一种基于涡轮丝杆升降的多波束探测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于涡轮丝杆升降的多波束探测装置。它包括竖井、支架、螺纹升降杆、升降车、蜗轮丝杆升降机、仪器支架和辅助仪器仓。通过蜗轮丝杆提升升降车在竖井内壁沿轨道上下移动以实现多波束探头在调查船舶中的稳定升降。通过仪器支架实现了多种仪器的集成以及不同型号多波束探头与本实用新型装置的简便连接。辅助仪器仓内置压力传感器和表层声速计，测量吃水和表层声速，可提高多波束探测数据精度。本实用新型技术成熟、操作方便、成本低、稳定性好，保证了多波束探测仪器采集数据的精度，保障了仪器安全，可在海洋调查、海洋测绘与海洋工程中广泛应用。
【专利说明】一种基于涡轮丝杆升降的多波束探测装置【技术领域】
[0001]本实用新型属于海洋调查与海底探测【技术领域】，具体是指一种基于蜗轮丝杆升降的多波束探测装置。
【背景技术】
[0002]多波束测深系统是当前最先进的海底水深测量设备，该设备是多种传感器的高度集成，对仪器安装的要求很高。多波束探头需要没入水中进行声波的发射和接收，多波束探头安装的精度、稳定性和安全性是制约中浅水多波束探测的重要因素。多波束探头安装分为三种方式:船底固定安装、船舷便携安装和竖井安装。船底安装成本高且难以拆卸和维护。船舷便携安装将降低调查效率且安全性降低。竖井安装结合了船底和船舷安装的优点。但现有的竖井安装技术并不成熟，存在诸多缺陷。
[0003]现有的多波束探测装置基于手动葫芦提升仪器，存在明显的缺点与不足:(1) (I)手动葫芦提升仪器，无支杆固定装置，导致仪器在纵向易发生位移，从而影响调查数据的质量；(2)难以对仪器支杆在垂向进行精确定位操作；(3)井壁无固定导轨，导致科学仪器易在水平方向摇晃，进而影响调查数据质量；(4)缺乏动态吃水和表层声速测量，影响多波束探测精度；(5)适用性差、便捷性不强，仪器的收放、安装与拆卸需要多人联合作业，在动荡的海洋环境中增加了调查的难度与风险。
实用新型内容
[0004]本实用新型针对现有技术中的不足，提出一种基于蜗轮丝杆升降的多波束探测装置。本实用新型的目的在于提供一种换能器安装和拆卸操作简便、安全性好、姿态稳定等特点的多波束调查工作平台。
[0005]本实用新型通过下述技 术方案得以实现:
[0006]一种基于蜗轮丝杆升降的多波束探测装置，它包括:竖井、支架、螺纹升降杆、升降车、仪器支架、辅助仪器仓和蜗轮丝杆升降机。
[0007]作为优选，竖井包括升降车挡板、竖井壁、升降车轨道和竖井口挡板；升降车轨道在竖井四侧，保证了升降车平稳升降，同时避免在水平方向位移；升降车挡板安装在竖井底部；竖井口挡板安装在竖井口，对升降车和仪器起到保护作用。
[0008]作为优选，支架包括角钢脚架、顶板和支架挡板；支架通过角钢脚架固定在竖井口上方；顶板中心设有顶板升降杆孔；支架前后为支架侧面门，用于安装与拆卸仪器；左右为支架侧面挡板，用于支撑相关的装置。
[0009]作为优选，螺纹升降杆包括保险扣、丝杆和上法兰盘；螺纹升降杆穿过顶板升降杆孔；丝杆有螺纹，用于提升螺纹升降杆；底部焊接有上法兰盘，顶部设有保险扣；丝杆连接蜗轮丝杆升降机。
[0010]作为优选，升降车包括升降车框架、深沟球轴承小轮、升降车升降杆孔和加固钢板；升降车使用十字交错的加固钢板进行加固，使升降车在不失强度的同时，海水能自由出入竖井，不对升降车造成冲击；升降车4周边设有4个深沟球轴承小轮，便于升降车在小车轨道内上下运动；升降车固定在离螺纹升降杆底部5-30cm处；升降车起到平稳升降仪器以及避免仪器发生水平位移作用。
