一种浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置的制作方法

1.本实用新型属于海底探测技术领域，尤其涉及一种浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置。


背景技术：

2.现有技术：
3.海底浅地层剖面探测是一种基于声学原理的连续走航式探测水下地层结构和构造的地球物理方法，由于其灵敏度和分辨率高、连续性好且能高效地探测水下地层的地质特征及其分布而在海洋工程勘察中得到了广泛应用。浅地层剖面仪是一种用于分辨水底以下不同地层分布情况的地球物理勘测仪器系统。浅地层剖面仪一般由浅剖拖鱼、电缆、甲板处理器与安装了相应浅剖探测数据收集的软件的笔记本组成。浅剖拖鱼实际上是一种低频率的声呐换能器，可以依据探测区域的地质特征发送适宜的探测声波，并实时接收海底地层产生的回波。在实际海底探测过程中，探测船将浅剖拖鱼置于海面下0.5m以下，探测船使用拖缆在海面以下进行走航式拖带，以获取连续的海底地层信息。浅剖拖鱼在水面以下采集数据后，通过电缆将数据信息通过电缆传输至船上的甲板处理器，用以获取海底地层探测数据。
4.但本技术发明人发现上述现有技术至少存在如下技术问题：
5.远海探测作业中，面对的海况往往较为复杂，需要较大的探测船以保障探测安全，但是较大的探测船由于船体大，推进功率大，螺旋桨射流流速较高，航行过程中在船尾会激起较大的尾流。当探测船周边有高速船只经过时，会激起一定范围内的涌浪，对正在进行拖拽探测的浅剖拖鱼水下姿态产生一定影响。特别是在高涌浪条件下，波浪起伏会导致托鱼横移明显，影响数据采集质量，降低探测精度。
6.由于现有数据采集技术中，船尾射流、波浪起伏等环境影响因素对数据采集质量有较大影响，而且存在容易产生浅剖拖鱼搁浅、受损等严重后果的问题。同时，解决上述技术问题的难度在于：
7.1、在探测船尾拖拖拽浅剖拖鱼时，探测船遇到突发情况，突然降速或拐弯时有搁浅风险。这是由于在进行大范围区域探测时，需要在探测区域内布置测线，测线即为探测船的预设，一般测线为多条平行的直线，间距50～100m不等，当探测船完成一条直测线后，需要掉头进入下一条航迹线进行探测，即进行为180
°
转弯，为缩短转弯半径，在转弯过程中探测船需要提前降速。降速转弯过程中，探测船尾拖拖拽的浅剖拖鱼失去了原有航行方向的拖拽动力，在重力作用影响下，会导致整体下沉。由于测线尽头往往为探测区水域边界，可能存在水深较浅的情况，极易发生搁浅。同样的，在到水深较浅的水域，浅剖拖鱼亦有搁浅风险，搁浅会对仪器产生严重损坏。
8.2、浅剖拖鱼在尾拖过程中，入水深度受到船速影响，不能固定在水面以下某一距离，影响数据采集质量，降低探测精度。
9.3、浅剖拖鱼在尾拖过程中受到水流影响，横摆幅度增大，难以固定航向，严重影响
数据采集质量。
10.解决上述技术问题的难度和意义：
11.因此，基于这些问题，提供一种结构简单，使用方便，性能可靠，实现浅剖拖鱼船尾拖拽过程中，降低浅剖拖鱼搁浅风险、固定深度、减小横摆幅度的浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置具有重要的实用价值。


