CN208291433U - 一种附属设备的收放装置和一种水上设备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种附属设备的收放装置，收放装置用于水上设备系统中，该水上设备可以包括有人船或无人船等，收放装置包括卷扬机构、安装机构、推进机构和承载架，安装机构用于设置在水上设备的甲板上，承载架设置在安装机构上，且位于安装机构的上方，承载架能够在推进机构的带动下相对于安装机构做水平往复移动，卷扬机构的卷筒部相对于安装机构固定设置，卷扬机构的缆索用于悬挂附属设备，且卷扬机构的缆索的悬挂端能够绕过承载架，以使得缆索能够在承载架上滑动，并且使得缆索的悬挂端和卷筒部能够分别位于承载架的两侧。本实用新型还提供一种水上设备系统。收放装置为竖直型收放装置，体积小，质量轻，而且简化了对控制系统的要求。

Description

一种附属设备的收放装置和一种水上设备系统

技术领域

本实用新型涉及水上设备领域，具体地，涉及一种附属设备的收放装置和一种包括收放装置的水上设备系统。

背景技术

随着海洋技术的日益发展，水上设备，例如无人船或有人驾驶船等，越来越需要收放附加设备，例如声纳等。水上无人设备，例如无人船，是一种可以无需遥控，借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行的全自动水面机器人。

为了实现利用水上设备对水域进行探测和实施动作等功能，可以在水上设备上设置用于收放附属设备的收放装置，以将所述附属设备投放入水域中或者从水域中收回。

目前的收放设备多结构复杂，设备尺寸大，占位大，并且具有安装设计难等缺点。因此，如何简化收放设备的结构成为本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种附属设备的收放装置和一种包括收放装置的水上设备系统。所述收放装置结构简单，体积小，易于安装，有保护附属设备的设计，有减轻重量的设计，也有容许变形和误差的可靠性设计，可以容易地实现对附属设备的收放，同时有利于增加续航时间。

为了实现上述目的，作为本实用新型的一个方面，提供一种附属设备的收放装置，所述收放装置用于水上设备系统中，其中，所述收放装置包括卷扬机构、安装机构、推进机构和承载架，

所述安装机构用于设置在所述水上设备的甲板上，

所述承载架设置在所述安装机构上，且位于所述安装机构的上方，所述承载架能够在所述推进机构的带动下相对于所述安装机构做水平往复移动，

所述卷扬机构的卷筒部相对于所述安装机构固定设置，所述卷扬机构的缆索用于悬挂所述附属设备，且所述卷扬机构的缆索的悬挂端能够绕过所述承载架，以使得所述缆索能够在所述承载架上滑动，并且使得所述缆索的悬挂端和所述卷筒部能够分别位于所述承载架的两侧。

优选地，所述安装机构包括安装架和两条水平导轨，

所述安装架的底端用于固定在所述甲板上，两条所述水平导轨设置在所述安装架的顶端，且两条所述水平导轨平行间隔设置；

所述承载架包括横杆、可转动地设置在所述横杆上的第一导向轮、限位箱、至少一对竖直杆和至少一对滑块组件，同一对所述滑块组件中的两个滑块组件分别可滑动地设置在两条所述水平导轨上，同一对所述竖直杆中的一者与一条所述水平导轨相对应，同一对所述竖直杆中的另一者与另一条所述水平导轨相对应；

所述限位箱包括箱体、两个安装板和扩口部，所述箱体设置在两条所述水平导轨之间的间隔中，两个所述安装板分别固定在所述箱体的两侧，并且两个所述安装板分别位于两个所述水平导轨的上方，并分别与相应水平导轨上的滑块组件固定连接，所述箱体上设置有沿竖直方向贯穿所述箱体的限位孔，所述附属设备能够穿过所述限位孔，所述扩口部设置在所述箱体的底面上，且环绕所述限位孔设置，所述扩口部的内径从下至上逐渐减小；

所述横杆位于所述箱体上方，所述竖直杆的一端与相应水平轨道上方的安装板固定连接，所述竖直杆的另一端与所述横杆固定连接，所述缆索能够绕设在所述第一导向轮上。

优选地，所述滑块组件包括导轨滑块和防卡部，所述导轨滑块的底面上设置有与该导轨滑块相对应的水平导轨配合的滑槽，以使得所述导轨滑块能够沿与该导轨滑块相对应的水平导轨滑动；

所述防卡部设置在所述导轨滑块的顶面上，所述防卡部包括限位底座、至少一对第一缓冲件、紧固螺栓、压板、第一止推轴承、第二止推轴承和调节滑块，

所述限位底座与所述导轨滑块的顶面固定连接，所述限位底座包括限位底板、沿所述水平导轨的长度方向间隔设置的两个第一侧壁和沿垂直于所述水平导轨的长度方向的方向间隔设置的两个第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁均与所述限位底板固定连接，以围成限位空间，所述限位底板的底面与所述导轨滑块的顶面相对设置；

所述调节滑块设置在所述限位空间中，且所述调节滑块能够在所述限位空间内沿垂直于所述水平导轨的长度方向滑动，所述调节滑块上设置有容纳槽，所述容纳槽的底壁上形成有第一通孔，所述容纳槽朝上开口；

所述第一止推轴承设置在所述容纳槽中，且所述第一止推轴承的内圈孔与所述第一通孔对齐，所述压板设置在所述调节滑块的顶面上，以将所述第一止推轴承限定在所述容纳槽中，所述压板上形成有与所述第一止推轴承的内圈孔对齐的第二通孔，所述第二止推轴承设置在所述压板上，且所述第二止推轴承的内圈孔与所述第二通孔对齐，所述紧固螺栓的螺纹端穿过所述第一通孔、所述第一止推轴承的内圈、所述第二通孔和所述第二止推轴承的内圈孔，所述紧固螺栓的头部位于所述第一通孔中，相应的安装板固定在所述紧固螺栓的螺纹端；

