一种用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的制作方法

本发明涉及水下驱动技术领域，具体是一种用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置。

背景技术：

1.目前市场上存在有各种各样的轴承，但这些轴承放在水下使用时，很快就会出现问题，如440不锈钢做的滚珠，440不锈钢带有磁性，轴承的滚珠会将水中铁质碎屑吸附到滚珠表面，这些碎屑会对滚珠及轴承固定片造成磨损，普通轴承不适合在水下长久使用。

2.市场上存在的水下牵引装置也很多，如马达驱动的牵引装置、柴油机驱动的牵引装置，马达驱动的牵引装置对大型的水上载体来说，存在动力不足的问题，柴油机驱动虽然不存在动力不足的问题，但能耗太大，而且马达驱动和柴油机驱动都需要多台设备一起运行，需要的成本也相对较高。

所以，人们需要一种用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置，该牵引装置包括载体、升降组件、支臂组件、牵引组件，所述升降组件与载体固定连接，升降组件使支臂组件上升或者下降，所述支臂组件一端设置在载体上，所述支臂组件另一端与牵引组件转动连接。升降组件与支臂组件通过钢丝绳进行连接，支臂组件与载体转动连接，通过升降组件把支臂组件提升到一定高度，方便对支臂组件及牵引组件进行维修处理。

作为优选技术方案，所述的升降组件包括卷动机器、立柱、第一滑轮组，所述载体设置有卷动机器，所述立柱设置在载体上，立柱上端设置有第一滑轮组；所述的支臂组件包括桁架、滑轮组、加强臂、套管，所述桁架一端设置在载体上，桁架上设置有滑轮组，所述加强臂一端与桁架另一端转动连接，加强臂另一端设置有套管；所述的牵引组件包括中轴、轴承、转向摇臂，所述套管两端设置有轴承，所述轴承与中轴固定，所述中轴与套管通过轴承实现转动连接，所述中轴上端设置有转向摇臂；所述卷动机器通过第一滑轮组与滑轮组实现桁架上升或下降。桁架通过滑轮组、第一滑轮组与卷动机器连接，通过卷动机器为牵引组件提供辅助动力，通过中轴与套筒转动连接可以使中轴在套筒内随意转动。

作为优选技术方案，所述轴承上设置有排泄沟，所述排泄沟的开口方向朝向沟轴承固定壳片，所述轴承滚珠的材质为陶瓷。轴承的材质为氧化锆陶瓷材质，氧化锆陶瓷材质硬度高而且没有磁性，如果440不锈钢做滚珠，440不锈钢带有磁性，容易吸附水中的铁质碎屑，会造成滚珠的磨损，而340不锈钢的材质较软，不适合做滚珠，轴承转动壳片与轴承固定壳片之间存在排泄沟，上端轴承滚珠转动时，附着在滚珠表面的杂质会随着水流通过排泄沟流到下端的轴承处，而堆积在下端轴承处的杂质在下端滚珠转动时又会随着水流通过排泄沟流出轴承，这样就会形成一个杂质从吸入到排出的过程，使得杂质不会在轴承处堆积，不会对轴承及滚珠造成不可逆转的损坏。

作为优选技术方案，所述轴承包括轴承转动壳片、轴承滚珠、轴承固定壳片、排泄沟，所述轴承转动壳片固定在中轴上，所述轴承固定壳片固定在套管上，所述轴承固定壳片与轴承转动壳片之间通过轴承滚珠配合工作。轴承转动壳片固定在中轴上，轴承固定壳片固定在套管上，而且轴承转动壳片的外径小于轴承固定壳片的外径，通过外径差形成梯台，可以更好的引导水流在轴承壳片之间的流动，减少水中杂质在轴承壳片之间堆积，轴承转动壳片的内径小于轴承固定壳片的内径，当轴承固定壳片与轴承转动壳片之间通过轴承滚珠配合工作时，轴承固定壳片与中轴之间就会存在一定的缝隙，通过缝隙可以使杂质随着水流流到其它地方。

