一种用于水下观测平台的变面积着床快速释放机构的制作方法

本发明涉及全潮水文观测技术领域，具体涉及一种用于水下观测平台的变面积着床快速释放机构。

背景技术：

中国有漫长的海岸线，近岸沉积类型多样化。近岸区备受河流、波浪、潮汐、海流的影响，所以在海洋沉积环境中，近岸是侵蚀、搬运沉积最活跃的地区。中国海域近岸水底条件主要有砂砾质海岸、淤泥海岸、基岩海岸及生物海岸。随着人们对海岸带保护意识的日益增强，为研究近海养殖、工业用海与旅游用海对近岸水域条件的影响，需对近岸海域进行全潮水文观测。

目前用于近岸海域监测的三锚浮标，由水面浮标系统和三锚系留系统两部分组成，在水面浮标上安装信号采集处理装置、通信装置和海上电源。由于水面浮标系统始终在海面上，影响航道，且抛起锚作业对锚泊设备要求高，占用甲板空间大。

因此，迫切需要一种新型水下观测平台，以解决现有技术所存在的上述缺点。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于水下观测平台的变面积着床快速释放机构，以解决上述现有技术存在的问题，着床机构既保证了水下观测平台工作期间，增大接触面积，在配重的作用下保持着床位姿，又使得观测完成后快速回收，同时在捞捕出现困难时快速释放机构解扣，达到双重释放效果，保证实现了平台中重要数据的收集。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于水下观测平台的变面积着床快速释放机构，包括着床机构和快速释放机构，所述着床机构包括潜水电机和着床平台，所述潜水电机设置于所述着床平台上，所述着床平台的底部包覆有塑料薄膜，所述潜水电机还连接有一咬合机构，所述咬合机构的底端与所述塑料薄膜连接；所述快速释放机构活动安装于所述着床平台上。

优选的，所述着床平台包括安装板、支撑座和网状底板，所述安装板通过所述支撑座安装于所述网状底板上，所述安装板的中部开设有用于所述潜水电机穿过的圆盘。

优选的，所述网状底板为配重板，所述塑料薄膜覆于所述网状底板的下表面，所述网状底板的两端还设置有塑料薄膜压条。

优选的，所述咬合机构包括相互啮合的外直齿齿轮轴与咬合扣，所述咬合扣嵌入所述塑料薄膜的中央，所述外直齿齿轮轴与所述潜水电机的电机轴通过键连接。

优选的，所述快速释放机构包括释放电机、凸轮、连杆、锁扣和快速释放连接板，所述快速释放连接板设置于所述安装板的上方，所述快速释放连接板的中部螺纹连接有用于安装所述潜水电机的潜水电机安装座；所述释放电机安装于所述快速释放连接板上，所述释放电机的电机轴与所述凸轮上的套筒热加工装配，所述凸轮的两端钻孔各联接有一个所述连杆，所述连杆另一端与所述锁扣联接。

优选的，所述锁扣包括锁扣柄端和所述锁扣扣端，所述锁扣柄端一端与所述连杆连接，另一端通过锁扣杆端与所述锁扣扣端连接；所述凸轮、连杆与锁扣柄端组成平行四边形结构，所述锁扣柄端的长轴方向与扣端长轴方向呈90°。

优选的，所述安装板的两端对称开有u形孔，所述u形孔的长度与宽度大于所述锁扣扣端的长度与宽度；所述快速释放连接板两端对称开有圆孔，所述圆孔直径大于锁扣杆端直径；所述锁扣杆端贯穿所述u形孔和圆孔，所述锁扣杆端通过推力轴承转动安装于所述圆孔内。

优选的，所述凸轮为蝶状盘形。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、着床机构的网状底板为一定重量的配重板，增大底部质量，保证平台下放的位姿；同时将底板设计为特殊的网状结构，通过塑料薄膜与咬合机构实现释放与回收的变面积；

2、在塑料薄膜中心加装的咬合机构可以扯破塑料薄膜，破坏海床对底板的吸附力，打捞容易；

3、特殊的蝶形盘状凸轮设计，使得凸轮连杆机构与锁扣柄端组成平行四边形结构，达到两个锁扣相同角度旋转的目的，可实现同时快速释放；

4、在着床机构上加装一套快速释放机构，当打捞困难时，锁扣快速解锁，提供了双重回收方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为本发明用于水下观测平台的变面积着床快速释放机构的结构示意图；

图2为本发明的着床机构示意图；

图3为本发明的快速释放机构示意图；

图4为本发明的中咬合机构示意图；

图5为本发明锁扣扣死与解锁状态示意图；其中，图5(a)为锁扣处于扣死状态示意图，图5(b)为锁扣处于解锁状态示意图；

其中，1着床机构；2快速释放机构；3潜水电机；4潜水电机安装座；5安装板；6支撑座；7网状底板；8塑料薄膜；9咬合机构；10塑料薄膜压条；11外直齿齿轮轴；12咬合扣；13释放电机；14凸轮；15连杆；16锁扣；17推力轴承；18快速释放连接板。