所述调节滑块与所述第二侧壁之间设置有所述第一缓冲件。

优选地，所述调节滑块包括第一滑块部和两个第二滑块部，两个所述第二滑块部分别位于所述第一滑块部沿所述水平导轨长度方向的两端，且所述第二滑块部的底面与所述限位底板之间存在间隙，所述第二滑块部的顶面低于所述第一滑块部的顶面，所述容纳槽和所述第一通孔均形成在所述第一滑块部上；

所述第一侧壁可拆卸地与所述底板固定连接，所述第一侧壁包括竖直壁和水平挡板，所述竖直壁的一端与限位底板相连，所述水平挡板设置在所述竖直壁的另一端，并位于与该水平挡板所在的第一侧壁相邻的第二滑块部的上方，且所述水平挡板朝向该水平挡板所在的第一侧壁相对侧的第一侧壁延伸。

优选地，所述安装板的朝向所述卷筒部的部分凸出于所述箱体，所述承载架包括两对所述滑块组件，其中一对所述滑块组件设置在所述安装板的长度方向一端，另一对所述滑块组件设置在所述安装板的长度方向的另一端；

所述承载架包括两对所述竖直杆，两对所述滑块组件分别与两对所述竖直杆对应，且所述竖直杆固定在所述安装板上的一端位于相应的滑块组件的上方。

优选地，所述安装架包括第一竖直支撑杆、第二竖直支撑杆、第三竖直支撑杆、第四竖直支撑杆、第一水平支撑杆、第二水平支撑杆、第三水平支撑杆、垫板、加强杆、第二导向轮和第三导向轮；

所述垫板包括用于设置在所述甲板上的第一垫板部和从能够从所述甲板的边缘突出的第二垫板部，所述垫板上形成有减重孔；

所述第一竖直支撑杆的一端、所述第三竖直支撑杆的一端和所述第四竖直支撑杆的一端均设置在所述第一垫板部上，所述第二竖直支撑杆的一端设置在所述第二垫板部；

所述第一水平支撑杆的一端与所述第一竖直支撑杆的另一端相连，所述第一水平支撑杆的中部与所述第二竖直支撑杆的另一端相连，所述第二水平支撑杆的一端与所述第三竖直支撑杆的另一端相连，所述第二水平支撑杆的中部与所述第四竖直支撑杆的另一端相连，两条所述水平导轨分别设置在所述第一水平支撑杆和所述第二水平支撑杆上；

所述第三水平支撑杆的一端与所述第一水平支撑杆的一端相连，所述第三水平支撑杆的另一端与所述第二水平支撑杆的一端相连；

两条所述水平导轨的背离所述第三水平支撑杆的端面分别与所述第一水平支撑杆的另一端的端面以及所述第二水平支撑杆的另一端的端面平齐；

所述加强杆的一端与所述第一竖直支撑杆的中部相连，所述加强杆的另一端与所述第三竖直支撑杆的中部相连，所述第二导向轮设置在所述加强杆上，所述第三导向轮设置在所述第三水平支撑杆上，所述缆索能够分别绕过所述第二导向轮和所述第三导向轮并到达所述横杆上的第一导向轮。

优选地，所述收放装置还包括存储座，所述存储座用于设置在所述甲板上，且位于所述第一竖直支撑杆、所述第二竖直支撑杆、所述第三竖直支撑杆、所述第四竖直支撑杆围成的区域内，所述存储座上形成有用于存储所述附属设备的存储空间，

所述存储座包括保护壳、形成有空腔的座体、第二缓冲件和缓冲块；

所述保护壳环绕所述座体的侧壁的外表面设置，所述缓冲块设置在所述座体的空腔内，所述第二缓冲件设置在所述座体的底壁与所述缓冲块之间，所述缓冲块的上表面与所述座体的内表面共同限定所述存储空间，

所述缓冲块上设置贯穿所述缓冲块的第一排液孔，所述座体的底壁上形成有贯穿所述座体的底壁的第二排液孔。

优选地，所述推进机构包括线性驱动器，所述线性驱动器的一端铰接在所述安装架上，所述线性驱动器的另一端与所述安装板铰接。

作为本实用新型的第二个方面，提供一种水上设备系统，所述水上设备系统包括水上设备和收放装置，所述收放装置用于收放附属设备，所述收放装置为本实用新型所提供的上述收放装置，所述安装机构固定在所述水上设备的甲板上，且所述推进机构能够将所述承载架推动至所述甲板之外。

优选地，所述水上设备包括设置在所述水上设备的船尾的螺旋桨，所述螺旋桨位于所述水上设备的纵向中心轴线上；

所述安装机构包括安装架和两条水平导轨，所述安装架的底端用于固定在所述甲板上，两条所述水平导轨设置在所述安装架的顶端，且两条所述水平导轨平行间隔设置；

所述水平导轨从所述甲板的边缘伸出，且所述水平导轨的长度方向与所述水上设备的纵向中心轴线方向之间存在预定夹角，以使得所述附属设备的投放点偏离于所述水上设备的螺旋桨。

本实用新型所提供的收放装置中，通过卷扬机构以及推进机构的配合可以实现附属装置在水平方向以及竖直方向的位置变化，进而实现对附属装置的收放结构简单。并且，由于承载架以设置在安装机构的上方，所以所述收放装置整体而言是一种“竖直型”的收放装置，容易理解的是，该“竖直型”的收放装置在甲板上的占地面积较小，从而更加便于将所述收放装置安装在水上设备的甲板上。

所述收放装置结构简单还允许所述收放装置具有较小的重量，如上文中所述，所述收放装置安装在所述水上设备上，相对于水上设备而言，该收放装置是负载。水上设备是多是电力驱动的，负载重量越小，那么水上设备的耗电量越小，从而可以增加水上设备的续航时间。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型所提供的收放装置的立体示意图，其中，所述附属设备处于位于甲板范围内的第一状态；