作为优选技术方案，所述升降组件包括卷动机器、立柱、纵枕、斜撑、轴撑、第一滑轮组、角撑、横档；

所述载体上端面设置有纵枕，所述卷动机器设置在纵枕上端面，卷动机器与第一滑轮组绳连接，所述立柱设置在载体上，立柱至少有两组，所述立柱上端加工有轴孔，所述第一滑轮组设置在相邻两组立柱之间，所述横档设置在相邻两组立柱之间，所述角撑设置在相邻两组立柱之间，所述立柱通过与横档、角撑连接形成三角结构，所述轴撑设置在横档上端面，所述轴撑上端面加工有固定销槽，所述斜撑一端与立柱固定，斜撑另一端与纵枕固定。通过斜撑与立柱、纵枕之间的固定连接，使三者呈现出三角形结构，使三者之间的连接更加稳固，横档、角撑及立柱三者固定连接，使其三者之间的结构形状为三角形，三者之间的连接更加稳固，通过轴撑可以增加对第一滑轮组固定后的支撑，使第一滑轮组获得更多的支撑力，更能平稳的工作。

作为优选技术方案，所述支臂组件包括基座、节臂、转向拉索、桁架、加强臂、滑轮组、连接杆、套管、套筒、第二基座、拉环、滑轮固定座、液压伸缩缸；

所述载体前端面设置有基座，所述节臂靠近载体的一端固定有套筒，所述节臂通过套筒与基座实现与载体转动连接，所述节臂另一端固定有第二基座，所述加强臂靠近节臂的一端在水平方向固定有套筒，所述加强臂通过第二基座、套筒实现与节臂转动连接，所述加强臂另一端在垂直方向固定有套管，所述加强臂侧端面设置有液压伸缩缸，所述连接杆两端加工有通孔，所述连接杆设置在相邻两组节臂之间，所述桁架设置在节臂上端面，桁架上设置有滑轮固定座，所述滑轮固定座上设置有滑轮组，所述滑轮组与第一滑轮组之间绳连接，所述载体前端面设置有拉环，所述节臂两侧端面固定有拉环，所述转向拉索一端与载体前端的拉环固定，所述转向拉索另一端与节臂侧端的拉环固定。节臂通过套筒及基座相对于载体可以上下活动，节臂与加强臂一端转动连接，加强臂另一端连接着牵引组件，通过节臂的上下活动使得牵引组件在水中可以自适应水深，可以根据水底情况自动其所在位置，转向拉索一端与载体连接，一端与节臂连接，通过转向拉索对节臂的转向固定，可以使节臂在水平方向上保持一定的稳定性。

作为优选技术方案，所述桁架的结构形状为梯形，所述节臂与连接杆连接形成平行四边形结构，所述节臂两端为平行关节，所述加强臂为梯形封闭式箱体结构，所述节臂向下倾斜30°时作业水深为6m。桁架作为节臂与升降组件之间的连接部件，结构上一定要稳固，而梯形的结构不仅稳定，而且不易变形，节臂与连接杆之间转动连接，并且形成的结构形状为平行四边形，平行四边形结构在转动时结构比较稳定，不管怎么转动都能保持平行四边形结构，可以使节臂与连接杆之间的结构稳定，节臂两端为平行关节，可以保证加强臂一端不论节臂怎么转动时都能保持垂直的状态，都能使牵引组件不管在什么状态都能保持垂直，加强臂是节臂与牵引组件之间连接的过渡件，而且还要与水保持接触，所以结构上要保证非常高的稳定性，而梯形相对于三角形或平行四边形在结构上都相对稳定，梯形封闭箱体结构比梯形框架结构又要进一步的稳固，所以加强臂可以很好的连接节臂与牵引组件，节臂向下倾斜30°时作业水深为6m，一般的湖底深度平均不超4m，所以节臂向下倾斜30°时牵引组件完全可以在水中自由调整工作位置。

