专利名称：一种具有释放功能的悬挂机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有释放功能的悬挂机构，具体地说是一种可应用于 自动返回式釆水器的配重体或其他仪器、设备中的具有释放功能的悬挂机 构。
背景技术：
电控多瓶釆水装置，如与CTD (即温盐深传感器)联用的葵花式采水 器(Rosette Sampler), Niskin采样瓶或Go-Flo釆样瓶和泵都是目前广泛应 用的水样采集装置。但电控釆水装置需要配套价格昂贵、系统复杂的甲板 控制系统与数据釆集系统，并需根据现场水深确定探头的下放速度，并且 使用时须投放电缆，因此一般应用于规模较大、动力水文设施齐全的船只 实施釆样。Niskin釆样瓶或Go-Flo釆样瓶在使用中需依赖绞车，当海流 较大时，由于缆绳及釆样瓶受海流的影响所产生的倾斜是无法控制的，因 此容易带来釆样深度不准的问题；并且回收时釆样瓶容易与船舷碰撞，挂 解釆样瓶和操作击锤亦较繁瑣。泵在较浅海域是较好的选择，将釆水软管 伸入目的水层，用泵往外抽水，根据需要可安装过滤组件，但是泵的机械 力会破坏研究中关键的絮状物等。综上所述，研制一种既适用于大型科考 船只又适用于小型船只，釆样深度可精确控制而且工作效率高，便于投放 和回收的自动返回式釆水器有较大实用意义，而与此类釆水器配套的具有 释放功能的悬挂机构是关键技术之一。目前满足此类釆水器以及其他仪器 或设施需要的具有释放功能的悬挂机构未见报道。
发明内容
针对现有技术中釆水设施存在的上述不足之处，本发明要解决的技术 问题在于提供一种应用于自动返回式釆水器或其他类似仪器、设备中的具 有释放功能的悬挂机构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是
本发明包括
控制部，预设配重体释放深度，控制在岸上进行配重体的悬挂，并通 过压力传感器釆集潜水深度信号，输出端与驱动转动部相连；驱动转动部， 接收控制部输出的控制信号，驱动挂钩/脱钩部在入水前悬挂配重体和在到
达预设潜水深度时释放配重体；挂钩/脱钩部，在驱动转动部的驱动下动作，
实现挂钩的脱钩操作。
所述挂钩/脱钩部具有脱钩支架及脱钩，其中脱钩支架固接于承载本发 明悬挂机构的装置的端盖外侧，脱钩的一端与脱钩支架转动连接，另一端在悬挂配重体时搭接在驱动转动部中的脱钩挡块上；所述驱动转动部具有 驱动电机，设于承裁悬挂机构的装置的密封仓内，驱动电机的电机轴在密
封仓内与连接轴的一端连接，连接轴穿出端盖，另一端连接有脱钩挡块； 连接轴与端盖为间隙配合，通过安装于端盖上的密封盘密封；所述驱动电 机通过连接套安装于端盖内侧，电机轴位于该连接套中；电机轴径向连接 有挡块，在连接套中、挡块两侧并于挡块的同一旋转平面内分别安装有挂 限位开关及松限位开关，两限位开关输出端接至控制部，设于驱动电机的 控制回路中；所述密封盘上与端盖的接触面设有第1密封槽，并以第IO形 圈密封连接轴穿出端盖的区域；连接轴上与密封盘配合处设有第2密封槽， 并以第20形圈密封；所述第1密封槽及第2密封槽分别为两道；脱钩挡块 位于一护套中，该护套与密封盘连接，安装于端盖的外端面上；护套相对 脱钩的位置设有可使挂钩/脱钩部中的脱钩以脱钩支架为轴在竖直方向自由 转动的挂/脱钩间隙；所述脱钩挡块固定安装于连接轴上， 一侧具有可搭接 脱钩的凸出部；所述挂钩/脱钩部用于悬挂配重体或其他海洋仪器。
本发明具有以下有益效果及优点
1. 结构简单，动作准确，操作快速简便。本发明的机械机构与电控机 构设计简单，机械机构在控制部的控制下，通过驱动转动部及挂钩/脱钩部 的作用，完成配重体的悬挂与释放，实现自动返回式釆水器等海洋检测仪 器的自动采水，动作准确可靠，操作快速；
2. 本发明具有释放功能的悬挂机构是自动返回式釆水器的重要组成部 分，悬挂配重体后，采水器在水中受到负浮力得以下潜，释放配重体后， 采水器在水中受到正浮力，得以上浮，并在上浮过程中完成剖面釆水；
3. 将配重体替换为其他海洋仪器，亦可有效实现悬挂和释放；例如可 用于抛弃式水下剖面测量装置中测量探头的释放，或者在指定海域进行海 洋探测设备的投放与回收等。
图l为本发明的结构装配图； 图2为图1的A-A剖面图； 图3为图1的B-B剖面图(放大)； 图4 (a)为本发明的脱钩挡块主视图； 图4 (b)为本发明的脱钩挡块俯视图。
