一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架、方法

1.本发明涉及船用设备技术领域，特别涉及一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架、方法。


背景技术：

2.多波束测量是目前人类探索水底的重要测绘仪器设备，主要应用于水下地形地貌测绘、水下目标打捞、水下管道铺设等，在使用时通常悬挂安装在船体的两侧船舷上。
3.由于船只的设计建造过程中的制式并不统一，测量船的船舷样式不一致，所以使用多波束测量设备时需要提前到现场进行查看船只，针对不同船只的船舷样式，有针对性的现场设计制造多波束设备的安装支架，通常需要通过焊接的形式固定，由于施工现场的不确定性，很难保证可以在现场找到焊机和专业的技术人员进行焊接，这极大的增加了多波束设备的安装难度。
4.现有的通用性多波束安装支架依旧存在较多的问题，首先其通过设计的焊接点在船舷上方焊接，没有避免焊接的技术步骤，且当采用木质渔船进行搭载测量时，其无法进行焊接，将会导致多波束安装支架无法使用；其次，有些通用性多波束安装支架采用与船舷之间螺丝固定的形式，需要在船舷的上方以及侧面进行打孔，这只适用于具有侧面防护甲板和平顶面船舷；最后，现有的安装支架多数通过悬挂单点固定，多波束的安装竖管与船体的固定点较少，而安装竖管的长度较长，固定点减少的情况下，在测量船航行过程中竖管会产生大幅度且高频率的振动，极大的影响多波束设备的数据质量；因此以上设计并没有从根本上解决多波束安装支架的通用性问题。
5.多波束设备在工作时需要姿态传感器和双gnss天线与换能器部分保持刚性几何关系，避免在航行过程中船只的俯仰角、横滚角、航向角、升沉参数对多波束数据的影响，现有的多波束安装支架只能单纯的安装多波束换能器部分，无法安装多波束设备所需要的姿态传感器和双gnss天线，需要人工测量姿态传感器、双gnss天线、换能器之间的位置关系，存在较大的测量误差，影响多波束测量的数据质量。


