本技術涉及水采機，特別是涉及一種被動式避讓機構及其測深水采機測桿防撞系統(tǒng)。

背景技術：

1、水采機工作環(huán)境為凹地鉀鹽礦床，將水采機測桿的測頭伸入水中后，在行進過程很容易發(fā)生碰撞導致測頭的傳感器損壞。經過長期觀察總結發(fā)現(xiàn)，測頭碰撞原因主要有以下幾點：一、水采機工作環(huán)境為凹地鉀鹽礦床，鹽池中水下地形起伏劇烈，干灘、淺灘、鹽花等復雜地形較多；二、外鹽池水面漂浮的輸鹵管、工作人員日常工作所需的交通艇、工作船以及堤壩等因素，同樣會對測桿造成影響，帶來安全風險；三、水采機依靠四條履帶行進，在運動過程中由于水深變化，中控室的操作人員還需根據水深和巖層厚度，實時通過履帶上四個液壓柱調整水采機至履帶高度，保障水采機在水面合理范圍，但同時又會導致水采機吃水不斷變化，此時若測頭需安裝的太淺容易露出水面無法正常工作，測頭安裝太深又容易撞到鹽層。因此，如何合理、有效地規(guī)避這些風險，保障系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、長期、有效運行是水采機正常工作的關鍵要素之一。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的是解決上述技術問題，提供一種被動式避讓機構及其測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，可有效的進行避讓，并在避讓完成后快速復位，使其重新進行工作，應用于采水機時，可有效的適應鹽池踩地形復雜、交通復雜等問題，保證采水機的安全、穩(wěn)定、長期、有效運行。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下方案：本實用新型公開了一種被動式避讓機構，包括u型架、固定架以及滑動桿，所述u型架的開口端鉸接在所述固定架上，所述u型架的閉口端設有滾輪軌道，所述滾輪軌道呈弧形延伸，所述滾輪軌道的延伸方向所在平面垂直于所述u型架的鉸接軸線，所述固定架上設有導向孔，所述導向孔位于所述u型架的開口端的覆蓋范圍內，所述滑動桿的一端貫穿所述導向孔，所述滑動桿的另一端固定連接有滾輪板，所述滾輪板上設有與所述滾輪軌道滾動配合的滾輪，所述滑動桿上套設有頂緊在所述固定架和所述滾輪板之間的壓縮彈簧。

3、優(yōu)選地，所述弧形為垂直于長軸截斷的半個橢圓形。

4、優(yōu)選地，所述u型架的兩個支臂位于所述u型架的開口端的一端通過鉸鏈與所述固定架鉸接。

5、還公開了一種測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，其特征在于，包括測桿防撞安裝架，所述測桿防撞安裝架包括支撐立架、供測桿安裝的測桿支架以及上述的被動式避讓機構，所述支撐立架安裝在行進設備上，所述固定架和所述u型架上下布置，所述固定架與所述支撐立架固定連接，所述u型架的鉸接軸線垂直于行進方向并水平延伸，所述滾輪軌道的延伸方向所在平面與進行方向平行并豎向設置，所述測桿支架安裝在所述u型架的閉口端的下方。

6、優(yōu)選地，所述測桿支架包括吊臂、擺臂以及伸縮缸，所述吊臂的頂端固定連接在所述u型架的閉合端遠離所述支撐立架的一側，所述伸縮缸的缸體鉸接在所述u型架的閉合端靠近所述支撐立架的一側，所述伸縮缸的缸體鉸接軸線平行于行進方向，所述擺臂與所述吊臂的底端、所述伸縮缸的活塞桿鉸接，所述吊臂的底端的鉸接軸線和所述伸縮缸的活塞桿的鉸接軸線平行于行進方向，所述擺臂的長度方向垂直于行進方向，所述測桿的測頭朝下的安裝在所述擺臂上，所述測桿的軸線與所述擺臂的長度方向平行。

