直线驱动式多枚投弃式探头自动投放装置制造方法
【专利摘要】本发明公开的直线驱动式多枚投弃式探头自动投放装置由多个投放单元和一个安装架组成，每个投放单元结构相同，均由电推杆、释放开关、预紧弹簧、探头架和锁紧机构组成。锁紧机构可将探头固定在探头架上。释放开关和电推杆组成凸轮机构，两者在预紧弹簧的作用下始终保持接触，通过控制电推杆的往复运动可以使释放开关打开和闭合，从而实现探头的投放。本发明的自动投放装置结构简单，性能稳定，可以适应较恶劣海况，操作方便，可以定时定点进行投放，投放精度高，运行稳定，可大幅减少人为因素对投放质量的影响。
【专利说明】直线驱动式多枚投弃式探头自动投放装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及海洋测量装置，特别涉及一种通过电推杆的直线运动完成测量探头投放的自动投放装置。
【背景技术】
[0002]海水温度、盐度等剖面数据是最基本的海洋环境要素，是反映海水状况的重要物理量，海水温度、盐度的分布与变化影响并制约着其它水文气象要素的变化。海水温度、盐度等剖面数据的快速获取可为海洋调查、海洋科学研究和海洋开发利用提供重要帮助。
[0003]投弃式海洋剖面测量探头是指各种一次性使用的海洋剖面测量仪器，是在投放的投弃式探头快速下降过程中感应和测量海水剖面数据的一次性使用的测量设备。可分别用于快速获取海水的温度、盐度等剖面参数。常用投弃式海洋剖面测量探头结构一般分为测量单元、数据导线和探头筒三部分，数据导线一端与测量单元相连，一端连接与探头筒尾部。投弃式海洋剖面测量探头的投放步骤一般是:首先将探头安装与投放装置上，在探头筒尾部连接数据接收装置，然后释放测量单元使其在重力作用下在水中一直下落，直至测量过程结束。
[0004]目前，投弃式海洋剖面测量探头的投放主要为手持投放，在完成投放准备后需要实验人员用手托住测量单元防止其下落，实验人员走到船边后方可松手使测量单元落入海水中，直至测量完成。这种投放方法对测量时的海况和实验人员的自身素质均有较高要求，每次投放动作的一致性较差，而且每次只能完成一枚探头的投放。该方法具有投放过程步骤复杂、只能单枚投放、投放耗时长、人员劳动强度大、投放成本高和投放成功率低的缺点。
【发明内容】
[0005]针对目前投弃式海洋剖面测量探头的投放主要为手持投放，存在劳动强度大、只能单枚投放和投放成功率低等问题，本发明推出一种多枚投弃式探头自动投放装置，其目的在于，在有倾斜角度的安装架上安装多个装有投弃式探头的投放单元，投放单元释放开关的打开和闭合动作完成探头的投放。
[0006]本发明涉及的直线驱动式多枚投弃式探头自动投放装置包括安装架和投放单元两种主要部件，多个结构相同的投放单元并排安装在安装架上。
[0007]安装架由左底座、右底座、前安装板、后安装板和支撑臂组成。左底座和右底座结构对称，位于安装架底部，前安装板两侧的安装孔分别与左底座和右底座前端的安装孔通过螺栓连接。两个支撑臂的下端分别对称安装在左底座和右底座后端的安装孔上，上端则与后安装板侧面安装孔连接。通过调整支撑臂在左、右底座上的安装位置可以调整安装架的倾斜角度。在前安装板和后安装板的安装孔上用螺栓固定投放单元，投放单元与安装架形成稳固的三角形结构。
[0008]投放单元包括电推杆、释放开关、预紧弹簧、探头架和锁紧机构。释放开关的后端通过销轴与探头架连接。预紧弹簧的一端安装与释放开关前端，另一端安装于探头架后部。电推杆位于探头架的下方，电推杆的头部与释放开关的下部斜面形成一个凸轮机构，两者在预紧弹簧的作用下始终保持稳定接触。锁紧机构安装于探头架后部，锁紧机构的前部为三个连着数据导线的金属顶尖，后部是由弹簧和偏心轮组成的锁紧装置。
[0009]应用时，将直线驱动式多枚投弃式探头自动投放装置固定在船舷或船的护栏上，使释放开关处于船舷以外，保证投弃式探头的测量单元在下落过程中不与船体或船上的其他物体发生碰触。首先，确认释放开关处于闭合状态，即电推杆处于伸长状态；然后将投弃式探头放置在探头架上并用锁紧机构将其固定，同时测量数据的传递通道也被连通。由于释放开关处于闭合状态，投弃式探头的测量单元被释放开关挡住而无法下落。依次在各投放单元内装入投弃式探头。在接到投放指令后，按投放需求控制某一投放单元的电推杆使推杆收缩，在重力和预紧弹簧拉力的作用下，释放开关绕其后部销轴逆时针转动直至完全打开，投弃式探头的测量单元在重力的作用下落入水中，测量数据通过锁紧机构的导线传递给数据处理系统。完成测量任务后，给电推杆施加反向电流，使推杆伸长，推动释放开关反向转动，直至闭合。至此，该投放单元的一次投放动作完成。其他投放单元的操作与此相同。[0010]本发明的有益效果是，可以自动投放一枚或多枚投弃式海洋剖面测量探头，采用电推杆作为驱动，结构简单，性能稳定。
[0011]自动投放装置可固定在船舷上，具有固定的投放角度和投放高度，可安装一枚或多枚探头，按照需求自动投放。自动投放装置可以适应较恶劣海况，操作步骤简单，可以按照工作需要定时定点进行投放，投放精度高，运行稳定，可大幅减少人为因素对投放质量的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为直线驱动式多枚投弃式探头自动投放装置斜侧视图；
