一种具有升降鳍板系统的科学考察船的制作方法

本发明涉及科考船技术领域，尤其涉及一种具有升降鳍板系统的科学考察船。

背景技术：

科学考察船作为海上流动的实验室，是海洋探测的关键设施。目前，海洋科学考察船上的海洋探测仪器，有的直接安装在船体底部的外板上，有的安装于船体底板或传统的“轴-舵”式鳍板仪器舱底部，由于水下声学测量具有以下要求；

(1)、可以在较广泛的海况条件(即海上气候条件)和较高的船舶航行速度下进行测量工作，以缩短测量任务的周期，提高船舶和设备的使用率；

(2)、测量仪器尽可能伸出船底一定的距离，以避免船体所产生的噪音和水下气泡对测量精度的影响；

(3)、测量仪器位置和信号发射坐标的位置保持相对固定不变，以保证每次测量数据的精度；

(4)、尽量考虑仪器及其载体的的维护、检修和更换的效率和便利，以及建造和维修的成本。

前者的缺陷在于探测设备无法避开船底板的湍流层，大大降低了探测精度，还会由于湍流层的空泡效应影响仪器的使用寿命；后者结构形式的最大缺点就是不便于鳍板及内部仪器的维护、保养与更换，一旦出现故障就必须进坞进行维修，另外，由于鳍板长期伸出船体以外，由于航行阻力，受到水流冲击力大，鳍板将长期处于受力状态，，需设置专用的水下锁紧装置来确保仪器舱的安全、稳定，并且还会使科考船的实际吃水相对增大(伸出船体以外鳍板高度)，因此其航行区域受到限制，鳍板使用寿命大为缩短。海洋探测活动的高科技性质，在一定程度上决定了鳍板仪器舱应安全可靠及减振降噪。但是上述的升降鳍板装置，并不能解决船体在航行时，水流阻力对升降鳍板的影响，会使得升降鳍板发生振动，直接对升降鳍板与船体之间的连接造成较大冲击，长时间持续冲击会造成连接部位损坏。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够通过其升降机构实现鳍板仪器舱在船体内部深井中的上下移动，有效避开船底气泡层对检测环境的影响，而且缓解因水流阻力对升降鳍板造成的影响的具有升降鳍板系统的科学考察船。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种具有升降鳍板系统的科学考察船，包括船体，在船体内，沿船底向船舱内竖直延伸开设的竖井，在竖井内设置有用于搭载检测仪器的当检测时沿竖井向下伸入水中到达预定位置的升降鳍板，所述升降鳍板的两端部分别设置有用于辅助升降鳍板滑动升降的导轨机构，导轨机构沿竖井的开设方向在井壁上竖向铺设，所述导轨机构上设置有当升降鳍板下降至水中的预定位置时用于锁定升降鳍板的锁销，在竖井的井壁上设置有用于驱动升降鳍板下降进行检测或上升收回的驱动机构，还包括一当驱动机构驱动升降鳍板下降至水中的预定位置进行检测时用于减小驱动机构与升降鳍板连接处的冲击力的缓冲机构。

上述的具有升降鳍板系统的科学考察船，所述缓冲机构包括设置在升降鳍板上的具有内腔的座体，在内腔中设置有一与座体连接的将所述内腔分为底部的油液阻尼腔及顶部的弹性缓冲腔的隔板，所述弹性缓冲腔内设有一与驱动机构相连的连接座板，围绕连接座板的周向均布有多个与弹性缓冲腔内壁相连的弹簧，在连接座板的底部设置有一向下经隔板伸入注有高粘度油液的油液阻尼腔的杆体，在杆体上设置有多个彼此交叉连接的叶片，在隔板上开设有允许杆体穿过的用于适应升降鳍板产生振动位移时的调节孔，所述隔板与杆体之间连接有一用于密封调节孔的弹性橡胶囊袋。

上述的具有升降鳍板系统的科学考察船，所述调节孔的孔径大于杆体的外径。

上述的具有升降鳍板系统的科学考察船，所述弹性橡胶囊袋上端固定在杆体外部，下端固定在隔板的上表面，围绕调节孔周围在隔板上表面设置有与弹性橡胶囊袋连接的用于增强密封性能的橡胶层。

上述的具有升降鳍板系统的科学考察船，所述连接座板包括一连接盘，在连接盘的上表面对称设置有一与驱动机构相连的两耳板，两耳板上开设用于连接转动销的连接孔，所述弹簧一端连接在座体的内腔壁上，另一端连接在连接盘上，杆体沿连接盘的中心向下延伸设置。

上述的具有升降鳍板系统的科学考察船，所述驱动机构包括一竖向固定于竖井内壁上的两级油缸，在两级油缸内向下设置可伸缩的活塞杆，所述活塞杆的底端设置有一与两耳板转动连接的接头，接头通过安装于连接孔内的转动销与两耳板连接。

上述的具有升降鳍板系统的科学考察船，所述导轨机构包括分别竖向设于升降鳍板前部的主导轨及升降鳍板后部两侧的副导轨，锁销分别设置于主导轨及两副导轨上，主导轨及两副导轨之间形成一三角形的升降区，所述升降鳍板位于主、副导轨组成的升降区内。

上述的具有升降鳍板系统的科学考察船，所述升降鳍板包括由钢板组成的具有两层结构的船型筒体，船型筒体的前部设置与主导轨滑动配合的回转部，船型筒体的后部两侧分别设置与两副导轨滑动配合的直角部，在船型筒体上开设有用于安装检测架的仪器舱，所述搭载检测仪器的检测架固定于仪器舱内并向下伸出船型筒体的底面。