作为优选技术方案，所述牵引组件包括中轴、轴承、桨轮、液压马达、限位环、定位螺母、转向摇臂、防滑板、马达外套壳；

所述中轴上端外表面加工有键槽，所述中轴上端与转向摇臂一端固定，所述转向摇臂与中轴接触的内表面加工有平键，所述转向摇臂另一端与液压伸缩缸铰接，所述中轴从上致下依次设置有转向摇臂、定位螺母、轴承、限位环，所述轴承与套管上下两端固定，所述中轴下端与马达外套壳固定，所述马达外套壳与液压马达静体固定，所述液压马达动体与桨轮固定，所述桨轮外毂设置有防滑板，所述桨轮的转向夹角为120°。中轴上端固定螺母对上端轴承进行位置固定，中轴下端限位环对下端轴承进行位置固定，防止下端轴承脱落，中轴通过轴承可以在套筒内自由转动，转向摇臂与中轴之间通过平键及键槽加大相互之间的连系，使得转向摇臂与中轴之间不会出现相互转动的情况，使中轴能刚好的跟着转向摇臂一起转动，通过桨轮外毂的防滑板可以加大桨轮与水中泥面的接触面积，加大桨轮的抓地力，保证桨轮所提供的牵引力，桨轮通过液压马达获得驱动力，而传统的马达驱动或者柴油机驱动相对于本驱动方式都存在有不足的地方，马达驱动的动力不足，不能满足水下牵引需要的动力，柴油机驱动的动力虽然能满足水下牵引需要的动力，但柴油机的能耗太大，而且不管是马达驱动或柴油机驱动都需要多台机器同时运行，成本相对来说较高，而本牵引装置的液压马达驱动，能耗低、动力高、推力大，成本也相对较低。

作为优选技术方案，所述防滑板的形状为三角状。防滑板的形状为三角状，在结构上相对于其他形状会更加稳固，虽然梯形结构相对与三角结构在稳定性上更有优势，但三角状的顶端压强远大于梯形结构的顶端压强，三角状更容易插入泥中，可以更好的为桨轮行走提供抓地力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.牵引装置在水中可以自适应水深，可以根据水底情况自动调整其所在的位置，不需要人为的控制，而且牵引装置通过支臂组件的支撑可以永久的保持垂直状态，不会出现牵引力时大时小的问题。

2.轴承滚珠的材质为氧化锆陶瓷材质，氧化锆陶瓷材质硬度高而且没有磁性，普通440不锈钢做滚珠，440不锈钢带有磁性，容易吸附水中的铁质碎屑，会造成滚珠的磨损，而340不锈钢的材质较软，不适合做滚珠，并且轴承转动壳片与轴承固定壳片之间存在排泄沟，当轴承滚珠转动时，附着在滚珠表面的杂质就会通过排泄沟跟着水流一起流到其它地方，减少水中杂质对滚珠或轴承壳片造成损伤。

3.牵引装置的桨轮通过液压马达获得驱动力，而传统的马达驱动或者柴油机驱动相对于本驱动方式都存在有不足的地方，马达驱动的动力不足，不能满足水下牵引需要的动力，柴油机驱动的动力虽然能满足水下牵引需要的动力，但柴油机的能耗太大，而且不管是马达驱动或柴油机驱动都需要多台机器同时运行，成本相对来说较高，而本牵引装置的液压马达驱动，能耗低、动力高、推力大，成本也相对较低。

附图说明

图1为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的左视图；

图2为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的俯视图；

图3为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的升降组件部分结构连接示意图；

图4为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的支臂组件部分架构连接示意图；

图5为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的加强臂与套管连接结构示意图；

图6为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的桨轮与液压马达连接示意图；

图7为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的转向摇臂结构示意图；

图8为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的中轴、套管、轴承及转向摇臂连接结构示意图；

图9为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的轴承结构示意图；

图10为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的中轴与马达外套壳连接结构示意图；

图11为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的图2中a区域的结构示意图；

图12为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的图2中b区域的结构示意图；

图13为本发明用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置的加强臂与牵引组件连接结构俯视图。

1、载体；2、升降组件；3、支臂组件；4、牵引组件；201、卷动机器；202、立柱；203、纵枕；204、斜撑；205、轴撑；206、第一滑轮组；207、角撑；208、横档；301、基座；302、节臂；303、转向拉索；304、桁架；305、加强臂；306、滑轮组；307、连接杆；308、套管；309、套筒；310、第二基座；311、拉环；312、滑轮固定座；313、液压伸缩缸；401、中轴；402、轴承；403、桨轮；404、液压马达；405、限位环；406、定位螺母；407、转向摇臂；408、防滑板；409、马达外套壳；40201、轴承转动壳片；40202、轴承滚珠；40203、轴承固定壳片；40204、排泄沟。

