本發(fā)明涉及緊固器材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半圓卡箍卡具及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著國家海洋開發(fā)戰(zhàn)略的不斷深入，對特定海域的海洋和氣象信息數(shù)據(jù)提出了更多需求。海洋資料浮標(biāo)是現(xiàn)階段我國近海海洋環(huán)境監(jiān)測較為成熟的方式之一，其通過搭載各類觀測儀器設(shè)備，能夠?qū)Ω浇Ｓ虻臍庀笏囊剡M(jìn)行長期連續(xù)觀測。海上環(huán)境條件惡劣，各類觀測傳感器在海洋資料浮標(biāo)上的使用壽命相在陸地上要短很多，也就意味，海洋資料浮標(biāo)儀器設(shè)備的現(xiàn)場維修維護(hù)周期更短。海洋資料浮標(biāo)通過錨系錨泊在特定海域，其在外部波浪、風(fēng)和海流的作用下會發(fā)生六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。浮標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，特別是浮標(biāo)的搖擺運(yùn)動(dòng)對于海上在位浮標(biāo)現(xiàn)場設(shè)備更換作業(yè)會產(chǎn)生較大影響，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

1.為滿足氣象觀測的要求，絕大多數(shù)的氣象傳感器安裝在距離海面十米高的頂部氣象平臺上，而該位置的搖晃最為顯著，作業(yè)人員身體的不適感最為強(qiáng)烈；

2.浮標(biāo)探測/觀測傳感器在頂部氣象平臺的安裝大多采取專用卡具抱桿安裝或者是螺栓連接方式。傳感器的更換作業(yè)需要進(jìn)行傳感器的拆除和再安裝，而大部分傳感器的安裝卡具和緊固螺栓尺寸較小、空間有限，作業(yè)較為精細(xì)、繁瑣和耗時(shí)。

在實(shí)際海上維修時(shí)，現(xiàn)場作業(yè)人員首先要全力保證自己人身安全，同時(shí)又要克服浮標(biāo)搖晃帶來的身體上的眩暈不適，借助扳手、螺絲刀等工具完成相對較為精細(xì)和繁瑣的傳感器拆卸與再安裝任務(wù)。這對現(xiàn)場維護(hù)人員是較大的考驗(yàn)，在陸地上幾分鐘的工作，在海上可能就需要花上一個(gè)甚至幾個(gè)小時(shí)，并且作業(yè)質(zhì)量不能有效保證。因此，有效簡化浮標(biāo)儀器設(shè)備更換流程、縮短現(xiàn)場更換作業(yè)時(shí)間，對于減輕現(xiàn)場作業(yè)人員身體不適感、提高設(shè)備更換作業(yè)效率及作業(yè)質(zhì)量具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出的一種半圓卡箍卡具，以提高傳感器更換效率和質(zhì)量、減輕作業(yè)人員的不適感。

本發(fā)明采用以下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種半圓卡箍卡具，包括支撐板、設(shè)置在支撐板上的固定卡箍、固定在支撐板上的豎向支撐肋板、安裝在豎向支撐肋板上的卡箍轉(zhuǎn)動(dòng)軸、可繞卡箍轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)卡箍、設(shè)置在動(dòng)卡箍軸向邊緣的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸、安裝在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的軸套、設(shè)置在軸套上的緊固螺桿和蝶形自鎖螺絲，所述緊固螺桿可以和軸套一起沿螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)并軸向移動(dòng)，所述支撐板兩端設(shè)置有與緊固螺桿位置相對應(yīng)的L形螺桿緊固槽。動(dòng)卡箍和固定卡箍均為半圓形。所述的固定卡箍和動(dòng)卡箍均有兩個(gè)，即第一固定卡箍、第二固定卡箍、第一動(dòng)卡箍、第二動(dòng)卡箍，支撐肋板、卡箍轉(zhuǎn)動(dòng)軸均有兩個(gè)?？ň呤菍ΨQ結(jié)構(gòu)。第一固定卡箍和第二固定卡箍的半徑相同。固定卡箍和動(dòng)卡箍內(nèi)設(shè)置有防滑裝置。支撐板的長度大于固定卡箍直徑的1.5倍，半圓卡箍卡具兩端卡箍的中心線保持有足夠距離，以確保傳感器兩個(gè)安裝桿之間有一定的間距，防止傳感器之間的相互干擾。

