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具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置的制作方法

文檔序號(hào):4129384閱讀:1828來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種海洋技術(shù)領(lǐng)域的裝置,具體地說(shuō),涉及的是一種具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置。
背景技術(shù)
海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和資源調(diào)查中,經(jīng)常需要對(duì)海洋動(dòng)力環(huán)境進(jìn)行長(zhǎng)期定點(diǎn)實(shí)時(shí)立體監(jiān)測(cè),即進(jìn)行海洋水體中不同剖面參數(shù)(如溫度、鹽度、流速和光學(xué)特性量)的測(cè)量,希望可以在惡劣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的全天候長(zhǎng)期連續(xù)定點(diǎn)觀測(cè)。這就要求攜帶傳感器的測(cè)量平臺(tái)能夠在所測(cè)量的深度范圍內(nèi)不停的作往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng),若采用海洋觀測(cè)站或海洋調(diào)查船來(lái)投放并保證測(cè)量平臺(tái)的運(yùn)行,將需要大量的人力、物力和財(cái)力。若沒(méi)有海洋觀測(cè)站或海洋調(diào)查船,則能源供給又成為一個(gè)很大的問(wèn)題。如果能充分利用海洋無(wú)時(shí)不在的波浪能,則是解決上述矛盾的很好方案。一般在待測(cè)海域表面投放一半徑稍大的浮球,浮球下端懸掛一接近該區(qū)域海水深度的引導(dǎo)鋼纜,鋼纜下端分別懸掛鏈條和重物等張緊裝置,以使鋼纜在水中盡量鉛直并隨浮球的升降而上下運(yùn)動(dòng)(浮球的運(yùn)動(dòng)靠海浪驅(qū)動(dòng))。希望測(cè)量時(shí)沒(méi)有海洋觀測(cè)站和調(diào)查船, 平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)也不需要靠電池等供給能量。這里要求測(cè)量平臺(tái)能夠沿引導(dǎo)鋼纜先不斷下降, 當(dāng)下降到預(yù)定深度,測(cè)量平臺(tái)開(kāi)始上升,當(dāng)上升到預(yù)期處,測(cè)量平臺(tái)再下潛,如此反復(fù),并在升、降過(guò)程中,置于測(cè)量平臺(tái)上的傳感器進(jìn)行參數(shù)測(cè)量,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該觀測(cè)區(qū)域長(zhǎng)期連續(xù)不同剖面的立體觀測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足,提供一種具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置,能夠滿足上述的要求,此裝置固定于測(cè)量平臺(tái)上,由它將海浪驅(qū)動(dòng)浮球,從而帶動(dòng)鋼纜的升降運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成測(cè)量平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)。此機(jī)械裝置無(wú)需靠電動(dòng)部件來(lái)驅(qū)動(dòng), 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該觀測(cè)區(qū)域長(zhǎng)期連續(xù)不同剖面的立體觀測(cè)。為實(shí)現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明所述的具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置,包括雙層套筒、限位器、滾球,所述雙層套筒內(nèi)外筒貼在一起且可相對(duì)運(yùn)動(dòng),內(nèi)筒的兩端各有一限位器,鋼纜穿過(guò)此雙層套筒。外筒靠?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)封閉的腔室,腔室內(nèi)設(shè)有滾球,雙層套筒的外筒固定在剖面測(cè)量平臺(tái)上。所述雙層套筒,內(nèi)、外筒的配合尺寸要恰到好處,保證它們?cè)诤K凶陨砩颠\(yùn)動(dòng)且不受限位器的推動(dòng)時(shí),不會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng);而在限位器的推動(dòng)下又能比較容易的產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所述內(nèi)筒比外筒長(zhǎng)一些,限位器防止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外筒滑出內(nèi)筒,內(nèi)筒內(nèi)徑比鋼纜的直徑稍大,引導(dǎo)鋼纜穿過(guò)此雙層套筒。所述雙層套筒一側(cè)長(zhǎng)度方向的中間位置挖切出一個(gè)上下狹長(zhǎng)的腔室,腔室的形成靠把內(nèi)筒全部挖透,外筒靠?jī)?nèi)側(cè)進(jìn)行挖切,挖切部分由下到上逐漸變大,但不把外筒挖透,這樣靠套筒的一側(cè)就形成一個(gè)封閉的腔室,然后在腔室內(nèi)放一尺寸合適的滾球。