技术实现要素：

6.本发明提出了一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架、方法，解决现有技术中，多波束设备在船舷上固定时存在通用性差的问题。
7.一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，包括：船舷、u形夹具、安装竖管、固定法兰盘、船舷夹持平台、天线固定支架和姿态传感器固定支架；
8.u形夹具倒立设置，包括顶壁、短侧壁和长侧壁，所述安装竖管底部与所述固定法兰盘同轴焊接，管身通过锁扣半圆结构连接所述长侧壁，短侧壁和长侧壁之间设有所述船舷夹持平台，顶壁顶部设有所述姿态传感器固定支架和天线固定支架，天线固定支架两端设有天线支柱；
9.船舷夹持平台夹持在所述船舷上，长侧壁位于船舷外侧，短侧壁位于船舷内侧。
10.优选地，所述锁扣半圆结构为环抱式，包括锁扣和半圆环，所述半圆环套在安装竖管上，锁扣处设有锁死螺栓；
11.所述锁扣半圆结构沿安装竖管长度方向设有多个。
12.优选地，长侧壁上设有沿其高度方向的侧槽，侧槽的弧度与所述半圆环的弧度一致，半圆环的一段外环固定在所述侧槽中。
13.优选地，短侧壁和长侧壁上各设有两个长圆形螺丝孔，长圆形螺丝孔沿侧壁的高度方向延伸；
14.所述船舷夹持平台包括两个夹板，所述两个夹板分别连接短侧壁和长侧壁，每个夹板侧面铰连接四个按方形排布的推杆螺丝，两个位于同一竖线上的推杆螺丝穿过对应侧壁上的一个长条螺丝孔。
15.优选地，所述固定法兰盘底部固定有多波束传感器。
16.优选地，推杆螺丝通过限位框上的螺母固定，短侧壁的推杆螺丝上设有推杆手轮。
17.优选地，顶壁顶部设有顶部支架，顶部支架的一端设有所述姿态传感器固定支架，天线支架固定在所述顶部支架上且垂直顶部支架设置。
18.优选地，每个侧壁上还设有两个限位框，两个限位框包围在侧壁上，分别位于长条螺丝孔的顶部和底部，限位框上的螺母用于旋进所述推杆螺丝，同一水平线上的两个推杆螺丝使用同一个限位框。
19.优选地，所述限位框的一个长边设有缺口，所述缺口设在靠近安装竖管的侧壁侧面上；
20.所述限位框通过限位螺丝固定在侧壁上。
21.一种船舷悬挂安装的多波束设备安装支架的安装方法，使用所述的一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，包括：
22.s1.将多波束设备安装在安装竖管底部的固定法兰盘上；
23.s2.在船上选择准备放置多波束的船舷位置，提起多波束设备安装支架，使船舷位于两个夹板之间，确定长侧壁上的夹板的倾斜角度；
24.s3.将多波束设备安装支架取下放回到船的甲板上，调整长侧壁上的螺母，当推杆螺丝改变位置时，夹板会随之改变倾斜角度，使其贴合船舷外侧；
25.s4.再次提起多波束设备安装支架，使船舷位于两个夹板之间，使长侧壁上的夹板紧贴船舷，然后转动短侧壁上连接螺母的推杆扳手，调整短侧壁上的夹板角度，使两个夹板夹持在船舷上；
26.s5.提起安装竖管，使安装竖管上端的销轴孔与顶壁顶部的销轴孔同轴，并使用销轴铰接，安装竖管与长侧壁的侧槽贴合，并使用锁扣半圆结构将其锁死，完成安装竖管固定；
27.s6.将天线固定支架和姿态传感器固定支架安装在顶部支架上；
28.s7.完成多波束设备安装支架的安装。
29.与现有技术对比，本发明的有益效果是：夹板可以自由调整，通过四个推杆螺丝的调整，能使夹板呈现多样化的固定形式，可以适应大部分船舷上的固定情况；调整夹板时，船舷外的一侧螺丝仅进行大致的预调整即可，具体细节调整可仅在甲板上完成；维持了天线、姿态传感器和多波束设备之间定量的位置关系，利于刚性几何关系的保持；降低了施工
人员在使用多波束时的安装难度，提高了对多种船型的适用性，避免了安装过程的打孔和焊接技术步骤，对于施工现场的要求大幅度降低，姿态传感器和天线与多波束一体化连接，降低了设备安装过程中造成的误差，提高了多波束采集数据的质量。
附图说明
30.图1为本发明的多波束安装支架内侧斜45度示意图；
31.图2为图1外侧斜45度示意图；
32.图3为图1侧面正视示意图；
33.图4为图1内侧正视示意图；
34.图5为图1外侧正视示意图；
35.附图标记包括：1-u形夹具、2-限位框、3-推杆螺丝、4-安装竖管、5-夹板、6-姿态传感器固定支架、7-天线固定支架、8-船舷夹持平台、9-顶部支架、10-长圆形螺丝孔、11-限位螺丝、12-固定法兰盘、13-天线支柱、14-销轴、15-锁扣半圆结构、16-锁死螺栓、17-侧槽、18-推杆螺丝底座。
具体实施方式
36.下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：
