本發(fā)明屬于海洋觀測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及該領(lǐng)域中的一種船載牽引系統(tǒng)及使用該牽引系統(tǒng)的船載可旋轉(zhuǎn)全方位立體剖面觀測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

船基海洋觀測(cè)技術(shù)是一種用船作為觀測(cè)平臺(tái)組成的可移動(dòng)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要發(fā)展方向，利用船舶作活動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行海洋調(diào)查和觀測(cè)是海洋調(diào)查觀測(cè)技術(shù)發(fā)展的重要方面，是建設(shè)海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)的重要內(nèi)容。21世紀(jì)是海洋開(kāi)發(fā)的世紀(jì)，我國(guó)將更加關(guān)注在可持續(xù)發(fā)展前提下的海洋資源合理開(kāi)發(fā)和海洋環(huán)境保護(hù)。我國(guó)國(guó)務(wù)院在制定的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》(2006-2020)中將海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)技術(shù)列為前沿技術(shù)，船基海洋剖面觀測(cè)系統(tǒng)是該技術(shù)的一個(gè)組成部分，該技術(shù)不僅可以應(yīng)用于海洋資源的探測(cè)，海洋污染以及海洋災(zāi)害的防護(hù)，還可以應(yīng)用在導(dǎo)航定位、信息干擾等軍事目的，為維護(hù)海洋權(quán)益、開(kāi)發(fā)海洋資源和加強(qiáng)國(guó)防建設(shè)等活動(dòng)提供及時(shí)有效的決策依據(jù)，因此得到海洋大國(guó)的普遍關(guān)注。

船基海洋剖面觀測(cè)系統(tǒng)是該技術(shù)在船舶上的一個(gè)分支，船載牽引系統(tǒng)是該系統(tǒng)的重要組成部分?，F(xiàn)有的船載牽引系統(tǒng)一般采用絞車加a型架或懸臂的方式，通過(guò)鋼絲繩和設(shè)備的重量保持鋼絲繩張緊，進(jìn)而下放設(shè)備，屬于被動(dòng)放纜。但是現(xiàn)有的許多觀測(cè)設(shè)備使用的纜繩是質(zhì)量輕的凱夫拉纜繩或者鎧裝纜繩等等，有些情況下還需要觀測(cè)設(shè)備在水中不受繩子的拉力而自由下落，即觀測(cè)設(shè)備呈自由狀態(tài)，這就要求船載牽引系統(tǒng)具有主動(dòng)放纜功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種具有主動(dòng)放纜功能的船載牽引系統(tǒng)及使用該牽引系統(tǒng)的船載可旋轉(zhuǎn)全方位立體剖面觀測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種船載牽引系統(tǒng)，包括安裝在船體上的機(jī)架，其改進(jìn)之處在于：在機(jī)架上安裝可繞機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)支承，在回轉(zhuǎn)支承兩側(cè)的相對(duì)位置分別固定安裝絞車和放纜器；所述的絞車包括纏繞纜繩的卷筒，該卷筒的一側(cè)由電機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)，另一側(cè)固定安裝主動(dòng)鏈輪；所述的放纜器包括框架，在框架內(nèi)安裝表面帶有線槽的大輪，該大輪的一側(cè)與從動(dòng)鏈輪固定連接，該從動(dòng)鏈輪和前述的主動(dòng)鏈輪通過(guò)鏈條連接在一起形成鏈傳動(dòng)，從而使絞車的卷筒可以帶動(dòng)放纜器的大輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，纏繞在卷筒上的纜繩經(jīng)大輪上的線槽伸出或者拉回牽引系統(tǒng)，此外在框架內(nèi)還設(shè)置通過(guò)螺旋機(jī)構(gòu)與框架相連接的表面帶凸環(huán)的小輪，小輪的凸環(huán)與大輪的線槽位置相對(duì)，并且通過(guò)控制螺旋機(jī)構(gòu)的旋進(jìn)量可以調(diào)整小輪凸環(huán)和大輪線槽之間的距離。

進(jìn)一步的，所述的纜繩為凱夫拉纜繩或者鎧裝纜繩。

進(jìn)一步的，所述的電機(jī)為變頻電機(jī)。

進(jìn)一步的，所述的減速器為蝸輪蝸桿減速器。

進(jìn)一步的，在絞車的卷筒和放纜器的大輪之間設(shè)置有排纜器，纏繞在卷筒上的纜繩先經(jīng)過(guò)排纜器再經(jīng)大輪上的線槽伸出或者拉回牽引系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述的小輪還通過(guò)可與螺旋機(jī)構(gòu)同步旋進(jìn)的導(dǎo)軌與框架相連接。