[0011]作为优选，仪器支架包括下法兰盘、仪器支架竖杆和多波束换能器支架；仪器支架竖杆上端焊接有下法兰盘，与上法兰盘通过螺孔固定；仪器支架竖杆可安装多种型号的多波束换能器支架，并用加强钢条加固。
[0012]作为优选，辅助仪器仓为正方体结构，包括辅助仪器舱底板、钢箍、辅助仪器舱侧面挡板、辅助仪器舱脚架和辅助仪器舱顶板；辅助仪器仓底板处有四个仪器孔；辅助仪器仓顶板和辅助仪器仓底板使用辅助仪器仓脚架焊接在一起；钢箍用于将辅助仪器仓固定在仪器支架竖杆，方便拆卸。
[0013]作为优选，蜗轮丝杆升降机包括蜗轮箱、底座、蜗杆轴承托举和转轮及手柄；蜗轮箱包括轴承一、轴承二、蜗杆和丝杆，延长的蜗杆使用蜗杆轴承托举托举；蜗轮箱连接在底座上，底座使用底座固定螺母固定在支架顶板上。
[0014]作为优选，所有部件都采用耐海水腐蚀并具有防生物附着涂层的材料制造。
[0015]本实用新型的有益效果:
[0016]I)稳定性。竖井壁四侧安装有升降车轨道，使升降车小轮完全嵌入到轨道中，使升降车与竖井无缝结合，最大限度降低了仪器在水平方向的位移。仪器支杆采用螺纹钢条以及齿轮结构，避免了仪器在垂向的位移。
[0017]2)可操作性。采用蜗轮丝杆装置提升仪器，减少了操作人员的劳动强度，支架安装后，单人即可完成多型仪器的收放、安装与拆卸工作。
[0018]3)便捷性。底部设有辅助仪器仓，方便放置压力传感器、声速剖面仪等辅助测量设备。
[0019]3)可拆卸性。使用法兰盘结构便于仪器安装、拆卸与更换。
[0020]4)易维护性。平台设计简单，所有部件都采用不锈钢等耐海水腐蚀材料制造，易在后期维护。
[0021]5)安全性。仪器支架四周及竖井上方加装防护板，能有效保证仪器与人员的安全。
[0022]本实用新型可在海底地形地貌近底探测、海洋测绘、海洋监测、海洋工程和海洋科学研究中广泛使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明整体结构剖面示意图；
[0024]图2是图1中竖井俯视结构示意图；
[0025]图3是图2的前视结构示意图；
[0026]图4是图1中支架俯视结构示意图；
[0027]图5是图4的前视结构示意图；
[0028]图6是图1中螺纹升降杆前视结构示意图；
[0029]图7是图1中升降车俯视结构示意图；
[0030]图8是图1中仪器支架俯视结构示意图；
[0031]图9是图8的侧视结构示意图；[0032]图10是图1中辅助仪器仓底视结构示意图；
[0033]图11是图10的侧视结构示意图；
[0034]图12是图1中蜗轮丝杆升降机前视结构示意图；
[0035]图13是图12的俯视结构示意图；
[0036]图中:竖井1、支架2、螺纹升降杆3、升降车4、仪器支架5、辅助仪器仓6、蜗轮丝杆升降机7 ;升降车挡板1.1、竖井壁1.2、升降车轨道1.3、竖井口挡板1.4 ;角钢脚架
2.1、支架顶板2.2、顶板升降杆孔2.3、支架侧面门2.4、支架侧面挡板2.5 ;保险扣3.1、丝杆3.2、升降车焊接点3.3、上法兰盘3.4 ;升降车框架4.1、深沟球轴承小轮4.2、升降车升降杆孔4.3、加固钢板4.4 ;下法兰盘5.1、仪器支架竖杆5.2、多波束换能器支架5.3、加强钢条5.4 ;辅助仪器仓底板6.1、钢箍6.2、辅助仪器仓侧面挡板6.3、仪器孔6.4、辅助仪器仓角架6.5、辅助仪器仓顶板6.6 ;蜗轮箱7.1、轴承一 7.2、底座固定螺母7.3、轴承二 7.4、底座7.5、蜗杆7.6、蜗杆轴承托举7.7、转轮及手柄7.8。
