本發(fā)明涉及海洋裝置布收放裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于浮力的滑道式浮標(biāo)收放系統(tǒng)，所述收放系統(tǒng)主要適用于大型海洋浮標(biāo)。

背景技術(shù)：

海洋水紋環(huán)境檢測、氣象資料搜集以及海上航道規(guī)劃等是我國走向藍(lán)海戰(zhàn)略的重要方向，而海上大型浮標(biāo)可以對一定區(qū)域范圍內(nèi)的海洋環(huán)境進(jìn)行長期、持續(xù)觀測，實踐證明通過布置海上浮標(biāo)可以有效地對海上風(fēng)浪環(huán)境、水紋信息甚至海底地震等進(jìn)行檢測，通過海上大型浮標(biāo)的建設(shè)可以提高我國海上綜合科考水平。

海上浮標(biāo)具有尺度大、質(zhì)量重等特點，傳統(tǒng)的浮標(biāo)投放方式是通過海洋浮標(biāo)調(diào)查船從港口將浮標(biāo)拖帶至投放點進(jìn)行投放，拖帶的航速6kn左右，航速低、耗時長，投放效率低下，這種拖帶浮標(biāo)布放方式制約了大型海上浮標(biāo)的建設(shè)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請人針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點進(jìn)行改進(jìn)，提供一種投放效率高且安全的基于浮力的滑道式浮標(biāo)收放系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

基于浮力的滑道式浮標(biāo)收放系統(tǒng)，包括浮標(biāo)和用于裝載浮標(biāo)的船只，船只尾部設(shè)有用來容置浮標(biāo)的浮標(biāo)艙，浮標(biāo)艙內(nèi)設(shè)有滑道，浮標(biāo)支撐于滑道上；浮標(biāo)艙的尾部設(shè)有可開閉的水密門；船只上設(shè)有拖曳絞車和牽引絞車，拖曳絞車通過拖曳繩與浮標(biāo)形成可拆卸式連接，牽引絞車通過牽引繩與浮標(biāo)形成可拆卸式連接；船只的尾部設(shè)有浮態(tài)調(diào)整系統(tǒng)，所述浮態(tài)調(diào)整系統(tǒng)包括壓載艙及壓載艙的注水管路和排水管路，浮標(biāo)艙設(shè)有排水管路。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：

所述浮標(biāo)包括圓盤形基座，圓盤形基座上設(shè)有至少一個系纜樁一和至少一個系纜樁二，拖曳絞車通過拖曳繩與系纜樁一形成可拆卸式連接，牽引絞車通過牽引繩與系纜樁二形成可拆卸式連接。

所述系纜樁一、系纜樁二的數(shù)量分別為一個、二個，系纜樁一與系纜樁二沿著圓盤形基座的圓周方向布置，且兩個系纜樁二的連線位于圓盤形基座的直徑方向上，所述連線與系纜樁一所在圓盤形基座的徑向方向垂直；拖曳絞車設(shè)在船只的中縱剖面上，牽引絞車、牽引繩均與系纜樁二對應(yīng)設(shè)置，兩臺牽引絞車關(guān)于船只的中縱剖面對稱布置。

所述浮標(biāo)艙為相對于船只中縱剖面對稱的結(jié)構(gòu)。

所述船只設(shè)有分別用來對拖曳繩和牽引繩導(dǎo)向的纜樁，且從纜樁引出的繩段夾角銳角。

所述夾角為30°～50°。

所述滑道設(shè)在浮標(biāo)艙的底部，滑道的數(shù)量至少兩個，且滑道在尾部設(shè)有向下的傾斜段。

所述圓盤形基座的底部為漸縮結(jié)構(gòu)，滑道包括側(cè)滑道和中間滑道，側(cè)滑道對應(yīng)于所述漸縮結(jié)構(gòu)的側(cè)向設(shè)置，中間滑道對應(yīng)于所述漸縮結(jié)構(gòu)的底部設(shè)置。