37.一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，包括：船舷、u形夹具1、安装竖管4、固定法兰盘12、船舷夹持平台8、天线固定支架7和姿态传感器固定支架6；
38.u形夹具1倒立设置，包括顶壁、短侧壁和长侧壁，所述安装竖管4底部与所述固定法兰盘12同轴焊接，管身通过锁扣半圆结构15连接所述长侧壁，短侧壁和长侧壁之间设有所述船舷夹持平台8，顶壁顶部设有所述姿态传感器固定支架6和天线固定支架7，天线固定支架7两端设有天线支柱13；
39.船舷夹持平台8夹持在所述船舷上，长侧壁位于船舷外侧，短侧壁位于船舷内侧。
40.优选地，所述锁扣半圆结构15为环抱式，包括锁扣和半圆环，所述半圆环套在安装竖管4上，锁扣处设有锁死螺栓16；
41.所述锁扣半圆结构15沿安装竖管4长度方向设有多个。
42.优选地，长侧壁上设有沿其高度方向的侧槽17，侧槽17的弧度与所述半圆环的弧度一致，半圆环的一段外环固定在所述侧槽17中。
43.优选地，短侧壁和长侧壁上各设有两个长圆形螺丝孔10，长圆形螺丝孔10沿侧壁的高度方向延伸；
44.所述船舷夹持平台8包括两个夹板5，所述两个夹板5分别连接短侧壁和长侧壁，每个夹板5侧面铰连接四个按方形排布的推杆螺丝3，两个位于同一竖线上的推杆螺丝3穿过对应侧壁上的一个长条螺丝孔。
45.优选地，所述固定法兰盘12底部固定有多波束传感器。
46.优选地，推杆螺丝3通过限位框2上的螺母固定，短侧壁的推杆螺丝3上设有推杆手轮。
47.优选地，顶壁顶部设有顶部支架9，顶部支架9的一端设有所述姿态传感器固定支架6，天线支架固定在所述顶部支架9上且垂直顶部支架9设置。
48.优选地，每个侧壁上还设有两个限位框2，两个限位框2包围在侧壁上，分别位于长条螺丝孔的顶部和底部，限位框2上的螺母用于旋进所述推杆螺丝3，同一水平线上的两个推杆螺丝3使用同一个限位框2。
49.优选地，所述限位框2的一个长边设有缺口，所述缺口设在靠近安装竖管4的侧壁侧面上；
50.所述限位框2通过限位螺丝11固定在侧壁上。
51.一种船舷悬挂安装的多波束设备安装支架的安装方法，使用所述的一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，包括：
52.s1.将多波束设备安装在安装竖管4底部的固定法兰盘12上；
53.s2.在船上选择准备放置多波束的船舷位置，提起多波束设备安装支架，使船舷位于两个夹板5之间，确定长侧壁上的夹板5的倾斜角度；
54.s3.将多波束设备安装支架取下放回到船的甲板上，调整长侧壁上的螺母，当推杆螺丝3改变位置时，夹板5会随之改变倾斜角度，使其贴合船舷外侧；
55.s4.再次提起多波束设备安装支架，使船舷位于两个夹板5之间，使长侧壁上的夹板5紧贴船舷，然后转动短侧壁上连接螺母的推杆扳手，调整短侧壁上的夹板5角度，使两个夹板5夹持在船舷上；
56.s5.提起安装竖管4，使安装竖管4上端的销轴孔与顶壁顶部的销轴孔同轴，并使用销轴14铰接，安装竖管4与长侧壁的侧槽17贴合，并使用锁扣半圆结构15将其锁死，完成安装竖管4固定；
57.s6.将天线固定支架7和姿态传感器固定支架6安装在顶部支架9上；
58.s7.完成多波束设备安装支架的安装。
59.船舷夹持平台8、夹板5、推杆螺丝3、锁扣半圆结构15、安装竖管4、姿态传感器固定支架6、天线固定支架7均采用316l不锈钢方管材料制作，推杆螺丝3通过推杆螺丝底座18固定在所述夹板5上，夹板5与船舷接触的面进行粗糙化处理，锁扣半圆结构15可采用类似山地车座椅调节的快拆式螺栓结构，也可采用销轴结构，具体为，锁扣半圆结构15的一侧焊接两个带有销轴孔的方体，另外一侧焊接带有开放性螺丝孔的平台，锁死螺栓16底端带有销轴孔，采用带有便携把手的螺母，带有销轴孔的方体卡到槽结构一侧的较高的销轴底座，锁死螺栓16通过销轴孔卡到另外一侧较矮的销轴底座，皆采用销轴铰接，锁死螺栓16通过旋转到环抱式固定锁扣的开放性螺丝孔中，旋紧便携螺母后完成环抱式固定锁扣的锁死。
