一种用于防止水下线缆与锚链缠绕的装置的制作方法

本实用新型属于海洋观测设备技术领域，具体地说，是涉及一种应用于海洋浮动平台的锚链与水下设备的线缆之间的防缠绕装置。

背景技术：

自党的十八大提出建设“海洋强国”的重大决策以来，我国的海洋工程项目得到快速发展，基于海洋环境提出的各种类型的观测设备日渐繁多。

目前的海洋观测设备大多采用在海面上布放浮动平台，通过浮动平台以有线布放的方式投放水下载体至待测水深，利用水下载体上搭载的各类传感器或检测装置检测海水参数，并通过水声换能器与浮动平台通信，传输检测数据，进而达到观测待测水深位置处海洋环境的目的。

在该类海洋观测设备中，搭载在水下载体上的水声换能器是通过线缆连接至海面上的浮动平台，进而将通讯数据通过所述线缆上传至浮动平台的。而海面上的浮动平台，由于其自身体积并不大，且容易受到海水以及风力的影响而转动漂移，因此需要在浮动平台上安装锚链，以使浮动平台能够固定在待测海域的小范围内。由于水声换能器的使用水深最好在10米以下，连接在浮动平台与水声换能器之间的线缆容易在浮动平台的漂浮过程中与锚链缠绕在一起，加之海水的涌动作用，很容易导致线缆被扯断，进而造成水下载体坠落遗失，影响海洋观测任务的正常开展。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种防缠绕装置，可以有效地解决连接浮动平台的锚链与连接水下设备的线缆之间可能发生的缠绕问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种用于防止水下线缆与锚链缠绕的装置，所述锚链安装在浮动平台上，所述浮动平台在漂浮于水面上时，所述锚链在水下竖直向下延伸；所述线缆连接在所述浮动平台与水下设备之间；所述装置包括第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件，所述第一支撑件安装在所述浮动平台上，其自由端伸出浮动平台的外缘；所述第二支撑件安装在所述锚链上，且可绕所述锚链自由转动；所述第三支撑件固定连接在所述第二支撑件上，其自由端向远离所述第二支撑件的方向延伸，所述水下设备安装在所述第三支撑件的自由端；所述线缆的其中一段连接在所述水下设备与所述第一支撑件的自由端之间，在入水后与所述锚链间隔开一段距离；所述线缆的另一段连接在所述第一支撑件的自由端与所述浮动平台之间。

进一步的，所述第三支撑件在水下平行于所述第一支撑件，所述线缆连接在所述水下设备与所述第一支撑件的自由端之间的一段在水下呈竖直状态，与锚链平行，由此可以更好地保证线缆不会在水下与锚链缠绕在一起。

为了保证浮动平台在水面漂浮的平衡性，优选将所述第一支撑件安装在浮动平台的底部且从浮动平台底部的中心位置向外水平延伸，所述第一支撑件的自由端到所述浮动平台的外缘的距离优选在1m-2m之间，这样既可以保证线缆远离锚链，避免缠绕，又可以尽量减小安装第一支撑件对浮动平台的平衡性所造成的影响。

为了保证浮动平台在漂浮于水面上时，可以不受锚链的影响而自由转动，本实用新型优选在所述浮动平台底部的中心位置固定安装一转动连接件，所述锚链通过所述转动连接件与所述浮动平台转动连接，使浮动平台和锚链之间可以相对自由转动。

进一步的，所述第三支撑件垂直于所述第二支撑件，且所述第三支撑件与第一支撑件等长。

优选的，所述第三支撑件在所述第二支撑件上的连接位置优选位于第二支撑件的中心位置，以提高第二支撑件的上、下两段受力的平衡性。

优选的，所述第二支撑件在所述锚链上的安装位置以满足使所述第三支撑件投入水中后能够位于水深10米以下的要求确定，这样可以保证搭载在水下设备上的水声换能器能够工作在其最适宜的水深环境中。