所述滑道采用重載滾輪滑道。

所述浮標(biāo)艙內(nèi)設(shè)有垂向限位機構(gòu)和縱向限位機構(gòu)，分別用于浮標(biāo)的垂向和縱向限位。

本發(fā)明的技術(shù)效果：

1、本發(fā)明在船只設(shè)置了壓載艙及其注水和排水系統(tǒng)，通過壓載來調(diào)整船只的浮態(tài)處于尾傾狀態(tài)或非尾傾狀態(tài)，在船只上尾部可開閉且通過尾部打開可與海水連通的浮標(biāo)艙用來容置浮標(biāo)，在船只上設(shè)有由拖曳絞車、牽引絞車和纜繩與浮標(biāo)上的系纜樁組成的拖曳牽引機構(gòu)，實現(xiàn)浮標(biāo)的拖曳牽引，基于浮態(tài)調(diào)整為尾傾狀態(tài)及使海水進(jìn)入浮標(biāo)艙的設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)浮標(biāo)在浮力作用下脫離浮標(biāo)艙，實現(xiàn)布放；在浮標(biāo)艙內(nèi)設(shè)置供浮標(biāo)滑動的滑道，在回收浮標(biāo)時，便于將浮標(biāo)拖曳至浮標(biāo)艙，實現(xiàn)浮標(biāo)的回收，相比于傳統(tǒng)的由拖帶船拖帶浮標(biāo)布放方式，本發(fā)明大為提高了浮標(biāo)的布放效率。

2、本發(fā)明進(jìn)一步將拖曳絞車布置在船只的中縱剖面上，將浮標(biāo)上的系纜樁一所在圓盤形基座的徑向方向與兩個系纜樁二的連線垂直，并且使兩臺牽引絞車相對于船只的中縱剖面對稱布置，由此不僅能夠?qū)崿F(xiàn)浮標(biāo)的拖曳牽引，而且還能夠控制浮標(biāo)的姿態(tài)。

3、本發(fā)明在浮標(biāo)艙內(nèi)設(shè)置滑道，且根據(jù)浮標(biāo)的底部形狀來設(shè)計滑道的具體位置和數(shù)量，進(jìn)一步在滑道的尾部設(shè)置有傾斜段，回收浮標(biāo)時，能夠更好地控制浮標(biāo)的運動，在浮標(biāo)存放在浮標(biāo)艙內(nèi)時，可在垂直方向上為浮標(biāo)提供支撐力。

本發(fā)明基于船只浮態(tài)調(diào)整、尾部可開閉并且通過尾部打開與海水連通的浮標(biāo)艙、拖曳牽引及底部滑道的設(shè)置來實現(xiàn)浮標(biāo)收放，避免了傳統(tǒng)拖帶浮標(biāo)布放效率低的不足，尤其適用于大型海洋浮標(biāo)的布放。

附圖說明

圖1為本發(fā)明船只尾部容置有浮標(biāo)的浮標(biāo)艙的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中cl表示船只的中心線。

圖2為本發(fā)明所述船只的俯視圖，其中，浮標(biāo)艙的水密門處于打開狀態(tài)，浮標(biāo)已經(jīng)布放并脫離船只，圖中cl表示船只的中心線。

圖3為本發(fā)明所述浮標(biāo)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3的俯視圖。

圖5為浮標(biāo)出入浮標(biāo)艙的狀態(tài)示意圖。

圖6為浮標(biāo)布放到位后的示意圖。

圖7為浮標(biāo)回收到位后的示意圖

其中：1、浮標(biāo)；101、圓盤形基座；102、系纜樁一；103、系纜樁二；104、基塔；2、船只；3、浮標(biāo)艙；301、滑道；3011、側(cè)滑道；3012、中間滑道；302、水密門；4、拖曳絞車；5、牽引絞車；6、拖曳繩；7、牽引繩；8、壓載艙；9、纜樁；10、系纜絞盤；11、固定式多功能機械手。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的具體實施方式。

見圖1、圖2、圖5，本發(fā)明包括浮標(biāo)1和用于裝載浮標(biāo)1的船只2，船只2尾部設(shè)有用來容置浮標(biāo)1的浮標(biāo)艙3，浮標(biāo)艙3內(nèi)設(shè)有滑道301，浮標(biāo)1支撐于滑道301上；浮標(biāo)艙3的尾部設(shè)有可開閉的水密門302；船只2上設(shè)有拖曳絞車4和牽引絞車5，拖曳絞車4通過拖曳繩6與浮標(biāo)1形成可拆卸式連接，牽引絞車5通過牽引繩7與浮標(biāo)1形成可拆卸式連接；船只2的尾部設(shè)有浮態(tài)調(diào)整系統(tǒng)，所述浮態(tài)調(diào)整系統(tǒng)包括壓載艙8及壓載艙8的注水管路和排水管路(圖中未示出)，浮標(biāo)艙3設(shè)有排水管路(圖中未示出)，壓載艙8的數(shù)量可以設(shè)置多個。其中，水密門302為現(xiàn)有技術(shù)，可借鑒大型登陸艦的水密性塢門，將其設(shè)置為與浮標(biāo)艙3的艙體結(jié)構(gòu)可相對旋轉(zhuǎn)從而打開或關(guān)閉的門體結(jié)構(gòu)；所述壓載艙8的注水管路和排水管路、浮標(biāo)艙3的排水管路均為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，其中，壓載艙8的注水管路和排水管路使用壓載泵，壓載泵將海水由注水管路注入壓載艙8，壓載泵的進(jìn)水口還連接有排水管路，用來排出壓載艙8內(nèi)的海水，而浮標(biāo)艙8的排水管路則通過海水泵將浮標(biāo)艙3內(nèi)的海水排出，為了防止水倒流，可在壓載艙8的注水管路和排水管路上、浮標(biāo)艙3的排水管路上均安裝止回閥。所謂浮標(biāo)艙3的尾部，與船只2的尾部方向相同，即指船只2長度方向上船艏方向為前部，船艉方向為尾部。