[0013]图2为单个投放单元主视图；
[0014]图3为安装架结构示意图。
[0015]附图中标记说明:
[0016]1.投放单元 2.安装架3.投弃式探头
[0017]1-1.释放开关1-2.弹簧前轴1-3.滚轮
[0018]1-4.探头架 1-5.预紧弹簧1-6.弹簧后轴
[0019]1-7.锁紧机构1-8.固定座1-9.电推杆座
[0020]1-10.电推杆 1-11.斜块
[0021]2-1.左底座 2-2.前安装板2-3.后安装板
[0022]2-4.支撑臂 2-5.右底座
【具体实施方式】
[0023]结合附图对本发明技术方案进一步说明。
[0024]在图1中，安装架2上并排安装了 A、B、C、D、E、F六个投放单元I (投放单元I的数量可根据需求进行调整)，其中A、B、C三个投放单元I为已经安装好投弃式探头3的状态，其余三个投放单元I为未安装投弃式探头3的状态。安装架2具有一定的倾斜角度，该角度可根据需要进行相应调整。
[0025]在图2所示的单个投放单元主视图中，释放开关1-1和滚轮1-3安装在探头架1-4的前部，释放开关1-1可以绕滚轮1-3的轴线转动。预紧弹簧1-5的两端分别安装在弹簧前轴1-2和弹簧后轴1-6上，预紧弹簧1-5的中间用滚轮1-3张紧，保证预紧弹簧1-5在整个工作过程中始终处于拉伸状态，起到预紧的作用。滚轮1-3的转动可以减少预紧弹簧1-5运动过程中 的摩擦力。
[0026]电推杆1-10安装在电推杆座1-9上，为减少摩擦力电推杆1-10的推杆头部采用光滑曲面设计。在预紧弹簧1-5的作用下，电推杆1-10的头部与释放开关1-1下部的斜块
1-11始终保持紧密接触。斜块1-11的斜角在设计时充分考虑了摩擦系数、预紧力、重力、电推杆1-10的额定工作推力和行程等因素，避免了自锁情况的发生。
[0027]装入投弃式探头3前，应事先确保释放开关1-1处于闭合状态，此时，电推杆1-10处于伸长状态，如图2所示。将投弃式探头3装入到探头架1-4上，用锁紧机构1-7将投弃式探头3锁紧。在接到测量任务后，给电推杆1-10通电使其推杆开始缩回，释放开关1-1在重力和预紧弹簧1-5的作用下绕滚轮1-3的轴线逆时针转动，当电推杆1-10处于缩回状态时，电推杆1-10断电保持，释放开关1-1处于打开状态，测量单元在重力作用下落入水中开始测量工作。完成投放后，给电推杆ι-?ο施加反向电流使其推杆开始伸长，推动释放开关1-1在电推杆1-10的作用下绕滚轮1-3的轴线顺时针转动上升直至处于闭合状态，电推杆1-10断电保持，完成一次投放过程。打开锁紧机构1-7，更换投弃式探头3，准备下一次投放。
[0028]单个投放单元I可以通过电推杆座1-9和固定座1-8上固定在安装架2上的前安装板2-2和后安装板2-3上。在安装架2上依次安装多个投放单元I就可以组成一套直线驱动式多枚投弃式探头自动投放装置。通过改变前安装板2-2和后安装板2-3的长度和成组增加或减少安装孔的数量，就可以调整所安装投放单元I的数量。通过对称调整支撑臂
2-4与左底座2-1和右底座2-5的相对位置，就可以调整投放角度。
【权利要求】
1.一种直线驱动式多枚投弃式探头自动投放装置，其特征在于:包括安装架和投放单元，多个结构相同的投放单元并排安装在安装架上，安装架由左底座、右底座、前安装板、后安装板和支撑臂组成，投放单元包括相互连接的电推杆、释放开关、预紧弹簧、探头架和锁紧机构。
2.根据权利要求1所述的直线驱动式多枚投弃式探头自动投放装置，其特征在于:所述的安装架的左底座和右底座结构对称，位于安装架底部，前安装板两侧的安装孔分别与左底座和右底座前端的安装孔通过螺栓连接，两个支撑臂的下端分别对称安装在左底座和右底座后端的安装孔上，上端则与后安装板侧面安装孔连接；在前安装板和后安装板的安装孔上用螺栓固定投放单元，投放单元与安装架形成稳固的三角形结构。
3.根据权利要求1所述的直线驱动式多枚投弃式探头自动投放装置，其特征在于:所述投放单元的释放开关的后端通过销轴与探头架连接，预紧弹簧的一端与释放开关连接，另一端与探头架连接，探头架中部设有滚轮，可以对预紧弹簧施加预紧力使释放开关与电推杆的顶部保持紧密接触。
4.根据权利要求1所述的直线驱动式多枚投弃式探头自动投放装置，其特征在于:所述投放单元的锁紧机构安装于探头架后部，锁紧机构的前部为三个连着数据导线的金属顶尖，后部是由弹簧和偏心轮组成的锁紧装置。
5.根据权利要求1所述的直线驱动式多枚投弃式探头自动投放装置，其特征在于:所述投放单元的电推杆顶部为光滑曲面形，与释放开关下部的斜面保持接触，形成凸轮机构，释放开关的一端通过销轴与探头架连接，通过控制电推杆的往复运动可以使释放开关绕该销轴转动，从而实现释放开关的打开和闭合动作完成探头的投放。
【文档编号】B63B17/00GK103644943SQ201310724390
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】刘宁, 孙东波 申请人:国家海洋技术中心