专利名称：无人驾驶气垫测量船声纳探头防撞保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防撞保护装置，尤其是无人驾驶气垫测量船的声纳探头防撞 保护装置。
背景技术：
我国大西南的河道地域，蕴藏着巨大的水利资源。然而由于地形复杂、河岸险峻、 水流湍急，勘测水文资料时难度极大。传统勘测方法是用小船载着声纳装置，沿钢索在河道 上横向航行，对河道地形进行勘测。急流、漩涡很容易将小船倾覆；造成人员伤亡，设备损坏 事故。为妥善解决上述问题，发明人提出采用无人驾驶遥控气垫船，在急流水面航行并 进行遥控勘测，能有效避开急流及漩涡影响而平稳地作业。然而安装在气垫船底部的声纳 探头的防撞问题，尚需急待解决。常规船舶底部外悬物防撞保护，仅需在外悬物航行前方设置挡块，并稍作流线处 理即可。由于对船舶航行影响极小，可忽略不计。但是，全垫升气垫船在水面处于漂浮状 态，从船上伸入水中的外悬物，产生的阻力对气垫船已有较大影响；再增加保护装置势必增 加更大的阻力，甚至直接影响到气垫船的航行安全，因而是不可行的。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种气垫船声 纳探头防撞保护装置，该装置应具有可迅速避让障碍、防撞效果好，航行阻力小的特点。本实用新型提供的技术方案是无人驾驶气垫测量船声纳探头防撞保护装置，包 括竖直安装在气垫船中心底部的一个声纳探杆，声纳探杆的顶端安装着声纳探头；其特征 在于该声纳探杆可转动地铰接在气垫船底部，另配有一使声纳探杆快速运动的动力机构。所述的声纳探杆通过一万向节机构铰接在气垫船底部的支架上，其铰接点中心与 声纳探杆的底端保持一定距离。所述的动力机构是连通气源的气缸，其中的气缸体也铰接在气垫船底部，气缸活 塞杆顶端与声纳探杆的底端铰接。所述气缸的气缸座与气垫船底部通过一球面铰铰接。所述气缸活塞杆顶端与声纳探杆的底端通过十字万向节铰接。所述气缸座与气垫船底部的铰接点中心，以及气缸活塞杆顶端与声纳探杆底端的 铰接点中心之间的连线，与声纳探杆竖直定位状态时的轴线同轴。本实用新型的工作原理是正常工作状态时，气垫船底部的声纳探杆竖直向下布 置(通常声纳探头垂直放置水面下200mm左右)，气缸中的高压气体压迫活塞杆对声纳探杆 的顶端施压；由于此时活塞杆对声纳探杆的压力方向与声纳探杆的轴线同轴(力臂长度为 零)，所以活塞杆对声纳探杆的力矩为零，声纳探杆的垂直状态稳定。当气垫船航行过程中 遇到障碍时，声纳探杆的下端被障碍物横向推动若干距离进而使声纳探杆的底端也往相反方向产生位移，此时活塞杆对声纳探杆的压力方向与声纳探杆的轴线发生偏移，转动力臂 立即产生；所形成的力矩顶压着声纳探杆转动，直至声纳探杆近似于水平位置为止(通过 活塞杆的长度限定，使声纳探头主动避开更大撞击而得到保护。而在越过障碍后，只需遥控 调节气阀(对气缸反向输气)使活塞杆反向拉动声纳探杆使其转动，直至声纳探杆重新复 位至竖直向下的状态；此后控制机构自动切换气阀，输入气缸中的高压气体再次压迫活塞 杆重新对声纳探杆的顶端施压，声纳探杆即又处于待触发状态。本实用新型的有益效果是由于所设置的机构反应灵敏，在触碰障碍的初期即能 自动快速转动声纳探杆以避开障碍物，既能防止声纳探头损坏，又能保持气垫船的平稳，可 靠地保证气垫船的航行安全；而且所设计的万向机构，能够保证在任何方向遇到碰撞时都 能灵活地反应。因而具有独特的防撞保护效果。
