水下载荷平衡锁紧装置,该系统能够通过其升降机构实现鳍板仪器舱在船体内部深井中的上下移动，并采用锁紧装置保证其工作时安全稳定，并达到减振降噪的目标。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可升降式鳍板仪器舱系统，具体为海洋科学综合考察船升降鳍板系统。
背景技术
科学考察船作为海上流动的实验室，是海洋探测的关键设施。目前，海洋科学考察船上的海洋探测仪器，有的直接安装在船体底部的外板上，有的安装于船体底板或传统的“轴-舵”式鳍板仪器舱底部，前者的缺陷在于探测设备无法避开船底板的湍流层，大大降低了探测精度，还会由于湍流层的空泡效应影响仪器的使用寿命；后者结构形式的最大缺点就是不便于鳍板及内部仪器的维护、保养与更换，一旦出现故障就必须进坞进行维修，另外，由于鳍板长期处于船体以外，由于航行阻力，鳍板将长期处于受力状态，使科考船的实际吃水相对增大（伸出船体以外鳍板高度），因此其航行区域受到限制，鳍板使用寿命大为缩短。海洋探测活动的高科技性质，在一定程度上决定了鳍板仪器舱应安全可靠及减振降噪。
发明内容
本实用新型目的是提供一种海洋科学考察船的可升降式鳍板系统，该系统能够通过其升降机构实现鳍板仪器舱在船体内部深井中的上下移动，并采用锁紧装置保证其工作时安全稳定，并达到减振降噪的目标。
一种海洋科学考察船的可升降式鳍板系统，包括设置在船体内的深井和鳍板仪器舱，所述鳍板仪器舱安装于船体深井中，所述深井顶部安装有鳍板仪器舱提升装置，所述深井底部安装有水下载荷平衡锁紧装置。
所述的深井内设有艏部导轨、艉部导轨，鳍板仪器舱位于导轨组成的空间内。
所述提升装置包括液压绞车、滑轮及钢丝绳，其钢丝绳一端连接鳍板仪器舱上的滑轮上，另一端绕过深井顶部的定滑轮及导向滑轮后与液压绞车相连。
所述的水下载荷平衡锁紧装置包括设置在船体内部深井中的，位于鳍板仪器舱翼面轴线方向尾部的导轨支座，设置在鳍板仪器舱的侧面的支撑座，设置在鳍板仪器舱的前部的锁紧机构，所述的导轨支座、支撑座和锁紧机构位于深井围壁面上，形成平面三角形支撑。
还包括辅助提升装置和紧急锁紧装置，所述辅助提升装置安装在深井顶部，辅助提升装置中的辅助绞车的钢丝绳下连接有一动滑轮组,该动滑轮组上安装有吊钩，所述的紧急锁紧装置设置在深井内水线上某一水平位置上。
所述的锁紧机构包括有对置双向伸缩油缸，对置双向伸缩油缸的伸缩连杆通过销轴与楔形推力块连接，所述的楔形推力块包括有连杆，连杆与楔形滑板连接，滑板支座上设有滑槽，楔形滑板插入滑槽中，滑槽入口处设有限位板，滑板支座固定在深井围壁面上; 楔形推力块前端设有弧形顶板，所述的弧形顶板曲面的曲率与鳍板仪器舱前部的曲率相适配。
所述的紧急锁紧装置，它包括设置在船体内部深井中的，位于鳍板仪器舱翼面轴线方向尾部的导轨支座，设置在鳍板仪器舱的侧面的支撑座，设置在鳍板仪器舱前部的机械顶紧机构；所述的导轨支座、支撑座和机械顶紧机构位于深井围壁面上，形成平面三角形支撑。
所述的锁紧机构由液压电控控制。
所述的鳍板仪器舱截面为流线型翼面，由外部顶板、底板、外板及内部的垂向、纵向加强筋板组成。
所述的机械顶紧机构主要由顶杆、支座、连接轴、前连接板、后连接板及螺杆组成；其支座内部加工有内螺纹，与加工又有外螺纹的螺杆构成螺杆副，螺杆下端有一轴颈，前连接板与后连接板通过螺栓连接在螺杆的轴颈上，前连接板、后连接板、连接轴与顶杆通过销轴和挡圈顺序连接,分别构成铰接机构, 顶杆安装在支座上的水平导向套筒中,支座底部安装有支座底盖。
本实用新型显著优点在于:
用于投放海洋科学考察探测仪器，有效避免鳍板仪器舱长期处于船体以外的弊端，有效保护鳍板仪器舱及内部安装的探测仪器，并为探测仪提供良好的探测环境，并且结构简单，便于鳍板及内部仪器的维护、保养与更换。
附图说明
图1为本实用新型背景技术现有容积标尺构造示意图。
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1：海洋科学考察船的可升降式鳍板系统
图2：水下载荷平衡锁紧装置平面布置图
图3：紧急锁紧装置平面布置图图
图4：锁紧机构结构示意图
图5：机械顶紧机构结构图（缩短状态）
