一种滑翔湍流剖面仪布放装置及其操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术针对现有的滑翔湍流剖面仪安全布放需求，涉及一种滑翔湍流剖面仪布放装置及其操作方法，该装置固定于科学考察船作业甲板，采用液压泵站驱动液压缸和马达提供动力，布放作业时利用回转机械吊臂将滑翔湍流剖面仪从作业甲板运送至海表面，然后打开滑翔湍流剖面仪与吊臂之间的滑轨电磁开关、吊臂前端限位、滑翔湍流剖面仪与漂浮系缆滚筒之间的系缆电磁开关，滑翔湍流剖面仪按照既定航线开始滑行，本发明专利技术解决了目前我国研制的滑翔湍流剖面仪并未研制专用的布放装置，已知布放方案极易造成滑翔湍流剖面仪碰撞损坏无法工作的技术问题。该发明专利技术极大提高了滑翔湍流剖面仪布放的可靠性与安全性，为取得海洋调查数据提供了有力保障。

【技术实现步骤摘要】
一种滑翔湍流剖面仪布放装置及其操作方法
本专利技术属于海洋调查专用设备领域，涉及一种机械自动化装置，具体是入海作业专用的一种滑翔湍流剖面仪布放装置及其操作方法，适用于海洋综合科考船在进行滑翔机作业时，甲板操作人员对滑翔湍流剖面仪进行高效、安全布放。
技术介绍
湍流剖面仪是海洋科学和海洋军事等海洋领域内新兴的尖端设备，其集成了海洋微结构的湍流传感器、快速响应的温盐传感器，其固定与水下滑翔机组成滑翔湍流仪，其可根据设定的航线完成湍流测量的经典剖面；由于滑翔湍流剖面仪购买自国外设备公司，其未配备专用的入海作业布放装置，因此在海洋综合科考船作业甲板进行滑翔湍流剖面仪布放作业时，由于船舶晃动滑翔湍流剖面仪与船舶发生碰撞，对滑翔湍流剖面仪造成严重损伤，导致海洋科考数据无法按时获得的严重后果。目前我国研制的滑翔湍流剖面仪并未研制专用的布放装置，已知成功的布放方案一种是直接在作业甲板将滑翔湍流剖面仪抛入海中；另一种方案是用船载吊机将固定滑翔湍流剖面仪水下滑翔机吊运至海面，然后释放吊钩完成布放。第一种方案的缺点是直接抛入海中极易对滑翔湍流剖面仪部件造成破坏，因此方案成功率低现在很少有人采用；第二种方案缺点在于船舶晃动对船载吊机吊绳影响较大，经常发生滑翔湍流剖面仪与船舶发生碰撞。滑翔湍流剖面仪精密、易损设备应减少布放过程中的碰撞，已知的作业中有滑翔湍流剖面仪碰撞损坏无法工作导致海洋科学调查提前结束的案例。因此在海洋调查中有研制安全高效滑翔湍流剖面仪专用布放设备的需求。201610736288.8公开了涉及一种水下滑翔机或其它水下、水面航行器的布放回收技术，包括一种智能水下机器人船基布放和海上回收机构，还包括相应的方法，回收机构包括：船基主体、主回收滑道、副回收滑道、电动翻转机构、电控箱、套紧机构、多传感器融合定位系统、拖拽单元和挂钩系统。本专利技术简洁合理，结构可靠，操作简便，可以实现对水下滑翔机、AUV和其它水下机器人等的快速高效的布放和回收，大大降低了船上水手和相关工作人员的工作量，避免了水下机器人在布放和回收过程的危险因素，解决了布放和回收过程中的费时费力问题。虽没有使用较长的套杆和导绳，但本专利技术设备较复杂，装置可调节程度较小，不能完成复杂动作要求。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术目的在于提供一种滑翔湍流剖面仪布放装置及其操作方法，该装置包括液压驱动单元、回转机械吊臂、电磁开关组件、综合控制台四部分，其中液压驱动单元和综合控制台位于科考船作业甲板，回转机械吊臂和电磁开关组件为舷外作业部分；具体包括安装底座、综合控制台、液压泵站、回转平台、漂浮系缆滚筒、液压油缸、吊臂滑轨滑块、滑轨电磁开关、系缆电磁开关、滑翔湍流剖面仪、机械吊臂、吊臂前端限位、液压马达；优选地，所述液压驱动单元由小型的液压泵站、液压马达和液压油缸组成，小型的液压泵站是整个系统动力源，液压泵站的最大工作压力30兆帕；液压马达安装