技术实现要素：

12.本技术目的在于为解决现有技术中技术问题而提供一种结构简单，使用方便，性能可靠，实现浅剖拖鱼船尾拖拽过程中，降低浅剖拖鱼搁浅风险、固定深度、减小横摆幅度的浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置。
13.本技术实施例为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
14.一种浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置，所述浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置包括两个对称设置的浮筒，所述浮筒两端各套有前连接板固定箍和后连接板固定箍，所述前连接板固定箍之间通过前连接板连接固定，所述后连接板固定箍之间通过后连接板连接固定，所述后连接板上表面两端设置有两个尾舵固定螺丝孔，所述尾舵固定螺丝孔与尾舵旋转机构的尾舵固定螺丝配合，所述尾舵旋转机构的数量为两个，对称设置在所述浮式拖拽设备中心线两侧的两个浮筒尾部，所述尾舵旋转机构包括尾舵控制杆，所述尾舵控制杆包括相互连接的横杆和竖杆，所述横杆末端通过焊接的方式连接尾舵控制板，所述尾舵控制板上设置有扇形通孔，尾舵固定螺丝顶部穿过扇形通孔，末端插入连接板上的尾舵固定螺丝孔。
15.这样设置的目的是通过拧紧尾舵固定螺丝，将尾舵控制板固定于后连接板上，使尾舵控制杆、尾舵与浮式拖拽设备相对固定，最终设置尾舵的固定偏转角度。
16.本技术实施例还可以采用以下技术方案：
17.在上述浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置中，进一步的，每个浮筒上下各布置一个固定环，固定环通过焊接的方式连接于浮筒尾部平面上。
18.这样设置的目的是使尾舵控制杆垂直插入固定环后，可以水平方向自由转动，带动尾舵改变角度。
19.在上述浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置中，进一步的，所述浮筒前部为半球体，后部为圆柱体。
20.在上述浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置中，进一步的，所述前连接板上设有牵引环和电缆安装孔，所述牵引环位于前连接板的前端，所述电缆安装孔位于前连接板的后端中部，前连接板固定箍和后连接板固定箍底部通过浅剖拖鱼挂架连接，浅剖拖鱼挂架中间设置底部牵引孔。
21.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：
22.1、本实用新型现有设备在工作时，可以在探测船突然转弯、降速过程中依靠自身浮力使浅剖拖鱼悬浮于水中，克服突然失去拖拽动力时发生自沉的现象，防止浅剖拖鱼搁浅，降低搁浅对浅剖拖鱼的损伤的概率，减少仪器的损坏几率，保障设备顺利通过浅水区。
23.2、本实用新型探测船船速发生加、减速或航线发生转变时，使浅剖拖鱼维持在水面以下设定距离，深度不发生剧烈改变，提高采集数据连续性。
24.3、本实用新型通过调节尾舵控制板使尾舵发生旋转，在高涌浪条件下，减少横移摆幅，保持测线航向，提高数据采集质量，保障设备在高涌浪复杂海况下的安全工作。
25.4、本实用新型通过对浅剖拖鱼进行浮式拖拽，一方面解决了设备在复杂海域和复杂海况下海底探测的技术难点，提高了工作效率，拓展了浅剖仪的工作场景；另一方面浮式拖拽装置结构简单、使用方便、性能可靠、轻便牢固，使浅剖拖鱼在海上高涌浪条件下探测作业过程中，减少横移摆动幅度，保持测线航向，提高数据采集质量。
附图说明
26.以下将结合附图来对本技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本技术范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
27.图1是实施例一的顶部示意图；
28.图2是实施例一的底部示意图。
29.图中：1、牵引环，2、前连接板，3、前连接板固定箍，4、电缆安装孔，5、浮筒，7、后连接板，8、后连接板固定箍，9、底部牵引孔，10、浅剖拖鱼挂架；
30.21、尾舵固定螺丝，22、尾舵控制板，23、尾舵控制杆，24、尾舵，25、固定环。
具体实施方式