優(yōu)選地，卡具的材料是不銹鋼。

優(yōu)選地，防滑裝置為橡膠或者海綿。

一種半圓卡箍卡具應(yīng)用于更換設(shè)備。

一種應(yīng)用半圓卡箍卡具更換傳感器的海洋資料浮標(biāo)，包括卡具、浮標(biāo)支架、傳感器安裝桿、傳感器安裝板和傳感器。通過在陸地上預(yù)先將需更換的傳感器安裝在可移動(dòng)安裝支架上，并與半圓卡箍卡具一端的卡箍完成緊固連接，在海上維護(hù)時(shí)將卡具另一端卡箍與浮標(biāo)頂部平臺上傳感器的安裝桿緊固，實(shí)現(xiàn)新傳感器的海上現(xiàn)場安裝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明裝置在海上浮標(biāo)現(xiàn)場進(jìn)行傳感器更換時(shí)，不需要進(jìn)行故障傳感器的拆除和新傳感器在原安裝支架的再安裝等繁瑣作業(yè)；作為新傳感器可移動(dòng)安裝支架與故障傳感器固定安裝支架的連接過渡結(jié)構(gòu)，半圓卡箍卡具的開啟和閉合操作簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)與傳感器安裝桿的快速緊固連接，可移動(dòng)的傳感器安裝支架的安裝和拆卸靈活簡便，方便傳感器的后續(xù)維護(hù)更換。本發(fā)明裝置可有效減少海上浮標(biāo)現(xiàn)場傳感器更換的工作量，提高工作效率及作業(yè)質(zhì)量，減少作業(yè)人員的不適感。

附圖說明

圖1：半圓卡箍卡具結(jié)構(gòu)圖(一)；

圖2：半圓卡箍卡具結(jié)構(gòu)圖(二)；

圖3：傳感器與安裝支架的連接示意圖；

圖4：半圓卡箍卡具與可移動(dòng)傳感器安裝桿的連接示意圖；

圖5：傳感器與浮標(biāo)固定安裝桿的安裝示意圖；

圖6：半圓卡箍卡具在浮標(biāo)上的應(yīng)用示意圖。

其中：1.第一動(dòng)卡箍；2.第一固定卡箍；3.卡箍轉(zhuǎn)動(dòng)軸；4.螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸；5.軸套；6.緊固螺桿；7.蝶形自鎖螺絲；8.支撐板；9.豎向支撐肋板；10.L型螺桿緊固孔；11.傳感器安裝桿；12.傳感器安裝板；13.安裝孔；14.安裝螺母；15.安裝螺桿；16.方位傳感器；17.第二固定卡箍；18.第二動(dòng)卡箍；19浮標(biāo)支架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種半圓卡箍卡具及其應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的描述。

半圓卡箍卡具包括支撐板8、設(shè)置在支撐板8上的固定卡箍2和17、固定在支撐板8上的豎向支撐肋板9、安裝在豎向支撐肋板9上的卡箍轉(zhuǎn)動(dòng)軸3、可繞卡箍轉(zhuǎn)動(dòng)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)卡箍1和18、設(shè)置在動(dòng)卡箍1和18軸向邊緣的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸4、安裝在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸4上的軸套5、設(shè)置在軸套5上的緊固螺桿6和蝶形自鎖螺絲7，緊固螺桿6可以和軸套5一起沿螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)并軸向移動(dòng)，支撐板8兩端設(shè)置有與緊固螺桿6位置相對應(yīng)的L形螺桿緊固槽10。第一固定卡箍2、第二固定卡箍17、第一動(dòng)卡箍1、第二動(dòng)卡箍18均為半圓形，支撐肋板9、卡箍轉(zhuǎn)動(dòng)軸3均有兩個(gè)?？ň呤菍ΨQ結(jié)構(gòu)。第一固定卡箍2和第二固定卡箍17的半徑相同。第一固定卡箍2、第二固定卡箍17、第一動(dòng)卡箍1、第二動(dòng)卡箍18內(nèi)設(shè)置有防滑裝置。