具体实施例方式
如图l所示，本发明具有释放功能的悬挂机构包括
控制部，预设配重体释放深度，控制在岸上进行配重体的悬挂，并时 刻通过压力传感器釆集潜水深度信号，输出端与驱动转动部相连；驱动转
动部，接收控制部输出的控制信号，驱动挂钩/脱钩部在入水前悬挂配重体
和在到达预设潜水深度时释放配重体；挂钩/脱钩部，在驱动转动部的驱动下动作，实现挂钩的脱钩操作。所述控制部具有控制电路板8，由电池9供电，二者固定在密封控制仓5内的支架7上，与电机6、挡块IO、桂限位开关20、松限位开关21及连 接套3等部件安装在密封控制仓5内。所述驱动转动部具有驱动电机6，设于承载悬挂机构的装置的密封仓5 内，安装于端盖1内侧，通过自带的螺钉与连接套3上端连接，连接套3 下端与端盖l连接固定；电机轴4位于该连接套3中，伸入连接轴16，除 了用螺钉固定外，在连接轴16上端靠近电机6处径向安装一挡块10(本实 施例采用限位螺栓)；连接轴16与驱动电机6的电机轴4在密封仓5内连 接后穿出端盖1进入护套17,密封盘19套过连接轴16，与护套17压紧， 固定于端盖1外端面上，连接轴16与端盖1及密封盘19的孔形成间隙配 合，以利于连接轴16的转动，该间隙通过安装于端盖1上的密封盘19密 封；连接轴16伸出控制仓5的部分位于护套17内，其末端通过螺栓固定 脱钩挡块15 (脱钩挡块15的形状及结构如图4 (a)、 4 (b)所示)，并在 护套17下端用一螺栓顶住，目的是通过调整螺栓伸入护套17的长度而有 效支撑连接轴16末端，避免由于连接轴16末端的悬空而对电机轴4额外 加载力量和增加第20形圈转动摩擦力。护套17相对脱钩13的位置设有可 使挂钩/脱钩部中的脱钩13以脱钩支架12为轴在竖直方向自由转动的挂/ 脱钩间隙14 (如图2所示)，设此挂/脱钩间隙14的目的是保证脱钩13在 海水中稳固悬挂不扭动，不会在外力的作用下产生误动作。所述挂钩/脱钩部具有脱钩支架12和脱钩13，其中脱钩支架12焊接于 承载悬挂机构的装置的端盖1外侧，脱钩13的一端与脱钩支架12通过螺 栓转动连接，也可以铰接，即脱钩13可绕螺栓自由转动，脱钩13的另一 端在悬挂配重体时搭接在脱钩挡块15的凸出部上。所述密封盘19上与端盖1的接触面设有两道第1密封槽，并以两道第 IO形圈11密封连接轴16穿出端盖1的区域；连接轴16上与密封盘19配 合处设有两道第2密封槽，并以两道第20形圈18密封。在连接套3中，挡块10两侧与挡块10的同一旋转平面内、并在挡块 10转动的可触及范围内分别安装有挂限位开关20及松限位开关21(如图3 所示)，两限位开关输出端接至控制部，设于驱动电机6的控制回路中。本发明工作过程如下本实施例以自动返回式釆水器为例，将本发明安装于其上。入水前， 进行配重体的悬挂。初始状态是脱钩13呈自由状态，未得到脱钩挡块15 的支撑，脱钩挡块15凸出部位与挂/脱钩间隙14在水平方向垂直且位于松 限位开关21附近，同时挡块10由电机6带动(根据电路设计，电机6初 始即加电)顶在松限位开关21上(如图3所示)；此时可将配重体挂在脱 钩13上，用手扶住脱钩13,放置于护套17内挂/脱钩间隙14处，略高于脱钩挡块15。根据控制电路的设计，此时电机6—旦通电，其电枢电流方 向即变反，转动方向变反。通过磁控开关给控制部发出"挂钩"的信号，电机6通电，转动方向为由松限位开关21至挂限位开关20，电机轴4带动挡块 10和脱钩挡块15转动，直至挡块10顶至挂限位开关20上，电机6断电， 电机轴4和连接轴16停止转动，由此脱钩挡块15随挡块10转动90度， 刚好挡住挂/脱钩间隙14,此时脱钩挡块15可支撑脱钩13,配重体稳固悬 挂。悬挂配重体后，釆水器入水，在水中受到负浮力而自由下潜；当釆水 器到达预设"释放配重体"深度时，控制部使电机6通电，带动挡块10转动， 此时方向为自挂限位开关20至松限位开关21,脱钩挡块15随连接轴16转 动，脱钩13失去支撑，脱离护套17,配重体随之释放脱落，釆水器在水中 受到正浮力，得以上浮，上浮过程中完成剖面釆水。本发明并不局限于对自动返回式釆水器的配重体的操作，可将配重体 替换为其他海洋仪器，亦可有效实现其悬挂和释放。例如可用于抛弃式水 下剖面测量装置中测量探头的释放，或者在指定海域进行海洋探测设备的 投放与回收等。
权利要求