具體地，見圖3、圖4、圖6，所述浮標(biāo)1包括圓盤形基座101和豎立在圓盤形基座101上的基塔104，基塔104上可布置各類傳感器及通信設(shè)備以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳送，圓盤形基座101上設(shè)有至少一個系纜樁一102和至少一個系纜樁二103，拖曳絞車4通過拖曳繩6與系纜樁一102形成可拆卸式連接，牽引絞車5通過牽引繩7與系纜樁二103形成可拆卸式連接；進(jìn)一步地，所述系纜樁一102、系纜樁二103的數(shù)量分別為一個、二個，系纜樁一102與系纜樁二103沿著圓盤形基座101的圓周方向布置，且兩個系纜樁二103的連線位于圓盤形基座101的直徑方向上，兩個系纜樁二103的連線與系纜樁一102所在圓盤形基座101的徑向方向垂直；拖曳絞車4設(shè)在船只2的中縱剖面上，牽引絞車5、牽引繩7均與系纜樁二103對應(yīng)設(shè)置，即每一個系纜樁二103對應(yīng)設(shè)置一牽引絞車5，且二者之間通過牽引繩7實現(xiàn)連接，兩臺牽引絞車5關(guān)于船只2的中縱剖面對稱布置。為了方便回收浮標(biāo)1，在系纜樁一102所在圓盤形基座101的徑向方向上關(guān)于圓盤形基座101的中軸線對稱布置有一個系纜樁一102，拖曳繩6可與浮標(biāo)1上的任一系纜樁一102進(jìn)行連接。

浮標(biāo)艙3為相對于船只2的中縱剖面對稱的結(jié)構(gòu)。

見圖2，船只2設(shè)有分別用來對拖曳繩6和牽引繩7導(dǎo)向的纜樁9，且從纜樁9引出的繩段夾角α銳角，所述夾角α為30°～50°。

進(jìn)一步地，所述滑道301設(shè)在浮標(biāo)艙3的底部，滑道301的數(shù)量至少兩個，且滑道301在尾部設(shè)有向下的傾斜段，所述傾斜段的設(shè)置便于浮標(biāo)1出入浮標(biāo)艙3；滑道301的浮標(biāo)艙3內(nèi)的設(shè)置位置和數(shù)量可以根據(jù)圓盤形基座101的形狀來設(shè)置，本發(fā)明所述圓盤形基座101的底部為漸縮結(jié)構(gòu)，滑道301包括側(cè)滑道3011和中間滑道3012，側(cè)滑道3011對應(yīng)于所述漸縮結(jié)構(gòu)的側(cè)向設(shè)置，中間滑道3012對應(yīng)于所述漸縮結(jié)構(gòu)的底部設(shè)置。本發(fā)明主要適用于大型海洋浮標(biāo)，故滑道301優(yōu)選采用重載滾輪滑道。

浮標(biāo)艙3內(nèi)設(shè)有垂向限位機構(gòu)和縱向限位機構(gòu)，分別用于浮標(biāo)1的垂向和縱向限位，所述縱向限位機構(gòu)和垂向限位機構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，所述縱向限位機構(gòu)可以采用在設(shè)置在浮標(biāo)艙3內(nèi)的可伸縮鎖緊機構(gòu)，如使用氣缸控制限位塊伸縮或者使用電磁鐵與彈簧組成的限位機構(gòu)，在浮標(biāo)1回收時沿著滑道301回收到位后，通過控制限位塊伸縮從而在縱向上對浮標(biāo)限位，也可以在浮標(biāo)底部設(shè)置限位凹槽，在浮標(biāo)艙3內(nèi)設(shè)置可伸縮的線限位柱，當(dāng)浮標(biāo)1回收到位后，通過控制限位柱的伸縮，使其與浮標(biāo)1底部的縣為凹槽接合，從而對浮標(biāo)1進(jìn)行縱向限位，當(dāng)然，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的其他已有限位方式；所述垂向限位機構(gòu)同樣可以采用氣缸控制的可伸縮的頂緊結(jié)構(gòu)，或者電磁鐵和彈簧組成的可伸縮的頂緊結(jié)構(gòu)。