为了实现第二支撑件与锚链的转动连接，优选设计所述第二支撑件包括上端和下端，所述第二支撑件的上端通过上套环与锚链转动连接，所述第二支撑件的下端通过下套环与锚链转动连接，所述上套环在锚链投入水中后位于所述下套环的上方；所述锚链由多个链环串接而成，在所述链环中包含有两个尺寸大于所述上套环和下套环的定位链环，其中一个定位链环位于所述上套环的下部，另外一个定位链环位于所述下套环的上部。利用两个定位链环可以阻止第二支撑件沿锚链上下移动，继而对第二支撑件在锚链上的安装位置起到限位作用。

优选的，所述第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件均为条形钢管或条形实心钢。

进一步的，在所述浮动平台和水下设备上分别搭载有水声换能器，所述线缆连接在两个所述的水声换能器之间。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过在海洋浮动平台与锚链上安装三个支撑件，利用支撑件对线缆在水下的移动位置进行限制，使其与锚链之间能够始终保持一段距离，由此无论在浮动平台受海水或风力影响发生转动或漂移，还是线缆在水下受海水涌动影响而产生位移，都可以有效防止线缆与锚链缠绕在一起，继而解决了因线缆与锚链缠绕而导致线缆断裂、水下设备坠落遗失的问题，保证了海洋观测作业的顺利开展。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的用于防止水下线缆与锚链缠绕的装置的一种实施例的结构示意图；

图2是图1中的a部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例的防缠绕装置主要应用在基于海洋浮动平台采用有线布放方式设计的海洋观测设备上，包括第一支撑件1、第二支撑件2和第三支撑件3，如图1所示。所述海洋观测设备主要包括浮动平台4和水下设备5两部分。其中，浮动平台4在使用过程中漂浮在海面上，用于牵引水下设备，实现水下设备的定点投放。为了使浮动平台4在待测海域的漂浮位置相对固定，使其无论在海水还是风力影响下，都不会发生严重漂移，通常需要在浮动平台4上安装锚链6，例如可以将锚链6的一端安装在浮动平台4的底部，另一端安装锚8，利用锚链6和锚8产生的向下牵引力，限制浮动平台4的漂移量。水下设备5用于检测待测深度的海水参数，通过线缆7连接浮动平台4。在水下设备5投入待测海域后，所述线缆7一方面起到控制水下设备5投放深度的作用，以避免水下设备5在海水中坠落遗失；另一方面还可以用于传输数据和供电，以实现水下设备5与水上浮动平台4之间的信息通讯。对于采用水声换能器进行数据通讯的海洋观测设备而言，在水下设备5与浮动平台4上分别搭载有一个水声换能器，在这种情况下，所述线缆7可以具体连接在两个所述的水声换能器之间。

为了解决线缆7在水下与锚链6缠绕的问题，本实施例在浮动平台4上安装第一支撑件1，在锚链6上安装第二支撑件2，并在第二支撑件2上固定第三支撑件3，如图1所示。其中，第一支撑件1、第二支撑件2和第三支撑件3均可以采用条形的钢管或者条形的实心钢，且第一支撑件1在安装于浮动平台4上时，一部分可与浮动平台4固定连接，另一部分应伸出浮动平台4的外缘41，伸出部分的端部形成第一支撑件1的自由端11。第二支撑件2与锚链6之间采用转动连接方式，使第二支撑件2可绕锚链6自由转动。第三支撑件3的一端与第二支撑件2固定连接，另一端作为自由端31向远离第二支撑件2的方向延伸，且延伸方向最好平行于第一支撑件1（在第三支撑件3投入海中的情况下）。将水下设备5安装在第三支撑件3的自由端31，将线缆7的其中一段连接在水下设备5与第一支撑件1的自由端11之间，另一段连接在第一支撑件1的自由端11与浮动平台4之间。由于第一支撑件1的自由端11伸出浮动平台4的外缘41，第三支撑件3平行于第一支撑件1且第三支撑件1的自由端31远离锚链6，因此可以使得位于第一支撑件1的自由端11和第三支撑件3的自由端31之间的线缆7远离锚链6，避免线缆7与锚链6在水下缠绕到一起。