图6：机械顶紧机构结构图（非工作状态）
图7：艉部导轨剖面图
图8：艏部导轨剖面图（深井截面一半）
图9：鳍板仪器舱结构图
附图中序号含义解释如下：
1-液压绞车；2-保护链耳板；3-辅助绞车；4-定滑轮；5导向滑轮；6保护链；7-限位板；8-钢丝绳；9-艏部导轨；10鳍板仪器舱；11-支撑座；12-锁紧机构；13-艉部导轨；14-机械顶紧机构；15-控制台；16-深井；17-对置双向伸缩油缸；18-伸缩连杆；19-弧形顶板；20-楔形推力块；21-楔形滑板；22-滑槽；23-滑板支座；24-顶杆；25-支座；26-连接轴；27-前连接板；28-后连接板；29-销轴；30-挡圈；31-螺杆；32-螺栓；33-垫片； 34-螺母；35-底盖；36-肘板；37腹板；38-面板、39-导轨侧腹板；40-导轨侧肘板；41-导轨侧面板；42-导轨中面板；43-导轨中腹板；44-导轨中肘板；45-动滑轮；46-保护链安装耳板；47-电缆托架。
具体实施方式
本发明的海洋科学考察船升降鳍板系统如图1所示，鳍板仪器舱10安装于船体深井16中，升降鳍板系统由提升装置、水下载荷平衡锁紧装置、紧急锁紧装置及安全保护链零部件等组成。钢丝绳8由液压绞车1依次连接导向滑轮5后、穿过定滑轮4，然后与鳍板仪器舱10的动滑轮45相连，用来驱动鳍板仪器舱在深井内的上下移动。鳍板仪器舱位于深井内部的艏部导轨9， 艉部导轨13之间，防止过大晃动。水下载荷平衡锁紧装置12安装在深井底部，紧挨着鳍板仪器舱翼型的首部位置。
本发明所述水下载荷平衡锁紧装置的布置如图2所示。其锁紧装置位于水下，由支撑座11、锁紧机构12和艉部导轨支座13组成平面三角形支撑点，锁紧机构为驱动部分，负责推动鳍板仪器舱贴近支撑座11和导轨支座13。支撑座11和导轨支座13为焊接件，其面板与鳍板仪器舱翼型接触表面处相适配，保证贴合紧密。锁紧机构12产生的推力方向与鳍板仪器舱翼型轴线成30°夹角，支撑座11位于鳍板仪器舱翼型一侧，与轴线平行，艉部导轨支座13位于鳍板仪器舱翼型尾部，其对称轴与鳍板仪器舱翼型轴线重合。锁紧动作：锁紧机构12推动鳍板仪器舱10产生与鳍板仪器舱翼型轴线成30°的移动，分别于支撑座11和导轨支座13贴合。
本发明所述机械顶紧机构布置如图3所示。紧急锁紧装置的运行机理与水下载荷平衡锁紧装置的相似，只是紧急锁紧装置的驱动部分机械顶紧机构14为机械手动操作，利用了蜗轮蜗杆原理。
图4给出了本发明所述锁紧机构运行机理。对置双向伸缩油缸17两端伸缩连杆18通过销轴与楔形推力块20相连，所述的楔形推力块20包括有连杆，连杆与楔形滑板21连接；滑板支座23上设有滑槽22，楔形滑板21插入滑槽22中，滑槽入口处设有限位板；滑板支座23固定在深井围壁面上; 楔形推力块20前端设有弧形顶板19，所述的弧形顶板曲面的曲率与鳍板仪器舱前部的曲率相适配。对置双向伸缩油缸17驱动其两端伸缩连杆18同步收缩时，拉动与其连接的楔形推力块沿着油缸轴线同向运动，楔形推力块的楔形滑板21在滑板支座23的滑槽22中移动，滑槽对楔形滑板产生水平推动，即朝向鳍板仪器舱10方向的平动，并通过楔形推力块前端的弧形顶板19推动鳍板仪器舱10，使其与安装在深井壁面的艉部导轨支座13及鳍板仪器舱侧面的支撑座11贴合（参见图2），并逐步压紧。需松开时，对置双向伸缩油缸17驱动其两端楔形推力块沿着油缸轴线反向运动，产生背离鳍板仪器舱方向的平动，楔形推力块前端的弧板顶板19逐步脱离鳍板仪器舱，而鳍板仪器舱处于悬吊状态，可依靠自重力与支座板13脱开。
本发明所述机械顶紧机构的结构如图5、图6所示，它主要由支座25、顶杆24、连接轴26、螺杆31等组成。顶杆24为推动鳍板仪器舱水平运行的执行机构，安装在底座25内的水平导向套管中。螺杆31与底座的内螺纹连接，其顶部由前连接板27、销轴29及挡板30相连，构成铰接机构，然后由后链接板28及销轴29与顶杆相连，形成铰接机构形式。螺杆31在支座内部螺纹孔的旋转，带动其上下移动，并通过与前连接板27、后连接板28及顶杆24的铰接传递到顶杆24上，顶杆24则在底座内的导向套管中水平移动，从而实现推动鳍板仪器舱的目的。