在回转机械吊臂组件的回转平台上，在液压马达驱动下可实现回转平台的360度旋转，液压油缸前端与机械吊臂连接，后端铰接于回转平台的上部的方形面的下部分，共两个，液压油缸的作用是改变机械吊臂俯仰角度；优选地，所述回转机械吊臂为整个系统执行机构，包含安装底座、回转平台、带导轨的机械吊臂、漂浮系缆滚筒四部分，作用是将滑翔湍流剖面仪由作业甲板安全搬运到海表面；优选地，所述安装底座上端连接回转平台，下端连接固定在作业甲板上，回转平台部的方形面上固定安装有综合操作台、带导轨的机械吊臂、漂浮系缆滚筒、液压马达和液压油缸，其作用是将滑翔湍流剖面仪从作业甲板搬运至舷外，使滑翔湍流剖面仪处于悬空状态。优选地，所述带导轨的机械吊臂后端铰接于回转平台的上部的方形面的上部分，共两个，距离机械吊臂安装端约四分之一处通过安装吊臂滑轨滑块与液压油缸滑动连接，液压油缸与距离机械吊臂安装端约四分之一处的吊臂滑轨滑块固定连接，液压油缸伸缩能使机械吊臂处于水平状态、向下约45度、向上扬起约20度三种状态，机械吊臂从连接液压油缸处到机械吊臂前端安装有吊臂滑轨滑块，滑翔湍流剖面仪下部置有吊臂滑轨滑块，共前后两个，机械吊臂向下45度使滑翔湍流剖面仪在重力作用下可沿滑轨滑入水中；漂浮系缆滚筒出缆端与电磁开关组件的系缆电磁开关连接；优选地，所述电磁开关组件由3个电磁阀开关组成，具体为滑轨电磁开关、系缆电磁开关，吊臂前端限位，所述电磁开关组件与综合控制台电连接，布放时一个作用是控制滑翔湍流剖面仪在导轨上的下滑速度，另一个作用是滑翔湍流剖面仪快速回收起吊，其中两个滑轨电磁开关用于将滑翔湍流剖面仪固定在机械吊臂滑轨上，剩余一个是系缆电磁开关，用于滑翔湍流剖面仪与漂浮系缆滚筒出缆端连接；综合控制台用于控制液压机构和电磁开关组件。优选地，所述滑轨电磁开关、系缆电磁开关，吊臂前端限位上置有传感器，漂浮系缆滚筒正转按钮、漂浮系缆滚筒反转按钮、滑轨电磁开关控制按钮、系缆电磁开关控制按钮右侧安装有相对应的显示装置，当滑翔湍流剖面仪接触到滑轨电磁开关、系缆电磁开关上的传感器时，传感器会通过电连接线路传递到综合控制台上的显示装置，操作人员根据显示状态操作滑翔湍流剖面仪的布放装置。优选地，所述吊臂前端限位上的传感器为电容式传感器，当电容式传感器接触到海水时，电容增大，从而自动控制在综合控制台中的液压油缸相连的电路断开，所述液压油缸操作手柄右侧设有电容式传感器常闭开关，能够强制控制吊臂前端限位上的电容式传感器处于常闭与常开状态。进一步，当漂浮系缆滚筒上的缆绳处于张紧或放松状态时，等够实时显示到相对应的显示装置上，即张紧时漂浮系缆滚筒反转按钮右侧显示装置灯亮，当放松状态时漂浮系缆滚筒正转按钮右侧显示装置灯亮。该专利技术在布放滑翔湍流剖面仪时，涉及一种滑翔湍流剖面仪布放装置的操作方法，包括以下步骤：1)首先操作综合控制台上液压油缸操作手柄，使液压油缸伸缩调整机械吊臂处于水平状态，然后操作回转平台的控制按钮，回转平台带动机械吊臂处于作业甲板工作面内，完成上述动作后将吊臂滑轨滑块手动推至距机械吊臂安装端越四分之一处；2)按下综合控制台上滑轨电磁开关控制按钮打开滑轨电磁开关，甲板作业人员将滑翔湍流剖面仪放入机械吊臂的吊臂滑轨滑块上，松开综合控制台上滑轨电磁开关控制按钮关闭滑轨电磁开关从而固定住滑翔湍流剖面仪，然后操作综合控制台上的系缆电磁开关控制按钮将系缆电磁开关固定在滑翔湍流剖面仪中间位置；3)操作综合控制台上的漂浮系缆滚筒正转按钮，漂浮系缆滚筒放出两米左右缆绳，将缆绳绳端连接系缆电磁开关，控制漂浮系缆滚筒反转按钮回收缆绳直至张紧缆绳结束；4)操作综合控制台上的回转平台正转按钮，使回转平台带动机械吊臂旋转180度后悬空海面；5)向下操作综合控制台上液压油缸操作手柄，液压油缸收缩带动机械吊臂向下旋转，待机械吊臂前端吊臂前端限位接触海水后液压油缸停止收缩，按下综合控制台上漂浮系缆滚筒正转