本發(fā)明中,腔室中的滾球由于受自身的重力處于腔室的底端,鋼纜向下移動(dòng)時(shí),因摩擦,滾球會(huì)進(jìn)一步貼緊并擠壓住鋼纜,這樣此機(jī)構(gòu)就會(huì)帶動(dòng)測(cè)量平臺(tái)隨著鋼纜的下移而往下移動(dòng)。一旦鋼纜開(kāi)始上升,由于滾球和鋼纜間存在摩擦,滾球就被鋼纜帶著上移,進(jìn)入腔室上部尺寸比較大的空間里,滾球?qū)︿摾|的壓力消失,鋼纜就能無(wú)阻礙的向上運(yùn)動(dòng),測(cè)量平臺(tái)則受慣性作用,仍停在原處不動(dòng)。當(dāng)海面浮球隨波浪下沉,鋼纜再次下移,滾球下移并擠緊鋼纜,帶動(dòng)測(cè)量平臺(tái)下移,這樣海面波浪的重復(fù)運(yùn)動(dòng)就使測(cè)量平臺(tái)不斷下沉。測(cè)量平臺(tái)下沉到最底端后,連于鋼纜上的下阻尼器就會(huì)擋住此裝置內(nèi)筒的底端, 外筒會(huì)相對(duì)于內(nèi)筒繼續(xù)下移,而容納滾球的腔室就會(huì)變大,滾球遠(yuǎn)離鋼纜,此時(shí),測(cè)量平臺(tái)相對(duì)于鋼纜自由活動(dòng)。由于平臺(tái)上除了懸掛傳感器外,還有浮力部件(如浮子等),能保證整個(gè)測(cè)量平臺(tái)呈正浮力狀態(tài),這樣,此機(jī)械結(jié)構(gòu)松弛時(shí),測(cè)量平臺(tái)相對(duì)于鋼纜自由活動(dòng),它將自由上浮,當(dāng)上浮到測(cè)量范圍的最上端處,鋼纜上固定著一個(gè)上阻尼器,它擋住裝置的內(nèi)筒,而外筒繼續(xù)上移,滾球又進(jìn)入擠緊鋼纜的狀態(tài),從而開(kāi)始測(cè)量平臺(tái)的另一個(gè)下移過(guò)程, 如此往復(fù)循環(huán),就可實(shí)現(xiàn)上述所要求的測(cè)量平臺(tái)的上下移動(dòng)。本發(fā)明機(jī)械裝置不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低廉,更重要的是無(wú)論測(cè)量平臺(tái)在上浮或下潛的過(guò)程中,都無(wú)需任何電動(dòng)部件的推動(dòng)或帶動(dòng),包括上浮與下潛之間狀態(tài)的轉(zhuǎn)換都是完全依靠海洋上無(wú)時(shí)不在的波浪能。且由此裝置帶動(dòng)的測(cè)量平臺(tái)上可根據(jù)不同的用途搭載溫、鹽、壓、營(yíng)養(yǎng)鹽及聲納等各種海洋化學(xué)元素探測(cè)傳感器或聲、光等物理探測(cè)傳感器,實(shí)現(xiàn)了海洋環(huán)境要素在無(wú)人值守和無(wú)需供給動(dòng)力情況下的全天候?qū)崟r(shí)立體測(cè)量。應(yīng)該說(shuō)它是海洋環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)的一種重要手段和未來(lái)的發(fā)展方向。此機(jī)械裝置同樣適用于其它類似場(chǎng)合,如需要單方向傳動(dòng)。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中下潛模式的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中上升模式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為外筒,2為滾球,3為上限位器,4為下限位器,5為內(nèi)筒,6為鋼纜6。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的解釋,但是以下的內(nèi)容不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1所示,本實(shí)施例提供一種具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置,其主體是一個(gè)雙層套筒,外筒1、內(nèi)筒5貼在一起且可相對(duì)運(yùn)動(dòng),內(nèi)筒5的上下兩端各設(shè)上限位器3、 下限位器4,鋼纜6穿過(guò)此雙層套筒。外筒1靠?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)封閉的腔室,腔室內(nèi)設(shè)有滾球 2,外筒1固定在剖面測(cè)量平臺(tái)上。本實(shí)施例中,外筒1、內(nèi)筒5的配合尺寸要恰到好處,保證它們?cè)诤K凶陨砩颠\(yùn)動(dòng)且不受限位器的推動(dòng)時(shí),不會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng);而在上限位器3、下限位器4的推動(dòng)下又能比較容易的產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施例中,內(nèi)筒5比外筒1長(zhǎng)一些,內(nèi)筒5內(nèi)徑比鋼纜6的直徑稍大,引導(dǎo)鋼纜 6穿過(guò)此雙層套筒。
本實(shí)施例中,在套筒一側(cè)長(zhǎng)度方向的中間位置挖切出一個(gè)上下狹長(zhǎng)的腔室,腔室的形成靠把內(nèi)筒5全部挖透,外筒1靠?jī)?nèi)側(cè)進(jìn)行挖切,挖切部分由下到上逐漸變大,但不把外筒1挖透,這樣靠套筒的一側(cè)就形成一個(gè)封閉的腔室,然后在腔室內(nèi)放一尺寸合適的滾球。如圖2(a)所示。腔室中的滾球由于受自身的重力處于腔室的底端,鋼纜6向下移動(dòng)時(shí),因摩擦,滾球會(huì)進(jìn)一步貼緊并擠壓住鋼纜6,這樣此機(jī)構(gòu)就會(huì)帶動(dòng)測(cè)量平臺(tái)隨著鋼纜6的下移而往下移動(dòng)。一旦鋼纜6開(kāi)始上升,由于滾球和鋼纜6間存在摩擦,滾球就被鋼纜6帶著上移,進(jìn)入腔室上部尺寸比較大的空間里,滾球?qū)︿摾|6的壓力消失,鋼纜6就能無(wú)阻礙的向上運(yùn)動(dòng), 測(cè)量平臺(tái)則受慣性作用,仍停在原處不動(dòng)。