一种水文测验设备的联控装置的制作方法

本发明涉及一种联控装置，具体是一种水文测验设备的联控装置，属于水文测验辅助设备技术领域。

背景技术：

水文测验设备主要用于近海海域、江河、湖泊、库区、水网区域等水文测验和河道勘测。其中，走航式adcp(声学多普勒流速剖面仪)是目前世界上最为先进的河流流速、流量实时测量仪器；而浅地层剖面仪是利用声波探测浅底地层的剖面结构的仪器，该仪器在地层分辨率和地层穿透深度方面有较高的性能，可用于海洋地质调查，内河浅层底质组成调查，水下管线探查等方面。具体操作而言：将测验仪器的水下换能器垂直固定在船舷外侧水面以下，当测船从河流一岸航行到另一岸时，即可采集到所需要的全部野外资料。

在近些年使用大型水文测验设备的过程中，各个生产单位都自行设计加工了诸如直立式、旋转式等支架对测验设备进行固定后开展测验，但都普遍反映存在如下问题：一是安装和拆卸设备不方便；二是不利于保护仪器，存在安全隐患；三是走航测验时因船舶变轨变速导致固定杆的摆动和震动，从而影响流量的测验精度。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在问题，本发明提供一种水文测验设备的联控装置，该联控装置能够旋转固定和垂直起落，使得安装和拆卸水文测验设备方便，提高了工作效率，保障仪器设备的安全，确保了流量测验以及其他测量工作的成果精度。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种水文测验设备的联控装置，包括与船甲板固定连接的基座结构，所述基座结构连接有能够360°转动的旋转结构；所述旋转结构连接有能够垂直运动的垂直起落结构；所述垂直起落结构连接有锁紧固定结构。

进一步，所述基座结构包括螃蟹脚，所述螃蟹脚固定连接有法兰，所述法兰上一体成型有体筒，所述体筒内安装有内转轴；所述内转轴一端安装有轴承，并且通过所述轴承将所述内转轴与所述螃蟹脚上的底座连接盘连接在一起，所述内转轴另一端安装有锁紧块。

进一步，所述旋转结构包括安装在所述体筒上的平面轴承；所述平面轴承上连接有能够旋转的悬臂的一端；所述体筒上安装有能够转动的手轮，所述手轮上安装有偏心轮，所述偏心轮在手轮转动时，能够与锁紧块接触，并形成制动装置。

进一步，所述垂直起落结构包括与所述悬臂另一端一体成型的机架，所述机架安装有导轨座，所述导轨座上安装有直线导轨；所述直线导轨上端与下端均安装有轴承座；在两个轴承座之间的所述直线导轨上安装有滚珠丝杠；所述滚珠丝杠上连接有与其相互配合的滚珠螺母。

进一步，所述锁紧固定结构包括与所述滚珠螺母连接的夹钳，所述悬臂的端口处安装有伸缩管，所述伸缩管内安装有伸缩杆，并且该伸缩杆与所述夹钳固定连接；所述伸缩管上端安装有油封座，所述伸缩管下端安装有直线轴承和油封。

进一步，所述伸缩杆下端连接有接盘，所述接盘上安装有水文测验设备；所述伸缩杆上设有能准确读取升降的高度或测验设备吃水深度的刻度。

进一步，在所述伸缩管与接盘之间的所述伸缩杆上安装有楔形夹。

进一步，所述伸缩杆上端安装有具有保护作用的保险块。

进一步，所述悬臂的外壁上安装有能够手动拉动悬臂旋转的把手。

进一步，所述基座结构与所述船甲板的腹板连接。

一种水文测验设备的联控装置的使用方法，该使用方法包括如下步骤：

1)将基座结构固定于船甲板的腹板上；

2)安装水文测验设备至接盘上，并调整接盘的角度，保证水文测验设备的探头方向朝向船首；

3)松开手轮与锁紧块形成的制动装置，使得悬臂能够旋转，对水文测验设备调节和校正；

4)手动调控摇臂，使得水文测验设备升至一定高度，推出船舷；

5)手动摇臂，通过摇臂的运动带动齿轮箱总成运动，进而使得伸缩杆至水下既定水位；

6)利用楔形夹固定住伸缩杆，保证伸缩杆稳固而不上下滑动，左右摇摆，进行测验；

7)测验完毕后，松开楔形夹，手动摇臂，升起伸缩杆至一定高度；

8)将制动装置启动，放下手轮，拆卸水文测验设备。

本发明的有益效果是：该联接装置整体结构简单，维修保养方便，也便于排除故障。通过旋转结构与垂直起落结构的配合，能够使得该联接装置旋转轻松自如，并且该基座结构通过螃蟹脚与腹板结合，固定可靠，螃蟹脚挂船舷外弦，不会破坏船体结构，也不受装配测船船体的限制，占用甲板面积小。通过锁紧固定结构，能够将水文测验设备固定安装，即使在高速航行时，仍无震颤感。