【具体实施方式】
[0037]为能进一步了解本实用新型的技术内容、特点及功效，兹列举以下实例，并配合附图详细说明如下:
[0038]实施例1
[0039]参照附图1，制作一种基于蜗轮丝杆升降的多波束探测装置，它包括:竖井1、支架
2、升降杆3、升降车4、仪器支架5、辅助仪器仓6 (参见附图10、11)、蜗轮丝杆升降机7。参见附图2和附图3，竖井I包括升降车挡板1.1、竖井壁1.2、升降车轨道1.3和竖井口挡板1.4 ;升降车轨道1.3在竖井I四侧；升降车挡板1.1安装在竖井I底部；竖井口挡板1.4安装在竖井I 口。参见附图4和附图5，支架2包括角钢脚架2.1、顶板2.2和支架挡板2.5 ;支架2通过角钢脚架2.1固定在竖井I 口上方；顶板2.2中心设有顶板升降杆孔2.3 ;支架2前后为支架侧面门2.4 ;左右为支架侧面挡板2.5。参见附图6，螺纹升降杆3包括保险扣3.1、丝杆3.2和上法兰盘3.4 ;螺纹升降杆3穿过顶板升降杆孔2.4 ;丝杆3.2有螺纹；底部焊接有上法兰盘3.4，顶部设有保险扣3.1 ;丝杆3.2连接蜗轮丝杆升降机7。参见附图7，升降车4包括升降车框架4.1、深沟球轴承小轮4.2、升降车升降杆孔4.3和加固钢板4.4 ;升降车4使用十字交错的加固钢板4.4进行加固；升降车4周边设有4个深沟球轴承小轮4.2，便于升降车4在小车轨道1.3内上下运动；升降车4固定在离螺纹升降杆3底部5-30cm处。参见附图8和附图9，仪器支架5包括下法兰盘5.1、仪器支架竖杆5.2和多波束换能器支架5.3 ;仪器支架竖杆5.2上端焊接有下法兰盘5.1，与上法兰盘3.4通过螺孔固定；波束换能器支架5.3用加强钢条5.4加固。
[0040]参见附图12和附图13，蜗轮丝杆升降机7包括蜗轮箱7.1、底座7.5、蜗杆轴承托举7.7和转轮及手柄7.8 ;蜗轮箱7.1包括轴承一 7.2、轴承二 7.4、蜗杆7.6和丝杆3.2，延长的蜗杆7.6使用蜗杆轴承托举7.7托举；蜗轮箱7.1连接在底座7.5上，底座7.5使用底座固定螺母7.3固定在支架顶板上2.5。
[0041]将所要挂装的多波束换能器5.3安装到仪器支架竖杆5.2下端；连接并固定上法兰盘3.4和下法兰盘5.1 ;摇动手柄7.8，放下升降车4 ;直到升降车4被升降车挡板1.1顶住时，盖上竖井口挡板1.4及侧面门2.5，完成仪器的便携式安装。[0042]实施例2
[0043]参照附图1，制作一种基于蜗轮丝杆升降的多波束探测装置，将所要挂装的压力传感器和表层声速计固定安装在辅助仪器仓6中的两个仪器孔6.4，并使用钢箍6.2辅助仪器仓6固定安装在仪器支架竖杆5.2上端,将其余同实施例1。
【权利要求】
1.一种基于蜗轮丝杆升降的多波束探测装置，其特征在于，它包括:竖井(I)、支架(2)、螺纹升降杆(3)、升降车(4)、仪器支架(5)、辅助仪器仓(6)和蜗轮丝杆升降机(7)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的竖井(I)包括升降车挡板(1.1)、竖井壁(1.2 )、升降车轨道(1.3 )和竖井口挡板(1.4 );升降车轨道(1.3 )在竖井(I)四侧，保证了所述的升降车(4)平稳升降，同时避免在水平方向位移；升降车挡板(1.1)安装在竖井(I)底部；竖井口挡板(1.4)安装在竖井(I) 口，对升降车(4)和仪器起到保护作用。