當(dāng)海面浮球隨波浪下沉,鋼纜6再次下移,滾球下移并擠緊鋼纜6,帶動(dòng)測(cè)量平臺(tái)下移,這樣海面波浪的重復(fù)運(yùn)動(dòng)就使測(cè)量平臺(tái)不斷下沉。測(cè)量平臺(tái)下沉到最底端后,連于鋼纜6上的下阻尼器就會(huì)擋住此裝置內(nèi)筒5的底端,外筒1會(huì)相對(duì)于內(nèi)筒5繼續(xù)下移,而容納滾球的腔室就會(huì)變大,滾球遠(yuǎn)離鋼纜6,此時(shí),測(cè)量平臺(tái)相對(duì)于鋼纜6自由活動(dòng),如圖2(b)所示。由于平臺(tái)上除了懸掛傳感器外,還有浮力部件(如浮子等),能保證整個(gè)測(cè)量平臺(tái)呈正浮力狀態(tài),這樣,此機(jī)械結(jié)構(gòu)松弛時(shí),測(cè)量平臺(tái)相對(duì)于鋼纜6自由活動(dòng),它將自由上浮,當(dāng)上浮到測(cè)量范圍的最上端處,鋼纜6上固定著一個(gè)上阻尼器,它擋住裝置的內(nèi)筒5,而外筒1繼續(xù)上移,滾球又進(jìn)入擠緊鋼纜6的狀態(tài),從而開(kāi)始測(cè)量平臺(tái)的另一個(gè)下移過(guò)程,如此往復(fù)循環(huán),就可實(shí)現(xiàn)上述所要求的測(cè)量平臺(tái)的上下移動(dòng)。本實(shí)施例中,主體用PVC材料加工而成,貼著不銹鋼纜6的滾球選用鋼質(zhì)材料。這種設(shè)計(jì)可使系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行數(shù)周。本發(fā)明通過(guò)開(kāi)合可變的特性帶動(dòng)測(cè)量平臺(tái)不停的在海面以下做垂直方向的上下運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守的情況下,進(jìn)行全天候長(zhǎng)期連續(xù)定點(diǎn)的測(cè)量海洋環(huán)境垂直剖面參數(shù)。此機(jī)械裝置除具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單性和制造成本低廉的特點(diǎn)外,更顯著的優(yōu)點(diǎn)為自身的升降運(yùn)動(dòng)和開(kāi)合狀態(tài)的變化全是靠海上無(wú)時(shí)不在的波浪能,無(wú)需電動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng),從而很好的解決海上自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的能源供應(yīng)問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.一種具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置,其特征在于包括雙層套筒、限位器和滾球,所述雙層套筒內(nèi)外筒貼在一起且可相對(duì)運(yùn)動(dòng),內(nèi)筒的兩端各有一限位器,鋼纜穿過(guò)此雙層套筒,外筒靠?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)封閉的腔室,腔室內(nèi)設(shè)有滾球,外筒固定在測(cè)量平臺(tái)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置,其特征在于所述內(nèi)筒比外筒長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置,其特征在于所述內(nèi)筒內(nèi)徑比鋼纜的直徑稍大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置,其特征在于所述雙層套筒一側(cè)長(zhǎng)度方向的中間位置挖切出一個(gè)上下狹長(zhǎng)的腔室,腔室的形成靠把內(nèi)筒全部挖透,外筒靠?jī)?nèi)側(cè)進(jìn)行挖切,挖切部分由下到上逐漸變大,但不把外筒挖透,這樣靠套筒的一側(cè)就形成一個(gè)封閉的腔室。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置,其特征在于所述雙層套筒采用PVC材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置,其特征在于所述滾球貼著不銹鋼纜,滾球選用鋼質(zhì)材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種具有自動(dòng)打開(kāi)和鎖緊功能的機(jī)械裝置,包括雙層套筒、限位器和滾球,所述雙層套筒內(nèi)外筒貼在一起且可相對(duì)運(yùn)動(dòng),內(nèi)筒的兩端各有一限位器,鋼纜穿過(guò)此雙層套筒,外筒靠?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)封閉的腔室,腔室內(nèi)設(shè)有滾球,雙層套筒的外筒固定在測(cè)量平臺(tái)上。本發(fā)明機(jī)械裝置不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低廉,更重要的是無(wú)論測(cè)量平臺(tái)在上浮或下潛的過(guò)程中,都無(wú)需任何電動(dòng)部件的推動(dòng)或帶動(dòng),實(shí)現(xiàn)了海洋環(huán)境要素在無(wú)人值守和無(wú)需供給動(dòng)力情況下的全天候?qū)崟r(shí)立體測(cè)量。
文檔編號(hào)B63B22/04GK102452456SQ20101052223
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者沈詩(shī)文, 茅菁, 韓飛 申請(qǐng)人:茅菁
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