图2是本实用新型所提供的收放装置的立体示意图，其中，所述附属设备处于位于甲板范围外的第二状态；

图3是所述附属设备的悬挂状态示意图；

图4a是滑块组件的防卡部的立体结构示意图；

图4b是图4a中防卡部的A-A剖视示意图；

图4c是图4a中防卡部的B-B剖视示意图；

图5是本实用新型所提供的收放装置的后视立体示意图，其中，示出了卷扬机构的安装方式；

图6所示的是水平导轨与限位箱的底板之间的关系示意图；

图7是水平导轨与滑块组件的安装关系示意图；

图8是本实用新型所提供的收放装置中，线性驱动器与水平导轨的安装示意图；

图9是本实用新型所提供的收放装置中，存储座的立体示意图；

图10是图9中所示的收放装置的主剖示意图；

图11是本实用新型所提供的水上设备系统的立体示意图；

图12是本实用新型所提供的水上设备系统的俯视示意图；

图13是展示收放装置的纵向中心轴线与水上设备的纵向中心轴线之间的夹角的局部示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

需要解释的是，在本实用新型中所提供的“竖直方向”均是指附图中的z方向。

作为本实用新型的一个方面，提供一种用于水上设备系统中的附属设备的收放装置，其中，如图1所示，所述收放装置包括卷扬机构110、安装机构120、推进机构130和承载架140。

安装机构120用于设置在所述水上设备的甲板上，承载架140设置在安装机构120上，且该承载架140位于安装机构的上方。并且，承载架140可以在推进机构130的带动下相对于安装机构120做水平往复移动。

卷扬机构110的卷筒部111相对于安装机构120固定设置，卷扬机构110的缆索112用于悬挂附属设备200，且卷扬机构110的缆索112的悬挂端能够绕过承载架140，以使得缆索112能够在承载架140上滑动。并且，缆索112和承载架140能够分别位于承载架140的两侧。

在本实用新型中，对水上设备没有特殊的限定，水上设备可以是有人船，也可以是无人船。

当所述收放装置安装在所述水上设备的甲板上、且处于工作状态时，附属设备200固定在缆索112的悬挂端上。下面根据图1和图2的内容对本实用新型所提供的收放装置的工作原理进行简单描述。

通过卷扬机构110放绳以及推进机构130朝向甲板外部推动承载架140，所述收放装置可以从图1中的状态转变为图2中的状态。具体地，卷扬机构110的卷筒部111放绳，于此同时，推进机构130朝向甲板的外部推动承载架140，附属设备200在自身重力的作用下向下移动，当承载架140被推动至安装机构120的边缘(如图2中所示)时，推进机构130停止继续推动承载架140，卷扬机构110继续放绳，直至附属设备200没入水内并达到预定深度为止。

需要将附属设备200回收至水上设备时，卷扬机构110收绳，将附属设备200从水中提起，直到附属设备200位于水面上方预定高度(该预定高度大于水上设备的甲板的高度)时(如图2所示)，启动推进机构130，带动承载架140往水上设备内部移动，直至回到承载架140的初始位置(如图1中所示)为止。

本实用新型所提供的收放装置中，通过卷扬机构110以及推进机构130的配合可以实现附属装置200在水平方向以及竖直方向的位置变化，进而实现对附属装置200的收放结构简单。并且，由于承载架140以设置在安装机构120的上方，所以所述收放装置整体而言是一种“竖直型”的收放装置，容易理解的是，该“竖直型”的收放装置在甲板上的占地面积较小，从而更加便于将所述收放装置安装在水上设备的甲板上。

所述收放装置结构简单还允许所述收放装置具有较小的重量，如上文中所述，所述收放装置安装在所述水上设备上，相对于水上设备而言，该收放装置是负载。水上设备多是电力驱动的，负载重量越小，那么水上设备的耗电量越小，从而可以增加水上设备的续航时间。

在本实用新型中，对安装机构120的具体结构并不做特殊的限制，例如，安装机构120可以包括安装架和两条水平导轨(包括水平导轨122a和水平导轨122b)。如图1中所示，安装架的底端用于固定在所述甲板上，水平导轨122a和水平导轨122b均设置在安装架的顶端，且水平导轨122a和水平导轨122b平行间隔设置。

相应地，承载架140包括横杆141、可转动地设置在横杆141上的第一导向轮145、限位箱142、至少一对竖直杆143和至少一对滑块组件144。同一对滑块组件中的两个滑块组件144分别可滑动地设置在水平导轨122a和水平导轨122b上，同一对竖直杆143中的一者与水平导轨122a相对应，同一对竖直杆143中的另一者与水平导轨122b相对应。

限位箱142包括箱体142a、扩口部142d和两个安装板(包括安装板142b和安装板142c)，如图1和图2中所示，箱体142a设置在水平导轨122a和水平导轨122b之间的间隔中，安装板142b和安装板142c分别固定在箱体142a的两侧，并且两个安装板分别位于两个所述水平导轨的上方，并分别与相应水平导轨上的滑块组件固定连接(即，安装板142b位于水平导轨122a上方，且与水平导轨122a上的滑块组件固定连接，安装板142c位于水平导轨122b上方，且与水平导轨122a上的滑块组件固定连接)。箱体142a上设置有沿竖直方向贯穿该142a箱体的限位孔，附属设备200能够穿过所述限位孔。扩口部142d设置在箱体142a的底面上，且环绕所述限位孔设置，扩口部142d的内径从下至上逐渐减小。

横杆141位于箱体142a的上方，竖直杆143的一端与相应水平轨道上方的安装板固定连接，竖直杆143的另一端与横杆141固定连接，缆索112能够绕设在横杆141在第一导向轮145上。

容易理解的是，在本实用新型中，设置具有所述贯穿限位孔的限位箱142目的是防止在推动承载架140的过程中，附属设备200发生晃动，与收放装置发生碰撞等现象的出现，从而可以确保在收放过程中，该附属设备200不会被损坏。

除了限制附属设备200的位置以免碰撞导致损坏外，所述限位孔的另外一个作用在于，可以限制缆索112离开第一导向轮145的角度，避免缆索112脱离第一导向轮145，确保收放附属设备200过程中的稳定性。

设置扩口部142d的目的在于，当将附属设备200从水中回收时，首先与扩口部142d的内壁接触，并在扩口部142d的引导下进入所述限位孔中，从而确保能够顺利地回收附属设备200。