基座结构的螃蟹脚上有底座连接盘，底座连接盘能牢固的与腹板固定连接在一起，并且螃蟹脚通过螺钉与法兰连接一起，由于法兰上一体成型有体筒，从而形成体筒、法兰、底座连接和腹板固定连接，形成一个固定的基座结构。体筒内安装有内转轴，内转轴下端安装有轴承，轴承安装在底座连接盘上，从而使得内转轴能够在体筒内转动。

旋转结构的平面轴承安装在体筒上端，平面轴承连接悬臂，使得悬臂能够在体筒上360°旋转，内转轴的上端安装有锁紧块，锁紧块能够与手轮上的偏心轮配合，形成制动装置，并且手轮上的偏心轮能够与平面轴承配合，使得悬臂在水平面上旋转。

垂直起落结构的机架上安装有导轨座，导轨座上安装有直线导轨，直线导轨上安装有滚珠丝杠，滚珠丝杠与滚珠螺母配合，从而形成滚珠螺母可以在滚珠丝杠上垂直运动的状态，进而能够控制伸缩杆的上下运动，调节伸缩杆深入水的深浅。

锁紧固定结构主要是保证伸缩杆遇到水的阻力时，依然能够使水文测验设备竖直稳定的在水下工作。通过悬臂上端口的伸缩管保证伸缩杆的竖直，通过与滚珠螺母连接的夹钳保证伸缩杆的固定。

附图说明

图1为本发明整体剖视结构示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图中：1、水文测验设备，2、接盘，3、伸缩杆，4、楔形夹，5、油封，6、直线轴承，7、伸缩管，8、油封座，9、夹钳，10、保险块，11、滚珠丝杠，12、轴承座，13、直线导轨，14、机架、15、导轨座，16、滚珠螺母，17、悬臂，18、偏心轮，19、手轮，20、锁紧块，21、体筒，22、内转轴，23、螃蟹脚，24、腹板，25、法兰，26、把手，27、外壳，28、齿轮箱总成，29、摇臂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示：一种水文测验设备的联控装置，包括与船甲板固定连接的基座结构，所述基座结构连接有能够360°转动的旋转结构；所述旋转结构连接有能够垂直运动的垂直起落结构；所述垂直起落结构连接有锁紧固定结构。

基座结构包括螃蟹脚23，所述螃蟹脚23固定连接有法兰25，所述法兰25上一体成型有体筒21，所述体筒21内安装有内转轴22；所述内转轴22一端安装有轴承，并且通过所述轴承将所述内转轴22与所述螃蟹脚23上的底座连接盘连接在一起，所述内转轴22另一端安装有锁紧块20。

所述旋转结构包括安装在所述体筒21上的平面轴承；所述平面轴承上连接有能够旋转的悬臂17的一端；所述体筒21上安装有能够转动的手轮19，所述手轮19上安装有偏心轮18，所述偏心轮18在手轮19转动时，能够与锁紧块20接触，并形成制动装置。

所述垂直起落结构包括与所述悬臂17另一端一体成型的机架14，所述机架14安装有导轨座15，所述导轨座15上安装有直线导轨13；所述直线导轨13上端与下端均安装有轴承座12；在两个轴承座12之间的所述直线导轨13上安装有滚珠丝杠11；所述滚珠丝杠11上连接有与其相互配合的滚珠螺母16。

所述锁紧固定结构包括与所述滚珠螺母16连接的夹钳9，所述悬臂17的端口处安装有伸缩管7，所述伸缩管7内安装有伸缩杆3，所述伸缩杆3上设有能准确读取升降的高度或测验设备吃水深度的刻度。并且该伸缩杆3与所述夹钳9固定连接；所述伸缩管7上端安装有油封座8，所述伸缩管7下端安装有直线轴承6和油封5。

