CN204998718U - 纵流艏船舶测深组合机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纵流艏船舶测深组合机构，属一种船舶测深辅助机构，该组合机构包括升降机构与导流罩，的升降机构中包括活动杆，活动杆置于筒体的内部，且活动杆的起始端通过连接板与液压油缸的输出端相连接，筒体与活动杆起始端对应的一端通过过渡轴安装在所述连接板上，活动杆的末端上还安装有换能器；导流罩上设有通孔与弧形轮廓，筒体的末端与导流罩上的通孔相连通。通过将换能器安装在活动杆的末端上，通过液压油缸带动其升降，提升了换能器在水下实时位置的可控性，且通过导流罩上的弧形轮廓可改善测深仪换能器前方的流场，减小旋涡等对超声波的影响，使得在任何情况下均可避开船底水流的影响，确保测深仪数据准确可靠。

Description

纵流艏船舶测深组合机构

技术领域

本发明涉及一种船舶测深辅助机构，更具体的说，本发明主要涉及一种纵流艏船舶测深组合机构。

背景技术

目前船舶上一般均装有测深仪，尤其是航道测量船其担负的航道测量、布标等任务繁重，而由于各种船型的型线不同，安装在船上的测深仪经常会出现测量数据不准或者不显示数据等情况，尤其在纵流首船型上。主要原因是船体周围流场不同，特别是船速度加快以后，船体边界层流场紊乱，影响了测深仪的声波发射回收。因而有必要针对船舶上测深仪使用的辅助机构做进一步的研究和改进。

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种纵流艏船舶测深组合机构，以期望解决现有技术中纵流首船型上常规情况下，测深仪不能或不准确显示水深等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明所提供的一种纵流艏船舶测深组合机构，所述的组合机构包括升降机构与用于安装在船体外板上的导流罩，所述的升降机构中包括活动杆，所述活动杆置于筒体的内部，且所述活动杆的起始端通过连接板与液压油缸的输出端相连接，所述筒体与活动杆起始端对应的一端通过过渡轴安装在所述连接板上，所述活动杆的末端上还安装有换能器，用于由液压油缸通过活动杆带动换能器上下移动；所述导流罩上设有通孔与弧形轮廓，所述筒体的末端与导流罩上的通孔相连通。

作为优选，进一步的技术方案是：所述的液压油缸还接入液压控制系统，所述液压控制系统中包括液压油泵，所述液压油泵通过比例换向阀由两路管道接入液压油缸，所述比例换向阀与液压油缸之间的两路管道上还设有自锁阀，所述液压油缸与比例换向阀之间的管道上还设有单向阀；所述液压油泵与比例换向阀之间的管道还通过第一支路管道接入比例换向阀，所述的第一支路管道上还设有溢流阀，且第一支路管道还与接入比例换向阀的回油管道相连通，所述回油管道接入油站。

更进一步的技术方案是：所述的回油管道上还设有回油过滤器，所述液压油泵与比例换向阀之间的管道还通过第二支路管道与油站相连通，所述第二支路管道上设有手动泵；所述比例换向阀与液压油缸的其中一路管道上设有节流阀；所述比例换向阀还通过管道接入压力表。

更进一步的技术方案是：所述液压控制系统中还设有电气控制模块，所述电气控制模块中包括电机控制电路、电控比例换向阀放大电路、限位开关电路与控制面板，所述控制面板分别接入电机控制电路、电控比例换向阀放大电路与限位开关电路，其中，所述电机控制电路接入液压油泵，用于控制液压油泵中电动机的启停；所述电控比例换向阀放大电路接入比例换向阀，用于通过来自于控制面板的电信号无极调整比例换向阀的当前状态，从而控制管道内介质的当前流速与流向；所述限位开关电路分别接入位于液压油缸上的限位传感器，用于通过限位传感器反馈的液压油缸输出端的当前位置，通过电机控制电路控制液压油泵中电动机的启停。

更进一步的技术方案是：所述活动杆的起始端上还安装有测距传感器，所述测距传感器通过控制电路接入控制模块，所述控制模块还接入显示器，用于由测距传感器测量活动杆的当前位移量，并在显示器上进行显示。

