系缆式水下升降平台制造技术

本发明专利技术提出一种系缆式水下升降平台，属于水下观测技术领域，包括平台部件，可沿系缆升降的运动部件，以及可驱动所述运动部件沿系缆升降的驱动部件，所述平台部件与所述运动部件转动连接。本发明专利技术具有电池容量周期内行程长、采集数据稳定、升降速度平稳的优点。

Mooring underwater lifting platform

The invention provides a mooring underwater lifting platform, which belongs to the underwater observation technology field, including platform components, moving components that can be lifted along mooring cables, and driving components that can drive the moving components to rise and fall along mooring cables. The platform components are rotated and connected with the moving components. The invention has the advantages of long travel in battery capacity cycle, stable data acquisition and stable lifting speed.

【技术实现步骤摘要】
系缆式水下升降平台
本专利技术属于水下观探测
，尤其涉及一种系缆式水下升降平台。
技术介绍
由于海洋中水体的物理、化学和生物属性随着深度和时间的变化是不同的，这就要求能够开发出一种能够在一定海域内进行长期，连续剖面的测量设备。传统广泛使用的测量设备是阵列式锚系浮标和Argo剖面漂流浮标。阵列式锚系浮标的工作原理为通过在海面布放浮标体，在海底布放锚锭，浮标体与锚锭之间通过连接绳缆阵列式的挂载各类传感器从而长期测量水体的各类型参数，这种阵列式锚系浮标随着水深的增加，搭载的传感器数量也相应增加，导致整个设备的成本极高，且传感器的校准和后期维护成本也非常高，不利于大量布放和推广，并且其测量的为非连续剖面；Argo剖面漂流浮标的工作原理则是通过改变设备油囊体积的大小，从而控制本体浮力的大小实现了升降运动，这种设备由于随着海流的运动而漂流，因此不能对海流等物理要素进行测量，也不能对固定位置的剖面要素进行连续测量，而且其采样数据一般要靠浮出水面后进行卫星通讯传输，不能实时或准实时传输。继而出现了一种系缆式的垂直剖面升降平台，参见图1所示，主要由平台部件1、骨架8、驱动部件4、浮力球2、控制单元5和运动部件6等组成。其中骨架8、驱动部件4、浮力球2和控制单元5安装在平台部件1的类椭圆形导流罩壳体内，运动部件6安装在类椭圆形导流罩外面，浮力球2可平衡掉整个平台在水下的重力，从而减少驱动部件4的运动负载。驱动部件4带动运动部件6中的主动轮转动，并辅以两个从动轮从另一侧方向压紧系缆使之与主动轮轮槽紧密贴合，可使主动轮沿系缆方向进行爬绳运动，从而带动整个平台升降。骨架8中可根据需要安装有各类型传感器7，通过控制单元5可对采集到的数据进行存储或传输。它可沿浮标与锚锭之间的系缆在水中进行垂直升降运动，并通过搭载的多类型传感器在运动中对海洋进行循环、连续的剖面测量。由于该平台只搭载一个同类型传感器即可测得全剖面的数据，大大减少了传感器的数量，降低了成本，具有较高的经济效益，且由于其具有不可随波逐流的特性，因此可搭载声学海流计，通过欧拉法即可测得海流的运动属性，测得的数据通过电磁感应耦合技术可进行实时或准实时的传输，因此具有较高的应用价值。经过多年的使用，目前这种水下系缆式垂直升降平台存在着蓄电池容量周期内行程短和采集数据不均匀性等问题。在水平方向的非定常、强海流的作用下，该平台受到的水平拖曳力会非常大，并产生一定大角度和频率的摆动，因CTD温盐深仪和ACM海流计等仪器内集成有罗盘等姿态传感器，导致CTD和ACM在摆动幅度大的情况下会停止采样工作，使得整个采样数据在时间维度和空间维度上出现断续现象，同时平台的倾斜摆动还会导致驱动部件中电机的功耗过高，影响垂直升降总行程。
技术实现思路
本专利技术针对上述的技术问题，提出一种系缆式水下升降平台,具有电池容量周期内行程长、采集数据稳定、升降速度平稳的优点。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种系缆式水下升降平台，包括平台部件，可沿系缆升降的运动部件，以及可驱动所述运动部件沿系缆升降的驱动部件，所述平台部件与所述运动部件转动连接。作为优选，还包括系缆，所述系缆的两端连接有万向转环。作为优选，所述运动部件包括立板，以及具有内圈、中间圈和外圈的第一轴承，所述立板与所述第一轴承的外圈连接，所述平台部件与所述第一轴承的中间圈连接，以实现所述平台部件与所述运动部件的转动连接。作为优选，所述运动部件还包括分别密封连接于所述第一轴承中间圈两侧的隔离套和密封壳体，所述密封壳体罩设于所述驱动部件，所述平台部件通过连接所述密封壳体与所述第一轴承的中间圈连接。作为优选，还包括两个相对设置的展翼，其一所述展翼设置在平台部件外表面，另一所述展翼连接所述隔离套；所述的平台部件的重心和浮心位于所述平台部件相对所述运动部件转动的转动轴上。作为优选，所述驱动部件分别与所述第一轴承的内圈、所述第一轴承的外圈连接。作为优选，所述驱动部件通过磁力耦合装置与所述第一轴承的外圈连接，所述磁力耦合装置包括与所述第一轴承外圈连接的套板，与所述套板连接的第一外磁转子，以及设置于所述驱动部件外表面的第一内磁转子。作为优选，所述运动部件还包括拉簧，与所述驱动部件连接的主动轮，以及用于与所述主动轮配合压住系缆的从动轮，所述从动轮通过摆动杆与所述立板转动连接，所述拉簧两端分别连接所述立板和所述从动轮。作为优选，所述平台部件为低阻流线外形，所述平台部件的尾部设置有尾翼。作为优选，所述驱动部件通过滑环与所述平台部件的控制单元连接，以实现所述平台部件转动过程中对驱动部件的控制。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：1、通过设置平台部件与运动部件的转动连接，可以实现在强海流作用下，平台部件可以转动变换姿势，减小所受海流的拖曳力，避免现有技术中平台部件与运动部件固定连接时，在非定长、强海流作用下平台部件受到大的拖曳力，产生大角度和频率的摆动，从而造成的采样数据断续，以及驱动部件功耗过高影响垂直升降总行程的问题，具有电池容量周期内行程长、采集数据稳定、升降速度平稳的优点。2、通过设置平台部件与运动部件的转动连接，以及在系缆两端设置万向转环，可以实现平台部件的二维360°转动，在不同方向海流力作用下，平台部件可以自由转动，进一步地减小平台部件所受海流的拖曳力。3、通过设置运动部件的立板与第一轴承外圈的连接，以及平台部件通过密封壳体与第一轴承中间圈的连接，可以实现平台部件相对运动部件的360°旋转，同时，在第一轴承上与密封壳体相对的一侧设置密封隔离套可以实现驱动部件的密封，保证驱动部件在水下正常及长寿命的工作。4、将平台部件的重心和浮心设置在运动部件的转动轴上，在平台部件外表面设置展翼，可以尽量使平台部件保持平衡，在迎着海流方向的作用下最大程度的减小海流对平台部件的拖曳力，提高传感器在强流作用下的使用稳定性，减小驱动部件电机的功耗。5、通过磁力耦合装置将驱动部件与第一轴承的外圈连接，可以隔空约束驱动部件中电机本体的转动，实现驱动部件与运动部件之间运作的互不干扰。6、通过设置与立板转动连接的从动轮，可以实现从动轮在自由转动的情况下进行悬摆运动，由于海流的三维流动，使得系缆呈柔性悬链状态，通过从动轮的悬摆可以更加适应系缆的摆动，以及通过设置于立板和从动轮连接的拉簧，可以保证从动轮与主动轮将系缆紧密压合，增加主从动轮的摩擦阻力，保证运动部件在升降运动时不会出现打滑现象，同时当系缆上有生物附集时，还可使主、从动轮柔性渡越，增加运动稳定性和可靠性。7、通过将平台部件设置为低阻流线外形，例如，呈类鱼雷或海豚外形，以及在平台尾部设置尾翼，具有流线型低阻力优点，当海流作用时，在流线型低阻壳体和尾翼的作用下，使平台部件头部始终迎着海流的方向，从而更进一步地减小海流拖曳力。8、将驱动部件通过滑环与平台部件的控制单元连接，可以实现平台部件在转动过程中对驱动部件的控制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术系缆式水下升降平台的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系缆式水下升降平台，包括平台部件，可沿系缆升降的运动部件，以及可驱动所述运动部件沿系缆升降的驱动部件，其特征在于：所述平台部件与所述运动部件转动连接。