浮標(biāo)1在浮標(biāo)艙3內(nèi)的初始狀態(tài)定位支撐在滑道301上，即拖曳絞車4引出的拖曳繩6與浮標(biāo)1上的系纜樁一102連接，兩臺牽引絞車5引出的牽引繩7分別繞經(jīng)纜樁9后與兩個系纜樁二103分別連接，拖曳絞車4、牽引絞車5、拖曳繩4、牽引繩6則一同對浮標(biāo)進(jìn)行橫向限位，通過所述縱向限位機構(gòu)和垂向限位機構(gòu)對浮標(biāo)進(jìn)行縱向、垂向的限位，船只2攜帶浮標(biāo)1航行至浮標(biāo)1布放目的地，布放和回收浮標(biāo)1的說明如下：

1、浮標(biāo)1的布放：首先通過壓載艙8的注水管路對壓載艙8注水進(jìn)行預(yù)壓載，而工作人員則進(jìn)入浮標(biāo)艙3解除浮標(biāo)1的縱向限位和垂向限位，開啟浮標(biāo)艙3的水密門302，海水進(jìn)入浮標(biāo)艙3，繼續(xù)調(diào)整壓載使船只2處于尾傾狀態(tài)，當(dāng)船只2尾部吃水達(dá)到一定數(shù)值時，浮標(biāo)艙3內(nèi)的浮標(biāo)處于漂浮狀態(tài)，此時，滑道301不再承受浮標(biāo)1的重力，操縱船只2前進(jìn)，使浮標(biāo)1基于浮力的作用自水密門302逐漸脫離浮標(biāo)艙3，見圖6，圖6中船只2尾部所示浮標(biāo)1為脫離3水密門后的狀態(tài)，此時可以調(diào)整船只2的位置，牽引浮標(biāo)，使浮標(biāo)1投放至最終目的地，通過人工或機械解除拖曳繩6、牽引繩7與浮標(biāo)1的連接，由此完成其布放，如圖6中雙點劃線所示浮標(biāo)所在位置。為了提高工作安全性，本發(fā)明可在船只2上設(shè)置有固定式多功能機械手11，其為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，其結(jié)構(gòu)可參照公布號為cn102807165a公布的中國發(fā)明專利中公開的固定式多功能機械手，通過固定式多功能機械手11解除拖曳繩6、牽引繩7與浮標(biāo)1的連接。

2、浮標(biāo)1的回收：通過固定式多功能機械手11將拖曳繩6與系纜樁一102連接，將牽引繩7與系纜樁二103連接，壓載艙8通過注水管路進(jìn)行預(yù)壓載，打開水密門302使海水進(jìn)入浮標(biāo)艙3，調(diào)整壓載艙8的壓載使船只2處于尾傾狀態(tài)，操縱船只2，使船頭迎浪航行，在拖曳繩6和牽引繩7的拖曳力、牽引力以及浮力的作用下，浮標(biāo)1沿著滑道301滑進(jìn)浮標(biāo)艙3，圖5所示為浮標(biāo)1駛上滑道301的狀態(tài)示意圖，當(dāng)浮標(biāo)1回收到位后，由所述縱向限位機構(gòu)和垂向限位機構(gòu)分別對浮標(biāo)1進(jìn)行縱向限位和垂向限位，而拖曳絞車4、牽引絞車5、拖曳繩4、牽引繩6則一同對浮標(biāo)進(jìn)行橫向限位，圖7所示為浮標(biāo)回收到位后的狀態(tài)，浮標(biāo)1最終定位支撐在滑道301上，關(guān)閉水密門302，并打開浮標(biāo)艙3的排水管路，將浮標(biāo)艙3內(nèi)的海水排出，同時通過壓載艙8的排水管路將壓載艙9內(nèi)的海水排出，恢復(fù)船只2正常航行時的浮態(tài)。

以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。