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。

实施例：如图1-13所示，一种用于浮动式水底除藻设备的无扰动牵引装置，该牵引装置包括载体1、升降组件2、支臂组件3、牵引组件4，支臂组件3一端与载体1前端面通过基座301、套筒309及固定销转动连接，支臂组件3另一端与牵引组件4通过套管308、中轴401及轴承402转动连接，升降组件2通过焊接固定安装在载体1一端上端面，升降组件2通过钢丝绳连接使支臂组件3上升或下降。

升降组件2包括卷动机器201、立柱202、第一滑轮组206，支臂组件3包括桁架304、滑轮组306、加强臂305、套管308，牵引组件4包括中轴401、轴承402、转向摇臂407，载体1上端面通过固定螺丝固定有卷动机器201，卷动机器201为一种用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的起重设备,可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物，如卷扬机、钢丝绳电动葫芦、环链电动提升机，载体1上端面焊接有立柱202，立柱202上端通过固定销固定第一滑轮组206，载体1与桁架304通过基座301、套筒309及固定螺丝实现转动连接，桁架304上端面焊接有滑轮组306，卷动机器201通过第一滑轮组206与滑轮组306实现桁架304上升或下降，桁架304另一端与加强臂305一端通过第二基座310、套筒309及固定螺丝实现转动连接，加强臂305另一端焊接有套管308，套管308两端焊接有轴承402，轴承402与中轴401焊接，中轴401与套管308通过轴承402实现转动连接，中轴401上端通过固定螺母固定有转向摇臂407。

轴承402上通过轴承固定壳片40203与轴承转动壳片40201相互配合产生排泄沟40204，排泄沟40204的开口方向朝向沟轴承固定壳片40203，轴承滚珠40202的材质为陶瓷。

轴承402包括轴承转动壳片40201、轴承滚珠40202、轴承固定壳片40203、排泄沟40204，轴承转动壳片40201焊接在中轴401上，轴承固定壳片40203焊接在套管308上，轴承固定壳片40203与轴承转动壳片40201之间通过轴承滚珠40202配合工作。

升降组件2包括卷动机器201、立柱202、纵枕203、斜撑204、轴撑205、第一滑轮组206、角撑207、横档208；

载体1上端面焊接有纵枕204，纵枕204上端面通过固定螺丝固定有卷动机器201，载体1上端面在垂直方向上焊接有立柱202，立柱202至少有两组，立柱202上端加工有轴孔，立柱202上端通过轴孔及固定螺丝固定有第一滑轮组206，立柱202在水平方向上焊接有横档208，横档208上端面焊接有轴撑205，轴撑205上端面加工有固定销槽，通过固定销槽对第一滑轮组206进一步固定支撑，两根立柱202通过与若干横档208、角撑207焊接在其两者之间连接形成若干三角结构，斜撑204一端与立柱202焊接，斜撑204另一端与纵枕203焊接，卷动机器201与第一滑轮组206通过钢丝绳连接，钢丝绳位于第一滑轮组206的滑轮槽内。

支臂组件3包括基座301、至少两组节臂302、转向拉索303、桁架304、加强臂305、滑轮组306、连接杆307、套管308、套筒309、第二基座310、拉环311、滑轮固定座312、液压伸缩缸313；