【技术特征摘要】
1.一种系缆式水下升降平台，包括平台部件，可沿系缆升降的运动部件，以及可驱动所述运动部件沿系缆升降的驱动部件，其特征在于：所述平台部件与所述运动部件转动连接。2.根据权利要求1所述的系缆式水下升降平台，其特征在于：还包括系缆，所述系缆的两端连接有万向转环。3.根据权利要求1所述的系缆式水下升降平台，其特征在于：所述运动部件包括立板，以及具有内圈、中间圈和外圈的第一轴承，所述立板与所述第一轴承的外圈连接，所述平台部件与所述第一轴承的中间圈连接，以实现所述平台部件与所述运动部件的转动连接。4.根据权利要求3所述的系缆式水下升降平台，其特征在于：所述运动部件还包括分别密封连接于所述第一轴承中间圈两侧的隔离套和密封壳体，所述密封壳体罩设于所述驱动部件，所述平台部件通过连接所述密封壳体与所述第一轴承的中间圈连接。5.根据权利要求4所述的系缆式水下升降平台，其特征在于：还包括两个相对设置的展翼，其一所述展翼设置在平台部件外表面，另一所述展翼连接所述隔离套；所述的平台部件的重心和浮心位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵龙，吴国俊，杭栋栋，焉兆超，李亚辉，王东升，
申请(专利权)人：青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心，中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37