承载架140的结构简单，重量轻，便于制造和安装。

在本实用新型中，对滑块组件144的具体结构也没有特殊的限制，例如，如图6所示，滑块组件144包括导轨滑块144b和防卡部144a。导轨滑块144b的底面上设置有与该导轨滑块144b相对应的水平导轨配合的滑槽，以使得导轨滑块144b能够沿与该导轨滑块144b相对应的水平导轨滑动。

防卡部144a设置在导轨滑块144b的顶面上，如图4a至4c所示，防卡部144a包括限位底座、至少一对第一缓冲件144a₄、调节滑块144a₅、紧固螺栓144a₉、压板144a₆、第一止推轴承144a₇和第二止推轴承144a₈。

所述限位底座与所述导轨滑块的顶面固定连接，具体地，所述限位底座包括限位底板144a₁、沿所述水平导轨的长度方向(图中的x轴方向)间隔设置的两个第一侧壁144a₃和沿垂直于所述水平导轨的长度方向的方向(图中的y轴方向)间隔设置的两个第二侧壁144a₂，第一侧壁144a₃和第二侧壁144a₂均与限位底板144a₁固定连接，以围成限位空间。

调节滑块144a₅设置在所述限位空间中，且调节滑块144a₅能够在所述限位空间内沿垂直于所述水平导轨的长度方向(即，图4c中的y轴方向)滑动，调节滑块上144a₅设置有容纳槽，该容纳槽的底壁上形成有第一通孔，所述容纳槽朝上(z轴的正方向)开口。

第一止推轴承144a₇设置在所述容纳槽中，且第一止推轴承144a₇的内圈孔与所述第一通孔对齐。

压板144a₆设置在调节滑块144a₅的顶面上，以将第一止推轴承144a₇限定在所述容纳槽中，压板144a₆上形成有与第一止推轴承144a₇的内圈孔对齐的第二通孔。

第二止推轴承144a₈设置在压板144a₆上，且第二止推轴承144a₈的内圈孔与所述第二通孔对齐。

紧固螺栓144a₉的螺纹端穿过所述第一通孔、第一止推轴承144a7的内圈孔、所述第二通孔和第二止推轴承144a₈的内圈孔，紧固螺栓144a₉的头部位于所述第一通孔中，相应的安装板(未示出)固定在所述紧固螺栓的螺纹端。

如图4b所示，调节滑块144a₅与两个第二侧壁144a₂之间均设置有第一缓冲件144a₄。

如上文中所述，调节滑块144a₅与第二侧壁144a₂之间存在间隔、调节滑块144a₅与第一侧壁144a₃之间也存在间隔，这就允许调节滑块144a₅可以在所述限位底座的限位空间内移动。承载架140的竖直杆和所述限位箱的安装板向防卡部144a施加力，防卡部144a的结构可以确保两侧的水平导轨出现不对称或者弯曲时，调节滑块144a₅在限位空间内进行小范围的移动，并且不会影响到导轨滑块144b的移动，从而可以确保收放附属设备时，承载架能够沿水平导轨行进而不会出现卡死现象。

由于防卡部144a还包括第一缓冲件144a₄，从而可以确保所述承载架在行进的过程中不会出现横向猛烈振动、撞击等现象，确保防卡部不会损坏。

如上文中所述，所述收放装置设置在水上设备上时，相当于水上设备的负载，为了降低水上设备的负载，以增加续航时间，可以尽量减小收放装置的尺寸。容易理解的是，收放装置尺寸降低的同时会削弱收放装置的强度。例如，在长时间使用后，水平导轨可能会发生轻微的弯曲变形。

本实用新型所提供的收放装置中，由于防卡部144a的调节滑块可以在防卡部144a的限位空间中移动，因此，可以避免滑块组件在发生轻微变形的水平导轨上移动时发生卡死的现象，确保顺利地投放或回收所述附属装置。

换言之，在所述收放装置中，允许使用重量相对较低、强度相对较弱的小尺寸部件，从而降低水上设备的负载，并增加续航时间。

如上文中所述，防卡部144a包括第一止推轴承144a₇和第二止推轴承144a₈，这种设置可以防止出现承载架与安装机构分离的现象。

当防卡部144a受到由上而下的压力时，压力首先传递至与所述安装板相连的第二止推轴承144a₈，再传依次递至压板144a₆、调节滑块144a₅、以及限位底板144a₁，此时，调节滑块144a5不会从限位空间中脱出。当防卡部144a收到由下而上的拉力时，拉力由紧固螺栓144a₉传递至第一止推轴承144a₇，并由该第一止推轴承传递给压板144a₆，并由第一侧壁144a₃防止调节滑块从限位空间中脱出。

如图4a和图4b中所示，调节滑块144a₅的两侧都设置有第一缓冲件144a₄。在本实用新型中，对第一缓冲件144a₄的具体结构不做特殊的限制，例如，在图4a和图4b所示的实施方式中，第一缓冲件144a₄为弹簧。在本实用新型中，可以根据以下公式(1)计算第一缓冲件的弹簧常数k1：

其中，ΔL1＝L0-L1；

ΔL2＝L0-L2；

k1为第一缓冲件的弹簧常数；

F为限位箱和附属设备造成的横向力；

L0为弹簧处于中性状态下的长度；

L1为第一缓冲件正常状态下被压缩后的长度；

L2为限位箱和辅助设备的重量全部压向一边时，调节滑块沿垂直于导轨长度方向的方向移动后，处于被压缩状态的第一缓冲件的长度。

随着限位箱重量的不同、附属设备重量的不同，第一缓冲件的弹簧常数也不同。

假定限位箱和附属设备造成的横向力F为104N、第一缓冲件正常状态下被压缩后的长度L1为12mm、ΔL1为弹簧处于中性状态下的长度L0的10％、ΔL2为弹簧处于中性状态下的长度的50％，那么每侧的第一缓冲件的弹簧常数均为19.5kN/m，调节滑块的每一侧均设置有4个第一缓冲件，那么每个第一缓冲件的弹簧常数大约为4.9kN/m。