载体1前端面焊接有基座301，载体1前端面焊接有拉环311，节臂302两侧端面焊接有拉环311，节臂302一端焊接有套筒309，套筒309与基座301之间通过固定销连接，节臂302另一端焊接有第二基座310，节臂302与连接杆307通过固定螺丝及通孔转动连接，连接杆307两端加工有通孔，节臂302上端面与桁架304下端面焊接，桁架304上端面焊接有滑轮固定座312，滑轮固定座312与滑轮组306通过固定销转动连接，滑轮组306与第一滑轮组207之间通过钢丝绳连接，钢丝绳绕过滑轮组306的滑轮槽固定在立柱202上，加强臂305一端在水平方向焊接有套筒309，加强臂305通过第二基座310、套筒309及固定螺丝实现与节臂302转动连接，加强臂305另一端在垂直方向焊接有套管308，加强臂305侧端面焊接有液压伸缩缸313，转向拉索303一端与载体1前端的拉环311通过绳扣固定，转向拉索303另一端与节臂302侧端的拉环311通过绳扣固定。

桁架304的结构形状为梯形，节臂302与连接杆307连接形成平行四边形结构，节臂302两端为平行关节，加强臂305为梯形封闭式箱体结构，节臂302向下倾斜30°时作业水深为6m。

牵引组件4包括中轴401、轴承402、桨轮403、液压马达404、限位环405、定位螺母406、转向摇臂407、防滑板408、马达外套壳409；

中轴401上端外表面加工有键槽，中轴401上端与转向摇臂407一端通过固定螺母固定，转向摇臂407与中轴401接触的内表面加工有平键，转向摇臂407与中轴401通过平键及键槽再次进行位置固定，转向摇臂407另一端与液压伸缩缸313通过固定螺丝铰接，中轴401从上致下依次设置有转向摇臂407、定位螺母406、轴承402、限位环405，中轴401与定位螺母406通过螺纹固定，中轴401与轴承402焊接，中轴401与限位环405焊接，轴承402与套管308上下两端焊接，中轴401下端与马达外套壳409焊接，马达外套壳409与液压马达404静体通过固定螺丝固定，液压马达404动体与桨轮403通过固定螺丝固定，桨轮403外毂焊接有防滑板408，防滑板408的形状为三角状，桨轮403的转向夹角为120°。

本发明的工作原理：本牵引装置为双液压桨轮、双液压驱动及液压转向，控制卷动机器201外放钢丝绳时通过第一滑轮组206把节臂302放下，节臂302两端为平行关节，可以保证加强臂305一端不论节臂302怎么转动时都能保持垂直的状态，加强臂305是节臂302与桨轮403之间连接的过渡件，而且还要与水保持接触，所以结构上保证非常高的稳定性，节臂302向下倾斜30°时作业水深为6m，一般的湖底深度平均不超4m，所以节臂向下倾斜30°时桨轮403完全可以在水中自由调整工作位置，载体1搭载液压泵，液压泵工作时通过液压管把液压油传递到液压马达404处，液压马达404在液压油的作用下开始转动，桨轮403在液压马达404的驱动下开始向前转动，桨轮403的外毂加工有防滑板408，通过防滑板408增加桨轮403在水中的抓地力，提高桨轮403的牵引力，桨轮403的触地面积为50cm*20cm，触地压强为10n/cm2,桨轮403提供的牵引力为10000n，桨轮作业时速为2km/h，桨轮403的转向依靠液压伸缩缸313控制中轴401上端的转向摇臂407进行转向，加强臂305侧端面安装有液压伸缩缸313，液压伸缩缸313的伸缩杆与转向摇臂407铰接，需要转向时，液压泵给液压伸缩缸313a口输送液压油，伸缩杆开始向前伸出，转向摇臂407在伸缩杆伸出的作用下开始转动，桨轮403开始往一个方向转向；液压泵给液压伸缩缸313b口输送液压油时，伸缩杆开始向后缩回，转向摇臂407在伸缩杆缩回的作用下开始转动，桨轮403开始往另一个方向转向，桨轮403转动的夹角为120°，转向拉索303一端连接载体1另一端连接节臂302，转向拉索303对节臂302起到转向控制作用，防止节臂302在桨轮403转向时发生偏转，造成零部件的损坏，控制卷动机器201内收钢丝绳时通过第一滑轮组206把节臂302及桨轮403提出水面，方便对桨轮403进行维修。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。