一种声基阵水下自动收放装置的制作方法

本发明涉及声基阵300米水下领域，具体涉及一种声基阵水下自动收放装置。

背景技术：

1、声基阵广泛应用于海洋研究、海内地形探测、海洋生物、海底及悬浮军事研究等领域。声基阵需要在海中可以自动布放而展开，然后才可通过声基阵对有效范围内的海域进行探索，使用后可自动回收。

2、目前海洋中使用的声基阵直径多在三十毫米，误差为正负一毫米，外部为塑料材质，内部为电子线路，对于折弯半径有一定的要求，内部充满油脂后，整个声基阵呈零浮力，有一定硬度、弹性，整个声基阵由于探测精度以及探测范围的需要，声基阵长度在一百四十米，当声基阵下到所需海深时，声基阵才可以自动释放展开，并保持悬浮状态，即保持工作状态，当声基阵完成探测工作后，需要自动缠绕起来回收。而对声基阵的收放如采用现有的绞车进行，其存在如下问题：

3、一、使用装有传统的lebus绳槽的绞车来自动缠绕声基阵时，因为声基阵在拉力下会产生弹性变形，会导致声基阵直径变大，出现压缆的状况；

4、二、声基阵释放后必须在海水中呈一条近似水平的直线，而传统绞车释放缆时必须借助外物的拉力，一般是依靠重物的重力，否则释放缆后，整个缆呈现散乱的状态，如依靠绞车释放声基阵，由于声基阵6有一定的弹性，容易在拉力下沿着径向变形，且在深海中有浮力和洋流存在，使声基阵保持水平直线更加困难，极易出现散乱状态；

5、三、当声基阵在深海中以近似水平直线的状态展开后，才能进行探测，在探测过程中，声基阵必须基本保持近似水平直线的状态，即需要悬浮在深海中，且整个声基阵摆动和移动的幅度都不能过大，然而绞车并不能满足声基阵的使用需求。

6、因此，目前亟需解决“如何使声基阵有效均匀排布在卷筒上，声基阵能在牵引装置的带动下完全展开并在展开及探测过程中能保持有序性、不松弛混乱，同时可保持悬浮在海水中，在工作后可自动回收声基阵，同样在回收过程中能保持有序性，不松弛混乱”的问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种声基阵水下自动收放装置，其通过绞车、导向机构以及牵引器的自动收放结构设计，在水深300米的海水中实现声基阵的自动释放动作，期间保证声基阵有序展开不混乱，最终保持完全展开，悬浮在海水中，待需要回收时再将声基阵自动回收至绞车机构上。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种声基阵水下自动收放装置，所述自动收放装置包括绞车机构、前导向机构、弧形转向机构、张紧机构和牵引器机构；

4、所述绞车机构包括承力框架、卷筒、卷筒皮、双向丝杆、链传动机构和螺母连接器；所述卷筒安装在所述承力框架上，并能在所述承力框架上转动；所述卷筒皮安装在所述卷筒圆周外侧，所述卷筒皮上均布多个lebus双折线型槽，声基阵依次卷绕在所述卷筒皮的所述lebus双折线型槽上；所述双向丝杆安装在所述承力框架上，并通过所述链传动机构与所述卷筒中心端部相连，所述卷筒带动所述双向丝杆转动；所述螺母连接器上端套接在所述双向丝杆上，下端与所述前导向机构相连；所述声基阵底端依次穿过所述前导向机构、所述弧形转向机构、所述张紧机构与所述牵引器机构相连接。

5、进一步地，所述lebus双折线型槽的螺距p为所述声基阵实测直径最大变形量a+0.5mm。

6、进一步地，所述绞车机构还包括导向杆，所述导向杆平行设置在所述双向丝杆下方，且两端分别安装在所述承力框架上。

7、进一步地，所述绞车机构还包括卷筒电机，所述卷筒电机安装在所述承力框架上，带动所述卷筒转动。

8、进一步地，所述绞车机构还包括电滑环，所述电滑环与所述卷筒电机、所述声基阵分别相连。

9、进一步地，所述张紧机构包括同步带轮、张紧机构电机、主动轮轴、弧形机构连接机构、从动轮和主动轮；多个所述主动轮和所述从动轮上下对应，所述声基阵由所述从动轮和所述主动轮之间穿过；所述主动轮轴与所述主动轮平键连接，相邻的所述主动轮轴通过所述同步带轮相连；所述张紧机构电机输出轴与一个所述主动轮轴相连，通过所述同步带轮带动多个所述主动轮同步旋转；回收所述声基阵时，所述张紧机构电机通过所述主动轮与所述从动轮配合为所述声基阵提供压力及驱动力；所述弧形机构连接机构设置在所述张紧机构靠近所述弧形转向机构的一侧，所述弧形机构连接机构内设有滚动轴承，穿过所述弧形机构连接机构的所述声基阵将所述弧形转向机构和所述张紧机构连接。