图1是无人驾驶遥控遥测气垫船的主视结构示意图。图2是图1中的声纳探杆的主视结构示意图。图3是该声纳探杆的转动状态示意图。
具体实施方式
如图所示，无人驾驶遥控遥测气垫船20的声纳探头防撞保护装置，包括竖直安装 在气垫船底部的一个声纳探杆6，声纳探杆的顶端安装着声纳探头7 ；该声纳探杆可转动地 铰接在气垫船底部，另配有一使声纳探杆快速运动的动力机构。图2中可知所述的声纳探 杆6通过一万向机构铰接在气垫船底部的支架8上，其铰接点中心5与声纳探杆的底端保 持一定距离(距离大小根据需要决定)。所述的动力机构是连通气泵的气缸3，其中的气缸体也铰接在气垫船底部(图中 可知气缸体与气垫船底部通过一球面铰2铰接)；而气缸活塞杆顶端与声纳探杆5的底端 铰接(图中可知是通过一十字万向节4铰接)。所述气缸座与气垫船底部的铰接点中心，以及气缸活塞杆顶端与声纳探杆底端的 铰接点中心之间的连线(即球面铰2中心与十字万向节4的中心连线)，与声纳探杆竖直定 位状态时的轴线同轴。
权利要求无人驾驶气垫测量船声纳探头防撞保护装置，包括竖直安装在气垫船底部的一个声纳探杆(6)，声纳探杆的顶端安装着声纳探头(7)；其特征在于该声纳探杆可转动地铰接在气垫船底部，另配有一使声纳探杆快速运动的动力机构。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶气垫测量船声纳探头防撞保护装置，其特征在于所 述的声纳探杆(6)通过一万向机构铰接在气垫船底部的支架(8)上，其铰接点中心(5)与 声纳探杆的底端保持一定距离。
3.根据权利要求1或2所述的无人驾驶气垫测量船声纳探头防撞保护装置，其特征在 于所述的动力机构是连通气源的气缸(3)，其中的气缸体也铰接在气垫船底部，气缸活塞杆 顶端与声纳探杆的底端铰接。
4.根据权利要求3所述的无人驾驶气垫测量船声纳探头防撞保护装置，其特征在于所 述气缸的气缸座与气垫船底部通过一球面铰(2)铰接。
5.根据权利要求4所述的无人驾驶气垫测量船声纳探头防撞保护装置，其特征在于所 述气缸活塞杆顶端与声纳探杆的底端通过一十字万向节(4)铰接。
6.根据权利要求5所述的无人驾驶气垫测量船声纳探头防撞保护装置，其特征在于所 述球面铰⑵的铰接点中心，以及十字万向节⑷的铰接点中心之间的连线，与声纳探杆竖 直定位状态时的轴线同轴。专利摘要本实用新型涉及一种防撞保护装置。所要解决的技术问题是提供的装置应具有可迅速避让障碍、防撞效果好，航行阻力小的特点。本实用新型提供的技术方案是无人驾驶气垫测量船声纳探头防撞保护装置，包括竖直安装在气垫船中心底部的一个声纳探杆，声纳探杆的顶端安装着声纳探头；其特征在于该声纳探杆可转动地铰接在气垫船底部，另配有一使声纳探杆快速运动的动力机构。所述的声纳探杆通过一万向节机构铰接在气垫船底部的支架上，其铰接点中心与声纳探杆的底端保持一定距离。所述的动力机构是连通气源的气缸，其中的气缸体也铰接在气垫船底部，气缸活塞杆顶端与声纳探杆的底端铰接。所述气缸座与气垫船底部通过一球面铰铰接。
文档编号G01C13/00GK201685813SQ20102010545
公开日2010年12月29日 申请日期2010年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者单治钢, 史建伟, 吴关叶, 周家明, 方舟, 齐大中 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院;浙江华东测绘有限公司;杭州大吉新材料开发有限公司;方舟