在本实用新型中，对调节滑块144a₅的具体结构并不做特殊的限定，例如，在图4c中所示的实施方式中，调节滑块144a₅包括第一滑块部144a₅₁和两个第二滑块部144a₅₂，两个第二滑块部144a₅₂分别位于第一滑块部144a₅₁沿所述水平导轨长度方向的两端，且第二滑块部144a₅₂的底面与限位底板144a₁之间存在间隙a，第二滑块部144a₅₂的顶面低于第一滑块部144a₅₁的顶面，所述容纳槽和所述第一通孔均形成在第一滑块部144a₅₁上。

相应地，如图4a所示，第一侧壁144a₃可拆卸地与限位底板144a₁连接，并且，第一侧壁144a₃包括竖直壁144a₃₁和水平挡板144a₃₂，竖直壁144a₃₁的一端与限位底板144a₁相连，水平挡板144a₃₂设置在竖直壁144a₃₁的另一端，并位于与该水平挡板144a₃₂所在的第一侧壁相邻的第二滑块部144a₅₂的上方。并且，所述水平挡板朝向该水平挡板所在的第一侧壁相对侧的第一侧壁延伸。

考虑压板144a₆和所述调节滑块的制造误差和安装误差，另外在使用时受力导致的变形，增加了位于所述调节滑块两端的延长结构，即，第二滑块部144a₅₂，避免所述调节滑块受力后脱离压板而滑出而导致整个承载架倒塌散落。同时，将第二侧壁设置为包括竖直壁和水平挡板即增加了与调节滑块的接触面积，又能够预留足够空间，使得调节滑块的功能不受影响，从而增加可靠性。

在本实用新型中，将第一侧壁144a₃设置为包括竖直壁144a₃₁和水平挡板144a₃₂之后，可以在确保调节滑块144a₅的移动空间的同时防止该调节滑块144a₅脱出。

在本实用新型中，可以在水平挡板144a₃₂上设置通孔、在限位底板上设置与该通孔同轴的螺纹孔，然后利用设置在所述通孔和所述螺纹孔中的螺栓将第一侧壁144a₃固定在限位底板144a₁上。在组装时，可以先将调节滑块144a₅、第一止推轴承144a₇、第二止推轴承144a₈、压板144a₆、安装板142bc以及紧固螺栓144a₉均装配完毕，然后再将两个第一侧壁144a₃固定在限位底板144a₁上。

在本实用新型中，对调节滑块144a₅的具体尺寸不做特殊的要求，例如，调节滑块144a₅的第二滑块部144a₅₂沿水平导轨长度方向的尺寸可以为5mm，而第二滑块部144a₅₂的厚度可以为3mm。为了确保调节滑块的正常运行，优选地，第二滑块部144a₅₂的底面与限位底板的表面之间的距离a可以为1mm，第二滑块部144a₅₂的顶面与水平挡板的底面之间的距离b可以为0.5mm，且第二滑块部144a₅₂朝向竖直侧壁的表面与该竖直侧壁的内表面之间的距离c可以为0.1mm。

优选地，安装板(包括安装板142b和安装板142c)的朝向卷筒部111的部分凸出于箱体142a，承载架140包括两对所述滑块组件144，其中一对滑块组件144设置在所述安装板的长度方向(图2中的x轴方向)的一端，另一对滑块组件144位于所述安装板的长度方向的另一端。

为了在高拉力的情况下，仍能够保持稳定，避免承载架倾覆，两对滑块组件144的安装位置应该有足够距离。安装板144沿x轴方向的长度大于箱体142a沿x轴方向的长度，从而可以确保同一条水平导轨上的两个滑块组件的安装位置之间具有足够的距离。

承载架包括两对竖直杆143，两对滑块组件144分别与两对竖直杆143对应。且竖直杆143固定在所述安装板上的一端位于相应的滑块组件144上方。

当利用所述收放装置收放附属装置200时，来自缆索112的拉力会对收放装置造成一个以y轴为旋转轴的力矩，该力矩将传达至导轨滑块144b和水平导轨122a，以及导轨滑块144b和水平导轨122b。应该指出的是，图7中左边的导轨滑块144b与所述水平导轨之间存在拉力，右边的导轨滑块144b与所述水平导轨之间存在压力。

本领域技术人员容易理解的是，向上的拉力更容易使收放装置发生故障，并且位于所述安装板凸出于箱体的部分上的滑块组件的防卡部受到的拉力与和该滑块组件位于同一水平导轨上的滑块组件之间的距离成反比，距离越大、则其受到的拉力越小。由于安装板沿水平导轨方向的距离较长，因此，滑块组件受到的拉力也相应较小，从而不会从水平导轨上脱出，也不容易发生变形。

同一个水平导轨上对应的两个竖直杆143与相应的安装板形成稳定的三角形结构，从而进一步增加收放装置的稳定性。

在本实用新型中，对安装架的具体结构也不做特殊的限定，如图1和图2所示，安装架可以包括第一竖直支撑杆121a、第二竖直支撑杆121b、第三竖直支撑杆121c、第四竖直支撑杆121d、第一水平支撑杆121e、第二水平支撑杆121f、第三水平支撑杆121g和垫板121h。

垫板121h包括用于设置在所述甲板上的第一垫板部和从能够从所述甲板的边缘突出的第二垫板部。为了减轻垫板121h的重量，优选地，垫板121h上形成有减重孔。

第一竖直支撑杆121a的一端、第三竖直支撑杆121c的一端和第四竖直支撑杆121d的一端均设置在垫板121h的第一垫板部上，第二竖直支撑杆121b的一端设置在垫板121h的第二垫板部上。

第一水平支撑杆121e的一端与第一竖直支撑杆121a的另一端相连，第一水平支撑杆121e的中部与第二竖直支撑杆121b的另一端相连，第二水平支撑杆121f的一端与第三竖直支撑杆121c的另一端相连，第二水平支撑杆121f的中部与第四竖直支撑杆121d的另一端相连，两条水平导轨分别设置在第一水平支撑杆121e和第二水平支撑杆121f上。