60.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，其特征在于，包括：船舷、u形夹具、安装竖管、固定法兰盘、船舷夹持平台、天线固定支架和姿态传感器固定支架；u形夹具倒立设置，包括顶壁、短侧壁和长侧壁，所述安装竖管底部与所述固定法兰盘同轴焊接，管身通过锁扣半圆结构连接所述长侧壁，短侧壁和长侧壁之间设有所述船舷夹持平台，顶壁顶部设有所述姿态传感器固定支架和天线固定支架，天线固定支架两端设有天线支柱；船舷夹持平台夹持在所述船舷上，长侧壁位于船舷外侧，短侧壁位于船舷内侧。2.如权利要求1所述的一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，其特征在于，所述锁扣半圆结构为环抱式，包括锁扣和半圆环，所述半圆环套在安装竖管上，锁扣处设有锁死螺栓；所述锁扣半圆结构沿安装竖管长度方向设有多个。3.如权利要求2所述的一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，其特征在于，长侧壁上设有沿其高度方向的侧槽，侧槽的弧度与所述半圆环的弧度一致，半圆环的一段外环固定在所述侧槽中。4.如权利要求3所述的一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，其特征在于，短侧壁和长侧壁上各设有两个长圆形螺丝孔，长圆形螺丝孔沿侧壁的高度方向延伸；所述船舷夹持平台包括两个夹板，所述两个夹板分别连接短侧壁和长侧壁，每个夹板侧面铰连接四个按方形排布的推杆螺丝，两个位于同一竖线上的推杆螺丝穿过对应侧壁上的一个长条螺丝孔。5.如权利要求4所述的一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，其特征在于，所述固定法兰盘底部固定有多波束传感器。6.如权利要求5所述的一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，其特征在于，推杆螺丝通过限位框上的螺母固定，短侧壁的推杆螺丝上设有推杆手轮。7.如权利要求6所述的一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，其特征在于，顶壁顶部设有顶部支架，顶部支架的一端设有所述姿态传感器固定支架，天线支架固定在所述顶部支架上且垂直顶部支架设置。8.如权利要求7所述的一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，其特征在于，每个侧壁上还设有两个限位框，两个限位框包围在侧壁上，分别位于长条螺丝孔的顶部和底部，限位框上的螺母用于旋进所述推杆螺丝，同一水平线上的两个推杆螺丝使用同一个限位框。9.如权利要求8所述的一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，其特征在于，所述限位框的一个长边设有缺口，所述缺口设在靠近安装竖管的侧壁侧面上；所述限位框通过限位螺丝固定在侧壁上。10.一种船舷悬挂安装的多波束设备安装支架的安装方法，其特征在于，使用如权利要求9所述的一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架，包括：s1.将多波束设备安装在安装竖管底部的固定法兰盘上；s2.在船上选择准备放置多波束的船舷位置，提起多波束设备安装支架，使船舷位于两个夹板之间，确定长侧壁上的夹板的倾斜角度；s3.将多波束设备安装支架取下放回到船的甲板上，调整长侧壁上的螺母，当推杆螺丝
改变位置时，夹板会随之改变倾斜角度，使其贴合船舷外侧；s4.再次提起多波束设备安装支架，使船舷位于两个夹板之间，使长侧壁上的夹板紧贴船舷，然后转动短侧壁上连接螺母的推杆扳手，调整短侧壁上的夹板角度，使两个夹板夹持在船舷上；s5.提起安装竖管，使安装竖管上端的销轴孔与顶壁顶部的销轴孔同轴，并使用销轴铰接，安装竖管与长侧壁的侧槽贴合，并使用锁扣半圆结构将其锁死，完成安装竖管固定；s6.将天线固定支架和姿态传感器固定支架安装在顶部支架上；s7.完成多波束设备安装支架的安装。

技术总结
本发明涉及船用设备技术领域，特别涉及一种高通用性船舷悬挂安装的多波束设备安装支架、方法，U形夹具倒立设置，包括顶壁、短侧壁和长侧壁，所述安装竖管底部固定在所述固定法兰盘的中央，管身通过锁扣半圆结构连接所述长侧壁，短侧壁和长侧壁之间设有所述船舷夹持平台，顶壁顶部设有所述姿态传感器固定支架和天线固定支架；船舷夹持平台夹持在所述船舷上，长侧壁位于船舷外侧，短侧壁位于船舷内侧。本发明夹板可自由调整，通过四个推杆螺丝的调整，使夹板呈现多样化的固定形式；船舷外的一侧螺丝仅进行大致的预调整，具体细节调整可仅在甲板上完成；维持了天线、姿态传感器和多波束设备之间定量的位置关系，利于刚性几何关系的保持。的保持。的保持。


技术研发人员：王胜利 董文辉 王磊 马卫状 杨继超 王青东
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2022.09.05
技术公布日：2023/5/5