進(jìn)一步的，所述的導(dǎo)軌為兩個(gè)，分別設(shè)置于螺旋機(jī)構(gòu)的兩側(cè)。

一種船載可旋轉(zhuǎn)全方位立體剖面觀測(cè)系統(tǒng)，使用上述的船載牽引系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于：所述的觀測(cè)系統(tǒng)還包括水下觀測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述的水下觀測(cè)系統(tǒng)包括與船載牽引系統(tǒng)的纜繩相連接的儀器艙，在儀器艙內(nèi)安裝水下攝像機(jī)、照明燈和ctd傳感器，所述的控制系統(tǒng)包括與船載牽引系統(tǒng)的電機(jī)電連接的變頻器、與水下觀測(cè)系統(tǒng)電連接的編碼器、顯示屏和中央處理器，中央處理器分別與變頻器、編碼器和顯示屏電連接。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明所公開(kāi)的船載牽引系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)計(jì)主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪的傳動(dòng)比及放纜器大輪的直徑，使大輪的線速度大于卷筒的線速度，在絞車的卷筒帶動(dòng)放纜器的大輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，纜繩在大輪和卷筒之間會(huì)產(chǎn)生一定的速度差；通過(guò)調(diào)整螺旋機(jī)構(gòu)的旋進(jìn)量可以調(diào)整小輪凸環(huán)和大輪線槽之間的距離，以便小輪凸環(huán)對(duì)大輪線槽內(nèi)的纜繩施以適當(dāng)?shù)膲壕o力。在上述速度差和壓緊力的共同作用下使纜繩保持張緊狀態(tài)，這樣纜繩就可以主動(dòng)釋放，而不需要纜繩足夠重或者有拉力作用在纜繩末端，使本船載牽引系統(tǒng)具有了主動(dòng)放纜功能，解決了纜繩和設(shè)備重量不夠的問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)了牽引設(shè)備在水中的自由下落。

本發(fā)明所公開(kāi)的船載牽引系統(tǒng)，絞車卷筒由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)主動(dòng)放纜的變頻調(diào)速和自鎖。

本發(fā)明所公開(kāi)的船載可旋轉(zhuǎn)全方位立體剖面觀測(cè)系統(tǒng)，由于其使用的船載牽引系統(tǒng)在機(jī)架上安裝可繞機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)支承，使觀測(cè)系統(tǒng)可以360°全方位探測(cè)；由于其使用的船載牽引系統(tǒng)能夠主動(dòng)放纜和自鎖，使該觀測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)不同深度下水文數(shù)據(jù)的剖面觀測(cè)?；剞D(zhuǎn)支承的一側(cè)安裝絞車，另一側(cè)安裝放纜器，水下觀測(cè)系統(tǒng)的儀器艙與伸出放纜器的纜繩相連接，該設(shè)計(jì)可以平衡水下觀測(cè)系統(tǒng)與絞車之間的力矩。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所公開(kāi)船載牽引系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1所公開(kāi)船載牽引系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1所公開(kāi)船載牽引系統(tǒng)中放纜器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4(a)是未使用本發(fā)明所公開(kāi)船載牽引系統(tǒng)的纜繩釋放過(guò)程示意圖；

圖4(b)是使用本發(fā)明所公開(kāi)船載牽引系統(tǒng)的纜繩釋放過(guò)程示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例1所公開(kāi)船載可旋轉(zhuǎn)全方位立體剖面觀測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1，如圖1所示，本實(shí)施例公開(kāi)了一種船載牽引系統(tǒng)，包括安裝在船體上的機(jī)架1，在機(jī)架上安裝可繞機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)支承2，在回轉(zhuǎn)支承兩側(cè)的相對(duì)位置分別固定安裝絞車3和放纜器4；如圖2所示，所述的絞車3包括纏繞纜繩31的卷筒32，該卷筒32的一側(cè)由電機(jī)33通過(guò)減速器34驅(qū)動(dòng)，另一側(cè)固定安裝主動(dòng)鏈輪35；如圖3所示，所述的放纜器4包括框架41，在框架41內(nèi)安裝表面帶有線槽421的大輪42，該大輪42的一側(cè)與從動(dòng)鏈輪43固定連接，該從動(dòng)鏈輪43和前述的主動(dòng)鏈輪35通過(guò)鏈條連接在一起形成鏈傳動(dòng)，從而使絞車的卷筒32可以帶動(dòng)放纜器的大輪42同步轉(zhuǎn)動(dòng)，纏繞在卷筒上的纜繩經(jīng)大輪上的線槽伸出或者拉回牽引系統(tǒng)，此外在框架41內(nèi)還設(shè)置通過(guò)螺旋機(jī)構(gòu)44與框架相連接的表面帶凸環(huán)451的小輪45，小輪的凸環(huán)與大輪的線槽位置相對(duì)，并且通過(guò)控制螺旋機(jī)構(gòu)的旋進(jìn)量可以調(diào)整小輪凸環(huán)和大輪線槽之間的距離。