更进一步的技术方案是：所述活动杆与筒体之间还至少安装有第一衬套与第二衬套。

更进一步的技术方案是：所述第一衬套上还设有密封圈，且第二衬套上设有透气孔。

更进一步的技术方案是：所述的换能器是超声波换能器。

更进一步的技术方案是：所述导流罩整体呈水滴形，且导流罩的内部还设有隔板，且导流罩上还设有多个塞焊孔，所述多个塞焊孔呈直线状排列，并与所述筒体的轴向相交叉。

更进一步的技术方案是：所述筒体的上部与下部均通过呈纵向与横向的加强筋与船体固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过将换能器安装在活动杆的末端上，通过液压油缸带动其升降，提升了换能器在水下实时位置的可控性，且通过导流罩上的弧形轮廓可改善测深仪换能器前方的流场，减小旋涡等对超声波的影响，升降装置可以使换能器升出船底，使得在任何情况下均可避开船底水流的影响，确保测深仪数据准确可靠；同时本发明所提供的一种纵流艏船舶测深组合机构结构简单，可在各类规格的船舶上安装使用，应用范围广阔。

附图说明

图1为用于说明本发明一个实施例中升降机构的结构示意图；

图2为用于说明本发明一个实施例中导流罩的结构示意图；

图3为图2的A向示意图；

图4为用于说明本发明另一个实施例中液压控制系统的结构示意图；

图5为用于说明本发明另一个实施例中液压控制系统的电气控制模块结构示意框图；

图中，1为升降机构、11为活动杆、12为筒体、13为连接板、14为过渡轴、15为第一衬套、16为第二衬套、2为导流罩、21为通孔、22为弧形轮廓、23为隔板、24为塞焊孔、3为换能器、41为液压油缸、42为液压油泵、43为比例换向阀、44为自锁阀、45为单向阀、46为第一支路管道、47为溢流阀、48为回油管道、49为回油过滤器、410为第二支路管道、411为油站、412为手动泵、413为节流阀、414为压力表。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

参考图1所示，本发明的一个实施例是一种纵流艏船舶测深组合机构，该组合机构包括升降机构1与用于安装在船体外板上的导流罩2，其中升降机构1中包括活动杆11，而活动杆11置于筒体12的内部，该活动杆11的起始端通过连接板13与液压油缸41的输出端相连接，前述筒体12与活动杆11起始端对应的一端通过过渡轴14安装在所述连接板13上，前述活动杆11的末端上还安装有换能器3，用于由液压油缸41通过活动杆11带动换能器3上下移动；结合图2所示，更为重要的是，前述的导流罩2上设有通孔21与弧形轮廓22，所述筒体12的末端与导流罩2上的通孔21相连通。优选的是，前述换能器3一般采用的是超声波换能器。前述筒体12的上部与下部均通过呈纵向与横向的加强筋与船体固定连接。升降机构的安装主要要保证筒体安装的垂直度，也即保证测深仪换能器的幅射面与水平面一致。因此对筒体结构即相应开口处结构要适当加强，防止筒体变形，本船在筒体的上下端处均加设了纵横加强筋与船底连接，上侧与桁架连接防止晃动。

在本实施例中，通过将换能器安装在活动杆的末端上，通过液压油缸带动其升降，提升了换能器在水下实时位置的可控性，且通过导流罩上的弧形轮廓可改善测深仪换能器前方的流场，减小旋涡等对超声波的影响，升降装置可以使换能器升出船底，使得在任何情况下均可避开船底水流的影响，确保测深仪数据准确可靠。

参考图4所示，为提升上述换能器3的可控性，在本发明的另一实施例中，将上述的液压油缸41接入液压控制系统，该液压控制系统中包括液压油泵42，液压油泵42通过比例换向阀43由两路管道接入液压油缸41，比例换向阀43与液压油缸41之间的两路管道上还设有自锁阀44，所述液压油缸41与比例换向阀43之间的管道上还设有单向阀45；所述液压油泵42与比例换向阀43之间的管道还通过第一支路管道46接入比例换向阀43，第一支路管道46上还设有溢流阀47，且第一支路管道46还与接入比例换向阀43的回油管道48相连通，所述回油管道48接入油站411。