第三水平支撑杆121g的一端与第一水平支撑杆121e的一端相连，第三水平支撑杆121g的另一端与第二水平支撑杆121f的一端相连。

两条所述水平导轨的背离所述第三水平支撑杆的端面分别与所述第一水平支撑杆的另一端的端面平齐。由此可知，水平导轨也凸出于第三竖直支撑杆以及第四竖直支撑杆，从而有利于当将收放装置设置在甲板的边缘时，水平导轨悬空位于水面上方，以将附属装置被投放在水中。

并且，第一竖直支撑杆、第三竖直支撑杆、第四竖直支撑杆均设置在第一垫板部上，从而可以增加安装架与甲板之间的接触面积，防止甲板受到破坏。如图11中所示，当所述收放装置安装在水上设备300的甲板上之后，水平导轨处于悬空的状态，第二竖直支撑杆设置在第二垫板部上，可以对悬空的水平导轨进行支撑，提高收放装置的整体强度。

为了提高缆索在收放附属装置200时的稳定性，优选地，安装架还可以包括加强杆121i、第二导向轮121j和第三导向轮121k。

加强杆121i的一端与第一竖直支撑杆121a的中部相连，加强杆121i的另一端与第三竖直支撑杆121c的中部相连，第二导向轮121j设置在加强杆121i上，第三导向轮121k设置在第三水平支撑杆121g上。缆索112能够分别绕过第二导向轮121j和第三导向轮121k并到达横杆141。

设置了第二导向轮121j和第三导向轮121k之后，在收放附属设备200的过程中，可以对缆索112进行张紧，提高整个收放装置的稳定性。

在本实用新型中，对将附属装置200收回到水上设备上之后如何放置并没有特殊的限制。例如，可以将附属装置200悬挂在缆索112上。

优选地，所述收放装置还包括存储座150，该存储座150能够设置在所述甲板上，且位于第一竖直支撑杆121a、第二竖直支撑杆121b、第三竖直支撑杆121c、第四竖直支撑杆121d围成的区域内，存储座150上形成有用于存储附属设备200的存储空间。

当卷扬机构110收绳、利用推进机构130将悬挂有附属设备200的承载架140由甲板之外的区域收回至甲板上方、且正对存储座150的存储空间的位置处时，卷扬机构110开始放绳，允许附属设备200下降，直至进入存储空间为止。这样缆索不再处于张紧状态，从而可以避免绳索因长期处于张紧状态而过早老化，提高了缆索的使用寿命。

为了避免将附属装置200下放至存储座150的存储空间的过程中附属装置200与存储座150碰撞而造成损坏，优选地，存储座150包括保护壳151、形成有空腔的座体152、第二缓冲件153和缓冲块154。

保护壳151环绕座体152的侧壁的外表面设置，以对座体152进行防护。

缓冲块154设置在座体152的空腔内，第二缓冲件153设置在座体152的底壁与缓冲块154之间，缓冲块154的上表面与座体152的内表面共同限定所述存储空间。

当附属设备200与缓冲块154接触后，第二缓冲件153对二者之间的撞击力进行缓冲，使得附属设备200缓慢下行，不会被撞坏，直至第二缓冲件153受力均衡为止，储存座的减震设计能减少附属设备遇到的环境损伤。

由于附属设备200经常需要水下作业，因此，当利用本实用新型所提供的收放装置将附属设备200回收至水上设备的甲板上之后，附属设备200的表面仍然会残留很多液体。作为一种优选实施方式，缓冲块154上设置贯穿该缓冲块154的第一排液孔154a，座体152的底壁上形成有贯穿该座体152的底壁的第二排液孔152a。从附属设备200上流下的液体可以从第一排液孔154a流入容纳第二缓冲件153的空间中，并从第二排液孔152a中排出，不会在存储座150内积水，从而可以避免对附属设备200造成腐蚀等损坏，提高附属设备200的使用寿命。

作为一种优选实施方式，可以在缓冲块上设置5个第一排液孔，在座体的底壁上设置5个第二排液孔。

在本实用新型中，对推进机构130的具体结构并不做特殊的限定，例如，推进机构可以包括线性驱动器，如图9中所示，所述线性驱动器的一端铰接在所述安装架上，所述线性驱动器的另一端与安装板铰接。

在本实用新型中，对存储空间的具体结构并不做特殊的限定。如图11中所示，座体152的空腔包括引导部和圆柱部，引导部位于空腔的上方，圆柱部位于空腔的下方，缓冲块154位于圆柱部中。从上至下，引导部的直径组件减小，即，引导部的表面为圆锥面的一部分。引导部的下出口的直径与圆柱部的直径相同。这样，座体152的空腔大概为漏斗形。当附属设备200进座体152的空腔中时，附属设备200的端部与引导部的表面接触，可以将附属设备200引导至圆柱部中，并固定在圆柱部中。

在本实用新型中，对引导部的母线与水平面之间的角度α(即，引导部的表面倾斜角)没有特殊的限制，只要能够使得与引导部的表面接触的所述附属设备的重力克服该附属设备与引导部的表面之间的摩擦力并被引导至所述圆柱部即可。

例如，当座体152的材料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、附属设备200的材料为铝合金时，二者之间的摩擦系数为0.5，此时角度α可以为至少27°。在图10中所示的实施方式中，角度α为63°，从而可以确保将附属设备引导至圆柱部中。

在本实用新型中，第二缓冲件可以是弹簧。可以按照以下公式(2)计算第二缓冲件的弹簧常数k2：

其中，Δx1＝X0-X1；

Δx2＝X0-X2；

w为附属设备的重量；

X0为第二弹性件未受压缩时的长度；

X1为第二弹性件仅在缓冲块的压缩下的长度；

X2为第二弹性件在缓冲块和附属设备共同压缩下的长度。

作为一种实施方式，w为53N，L1为14mm，Δx1为X0的30％，相应地，所有第二弹性件的弹性常数大约为17kN/m，在一种优选实施方式中，第二弹性件的数量为4个，每个第二弹性件的弹性常数为4.3kN/m。

作为本实用新型的第二个方面，提供一种水上设备系统，如图11和图12所示，所述水上设备系统包括水上设备300和收放装置，该收放装置用于收放附属设备200，其中，所述收放装置为本实用新型所提供的上述收放装置，该收放装置的安装机构固定在水上设备300的甲板上。