7、優(yōu)選地，所述擺臂長度方向的兩端分別設有安裝板，所述安裝板上設有供所述測桿滑動的安裝孔，所述擺臂上設有位于所述擺臂兩端的所述安裝板之間的驅動缸，所述驅動缸的缸體固定連接在所述擺臂的一端，所述驅動缸的活塞桿與所述測桿固定連接，所述活塞桿的軸線方向與所述測桿的軸線方向相同。

8、優(yōu)選地，包括三維姿態(tài)傳感器和用于控制所述驅動缸、所述伸縮缸的控制設備，所述三維姿態(tài)傳感器安裝在所述測桿遠離測頭的一端，所述三維姿態(tài)傳感器與所述控制設備電連接。

9、優(yōu)選地，所述三維姿態(tài)傳感器外罩設有保護罩。

10、優(yōu)選地，包括gnss?rtk天線和內存儲有航道坐標數據和航道礦厚數據的數據庫存儲器，gnss?rtk天線安裝在所述保護罩內，所述數據庫存儲器安裝在所述控制設備內。

11、優(yōu)選地，所述測桿的測頭外罩設有保護籠。

12、本實用新型相對于現(xiàn)有技術取得了以下技術效果：

13、1.本實用新型中的被動式避讓機構，為一種被動越障方式，u型架部分受力，可以帶動滾輪軌道繞滾輪進行相對轉動，使得安裝在u型架上需避讓物體具有了轉動余量，可在遇到障礙物時，進行轉動越障，滑桿上的壓縮彈簧可在需避讓物體轉動時壓縮，為其提供彈性緩沖力，降低受撞的沖擊力，并在越障后提供彈性復位力，使需避讓物體回歸原位，再次進行正常工作，同時壓縮彈簧增加滾輪了和滾輪軌道之間的阻尼力，避免滾輪和滾輪軌道之間過于靈活，該被動式避讓機構可廣泛應用于各類需要避讓的設備中，尤其是采水機中。

14、2.本實用新型中的測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，采用了被動式避讓機構，使得測桿具有了轉動余量，可遇到障礙物進行旋轉越障，降低測頭受到的沖擊力，并在越障后，復位到原位繼續(xù)正常工作，同時壓縮彈簧增加滾輪了和滾輪軌道之間的阻尼力，避免滾輪和滾輪軌道之間過于靈活，受風浪而產生搖晃。

15、3.本實用新型中的測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，將測桿安裝架設置成了吊臂、擺臂、伸縮缸三個部分，在驅動缸的驅動下擺臂可以沿沿垂直于行進方向進行擺動，可使測桿預先回收，進行主動避障，或者在被動越障方式，無法有效越障時，導致測桿無法有效越過障礙物而發(fā)生拖拽時，進行主動回收。

16、4.本實用新型中的測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，將測桿滑動安裝在擺臂上，并在擺臂上安裝了驅動缸，對測桿高度進行調節(jié)，可適應采水機的吃水深度改變和輔助主動回收功能。

17、5.本實用新型中的測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，在測桿遠離測頭的一端設置三維姿態(tài)傳感器，可及時發(fā)現(xiàn)測桿受撞情況，及時做出相應處理，是進行被動越障，還是及時進行主動回收。

18、6.本實用新型中的測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，在控制設備內安裝了數據庫存儲器，并在測桿遠離測頭一端增設了gnss?rtk天線，通過數據庫內的航道坐標和航道礦厚信息，結合gnss?rtk天線測量的高程，可推算出行進方向前方最終的實際礦厚，預判撞擊可能性，提前主動回收測桿，從軟件和硬件上結合實現(xiàn)，預判避讓。

技術特征：

1.一種被動式避讓機構，其特征在于，包括u型架、固定架以及滑動桿，所述u型架的開口端鉸接在所述固定架上，所述u型架的閉口端設有滾輪軌道，所述滾輪軌道呈弧形延伸，所述滾輪軌道的延伸方向所在平面垂直于所述u型架的鉸接軸線，所述固定架上設有導向孔，所述導向孔位于所述u型架的開口端的覆蓋范圍內，所述滑動桿的一端貫穿所述導向孔，所述滑動桿的另一端固定連接有滾輪板，所述滾輪板上設有與所述滾輪軌道滾動配合的滾輪，所述滑動桿上套設有頂緊在所述固定架和所述滾輪板之間的壓縮彈簧。