本发明所述艉部导轨及导轨支座截面如图7所示，由面板38、腹板37及肘板36焊接而成，用以控制鳍板仪器舱的垂向运动的方向。面板38为弧形，其曲率半径与鳍板仪器舱尾部线型一致，其中腹板37和肘板36焊接在深井壁面上。
本发明所述艏部导轨截面如图8所示，由两半部分共同形成鳍板仪器舱升降通道。深井墙壁上焊接有一套，由导轨侧面板41、导轨侧腹板39及导轨侧肘板40焊接而成，其中导轨侧腹板39和导轨侧肘板40与深井壁面焊接。深井中部焊接一套，由导轨中面板42、导轨中腹板43及导轨中肘板44焊接而成。
本发明所述鳍板仪器舱结构如图9所示，有鳍板仪器舱10、滑轮45；保护链安装耳板46；电缆托架47等组成，鳍板仪器舱截面为对称式翼型。鳍板仪器舱10由外板、内部空间水平隔板及垂直隔板焊接而成。鳍板仪器舱10顶部面板上轴线方向的两端焊接有保护链安装耳板46，其布置位置与深井顶部安装的保护链耳板对齐。鳍板仪器舱外板一侧、靠近尾部焊接有电缆托架47，为焊接件。探测仪安装座外形为阶梯状法兰盘，焊接在鳍板仪器舱底板上。滑轮45通过销轴安装在鳍板仪器舱顶部的垂直于水平隔板之间，通过钢丝绳8与提升机构相连。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种海洋科学考察船的可升降式鳍板系统，包括设置在船体内的深井和鳍板仪器舱，其特征在于：所述鳍板仪器舱安装于船体深井中，所述深井顶部安装有鳍板仪器舱提升装置，所述深井底部安装有水下载荷平衡锁紧装置。
2.根据权利要求1所述的海洋科学考察船的可升降式鳍板系统，其特征在于：所述的深井内设有艏部导轨、艉部导轨，鳍板仪器舱位于导轨组成的空间内。
3.根据权利要求1所述的海洋科学考察船的可升降式鳍板系统，其特征在于：所述提升装置包括液压绞车、滑轮及钢丝绳，其钢丝绳一端连接鳍板仪器舱上的滑轮上，另一端绕过深井顶部的定滑轮及导向滑轮后与液压绞车相连。
4.根据权利要求1所述的海洋科学考察船的可升降式鳍板系统，其特征在于：所述的水下载荷平衡锁紧装置包括设置在船体内部深井中的，位于鳍板仪器舱翼面轴线方向尾部的导轨支座，设置在鳍板仪器舱的侧面的支撑座，设置在鳍板仪器舱的前部的锁紧机构，所述的导轨支座、支撑座和锁紧机构位于深井围壁面上，形成平面三角形支撑。
5.根据权利要求1所述的海洋科学考察船的可升降式鳍板系统，其特征在于：还包括辅助提升装置和紧急锁紧装置，所述辅助提升装置安装在深井顶部，辅助提升装置中的辅助绞车的钢丝绳下连接有一动滑轮组,该动滑轮组上安装有吊钩，所述的紧急锁紧装置设置在深井内水线上某一水平位置上。
6.根据权利要求4所述的海洋科学考察船的可升降式鳍板系统，其特征在于：所述的锁紧机构包括有对置双向伸缩油缸，对置双向伸缩油缸的伸缩连杆通过销轴与楔形推力块连接，所述的楔形推力块包括有连杆，连杆与楔形滑板连接，滑板支座上设有滑槽，楔形滑板插入滑槽中，滑槽入口处设有限位板，滑板支座固定在深井围壁面上; 楔形推力块前端设有弧形顶板，所述的弧形顶板曲面的曲率与鳍板仪器舱前部的曲率相适配。
7.根据权利要求5所述的海洋科学考察船的可升降式鳍板系统，其特征在于：所述的紧急锁紧装置，它包括设置在船体内部深井中的，位于鳍板仪器舱翼面轴线方向尾部的导轨支座，设置在鳍板仪器舱的侧面的支撑座，设置在鳍板仪器舱前部的机械顶紧机构；所述的导轨支座、支撑座和机械顶紧机构位于深井围壁面上，形成平面三角形支撑；
所述的锁紧机构由液压电控控制。
8.根据权利要求1所述的海洋科学考察船的可升降式鳍板系统，其特征在于：所述的鳍板仪器舱截面为流线型翼面，由外部顶板、底板、外板及内部的垂向、纵向加强筋板组成。
9.根据权利要求7所述的海洋科学考察船的可升降式鳍板系统，其特征在于：所述的机械顶紧机构主要由顶杆、支座、连接轴、前连接板、后连接板及螺杆组成；其支座内部加工有内螺纹，与加工又有外螺纹的螺杆构成螺杆副，螺杆下端有一轴颈，前连接板与后连接板通过螺栓连接在螺杆的轴颈上，前连接板、后连接板、连接轴与顶杆通过销轴和挡圈顺序连接,分别构成铰接机构, 顶杆安装在支座上的水平导向套筒中,支座底部安装有支座底盖。
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