作为本实施例的一种优选设计方案，可以将所述第一支撑件1安装在浮动平台4的底部42且从浮动平台4的底部42的中心位置向外水平延伸，如图1所示。其中，第一支撑件1的自由端11到浮动平台4的外缘41之间的距离优选设置在1m-2m之间。由于浮动平台4的体积不大且重量较轻，将第一支撑件1安装在浮动平台4的底部42的中心位置并限定第一支撑件1伸出浮动平台4的部分较短，由此可以保证在浮动平台4上增设第一支撑件1不会对浮动平台4漂浮的平衡性产生明显的影响。

当第一支撑件1水平设置时，第三支撑件3优选与第二支撑件2垂直固定连接，且连接位置最好位于第二支撑件2的中心位置，以形成t型支架结构，如图1所示。由于浮动平台4在投入水中后，锚链6在水下竖直向下延伸，因而固定在锚链6上的第二支撑件2呈竖直状态，第三支撑件3呈水平状态，与第一支撑件1平行。将锚链6的上端安装在浮动平台4的底部42的中心位置，下端安装锚8，由此一来，可以设置第三支撑件3的长度与第一支撑件1的长度相当，这样，从水下设备5向上延伸至第一支撑件1的自由端11的一段线缆7即呈竖直状态，刚好与水下的锚链6平行，从而杜绝了线缆7与锚链6缠绕到一起的情况发生。

在将锚链6连接至浮动平台4时，优选在浮动平台4的底部42的中心位置安装一个转动连接件43，如图1所示。将转动连接件43与浮动平台4固定连接，转动部分连接锚链6，使锚链6可以相对浮动平台4自由转动，由此可以保证浮动平台4在受到海水涌动或者风力影响而发生旋转时，不会受到锚链6的牵制。

在将第二支撑件2安装在锚链6上时，优选在第二支撑件2的两个端部分别安装一个套环21、22，如图1所示。根据锚链6入水后两个套环21、22的上下位置关系，将套环21定义为上套环21，将套环22定义为下套环22，分别套装在锚链6的链环63上，结合图2所示。本实施例的锚链6由多个链环依次串接而成，将其中两个链环61、62的尺寸设计得大于所述上套环21和下套环22的尺寸，作为定位套环61、62，其余链环63的尺寸应小于所述上套环21和下套环22的尺寸，以便于将上套环21和下套环22套装在小尺寸的链环63上，且不影响上、下套环21、22的自由转动。将定位套环61设置在上套环21的下方，并将定位套环62设置在下套环22的上方，由此一来，可以利用定位套环61限制第二支撑件2向下移动，利用定位套环62限制第二支撑件2向上移动，对第二支撑件2起到限位的作用，保证第二支撑件2能够稳定在既定的水深。

考虑到若水下设备5上搭载有水声换能器，而水声换能器适宜工作的水深在10米以下，因此在确定第二支撑件2在锚链6上的安装位置时，最好以满足使第三支撑件3投入水中后能够位于水深10米以下的要求确定。当然，也可以按照实际观测需要，确定第二支撑件2的安装位置，使安装在第三支撑件3上的水下设备5能够稳定在待测的水深位置。

在海洋观测设备上安装本实施例的防缠绕装置后，当浮动平台4发生转动时，第一支撑件1随之转动，牵引线缆7带动第三支撑件3随之同步转动，进而通过第三支撑件3带动第二支撑件2绕锚链6转动，使介于第一支撑件1与第三支撑件3之间的一段线缆7能够始终与锚链6保持一段距离，继而避免了因浮动平台4的漂移或转动而导致线缆7与锚链6缠绕问题的发生，使得线缆7不会因与锚链6缠绕而断裂，确保了海洋观测作业的顺利进行。

本实施例的防缠绕装置，结构简单，成本低廉，即使在海洋恶劣的环境下，也能有效解决水下设备的线缆与浮动平台的锚链之间的防缠绕问题，具有较高的实用性。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。