2.根據權利要求1所述的一種被動式避讓機構，其特征在于，所述弧形為沿垂直于長軸截斷的半個橢圓形。

3.根據權利要求2所述的一種被動式避讓機構，其特征在于，所述u型架的兩個支臂位于所述u型架的開口端的一端通過鉸鏈與所述固定架鉸接。

4.一種測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，其特征在于，包括測桿防撞安裝架，所述測桿防撞安裝架包括支撐立架、供測桿安裝的測桿支架以及如權利要求1至3任意一項所述的被動式避讓機構，所述支撐立架安裝在行進設備上，所述固定架和所述u型架上下布置，所述固定架與所述支撐立架固定連接，所述u型架的鉸接軸線垂直于行進方向并水平延伸，所述滾輪軌道的延伸方向所在平面與進行方向平行并豎向設置，所述測桿支架安裝在所述u型架的閉口端的下方。

5.根據權利要求4所述一種測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，其特征在于，所述測桿支架包括吊臂、擺臂以及伸縮缸，所述吊臂的頂端固定連接在所述u型架的閉合端遠離所述支撐立架的一側，所述伸縮缸的缸體鉸接在所述u型架的閉合端靠近所述支撐立架的一側，所述伸縮缸的缸體鉸接軸線平行于行進方向，所述擺臂與所述吊臂的底端、所述伸縮缸的活塞桿鉸接，所述吊臂的底端的鉸接軸線和所述伸縮缸的活塞桿的鉸接軸線平行于行進方向，所述擺臂的長度方向垂直于行進方向，所述測桿的測頭朝下的安裝在所述擺臂上，所述測桿的軸線與所述擺臂的長度方向平行。

6.根據權利要求5所述一種測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，其特征在于，所述擺臂長度方向的兩端分別設有安裝板，所述安裝板上設有供所述測桿滑動的安裝孔，所述擺臂上設有位于所述擺臂兩端的所述安裝板之間的驅動缸，所述驅動缸的缸體固定連接在所述擺臂的一端，所述驅動缸的活塞桿與所述測桿固定連接，所述活塞桿的軸線方向與所述測桿的軸線方向相同。

7.根據權利要求6所述一種測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，其特征在于，包括三維姿態(tài)傳感器和用于控制所述驅動缸、所述伸縮缸的控制設備，所述三維姿態(tài)傳感器安裝在所述測桿遠離測頭的一端，所述三維姿態(tài)傳感器與所述控制設備電連接。

8.根據權利要求7所述一種測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，其特征在于，所述三維姿態(tài)傳感器外罩設有保護罩。

9.根據權利要求8所述一種測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，其特征在于，所述測桿的測頭外罩設有保護籠。

技術總結
本技術公開了一種被動式避讓機構及其測深水采機測桿防撞系統(tǒng)，屬于采水機技術領域，被動式避讓機構包括U型架、固定架和滑動桿，U型架開口端鉸接在固定架上，閉口端設有呈弧形延伸的滾輪軌道，固定架上設有導向孔，滑動桿一端貫穿導向孔，另一端固定有滾輪板，滾輪板上設有滾輪，滑動桿套設有頂緊在固定架和滾輪板之間的壓縮彈簧。防撞系統(tǒng)包括測桿防撞安裝架，測桿防撞安裝架包括支撐立架、測桿支架以及被動式避讓機構，固定架與支撐立架固定，測桿支架安裝在U型架的閉口端的下方?？捎行нM行避讓，并在避讓后快速復位，使其重新進行工作，應用于采水機時可保證采水機的安全、穩(wěn)定、長期、有效運行。

技術研發(fā)人員：姚莫白,劉清旺,王慶昌,康明,吳前鋒,李志遠,李偉,宮磊,楊柳,黎邦鋒,吳健,張微娜,朱海博,馬剛剛
受保護的技術使用者：國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司
技術研發(fā)日：20240428
技術公布日：2025/4/10