更进一步的，上述回油管道48上还设有回油过滤器49，所述液压油泵42与比例换向阀43之间的管道还通过第二支路管道410与油站411相连通，所述第二支路管道410上设有手动泵412；所述比例换向阀43与液压油缸41的其中一路管道上设有节流阀413；所述比例换向阀43还通过管道接入压力表414。

参考图5所示，在本发明的又一个实施例中，上述液压控制系统中还设有电气控制模块，所述电气控制模块中包括电机控制电路、电控比例换向阀放大电路、限位开关电路与控制面板，所述控制面板分别接入电机控制电路、电控比例换向阀放大电路与限位开关电路，其中，所述电机控制电路接入液压油泵42，用于控制液压油泵42中电动机的启停；

电控比例换向阀放大电路接入比例换向阀43，用于通过来自于控制面板的电信号无极调整比例换向阀43的当前状态，从而控制管道内介质的当前流速与流向；

限位开关电路分别接入位于液压油缸41上的限位传感器，用于通过限位传感器反馈的液压油缸41输出端的当前位置，通过电机控制电路控制液压油泵42中电动机的启停。

为实现换能器的位置监测，还可在上述活动杆11的起始端上安装测距传感器，并将测距传感器通过控制电路接入电气控制模块，电气控制模块还接入显示器，用于由测距传感器测量活动杆11的当前位移量，并在显示器上进行显示。

为提升活动杆11在筒体12内部安装的稳定性，还可在上述活动杆11与筒体12之间还至少安装有第一衬套15与第二衬套16，并优选在第一衬套15上还设置密封圈，在第二衬套16上设置透气孔。

结合图3所示，在本发明用于解决技术问题更加优选的一个实施例中，发明人为优化导流罩的形状，进一步改善测深仪换能器前方的流场，避免旋窝影响超声波的传输，可将导流罩2整体设置为水滴形，且导流罩2的内部还设有隔板23，且导流罩2上还设有多个塞焊孔24，并将多个塞焊孔24呈直线状排列，并与所述筒体12的轴向相交叉。导流罩的作用除上述所述引导平顺流场外还起着保护测深仪换能器的作用，平时不测量时还能防止外界浮物对测深仪换能器碰撞。导流罩外形采用双向流线的类似“水滴形”罩壳，尽可能提高导流效果，同时尽量减小阻力。

导流罩结构在主船体施工完毕后，现场安装焊接，安装前内部隔板要按型线放样，面板要预先施压或火工成型，检验后在船上分片施焊，确保流线顺畅，表面平整光滑。

本发明上述优选的一个实施例在实际使用中，解决了现有的几十艘纵流首船型上测深仪不能正常工作的问题。对维护长江航道畅通，确保航行安全具有重大意义。如在同类型船上推广，将产生巨大的经济效益的社会效益。

举例：40米级长江A型航标船船员10人，主机油耗0.21kg/kW.h，改造前工作航速V=5km/h（大于5km/h不显示水深），改造后工作航速V=20km/h。每年52周，每周进行一次航标连线测量，如新港处其主航道里程为35.5公里，共需4趟，其测量程为52×35.5×4=7384公里。另外还要进行辅助航道、桥区航道及航道草测，因为无规律固无法统计，这里不予计算。