10、进一步地，所述张紧机构还包括从动轮轴和弹性轮机构；所述弹性轮机构设置在所述从动轮下方，包括支撑板和弹簧，所述支撑板置于所述从动轮与所述弹簧之间，并通过所述从动轮轴与所述从动轮中心相连，所述弹簧带动所述从动轮向上挤压所述声基阵。

11、进一步地，所述前导向机构包括前固定板、后固定板、前导向机构导向轮和第一螺钉组件；所述前固定板和所述后固定板对称间隔设置，并通过所述第一螺钉组件连接；多个所述前导向机构导向轮分别通过所述第一螺钉组件对称均布在所述前固定板和所述后固定板的相对内侧。

12、进一步地，所述前导向机构包括前导向机构导杆、前导向机构长导辊和开口销；所述前导向机构导杆设置在所述前导向机构靠近所述绞车机构的侧部下方；所述前导向机构长导辊间隙配合套接在所述前导向机构导杆上，所述开口销安装在所述前导向机构导杆的活动端。

13、进一步地，所述弧形转向机构包括固定板、弧形转向机构导向轮、弧形后导向板和弧形前导向板；所述弧形后导向板和所述弧形前导向板为对称弧形结构，且两端分别通过所述固定板连接；在所述弧形后导向板和所述弧形前导向板的相对内侧左右两边分别对称分布多个所述弧形转向机构导向轮；左右两边所述弧形转向机构导向轮之间具有用于所述声基阵穿过的弧形通道。

14、本发明的有益效果：

15、本发明能够实现水深300米的海水中声基阵的自动收放，保证声基阵有序均匀排布在绞车机构上，声基阵在牵引器机构带动下完全展开并在展开及探测过程中能保持有序性、不松弛混乱，保持近似水平直线状态悬浮在海水中，在工作后有序地自动回收声基阵，声基阵不松弛混乱。

16、本发明通过双向丝杆、链传动机构和螺母连接器等实现前导向机构的左右移动，带动声基阵的有序收放。卷筒皮上的lebus双折线型槽螺距p为声基阵实测直径最大变形量a+0.5mm，避免声基阵出现压缆状况。本发明通过导向杆保证螺母连接器的稳定移动。本发明通过张紧机构的主动轮和从动轮挤压声基阵可为声基阵提供张紧力，避免其因拉力产生变形。另外，本发明前导向机构、弧形转向机构、张紧机构和牵引器机构通过声基阵连接，可增大声基阵的弯曲幅度，利于其以近似水平直线的状态展开。

技术特征：

1.一种声基阵水下自动收放装置，其特征在于，所述自动收放装置包括绞车机构(1)、前导向机构(2)、弧形转向机构(3)、张紧机构(4)和牵引器机构(5)；

2.根据权利要求1所述的声基阵水下自动收放装置，其特征在于在于，所述lebus双折线型槽的螺距p为所述声基阵(6)实测直径最大变形量a+0.5mm。

3.根据权利要求1所述的声基阵水下自动收放装置，其特征在于，所述绞车机构(1)还包括导向杆(1-8)，所述导向杆(1-8)平行设置在所述双向丝杆(1-7)下方，且两端分别安装在所述承力框架上。

4.根据权利要求1所述的声基阵水下自动收放装置，其特征在于，所述绞车机构(1)还包括卷筒电机(1-6)，所述卷筒电机(1-6)安装在所述承力框架上，带动所述卷筒(1-3)转动。

5.根据权利要求4所述的声基阵水下自动收放装置，其特征在于，所述绞车机构(1)还包括电滑环(1-10)，所述电滑环(1-10)与所述卷筒电机(1-6)、所述声基阵(6)分别相连。