31.所述浮式船尾拖拽装置包含牵引环1，前连接板2，前连接板固定箍3，电缆安装孔4，两个浮筒5，尾舵连杆固定架6，后连接板7，后连接板固定箍8。所述两个浮筒5通过前连接板固定箍3与后连接板固定箍8分别进行固定，所述前连接板固定箍3与后连接板固定箍8顶部分别通过焊接固定前连接板2与后连接板7。浅剖拖鱼挂架10通过焊接分别于前连接板固定箍3底部和后连接板固定箍8底部固定，浅剖拖鱼挂架10中间设置底部牵引孔9。所述前连接板2上设置有牵引环1与电缆安装孔4。浅剖仪拖鱼前端使用绳索或钢丝通过底部牵引孔9与所述浮式拖拽装置相连接，电缆通过电缆安装孔4与所述浮式拖拽装置相连接。牵引环1用于探测船拖缆安装，拖拽缆绳一端系于探测船上，另一端系与牵引环1上。
32.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
33.实施例1
34.一种浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置，所述浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置包括两个对称设置的浮筒5，所述浮筒两端各套有前连接板固定箍3和后连接板固定箍8，所述前连接板固定箍3之间通过前连接板2连接固定，所述后连接板固定箍8之间通过后连接板7连接固定，所述后连接板7上表面两端设置有两个尾舵固定螺丝孔，所述尾舵固定螺丝孔与尾舵旋转机构的尾舵固定螺丝配合，所述尾舵旋转机构的数量为两个，对称设置在所述浮式拖拽设备中心线两侧的两个浮筒5尾部，所述尾舵旋转机构包括尾舵控制杆23，所述尾舵控制杆23包括相互连接的横杆和竖杆，所述横杆末端通过焊接的方式连接尾舵控制板22，所述尾舵控制板22上设置有扇形通孔，尾舵固定螺丝21顶部穿过扇形通孔，末端插入连接板7上的尾舵固定螺丝孔。
35.这样设置的目的是通过拧紧尾舵固定螺丝21，将尾舵控制板22固定于后连接板7
上，使尾舵控制杆23、尾舵24与浮式拖拽设备相对固定，最终设置尾舵24的固定偏转角度。
36.实施例2
37.在实施例一的基础上，所述前连接板2上设有牵引环1和电缆安装孔4，所述牵引环1位于前连接板2的前端，所述电缆安装孔4位于前连接板2的后端中部，前连接板固定箍3和后连接板固定箍8底部通过浅剖拖鱼挂架10连接，浅剖拖鱼挂架10中间设置底部牵引孔9。
38.所述前连接板2前部设置有牵引环1，用于探测船拖缆安装，拖拽缆绳一端系于探测船上，另一端系与牵引环1上。
39.所述前连接板2中间开孔作为电缆安装孔4。所述电缆安装孔4用于安装浅剖仪数据电缆。浅剖拖鱼数据传输电缆从电缆安装孔4孔底部插入，而后从上部穿出，一端连接探测船上的数据接收电脑，另一端连接浅剖拖鱼。
40.所述前连板固定箍3和后连接板固定箍8底部，焊接安装浅剖拖鱼挂架10，中间开孔作为底部牵引孔9，所述底部牵引孔9用于连接浅剖拖鱼与所述浮式船尾拖拽装置。
41.工作过程：所述浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置工作时，将所述浮式拖拽装置漂浮于水面之上，将拖缆一端系于所述浮式船尾拖拽装置前部的牵引环1上，拖缆另外一端连接探测船船尾。
42.浅剖拖鱼由电缆安装孔4自下而上穿出，使电缆与所述浮式船尾拖拽装置相连接。前连接板2与电缆安装孔4可保护通讯电缆不受外力影响，保证探测精度及设备安全。
43.探测船行驶过程中，探测船采用船尾拖曳式的方式进行走航式探测。当在探测过程中遭遇船速突降时，船速降低，浮式拖拽装置依靠浮力依然漂浮在水面之上，并具有向前的速度，浮式拖拽装置与浅剖拖鱼之间采用软性或刚性连接，均可保持浅剖拖鱼与装置相对静止，这使得浅剖拖鱼保持在水下悬浮深度不变，防止浅剖拖鱼在浅水区探测时出现搁浅，导致损坏仪器。
44.实施例3
45.在实施例一的基础上，所述浮筒5前部为半球体，后部为圆柱体，以降低水中前进时的阻力。
46.实施例4
47.在实施例一的基础上，每个浮筒5上下各布置一个固定环25，固定环25通过焊接的方式连接于浮筒5尾部平面上。
48.实施例5
49.在实施例一的基础上，当拖鱼在探测过程中遭遇稳定横向流的情况时，卸下后连接板7上旋紧的尾舵固定螺丝21，转动调节尾舵控制板22，使尾舵控制杆23以固定环25为轴进行转动，使得尾舵24联动，舵面偏转为特定角度。旋紧尾舵固定螺丝21，使整个尾舵旋转机构与所述浮式船尾拖拽装置相对固定，两个尾舵24舵面平行固定为特定角度，保障拖鱼前进航线为直线。采用双尾舵设计，即设置两个并排的尾舵24，是为了增强所述浮式船尾拖拽装置高速行进中的定向性。
50.工作过程：当在探测过程中遭遇水流突变时，浮式拖拽装置整体会随水流方向产生整体横移，偏离设定的航测线，这时可以调节尾舵控制轮10，使尾舵9舵面偏转为特定角度，以适应突变水流，减小浅剖拖鱼横移摆幅。当在探测过程中遭遇稳定横流时，可以在探测作业开始前，调节尾舵控制轮10，使尾舵9舵面偏转为特定角度，用以调直测线方向，在探