现统一按照7384km里程计算比较直接经济效益如下表：

改造后的船舶还将产生巨大的间接经济效益：如应急情况下测量，战洪、枯水期的应急任务等，耗时短，效率高，可按时完成。纵流船首型航标船测深仪安装方案改造成功，将极大地改变目前长江下游航道的布标、测量现状。测量效率大大提高，显著加快了单日的测量工作量，加快了水运物流的速度，同时能满足应急测量工程的需要，保障过往船舶和自身船舶安全，对加快黄金水道的建设，促进社会经济的发展起到积极作用。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种纵流艏船舶测深组合机构，其特征在于：所述的组合机构包括升降机构（1）与用于安装在船体外板上的导流罩（2），所述的升降机构（1）中包括活动杆（11），所述活动杆（11）置于筒体（12）的内部，且所述活动杆（11）的起始端通过连接板（13）与液压油缸（41）的输出端相连接，所述筒体（12）与活动杆（11）起始端对应的一端通过过渡轴（14）安装在所述连接板（13）上，所述活动杆（11）的末端上还安装有换能器（3），用于由液压油缸（41）通过活动杆（11）带动换能器（3）上下移动；所述导流罩（2）上设有通孔（21）与弧形轮廓（22），所述筒体（12）的末端与导流罩（2）上的通孔（21）相连通。

2.根据权利要求1所述的纵流艏船舶测深组合机构，其特征在于：所述的液压油缸（41）还接入液压控制系统，所述液压控制系统中包括液压油泵（42），所述液压油泵（42）通过比例换向阀（43）由两路管道接入液压油缸（41），所述比例换向阀（43）与液压油缸（41）之间的两路管道上还设有自锁阀（44），所述液压油缸（41）与比例换向阀（43）之间的管道上还设有单向阀（45）；所述液压油泵（42）与比例换向阀（43）之间的管道还通过第一支路管道（46）接入比例换向阀（43），所述的第一支路管道（46）上还设有溢流阀（47），且第一支路管道（46）还与接入比例换向阀（43）的回油管道（48）相连通，所述回油管道（48）接入油站（411）。

3.根据权利要求2所述的纵流艏船舶测深组合机构，其特征在于：所述的回油管道（48）上还设有回油过滤器（49），所述液压油泵（42）与比例换向阀（43）之间的管道还通过第二支路管道（410）与油站（411）相连通，所述第二支路管道（410）上设有手动泵（412）；所述比例换向阀（43）与液压油缸（41）的其中一路管道上设有节流阀（413）；所述比例换向阀（43）还通过管道接入压力表（414）。

4.根据权利要求2或3所述的纵流艏船舶测深组合机构，其特征在于：所述液压控制系统中还设有电气控制模块，所述电气控制模块中包括电机控制电路、电控比例换向阀放大电路、限位开关电路与控制面板，所述控制面板分别接入电机控制电路、电控比例换向阀放大电路与限位开关电路，其中，所述电机控制电路接入液压油泵（42），用于控制液压油泵（42）中电动机的启停；

所述电控比例换向阀放大电路接入比例换向阀（43），用于通过来自于控制面板的电信号无极调整比例换向阀（43）的当前状态，从而控制管道内介质的当前流速与流向；

所述限位开关电路分别接入位于液压油缸（41）上的限位传感器，用于通过限位传感器反馈的液压油缸（41）输出端的当前位置，通过电机控制电路控制液压油泵（42）中电动机的启停。

5.根据权利要求4所述的纵流艏船舶测深组合机构，其特征在于：所述活动杆（11）的起始端上还安装有测距传感器，所述测距传感器通过控制电路接入电气控制模块，所述电气控制模块还接入显示器，用于由测距传感器测量活动杆（11）的当前位移量，并在显示器上进行显示。

6.根据权利要求1或5所述的纵流艏船舶测深组合机构，其特征在于：所述活动杆（11）与筒体（12）之间还至少安装有第一衬套（15）与第二衬套（16）。

7.根据权利要求6所述的纵流艏船舶测深组合机构，其特征在于：所述第一衬套（15）上还设有密封圈，且第二衬套（16）上设有透气孔。

8.根据权利要求6所述的纵流艏船舶测深组合机构，其特征在于：所述的换能器（3）是超声波换能器。

9.根据权利要求1所述的纵流艏船舶测深组合机构，其特征在于：所述导流罩（2）整体呈水滴形，且导流罩（2）的内部还设有隔板（23），且导流罩（2）上还设有多个塞焊孔（24），所述多个塞焊孔（24）呈直线状排列，并与所述筒体（12）的轴向相交叉。

10.根据权利要求1所述的纵流艏船舶测深组合机构，其特征在于：所述筒体（12）的上部与下部均通过呈纵向与横向的加强筋与船体固定连接。