一种半圆卡箍卡具及应用该卡具的海洋资料浮标的制作方法

本实用新型涉及紧固器材技术领域，具体涉及一种半圆卡箍卡具及应用该卡具的海洋资料浮标。

背景技术：

随着国家海洋开发战略的不断深入，对特定海域的海洋和气象信息数据提出了更多需求。海洋资料浮标是现阶段我国近海海洋环境监测较为成熟的方式之一，其通过搭载各类观测仪器设备，能够对附近海域的气象水文要素进行长期连续观测。海上环境条件恶劣，各类观测传感器在海洋资料浮标上的使用寿命相在陆地上要短很多，也就意味，海洋资料浮标仪器设备的现场维修维护周期更短。海洋资料浮标通过锚系锚泊在特定海域，其在外部波浪、风和海流的作用下会发生六个自由度的运动。浮标的运动，特别是浮标的摇摆运动对于海上在位浮标现场设备更换作业会产生较大影响，主要体现在以下两个方面：

1.为满足气象观测的要求，绝大多数的气象传感器安装在距离海面十米高的顶部气象平台上，而该位置的摇晃最为显著，作业人员身体的不适感最为强烈；

2.浮标探测/观测传感器在顶部气象平台的安装大多采取专用卡具抱杆安装或者是螺栓连接方式。传感器的更换作业需要进行传感器的拆除和再安装，而大部分传感器的安装卡具和紧固螺栓尺寸较小、空间有限，作业较为精细、繁琐和耗时。

在实际海上维修时，现场作业人员首先要全力保证自己人身安全，同时又要克服浮标摇晃带来的身体上的眩晕不适，借助扳手、螺丝刀等工具完成相对较为精细和繁琐的传感器拆卸与再安装任务。这对现场维护人员是较大的考验，在陆地上几分钟的工作，在海上可能就需要花上一个甚至几个小时，并且作业质量不能有效保证。因此，有效简化浮标仪器设备更换流程、缩短现场更换作业时间，对于减轻现场作业人员身体不适感、提高设备更换作业效率及作业质量具有重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提出的一种半圆卡箍卡具，以提高传感器更换效率和质量、减轻作业人员的不适感。

本实用新型采用以下述技术方案予以实现：

一种半圆卡箍卡具，包括支撑板、设置在支撑板上的固定卡箍、固定在支撑板上的竖向支撑肋板、安装在竖向支撑肋板上的卡箍转动轴、可绕卡箍转动轴转动的动卡箍、设置在动卡箍轴向边缘的螺杆转动轴、安装在螺杆转动轴上的轴套、设置在轴套上的紧固螺杆和蝶形自锁螺丝，所述紧固螺杆可以和轴套一起沿螺杆转动轴转动并轴向移动，所述支撑板两端设置有与紧固螺杆位置相对应的L形螺杆紧固槽。动卡箍和固定卡箍均为半圆形。所述的固定卡箍和动卡箍均有两个，即第一固定卡箍、第二固定卡箍、第一动卡箍、第二动卡箍，支撑肋板、卡箍转动轴均有两个。卡具是对称结构。第一固定卡箍和第二固定卡箍的半径相同。固定卡箍和动卡箍内设置有防滑装置。支撑板的长度大于固定卡箍直径的1.5倍，半圆卡箍卡具两端卡箍的中心线保持有足够距离，以确保传感器两个安装杆之间有一定的间距，防止传感器之间的相互干扰。

优选地，卡具的材料是不锈钢。

优选地，防滑装置为橡胶或者海绵。

一种半圆卡箍卡具应用于更换设备。

一种应用半圆卡箍卡具更换传感器的海洋资料浮标，包括卡具、浮标支架、传感器安装杆、传感器安装板和传感器。通过在陆地上预先将需更换的传感器安装在可移动安装支架上，并与半圆卡箍卡具一端的卡箍完成紧固连接，在海上维护时将卡具另一端卡箍与浮标顶部平台上传感器的安装杆紧固，实现新传感器的海上现场安装。

与现有技术相比，本实用新型装置在海上浮标现场进行传感器更换时，不需要进行故障传感器的拆除和新传感器在原安装支架的再安装等繁琐作业；作为新传感器可移动安装支架与故障传感器固定安装支架的连接过渡结构，半圆卡箍卡具的开启和闭合操作简单，能够实现与传感器安装杆的快速紧固连接，可移动的传感器安装支架的安装和拆卸灵活简便，方便传感器的后续维护更换。本实用新型装置可有效减少海上浮标现场传感器更换的工作量，提高工作效率及作业质量，减少作业人员的不适感。

附图说明

图1：半圆卡箍卡具结构图(一)；

图2：半圆卡箍卡具结构图(二)；

图3：传感器与安装支架的连接示意图；

图4：半圆卡箍卡具与可移动传感器安装杆的连接示意图；

图5：传感器与浮标固定安装杆的安装示意图；

图6：半圆卡箍卡具在浮标上的应用示意图。

其中：1.第一动卡箍；2.第一固定卡箍；3.卡箍转动轴；4.螺杆转动轴；5.轴套；6.紧固螺杆；7.蝶形自锁螺丝；8.支撑板；9.竖向支撑肋板；10.L型螺杆紧固孔；11.传感器安装杆；12.传感器安装板；13.安装孔；14.安装螺母；15.安装螺杆；16.方位传感器；17.第二固定卡箍；18.第二动卡箍；19浮标支架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种半圆卡箍卡具及应用该卡具的海洋资料浮标进行详细的描述。