测过程中可与探测船航迹线保持在一条直线上，提高探测数据质量。
51.实施例6
52.东营港某港区航道内往来船只众多，涌浪较大，海况复杂，给现场探测造成很大影响。为适应复杂海况，选取了较大排水量的探测船，但探测船尾流较大，船尾通过拖缆拖拽的浅剖拖鱼姿态不够稳定。当探测船多次往返横穿航道并掉头时，船速发生改变，船尾通过拖缆拖拽的浅剖拖鱼入水深度发生改变，对探测数据精度有一定影响。为此，使用实施例四的浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置，保证了采集数据精度，探测顺利完成。
53.工作过程：外业探测工作中，将配有浮式拖拽装置的浅剖托鱼从船舶后方放入海中，通过拖绳一端固定于探测船尾部，另一端与装置中牵引环固定。当航道内有船驶过需要避让时，可以适当降低船速，浅剖拖鱼不会因为探测船突然降速导致浅剖拖鱼入水深度发生改变，当探测船附近遇到横流时，配有浮式拖拽装置的浅剖拖鱼不会因为水流影响航向，可以在一定范围内保持航向，使得采集的数据资料稳定、可靠，满足后期研究数据处理需要。
54.综上所述，本实用新型提供一种结构简单，使用方便，性能可靠，实现保护浅剖托鱼船尾拖带过程中降低浅剖拖鱼搁浅风险、固定深度、减小横摆幅度的浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置。
55.以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置，其特征在于：所述浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置包括两个对称设置的浮筒，所述浮筒两端各套有前连接板固定箍和后连接板固定箍，所述前连接板固定箍之间通过前连接板连接固定，所述后连接板固定箍之间通过后连接板连接固定，所述后连接板上表面两端设置有两个尾舵固定螺丝孔，所述尾舵固定螺丝孔与尾舵旋转机构的尾舵固定螺丝配合，所述尾舵旋转机构的数量为两个，对称设置在所述浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置中心线两侧的两个浮筒尾部，所述尾舵旋转机构包括尾舵控制杆，所述尾舵控制杆包括相互连接的横杆和竖杆，所述横杆末端通过焊接的方式连接尾舵控制板，所述尾舵控制板上设置有扇形通孔，尾舵固定螺丝顶部穿过扇形通孔，末端插入连接板上的尾舵固定螺丝孔。2.根据权利要求1所述的浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置，其特征在于：每个浮筒上下各布置一个固定环，固定环通过焊接的方式连接于浮筒尾部平面上。3.根据权利要求1所述的浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置，其特征在于：所述浮筒前部为半球体，后部为圆柱体。4.根据权利要求3所述的浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置，其特征在于：所述前连接板上设有牵引环和电缆安装孔，所述牵引环位于前连接板的前端，所述电缆安装孔位于前连接板的后端中部，前连接板固定箍和后连接板固定箍底部通过浅剖拖鱼挂架连接，浅剖拖鱼挂架中间设置底部牵引孔。

技术总结
本实用新型属于海底探测技术领域，尤其涉及一种浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置，所述浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置包括两个对称设置的浮筒，所述浮筒两端各套有前连接板固定箍和后连接板固定箍，所述前连接板固定箍之间通过前连接板连接固定，所述后连接板固定箍之间通过后连接板连接固定，所述后连接板上表面两端设置有两个尾舵固定螺丝孔，所述尾舵固定螺丝孔与尾舵旋转机构的尾舵固定螺丝配合。本实用新型提供一种结构简单，使用方便，性能可靠，实现浅剖拖鱼船尾拖拽过程中，降低浅剖拖鱼搁浅风险、固定深度、减小横摆幅度的浅地层剖面仪浮式船尾拖拽装置。仪浮式船尾拖拽装置。仪浮式船尾拖拽装置。


技术研发人员：王天祥 赵海涛 胡保安 贾志远 程瑾 张勇 马永刚 殷瑞林 张更生
受保护的技术使用者：中交天津航道局有限公司
技术研发日：2022.11.22
技术公布日：2023/6/27