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。

本发明的目的是提供一种用于水下观测平台的变面积着床快速释放机构，以解决上述现有技术存在的问题，着床机构既保证了水下观测平台工作期间，增大接触面积，在配重的作用下保持着床位姿，又使得观测完成后快速回收，同时在捞捕出现困难时快速释放机构解扣，达到双重释放效果，保证实现了平台中重要数据的收集。

实施例一

如图1-5所示，本实施例提供一种用于水下观测平台的变面积着床快速释放机构，包括着床机构1和快速释放机构2两部分；着床机构1包括潜水电机3和着床平台，潜水电机3设置于着床平台上，着床平台的底部包覆有塑料薄膜8，潜水电机3还连接有一咬合机构9，咬合机构9的底端与塑料薄膜8连接；快速释放机构2活动安装于着床平台上。

着床平台包括安装板5、支撑座6和网状底板7，安装板5通过支撑座6安装于网状底板7上，安装板5的中部开设有用于潜水电机3穿过的圆盘，圆盘直径略大于潜水电机3直径。

网状底板7为一定重量的配重板，网状底板7起配重作用，增大底部重量，保证下放的位姿；塑料薄膜8覆于网状底板7的下表面，可增大着床平台与海床的接触面积，保证下降以及观测时的平稳性，不易倾覆，防止观测过程中下陷；当塑料薄膜8去除时，减小接触面积，实现了变面积的着床平台。网状底板7的两端还设置有塑料薄膜压条10，将塑料薄膜8两边压紧。

咬合机构9包括相互啮合的外直齿齿轮轴11与咬合扣12，咬合扣12嵌入塑料薄膜8的中央，外直齿齿轮轴11与潜水电机3的电机轴通过键连接。咬合机构9作用相当于齿式联轴器，传递潜水电机3的动力与扭矩，同时咬合机构9与潜水电机3键连接，保证了塑料薄膜8在覆盖底板时的紧密度，且当潜水电机3工作时，潜水电机3的电机轴带动外直齿齿轮轴11转动，进一步带动咬合扣12转动给塑料薄膜8提供旋转力，扯破薄膜，破坏海床对着床平台的吸附力，提高打捞效率。

快速释放机构2包括释放电机13、凸轮14、连杆15、锁扣16和快速释放连接板18，快速释放连接板18设置于安装板5的上方，快速释放连接板18的中部开圆盘，圆盘直径略大于潜水电机3直径，圆盘内螺纹连接有用于安装潜水电机3的潜水电机3；释放电机13安装于快速释放连接板18上，释放电机13的电机轴与凸轮14上的套筒热加工装配，凸轮14的两端钻孔各联接有一个连杆15，连杆15另一端与锁扣16联接。

具体的，锁扣16包括锁扣柄端和锁扣扣端，锁扣柄端一端与连杆15连接，另一端通过锁扣杆端与锁扣扣端连接；凸轮14、连杆15与锁扣柄端组成平行四边形结构，锁扣柄端的长轴方向与扣端长轴方向呈90°。

安装板5的两端对称开有u形孔，u形孔的长度与宽度稍大于锁扣扣端的长度与宽度；快速释放连接板18两端对称开有圆孔，圆孔直径稍大于锁扣杆端直径；锁扣杆端贯穿u形孔和圆孔，锁扣杆端通过推力轴承17转动安装于圆孔内，锁扣柄端位于推力轴承17上。锁扣杆端长度稍大于安装板5、快速释放连接板18与推力轴承17三者高度总和，推力轴承17的轴圈直径稍大于锁扣杆端直径，推力轴承17支承锁扣16，保证回转精度。

凸轮14设计为蝶状盘形，对称的蝶状盘形可以使得凸轮14在转动时，带动两个连杆15推动锁扣16旋转相同的角度，保证了当释放电机13旋转至90°时，两个锁扣16能同时旋转脱落，达到快速释放的效果。

当观测平台以及潜水电机3正常工作时，锁扣扣端位于安装板5下方，且其长轴方向垂直于u形孔的长轴方向，此时快速释放机构2处于锁死状态，安装板5、快速释放连接板18与推力轴承17固定，可以在复杂海况下，防止三者发生位移错乱。但当潜水电机3失效，此时打捞出现困难，释放电机13开始工作，在凸轮连杆机构在带动下，锁扣扣端旋转，推力轴承17支承锁扣16转动，减小摩擦，保证回转精度，锁扣扣端旋至u形孔内时，在浮力作用下，整个快速释放机构2与着床机构1分离，浮球形观测平台在浮球的作用下自行浮出水面，进一步保证了观测平台的快速释放能力，实现双重释放效果保证，提高了观测平台打捞的可靠性。

本发明将用于水下观测平台变面积着床快速释放机构设计为着床机构与快速释放机构两部分，当水下观测平台下放时，着床机构的网状底板作为配重板，增大底部质量同时将塑料薄膜覆于底部，增大接触面积，保证着床位姿稳定。当回收水下观测平台时由潜水电机带动咬合机构旋转，通过旋转力将覆于网状底板下表面的塑料薄膜扯破，从而减小着床机构与海床的接触面积，破坏海床吸附力，使得打捞时快捷简易；为进一步保证打捞效率，在着床机构的安装板上加装一套快速释放机构，通过一套凸轮连杆机构，以实现快速释放连接板与着床机构的结合与分离，从而完成水下观测平台的快速、安全回收。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。