上述的具有升降鳍板系统的科学考察船，所述竖井的顶部安装有用于检修升降鳍板的提升装置，该提升装置包括液压绞车、动滑轮及钢丝绳，其钢丝绳缠绕于液压绞车上并伸出，穿过动滑轮固定于竖井的顶部。

上述的具有升降鳍板系统的科学考察船，所述两级油缸通过竖向设置的多个固定卡板固定于竖井内壁上。

本发明具有升降鳍板系统的科学考察船的优点是：用于投放海洋科学考察探测仪器，有效避免鳍板仪器舱长期处于船体以外的弊端，通过驱动机构不但有效保护鳍板仪器舱及内部安装的探测仪器，并能够合理的避开船底气泡层对检测的影响，为探测仪提供良好的探测环境，并且结构简单，便于鳍板及内部仪器的维护、保养与更换。并且缓冲机构的设置，不但更加方便的将油缸与升降鳍板连接，而且在降到水下实施检测工作时，可有效缓解因船航行时水流阻力对升降鳍板造成的对油缸及升降鳍板的持续冲击力，延长了油缸及升降鳍板的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为升降鳍板与导轨机构连接的结构放大图；

图3为缓冲机构的结构放大图；

图4为缓冲机构的俯视结构图；

图5为油缸与升降鳍板连接的位置结构图；

图6为本发明的使用状态图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明；

如图1、2、3、4、5、6所示，一种具有升降鳍板系统的科学考察船，包括船体38，在船体38内，沿船底1向船舱2内竖直延伸开设的竖井3，所述竖井3的顶部安装有用于检修升降鳍板4的提升装置5，该提升装置5包括液压绞车6、动滑轮7及钢丝绳8，其钢丝绳8缠绕于液压绞车6上并伸出，穿过动滑轮7固定于竖井3的顶部。

在竖井3内设置有用于搭载检测仪器的当检测时沿竖井3向下伸入水中穿过气泡层9到达预定位置的升降鳍板4，气泡层9由船舶在航行过程中在船底产生，一般为船底1向下2.5～2.9米，水下检测需要避开气泡层9的影响。所述升降鳍板4的两端部分别设置有用于辅助升降鳍板4滑动升降的导轨机构，导轨机构沿竖井3的开设方向在井壁上竖向铺设，所述导轨机构上设置有当升降鳍板4下降至水中的预定位置时用于锁定升降鳍板4的锁销10，所述导轨机构包括分别竖向设于升降鳍板4前部的主导轨11及升降鳍板4后部两侧的副导轨12，锁销10分别设置于主导轨11及两副导轨12上，主导轨11及两副导轨12之间形成一三角形的升降区，所述升降鳍板4位于主导轨11及两副导轨12组成的升降区内。所述升降鳍板4包括由钢板组成的具有两层结构的船型筒体13，船型筒体13的前部设置与主导轨11滑动配合的回转部14，船型筒体13的后部两侧分别设置与两副导轨12滑动配合的直角部15，在船型筒体13上开设有用于安装检测架的仪器舱16，所述搭载检测仪器的检测架17固定于仪器舱16内并向下伸出船型筒体13的底面。

在竖井3的井壁上设置有用于驱动升降鳍板4下降进行检测或上升收回的驱动机构，驱动机构包括一竖向固定于竖井3内壁上的两级油缸18，在两级油缸18内向下设置可伸缩的活塞杆19，所述活塞杆19的底端设置有一与升降鳍板4转动连接的接头32，

还包括一当驱动机构驱动升降鳍板4下降至水中的预定位置进行检测时用于减小驱动机构与升降鳍板4连接处的冲击力的缓冲机构20。所述缓冲机构20包括设置在升降鳍板4上的具有内腔的座体21，在内腔中设置有一与座体21连接的将所述内腔分为底部的油液阻尼腔22及顶部的弹性缓冲腔23的隔板24，所述弹性缓冲腔23内设有一与驱动机构相连的连接座板25，围绕连接座板25的周向均布有多个与弹性缓冲腔23内壁相连的弹簧26，在连接座板25的底部设置有一向下经隔板24伸入注有高粘度油液的油液阻尼腔22的杆体27，所述连接座板25包括一连接盘28，在连接盘28的上表面对称设置有一与驱动机构相连的两耳板29，两耳板29上开设用于连接转动销30的连接孔31，所述弹簧26一端连接在座体21的内腔壁上，另一端连接在连接盘28上，杆体27沿连接盘28的中心向下延伸设置。接头32通过安装于连接孔31内的转动销30与两耳板29连接。两级油缸18通过竖向设置的多个固定卡板33固定于竖井3的内壁上。

在杆体27上设置有多个彼此交叉连接的叶片34，在隔板24上开设有允许杆体27穿过的用于适应升降鳍板4产生振动位移时的调节孔35，所述调节孔35的孔径大于杆体27的外径。所述隔板24与杆体27之间连接有一用于密封调节孔35的弹性橡胶囊袋36。所述弹性橡胶囊袋36上端固定在杆体27外部，下端固定在隔板24的上表面，围绕调节孔35周围在隔板24上表面设置有与弹性橡胶囊袋36连接的用于增强密封性能的橡胶层37。

本发明的工作机理是：(1)当需要进行海洋探测时，系统将升降鳍板4随同内部仪器降至船体基线以下，避开船底1的气泡层9，从而增加探测精度；(2)巡航状态时将其提升至与船底板平齐或者上升的位置，有效减小因升降鳍板4增加的航行阻力，并有效保护升降鳍板4；(3)当升降鳍板4需要维护时，则将其升至船体内部、水线以上部位，从而减少进坞次数，降低使用成本。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。