1.一种具有释放功能的悬挂机构，其特征在于包括控制部，预设配重体释放深度，控制在岸上进行配重体的悬挂，并通过压力传感器采集潜水深度信号，输出端与驱动转动部相连；驱动转动部，接收控制部输出的控制信号，驱动挂钩/脱钩部在入水前悬挂配重体和在到达预设潜水深度时释放配重体；挂钩/脱钩部，在驱动转动部的驱动下动作，实现挂钩的脱钩操作。
2. 按权利要求l所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于所述 挂钩/脱钩部具有脱钩支架(12)及脱钩(13),其中脱钩支架(12)固接于 承载悬挂机构的装置的端盖(1)外侧，脱钩(13)的一端与脱钩支架(12) 转动连接，另一端在悬挂配重体时搭接在驱动转动部中的脱钩挡块(15) 上。
3. 按权利要求2所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于所述 驱动转动部具有驱动电机(6),设于承载悬挂机构的装置的密封仓(5)内， 驱动电机(6)的电机轴(4)在密封仓(5)内与连接轴(16)的一端连接， 连接轴(16)穿出端盖(1),另一端连接有脱钩挡块(15);连接轴(16) 与端盖(1)为间隙配合，通过安装于端盖(1)上的密封盘(19)密封。
4. 按权利要求3所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于所述 驱动电机(6)通过连接套(3)安装于端盖(1)内侧，电机轴(4)位于 该连接套(3)中；电机轴(4)径向连接有挡块(10),在连接套(3)中、 挡块(10)两侧并于挡块(10)的同一旋转平面内分别安装有挂限位开关(20)及松限位开关(21),两限位开关输出端接至控制部，设于驱动电机 (6)的控制回路中。
5. 按权利要求3所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于所述 密封盘(19)上与端盖(1 )的接触面设有第1密封槽，并以第IO形圈(11 ) 密封连接轴(16)穿出端盖(1)的区域。
6. 按权利要求3所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于连接 轴(16)上与密封盘(19)配合处设有第2密封槽，并以第20形圈(18) 密封。
7. 按权利要求5或6所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于 所述第1密封槽及第2密封槽分别为两道。
8. 按权利要求3所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于脱钩 挡块(15)位于一护套(17)中，该护套(17)与密封盘(19)连接，安 装于端盖(1 )的外端面上；护套(17)相对脱钩(13 )的位置设有可使挂 钩/脱钩部中的脱钩(13)以脱钩支架(12)为轴在竖直方向自由转动的挂/
9. 按权利要求2所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于所述 脱钩挡块(15)固定安装于连接轴(16)上， 一侧具有可搭接脱钩(13)的凸出部
10. k权利要求1所述的具有释放功能的悬挂机构，其特征在于所 述挂钩/脱钩部用于悬挂配重体或其他海洋仪器。
全文摘要
本发明涉及一种具有释放功能的悬挂机构，包括控制部，预设配重体释放深度，控制在岸上进行配重体的悬挂，并通过压力传感器采集潜水深度信号，输出端与驱动转动部相连；驱动转动部，接收控制部输出的控制信号，驱动挂钩/脱钩部在入水前悬挂配重体和在到达预设潜水深度时释放配重体；挂钩/脱钩部，在驱动转动部的驱动下动作，实现挂钩的脱钩操作。本发明结构简单，动作准确，操作快速简便，在控制部的控制作用下，通过驱动转动部及挂钩/脱钩部的动作，完成配重体的悬挂与释放，实现自动返回式采水器的下潜和上升功能，在上升过程中完成采水；将配重体替换为其他海洋仪器，亦可有效实现悬挂和释放。
文档编号G01N1/10GK101226115SQ200810014020
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者于建清, 徐永平, 李思忍, 龚德俊 申请人:中国科学院海洋研究所