按钮漂浮系缆滚筒放出缆绳，由于机械吊臂处于倾斜状态，缆绳松弛后在重力作用下自容式湍流剖面仪缓慢滑向吊臂前端限位；6)操作综合控制台上滑轨电磁开关控制按钮打开滑轨电磁开关，控制漂浮系缆滚筒继续放出缆绳，滑翔湍流剖面仪进入海水中；7)继续向下操作综合控制台上液压油缸操作手柄，液压油缸收缩带动机械吊臂继续向下旋转从而远离滑翔湍流剖面仪，控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑翔湍流剖面仪布放装置，其特征在于：包括液压驱动单元、回转机械吊臂、电磁开关组件、综合控制台四部分，其中液压驱动单元和综合控制台位于科考船作业甲板，回转机械吊臂和电磁开关组件为舷外作业部分。

【技术特征摘要】
1.一种滑翔湍流剖面仪布放装置，其特征在于：包括液压驱动单元、回转机械吊臂、电磁开关组件、综合控制台四部分，其中液压驱动单元和综合控制台位于科考船作业甲板，回转机械吊臂和电磁开关组件为舷外作业部分。2.根据权利要求1所述的一种滑翔湍流剖面仪布放装置，其特征在于：具体包括安装底座、综合控制台、液压泵站、回转平台、漂浮系缆滚筒、液压油缸、吊臂滑轨滑块、滑轨电磁开关、系缆电磁开关、滑翔湍流剖面仪、机械吊臂、吊臂前端限位、液压马达。3.根据权利要求1所述的一种滑翔湍流剖面仪布放装置，其特征在于：所述液压驱动单元由小型的液压泵站、液压马达和液压油缸组成，小型的液压泵站是整个系统动力源，液压泵站的最大工作压力30兆帕；所述液压马达安装在回转机械吊臂组件的回转平台上，在液压马达驱动下可实现回转平台的360度旋转，液压油缸前端与机械吊臂连接，后端铰接于回转平台的上部的方形面的下部分，共两个，液压油缸的作用是改变机械吊臂俯仰角度。4.根据权利要求1所述的一种滑翔湍流剖面仪布放装置，其特征在于：所述回转机械吊臂为整个系统执行机构，包含安装底座、回转平台、带导轨的机械吊臂、漂浮系缆滚筒四部分；所述安装底座上端连接回转平台，下端连接固定在作业甲板上，回转平台部的方形面上固定安装有综合操作台、带导轨的机械吊臂、漂浮系缆滚筒、液压马达和液压油缸。5.根据权利要求4所述的一种滑翔湍流剖面仪布放装置，其特征在于：所述带导轨的机械吊臂后端铰接于回转平台的上部的方形面的上部分，共两个，距离机械吊臂安装端约四分之一处通过安装吊臂滑轨滑块与液压油缸滑动连接，液压油缸与距离机械吊臂安装端约四分之一处的吊臂滑轨滑块固定连接，液压油缸伸缩能使机械吊臂处于水平状态、向下约45度、向上扬起约20度三种状态，机械吊臂从连接液压油缸处到机械吊臂前端安装有吊臂滑轨滑块，滑翔湍流剖面仪下部置有吊臂滑轨滑块，共前后两个，机械吊臂向下45度使滑翔湍流剖面仪在重力作用下可沿滑轨滑入水中；漂浮系缆滚筒出缆端与电磁开关组件的系缆电磁开关连接。6.根据权利要求5所述的一种滑翔湍流剖面仪布放装置，其特征在于：所述电磁开关组件由3个电磁阀开关组成，具体为滑轨电磁开关、系缆电磁开关，吊臂前端限位，所述电磁开关组件与综合控制台电连接；其中两个滑轨电磁开关用于将滑翔湍流剖面仪固定在机械吊臂滑轨上，剩余一个是系缆电磁开关，用于滑翔湍流剖面仪与漂浮系缆滚筒出缆端连接；综合控制台用于控制液压机构和电磁开关组件。7.根据权利要求6所述的一种滑翔湍流剖面仪布放装置，其特征在于：所述滑轨电磁开关、系缆电磁开关，吊臂前端限位上置有传感器，漂浮系缆滚筒正转按钮、漂浮系缆滚筒反转按钮、滑轨电磁开关控制按钮、系缆电磁开关控制按钮右侧安装有相对应的显示装置，当滑翔湍流剖面仪接触到滑轨电磁开关、系缆电磁开关上的传感器时，传感器能通过电连接线路传...

【专利技术属性】
技术研发人员：周欣，薛宇欢，郭景松，陈思宇，
申请(专利权)人：国家海洋局第一海洋研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37