如上文中所述，所述收放装置为竖直型的设备，占用空间较小，便于安装。并且，由于所述收放装置结构简单，因此，所述收放装置重量也相应较小，从而可以减轻水上设备的负载，并进一步减少水上设备在运行时的耗电量，提高水上设备的续航能力。

在本实用新型的优选实施方式中，所述安装机构包括两条水平导轨，为了便于投放附属设备200，优选地，所述水平导轨从所述甲板的边缘伸出。当所述水上设备系统在水面上时，所述推进机构可以直接将所述承载架推到水面上方。并且，所述卷扬机构继续放绳，可以将附属设备200投放入水体内。

如图12所示，在水上设备中，水上设备的螺旋桨310位于该水上设备的船尾，并且位于水上设备的纵向中心轴线O上。

在本实用新型所提供的优选实施方式中，且所述水平导轨的长度方向与所述水上设备的纵向中心轴线方向之间存在预定夹角，以使得所述水平导轨上朝向所述水上设备外侧的端面与所述水上设备的螺旋桨之间存在间隔，这样如图11至图12所示，附属设备200的投放点偏离于螺旋桨310，因此，在水上设备行进的过程中，缆索以及附属设备200均不会干涉到水上设备的螺旋桨。

作为一种优选实施方式，附属设备200与螺旋桨310之间的最短距离A为0.2米。当附属设备200入水后，控制人员可以通过调整缆索的放出长度来控制附属设备200在水下的深度。

在本实用新型中，附属设备200的投放位置可以在螺旋桨的左侧或者右侧。

当然，本实用新型并不限于此，例如，可以将收放装置的纵向轴线设置为与水上设备的纵向轴线重合，使得所述附属设备的投放点位于螺旋桨的正后方。这种设置方式可以减少缆索的长度，进一步地，可以减少卷扬机构的总体重量。例如，图12和图13中所示的实施方式与没有这样安排的实施方式相比，收放装置的重心前移接近船体重心，前移量达641mm，该前移量相当于船长度的12.7％，有效地增加系统稳定性。

在本实用新型中，对所述附属设备的具体结构并不做特殊的限制。例如，作为一种具体实施方式，所述附属设备可以是声呐。

如上文中所述，所述水上设备可以是有人船也可以是无人船。当所述水上设备为无人船时，仅需要通过遥控器对推进机构以及卷扬机构进行控制即可实现所述附属设备的收放，简化了操作流程，使得所述收放装置更加易于控制，简化了对控制系统的要求。

当所述水上设备为有人船时，仅需要有人船上的操作者对推进机构以及卷扬机构进行操作即可实现对所述附属设备的收放，简化了人的操作流程，更加易于实现。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种附属设备的收放装置，所述收放装置用于水上设备系统中，其特征在于，所述收放装置包括卷扬机构、安装机构、推进机构和承载架，

所述安装机构用于设置在所述水上设备的甲板上，

所述承载架设置在所述安装机构上，且位于所述安装机构的上方，所述承载架能够在所述推进机构的带动下相对于所述安装机构做水平往复移动，

所述卷扬机构的卷筒部相对于所述安装机构固定设置，所述卷扬机构的缆索用于悬挂所述附属设备，且所述卷扬机构的缆索的悬挂端能够绕过所述承载架，以使得所述缆索能够在所述承载架上滑动，并且使得所述缆索的悬挂端和所述卷筒部能够分别位于所述承载架的两侧。

2.根据权利要求1所述的收放装置，其特征在于，所述安装机构包括安装架和两条水平导轨，

所述安装架的底端用于固定在所述甲板上，两条所述水平导轨设置在所述安装架的顶端，且两条所述水平导轨平行间隔设置；

所述承载架包括横杆、可转动地设置在所述横杆上的第一导向轮、限位箱、至少一对竖直杆和至少一对滑块组件，同一对所述滑块组件中的两个滑块组件分别可滑动地设置在两条所述水平导轨上，同一对所述竖直杆中的一者与一条所述水平导轨相对应，同一对所述竖直杆中的另一者与另一条所述水平导轨相对应；

所述限位箱包括箱体、两个安装板和扩口部，所述箱体设置在两条所述水平导轨之间的间隔中，两个所述安装板分别固定在所述箱体的两侧，并且两个所述安装板分别位于两个所述水平导轨的上方，并分别与相应水平导轨上的滑块组件固定连接，所述箱体上设置有沿竖直方向贯穿所述箱体的限位孔，所述附属设备能够穿过所述限位孔，所述扩口部设置在所述箱体的底面上，且环绕所述限位孔设置，所述扩口部的内径从下至上逐渐减小；

所述横杆位于所述箱体上方，所述竖直杆的一端与相应水平轨道上方的安装板固定连接，所述竖直杆的另一端与所述横杆固定连接，所述缆索能够绕设在所述第一导向轮上。

3.根据权利要求2所述的收放装置，其特征在于，所述滑块组件包括导轨滑块和防卡部，所述导轨滑块的底面上设置有与该导轨滑块相对应的水平导轨配合的滑槽，以使得所述导轨滑块能够沿与该导轨滑块相对应的水平导轨滑动；

所述防卡部设置在所述导轨滑块的顶面上，所述防卡部包括限位底座、至少一对第一缓冲件、紧固螺栓、压板、第一止推轴承、第二止推轴承和调节滑块，

所述限位底座与所述导轨滑块的顶面固定连接，所述限位底座包括限位底板、沿所述水平导轨的长度方向间隔设置的两个第一侧壁和沿垂直于所述水平导轨的长度方向的方向间隔设置的两个第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁均与所述限位底板固定连接，以围成限位空间，所述限位底板的底面与所述导轨滑块的顶面相对设置；

所述调节滑块设置在所述限位空间中，且所述调节滑块能够在所述限位空间内沿垂直于所述水平导轨的长度方向滑动，所述调节滑块上设置有容纳槽，所述容纳槽的底壁上形成有第一通孔，所述容纳槽朝上开口；