作為一種可供選擇的方式，在本實(shí)施例中，所述的纜繩為凱夫拉纜繩或者鎧裝纜繩。所述的電機(jī)為變頻電機(jī)。所述的減速器為蝸輪蝸桿減速器。在絞車的卷筒和放纜器的大輪之間設(shè)置有排纜器36，纏繞在卷筒上的纜繩先經(jīng)過(guò)排纜器再經(jīng)大輪上的線槽伸出或者拉回牽引系統(tǒng)。所述的小輪45還通過(guò)可與螺旋機(jī)構(gòu)44同步旋進(jìn)的導(dǎo)軌46與框架相連接。所述的導(dǎo)軌為兩個(gè)，分別設(shè)置于螺旋機(jī)構(gòu)的兩側(cè)。導(dǎo)軌可以在螺旋機(jī)構(gòu)帶動(dòng)小輪移動(dòng)時(shí)起到導(dǎo)向作用。

本實(shí)施例所公開(kāi)的船載牽引系統(tǒng)的工作過(guò)程為：在電機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，卷筒一側(cè)的主動(dòng)鏈輪以鏈傳動(dòng)的方式帶動(dòng)與從動(dòng)鏈輪固定連接的大輪同步旋轉(zhuǎn)，纏繞在卷筒上的纜繩就可以先經(jīng)過(guò)排纜器再經(jīng)大輪上的線槽伸出或者拉回牽引系統(tǒng)。

通過(guò)設(shè)計(jì)主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪的傳動(dòng)比及大輪的直徑，使大輪的線速度大于卷筒的線速度，在卷筒帶動(dòng)大輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，纜繩在大輪和卷筒之間會(huì)產(chǎn)生一定的速度差；通過(guò)調(diào)整螺旋機(jī)構(gòu)的旋進(jìn)量可以調(diào)整小輪凸環(huán)和大輪線槽之間的距離，以便小輪凸環(huán)對(duì)大輪線槽內(nèi)的纜繩施以適當(dāng)?shù)膲壕o力。在上述速度差和壓緊力的共同作用下使纜繩保持張緊狀態(tài)，這樣纜繩就可以主動(dòng)釋放，而不需要纜繩足夠重或者有拉力作用在纜繩末端，使本船載牽引系統(tǒng)具有了主動(dòng)放纜功能。圖4(a)是未使用本實(shí)施例所公開(kāi)船載牽引系統(tǒng)的纜繩釋放過(guò)程示意圖，纜繩呈松弛狀態(tài)，不能主動(dòng)放纜。圖4(b)是使用了本實(shí)施例所公開(kāi)船載牽引系統(tǒng)的纜繩釋放過(guò)程示意圖，纜繩呈張緊狀態(tài)，可以主動(dòng)放纜。

如圖5所示，本實(shí)施例還公開(kāi)了一種船載可旋轉(zhuǎn)全方位立體剖面觀測(cè)系統(tǒng)，使用上述的船載牽引系統(tǒng)，所述的觀測(cè)系統(tǒng)還包括水下觀測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述的水下觀測(cè)系統(tǒng)包括與船載牽引系統(tǒng)的纜繩相連接的儀器艙，在儀器艙內(nèi)安裝水下攝像機(jī)、照明燈和ctd傳感器，所述的控制系統(tǒng)包括與船載牽引系統(tǒng)的電機(jī)電連接的變頻器、與水下觀測(cè)系統(tǒng)電連接的編碼器、顯示屏和中央處理器，中央處理器分別與變頻器、編碼器和顯示屏電連接。

本實(shí)施例所公開(kāi)的船載可旋轉(zhuǎn)全方位立體剖面觀測(cè)系統(tǒng)的工作過(guò)程為：通過(guò)控制系統(tǒng)的變頻器控制船載牽引系統(tǒng)伸出或者拉回纜繩使水下觀測(cè)系統(tǒng)至不同水深以便進(jìn)行不同深度下水文數(shù)據(jù)的剖面觀測(cè)?？刂葡到y(tǒng)的編碼器可以實(shí)時(shí)獲取水下觀測(cè)系統(tǒng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)及深度信息并通過(guò)顯示屏顯示輸出?？刂葡到y(tǒng)的中央處理器分別與上述的變頻器、編碼器和顯示屏電連接并控制它們工作。此外由于其使用的船載牽引系統(tǒng)在機(jī)架上安裝可繞機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)支承，使觀測(cè)系統(tǒng)可以360°全方位探測(cè)。