6.根据权利要求1所述的声基阵水下自动收放装置，其特征在于，所述张紧机构(4)包括同步带轮(4-2)、张紧机构电机(4-3)、主动轮轴(4-4)、弧形机构连接机构(4-6)、从动轮(4-8)和主动轮(4-9)；多个所述主动轮(4-9)和所述从动轮(4-8)上下对应，所述声基阵(6)由所述从动轮(4-8)和所述主动轮(4-9)之间穿过；所述主动轮轴(4-4)与所述主动轮(4-9)平键连接，相邻的所述主动轮轴(4-4)通过所述同步带轮(4-2)相连；所述张紧机构电机(4-3)输出轴与一个所述主动轮轴(4-4)相连，通过所述同步带轮(4-2)带动多个所述主动轮(4-9)同步旋转；回收所述声基阵(6)时，所述张紧机构电机(4-3)通过所述主动轮(4-9)与所述从动轮(4-8)配合为所述声基阵(6)提供压力及驱动力；所述弧形机构连接机构(4-6)设置在所述张紧机构(4)靠近所述弧形转向机构(3)的一侧，所述弧形机构连接机构(4-6)内设有滚动轴承，穿过所述弧形机构连接机构(4-6)的所述声基阵(6)将所述弧形转向机构(3)和所述张紧机构(4)连接。

7.根据权利要求6所述的声基阵水下自动收放装置，其特征在于，所述张紧机构(4)还包括从动轮轴(4-5)和弹性轮机构(4-7)；所述弹性轮机构(4-7)设置在所述从动轮(4-8)下方，包括支撑板和弹簧，所述支撑板置于所述从动轮(4-8)与所述弹簧之间，并通过所述从动轮轴(4-5)与所述从动轮(4-8)中心相连，所述弹簧带动所述从动轮(4-8)向上挤压所述声基阵(6)。

8.根据权利要求1所述的声基阵水下自动收放装置，其特征在于，所述前导向机构(2)包括前固定板(2-1)、后固定板(2-2)、前导向机构导向轮(2-3)和第一螺钉组件(2-4)；所述前固定板(2-1)和所述后固定板(2-2)对称间隔设置，并通过所述第一螺钉组件(2-4)连接；多个所述前导向机构导向轮(2-3)分别通过所述第一螺钉组件(2-4)对称均布在所述前固定板(2-1)和所述后固定板(2-2)的相对内侧。

9.根据权利要求1所述的声基阵水下自动收放装置，其特征在于，所述前导向机构(2)包括前导向机构导杆(2-5)、前导向机构长导辊(2-6)和开口销(2-7)；所述前导向机构导杆(2-5)设置在所述前导向机构(2)靠近所述绞车机构(1)的侧部下方；所述前导向机构长导辊(2-6)间隙配合套接在所述前导向机构导杆(2-5)上，所述开口销(2-7)安装在所述前导向机构导杆(2-5)的活动端。

10.根据权利要求1所述的声基阵水下自动收放装置，其特征在于，所述弧形转向机构(3)包括固定板(3-1)、弧形转向机构导向轮(3-2)、弧形后导向板(3-3)和弧形前导向板(3-4)；所述弧形后导向板(3-3)和所述弧形前导向板(3-4)为对称弧形结构，且两端分别通过所述固定板(3-1)连接；在所述弧形后导向板(3-3)和所述弧形前导向板(3-4)的相对内侧左右两边分别对称分布多个所述弧形转向机构导向轮(3-2)；左右两边所述弧形转向机构导向轮(3-2)之间具有用于所述声基阵(6)穿过的弧形通道。

技术总结
本发明涉及一种声基阵水下自动收放装置，涉及声基阵300米水下领域。自动收放装置包括绞车机构、前导向机构、弧形转向机构、张紧机构和牵引器机构；绞车机构包括承力框架、卷筒、卷筒皮、双向丝杆、链传动机构和螺母连接器；卷筒能在承力框架上转动；卷筒皮安装在卷筒圆周外侧，声基阵依次卷绕在卷筒皮的lebus双折线型槽上；双向丝杆安装在承力框架上，并通过链传动机构与卷筒中心端部相连，卷筒带动双向丝杆转动；螺母连接器上端套接在双向丝杆上，下端与前导向机构相连；声基阵底端依次穿过前导向机构、弧形转向机构、张紧机构与牵引器机构相连接。本发明能够在水下实现声基阵的有序、自动收放，并能以水平近似直线状态悬浮在海水中。

技术研发人员：马新风,汤羽昌,张家军,钱斌,毕坤
受保护的技术使用者：苏州桑泰海洋仪器研发有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13