所述第一止推轴承设置在所述容纳槽中，且所述第一止推轴承的内圈孔与所述第一通孔对齐，所述压板设置在所述调节滑块的顶面上，以将所述第一止推轴承限定在所述容纳槽中，所述压板上形成有与所述第一止推轴承的内圈孔对齐的第二通孔，所述第二止推轴承设置在所述压板上，且所述第二止推轴承的内圈孔与所述第二通孔对齐，所述紧固螺栓的螺纹端穿过所述第一通孔、所述第一止推轴承的内圈、所述第二通孔和所述第二止推轴承的内圈孔，所述紧固螺栓的头部位于所述第一通孔中，相应的安装板固定在所述紧固螺栓的螺纹端；

所述调节滑块与所述第二侧壁之间设置有所述第一缓冲件。

4.根据权利要求3所述的收放装置，其特征在于，所述调节滑块包括第一滑块部和两个第二滑块部，两个所述第二滑块部分别位于所述第一滑块部沿所述水平导轨长度方向的两端，且所述第二滑块部的底面与所述限位底板之间存在间隙，所述第二滑块部的顶面低于所述第一滑块部的顶面，所述容纳槽和所述第一通孔均形成在所述第一滑块部上；

所述第一侧壁可拆卸地与所述底板固定连接，所述第一侧壁包括竖直壁和水平挡板，所述竖直壁的一端与限位底板相连，所述水平挡板设置在所述竖直壁的另一端，并位于与该水平挡板所在的第一侧壁相邻的第二滑块部的上方，且所述水平挡板朝向该水平挡板所在的第一侧壁相对侧的第一侧壁延伸。

5.根据权利要求4所述的收放装置，其特征在于，所述安装板的朝向所述卷筒部的部分凸出于所述箱体，所述承载架包括两对所述滑块组件，其中一对所述滑块组件设置在所述安装板的长度方向一端，另一对所述滑块组件设置在所述安装板的长度方向的另一端；

所述承载架包括两对所述竖直杆，两对所述滑块组件分别与两对所述竖直杆对应，且所述竖直杆固定在所述安装板上的一端位于相应的滑块组件的上方。

6.根据权利要求2至5中任意一项所述的收放装置，其特征在于，所述安装架包括第一竖直支撑杆、第二竖直支撑杆、第三竖直支撑杆、第四竖直支撑杆、第一水平支撑杆、第二水平支撑杆、第三水平支撑杆、垫板、加强杆、第二导向轮和第三导向轮；

所述垫板包括用于设置在所述甲板上的第一垫板部和从能够从所述甲板的边缘突出的第二垫板部，所述垫板上形成有减重孔；

所述第一竖直支撑杆的一端、所述第三竖直支撑杆的一端和所述第四竖直支撑杆的一端均设置在所述第一垫板部上，所述第二竖直支撑杆的一端设置在所述第二垫板部；

所述第一水平支撑杆的一端与所述第一竖直支撑杆的另一端相连，所述第一水平支撑杆的中部与所述第二竖直支撑杆的另一端相连，所述第二水平支撑杆的一端与所述第三竖直支撑杆的另一端相连，所述第二水平支撑杆的中部与所述第四竖直支撑杆的另一端相连，两条所述水平导轨分别设置在所述第一水平支撑杆和所述第二水平支撑杆上；

所述第三水平支撑杆的一端与所述第一水平支撑杆的一端相连，所述第三水平支撑杆的另一端与所述第二水平支撑杆的一端相连；

两条所述水平导轨的背离所述第三水平支撑杆的端面分别与所述第一水平支撑杆的另一端的端面以及所述第二水平支撑杆的另一端的端面平齐；

所述加强杆的一端与所述第一竖直支撑杆的中部相连，所述加强杆的另一端与所述第三竖直支撑杆的中部相连，所述第二导向轮设置在所述加强杆上，所述第三导向轮设置在所述第三水平支撑杆上，所述缆索能够分别绕过所述第二导向轮和所述第三导向轮并到达所述横杆上的第一导向轮。

7.根据权利要求6所述的收放装置，其特征在于，所述收放装置还包括存储座，所述存储座用于设置在所述甲板上，且位于所述第一竖直支撑杆、所述第二竖直支撑杆、所述第三竖直支撑杆、所述第四竖直支撑杆围成的区域内，所述存储座上形成有用于存储所述附属设备的存储空间，

所述存储座包括保护壳、形成有空腔的座体、第二缓冲件和缓冲块；

所述保护壳环绕所述座体的侧壁的外表面设置，所述缓冲块设置在所述座体的空腔内，所述第二缓冲件设置在所述座体的底壁与所述缓冲块之间，所述缓冲块的上表面与所述座体的内表面共同限定所述存储空间，

所述缓冲块上设置贯穿所述缓冲块的第一排液孔，所述座体的底壁上形成有贯穿所述座体的底壁的第二排液孔。

8.根据权利要求2至4中任意一项所述的收放装置，其特征在于，所述推进机构包括线性驱动器，所述线性驱动器的一端铰接在所述安装架上，所述线性驱动器的另一端与所述安装板铰接。

9.一种水上设备系统，所述水上设备系统包括水上设备和收放装置，所述收放装置用于收放附属设备，其特征在于，所述收放装置为权利要求1至8中任意一项所述的收放装置，所述安装机构固定在所述水上设备的甲板上，且所述推进机构能够将所述承载架推动至所述甲板之外。

10.根据权利要求9所述的水上设备系统，其特征在于，所述水上设备包括设置在所述水上设备的船尾的螺旋桨，所述螺旋桨位于所述水上设备的纵向中心轴线上；

所述安装机构包括安装架和两条水平导轨，所述安装架的底端用于固定在所述甲板上，两条所述水平导轨设置在所述安装架的顶端，且两条所述水平导轨平行间隔设置；

所述水平导轨从所述甲板的边缘伸出，且所述水平导轨的长度方向与所述水上设备的纵向中心轴线方向之间存在预定夹角，以使得所述附属设备的投放点偏离于所述水上设备的螺旋桨。