半圆卡箍卡具包括支撑板8、设置在支撑板8上的固定卡箍2和17、固定在支撑板8上的竖向支撑肋板9、安装在竖向支撑肋板9上的卡箍转动轴3、可绕卡箍转动轴3转动的动卡箍1和18、设置在动卡箍1和18轴向边缘的螺杆转动轴4、安装在螺杆转动轴4上的轴套5、设置在轴套5上的紧固螺杆6和蝶形自锁螺丝7，紧固螺杆6可以和轴套5一起沿螺杆转动轴4转动并轴向移动，支撑板8两端设置有与紧固螺杆6位置相对应的L形螺杆紧固槽10。第一固定卡箍2、第二固定卡箍17、第一动卡箍1、第二动卡箍18均为半圆形，支撑肋板9、卡箍转动轴3均有两个。卡具是对称结构。第一固定卡箍2和第二固定卡箍17的半径相同。第一固定卡箍2、第二固定卡箍17、第一动卡箍1、第二动卡箍18内设置有防滑装置。

如图1-6所示，本实施例中所述的海洋资料浮标主要指的是10m直径的大型海洋资料浮标，该类型浮标顶部平台的传感器安装支架底部均为杆状结构。应用半圆卡箍卡具更换传感器的海洋资料浮标，包括卡具、浮标支架19、传感器安装杆11、传感器安装板12和传感器16。传感器安装支架与浮标上的传感器安装支架结构形式相同，下部均为杆状结构。半圆卡箍安装卡具通过第一固定卡箍2、第一动卡箍1和第二固定卡箍17、第二动卡箍18，分别与传感器的安装杆固定，完成装有新传感器的安装支架杆与装有故障传感器的固定支架杆的紧固连接。半圆卡箍卡具为对称结构，包括第一动卡箍1和第二动卡箍18，与动卡箍1配合的固定卡箍2，卡箍1的转动轴3，动卡箍外侧用来支撑卡箍连接螺杆6的螺杆转动轴4，螺杆另一端为圆柱形轴套5，套在螺杆转动轴4上，可绕转动轴轴4转动及沿转动轴4上下滑动，以实现卡箍紧固螺杆6与固定半圆卡箍2上的L型螺杆紧固孔6配合，特殊设计的L型螺杆紧固孔10的竖向孔能够限制配合后螺杆6的横向移动，提高紧固的安全性，蝶形自紧螺丝7通过螺纹始终旋拧在卡箍紧固螺杆6一端，当卡箍紧固螺杆6移动至L型螺杆紧固孔10中的指定位置后，通过拧紧蝶形自紧螺丝7即可实现卡箍闭紧操作，紧固螺杆6的自紧功能能够防止蝶形螺丝的松动，保证连接的安全性。通过在陆地上完成可移动传感器安装支架与半圆卡箍卡具的紧固连接，在海上维护时仅需将另一端的半圆卡箍与浮标上固定安装杆连接紧固，即可实现新传感器的更换。第一固定卡箍2和第二固定卡箍17的中心线保持有足够距离，以确保传感器两个安装杆之间有一定的间距，防止传感器之间的相互干扰。半圆卡箍安装卡具为不锈钢材质，传感器可移动安装支架的材质与浮标上传感器安装支架的材质相同。

以方位传感器16的更换为例。方位传感器16的安装支架由安装杆11和位于安装杆顶部的安装板12组成，安装板12开有两个安装孔13。方位传感器16通过螺栓15和螺母14实现安装固定。传感器16在可移动安装支架和浮标固定安装支架的安装紧固方式是相同的。

本实用新型在进行海洋资料浮标传感器快速更换的实施步骤如下：

在陆地上完成可移动传感器支架与半圆卡箍安装卡具安装连接。拧松蝶形螺丝7，将紧固螺杆6沿着L型螺孔10向上移动至螺孔顶端，绕销轴螺杆转动轴4向外侧旋转紧固螺杆6，将两个紧固螺杆6与第一固定卡箍2相分离，绕卡箍转动轴3旋转第一动卡箍1，完成活动半圆头卡箍的开启；半圆卡箍卡具在使用时将L型螺杆紧固孔10的竖向孔朝下，顺应螺杆的重力作用。将已经安装固定方位传感器16的安装支架的安装杆11插入第一动卡箍1与第一固定卡箍2之间，确定好安装的合适位置后，闭紧第一动卡箍：沿螺杆转动轴4向上滑动紧固螺杆6后，将紧固螺杆6绕螺杆转动轴4旋转进入第二固定卡箍2的L型螺杆紧固孔10的水平螺孔末端后，沿轴螺杆转动轴4将紧固螺杆6向下滑动至L型螺杆紧固孔10的竖向螺孔内，然后拧紧蝶形自锁螺丝7，实现半第一固定卡箍2和第一动卡箍1的安全紧固。

在陆地上完成半圆卡箍卡具与待更换传感器的可移动安装支架的连接后，将其带到海上浮标作业现场，按照上述操作流程，将半圆卡箍卡具与故障传感器安装杆紧固连接，即实现了不拆卸故障传感器的新传感器的快速安装。若需要再次更换传感器时，仅需将可移动传感器安装杆一端的卡箍进行开启和闭紧作业即可，方便快捷。该实用新型能够实现故障传感器的快速更换，有效减轻现场作业人员的不适感。

本实用新型适用于方位传感器以及浮标上部观测平台上的所有安装支架的下部为杆结构的传感器的快速更换，在具体实施操作中，不同的仅是传感器的可移动安装支架结构形式。

以上所述仅是本实用新型的基本原理，并非对本实用新型作任何限制，凡是依据本实用新型对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。