如图1和图2所示：机架14与外壳27连接在一起，外壳一侧安装有齿轮箱总成28，齿轮箱总成28通过摇臂29运动，并且齿轮箱总成28与滚珠丝杠11连接，能够使得滚珠丝杠11在两个轴承座12中间圆周运动，从而带动滚珠螺母16上下运动，进而带动伸缩杆3的垂直运动。

所述伸缩杆3下端连接有接盘2，所述接盘2上安装有水文测验设备1(如adcp)。在所述伸缩管7与接盘2之间的所述伸缩杆3上安装有楔形夹4，楔形夹4能够防止伸缩杆3反向向上运动时碰到外壳27。所述伸缩杆3上端安装有具有保护作用的保险块10，保险块10能够防止伸缩杆反向运动时碰到外壳27顶部。所述悬臂17的外壁上安装有能够手动拉动悬臂17旋转的把手26。所述螃蟹脚23与所述船甲板的腹板24连接。

楔形夹4配有公楔形夹和母楔形夹，公楔形夹固定在船体上，母楔形夹安装在伸缩杆上，楔形夹为可拆卸结构，并且公楔形夹与母楔形夹相互配合，能够进一步将伸缩杆3固定，能够使得伸缩杆3垂直于水平面，进而保证水文测验设备1平行于水平面。

一种水文测验设备的联控装置的使用方法，该使用方法包括如下步骤：

1)将基座结构(螃蟹脚)固定于船甲板的腹板上；

2)安装水文测验设备至接盘上，并调整接盘的角度，保证水文测验设备的探头方向朝向船首；

3)松开手轮与锁紧块形成的制动装置，使得悬臂能够旋转，对水文测验设备调节和校正；

4)手动调控摇臂，使得水测验设备升至一定高度，推出船舷；

5)手动摇臂，通过摇臂的运动带动齿轮箱总成运动，进而使得伸缩杆至水下既定深度；

6)利用楔形夹固定住伸缩杆，保证伸缩杆稳固而不上下滑动，左右摇摆，进行测验；

7)测验完毕后，松开楔形夹，手动摇臂，升起伸缩杆至一定高度；

8)将制动装置启动，放下手轮，拆卸水文测验设备。

该装置以碳素钢为主要设备制造用材，并有少量铜材、不锈钢(304)、螃蟹脚、法兰、基座旋转轴、悬臂、夹钳、齿轮箱总成、制动装置、接盘等组装而成。在设计基础上，增设了配重块，配重块。配重块的配重按伸缩杆1：1重量进行，其中伸缩杆的重量包括接盘、adcp仪器在内的总重量。在使用或维护该设备过程中，定期为伸缩轴涂抹适量黄油，保持润滑，防止锈蚀；每次安装adcp时需检查万向盘固定螺丝是否松动，要保证其紧固，防止接盘(万向连接盘)松动，因adcp水平旋转造成的测验误差；测验完成后要及时拆下adcp，并收回主轴，锁紧各旋转部件，防止船舶因风浪摇摆时，起落架绕轴摆动造成安全事故；定期对各个部件的连接处的螺丝涂抹适量黄油，防止锈蚀现象发生。

该联控装置的伸缩杆与水文测验设备采用万向连接方式，安装和拆卸方便，解决了部分水文测验设备探头定向难的问题；抗水流冲击能力强，支撑稳固，安全可靠，测验时船舶变轨变速时，测验设备均无明显摆动和震动，极大的提高了测验与水下探测精度；伸缩轴及仪器重量采用1:1配重块设计，使用轻便，一名测验人样即可轻松操作，减轻设备安装工作强度，提高了生产效率和作业安全；该联控设备设计灵活小巧，适合大小船只的安装，增强了实用性。

该联控装置在安全生产方面：操作人员在船舷内安装或拆卸仪器，无落水危险；仪器设备通过接盘连接，不会发生脱落的风险；在作业效益方面：通过此装置，可以实现仪器快速安装固定或拆卸，作业过程中，仪器设备固定良好，无震动和摆动，提高了测验的有效性，同一断面无需重复测量；在提高成果质量方面：探测仪器在水面下作业时，通过此联控装置，将仪器探头牢固锁定，杜绝旋转和摆动，确保了仪器探头相对位置的准确性，提高了测绘成果的精度。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所做出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。