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的支架(2)包括角钢脚架(2.1)和支架顶板(2.2);所述的支架(2)通过角钢脚架(2.1)固定在竖井(I) 口上方；顶板(2.2)中心设有顶板升降杆孔(2.3);所述的支架(2)前后为支架侧面门(2.4)，用于安装与拆卸仪器；左右为支架侧面挡板(2.5)，用于支撑相关的装置。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的螺纹升降杆(3)包括保险扣(3.1)、丝杆(3.2)和上法兰盘(3.4);所述的螺纹升降杆(3)穿过顶板升降杆孔(2.4);丝杆(3.2)有螺纹，用于提升螺纹升降杆(3);底部焊接有上法兰盘(3.4)，顶部设有保险扣(3.1);丝杆(3.2)连接蜗轮丝杆升降机(7)。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的升降车(4)包括升降车框架(4.1)、深沟球轴承小轮(4.2)、升降车升降杆孔(4.3)和加固钢板(4.4);所述的升降车(4)使用十字交错的加固钢板(4.4)进行加固，使升降车(4)在不失强度的同时，海水能自由出入竖井(1)，不对升降车(4)造成冲击；所述的升降车(4)周边设有4个深沟球轴承小轮(4.2)，便于升降车(4)在小车轨道(1.3)内上下运动；所述的升降车(4)固定在离螺纹升降杆(3)底部5-30cm处；升降车(4 )起到平稳升降仪器以及避免仪器发生水平位移作用。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的仪器支架(5)包括下法兰盘(5.1)、仪器支架竖杆(5.2)和多波束换能器支架(5.3);仪器支架竖杆(5.2)上端焊接有下法兰盘(5.1)，与上法兰盘(3.4)通过螺孔固定；仪器支架竖杆(5.2)可安装多种型号的多波束换能器支架(5.3)，并用加强钢条(5.4)加固支架结构。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的辅助仪器仓(6)为正方体结构，包括辅助仪器舱底板(6.1)、钢箍(6.2)、辅助仪器舱侧面挡板(6.3)、辅助仪器舱脚架(6.5)和辅助仪器舱顶板(6.6);辅助仪器仓底板(6.1)处有四个仪器孔(6.4);辅助仪器仓顶板(6.7)和辅助仪器仓底板(6.1)使用辅助仪器仓脚架(6.6)焊接在一起；钢箍(6.2)用于将辅助仪器仓(6)固定在仪器支架竖杆(5.2),方便安装与拆卸。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的蜗轮丝杆升降机(7)包括蜗轮箱(7.1)、底座(7.5)、蜗杆轴承托举(7.7)和转轮及手柄(7.8);蜗轮箱(7.1)包括轴承一(7.2)、轴承二(7.4)、蜗杆(7.6)和丝杆(3.2)，延长的蜗杆(7.6)使用蜗杆轴承托举(7.7)托举；蜗轮箱(7.1)连接在底座(7.5)上，底座(7.5)使用底座固定螺母(7.3)固定在支架顶板上(2.5)。
【文档编号】G01S7/521GK203414590SQ201320534059
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】赵荻能, 吴自银, 周洁琼, 尚继宏, 李守军 申请人:国家海洋局第二海洋研究所