如圖1-6所示，本實(shí)施例中所述的海洋資料浮標(biāo)主要指的是10m直徑的大型海洋資料浮標(biāo)，該類型浮標(biāo)頂部平臺的傳感器安裝支架底部均為桿狀結(jié)構(gòu)。應(yīng)用半圓卡箍卡具更換傳感器的海洋資料浮標(biāo)，包括卡具、浮標(biāo)支架19、傳感器安裝桿11、傳感器安裝板12和傳感器16。傳感器安裝支架與浮標(biāo)上的傳感器安裝支架結(jié)構(gòu)形式相同，下部均為桿狀結(jié)構(gòu)。半圓卡箍安裝卡具通過第一固定卡箍2、第一動(dòng)卡箍1和第二固定卡箍17、第二動(dòng)卡箍18，分別與傳感器的安裝桿固定，完成裝有新傳感器的安裝支架桿與裝有故障傳感器的固定支架桿的緊固連接。半圓卡箍卡具為對稱結(jié)構(gòu)，包括第一動(dòng)卡箍1和第二動(dòng)卡箍18，與動(dòng)卡箍1配合的固定卡箍2，卡箍1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸3，動(dòng)卡箍外側(cè)用來支撐卡箍連接螺桿6的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸4，螺桿另一端為圓柱形軸套5，套在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸4上，可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸4轉(zhuǎn)動(dòng)及沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸4上下滑動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)卡箍緊固螺桿6與固定半圓卡箍2上的L型螺桿緊固孔6配合，特殊設(shè)計(jì)的L型螺桿緊固孔10的豎向孔能夠限制配合后螺桿6的橫向移動(dòng)，提高緊固的安全性，蝶形自緊螺絲7通過螺紋始終旋擰在卡箍緊固螺桿6一端，當(dāng)卡箍緊固螺桿6移動(dòng)至L型螺桿緊固孔10中的指定位置后，通過擰緊蝶形自緊螺絲7即可實(shí)現(xiàn)卡箍閉緊操作，緊固螺桿6的自緊功能能夠防止蝶形螺絲的松動(dòng)，保證連接的安全性。通過在陸地上完成可移動(dòng)傳感器安裝支架與半圓卡箍卡具的緊固連接，在海上維護(hù)時(shí)僅需將另一端的半圓卡箍與浮標(biāo)上固定安裝桿連接緊固，即可實(shí)現(xiàn)新傳感器的更換。第一固定卡箍2和第二固定卡箍17的中心線保持有足夠距離，以確保傳感器兩個(gè)安裝桿之間有一定的間距，防止傳感器之間的相互干擾。半圓卡箍安裝卡具為不銹鋼材質(zhì)，傳感器可移動(dòng)安裝支架的材質(zhì)與浮標(biāo)上傳感器安裝支架的材質(zhì)相同。

以方位傳感器16的更換為例。方位傳感器16的安裝支架由安裝桿11和位于安裝桿頂部的安裝板12組成，安裝板12開有兩個(gè)安裝孔13。方位傳感器16通過螺栓15和螺母14實(shí)現(xiàn)安裝固定。傳感器16在可移動(dòng)安裝支架和浮標(biāo)固定安裝支架的安裝緊固方式是相同的。

本發(fā)明在進(jìn)行海洋資料浮標(biāo)傳感器快速更換的實(shí)施步驟如下：

在陸地上完成可移動(dòng)傳感器支架與半圓卡箍安裝卡具安裝連接。擰松蝶形螺絲7，將緊固螺桿6沿著L型螺孔10向上移動(dòng)至螺孔頂端，繞銷軸螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸4向外側(cè)旋轉(zhuǎn)緊固螺桿6，將兩個(gè)緊固螺桿6與第一固定卡箍2相分離，繞卡箍轉(zhuǎn)動(dòng)軸3旋轉(zhuǎn)第一動(dòng)卡箍1，完成活動(dòng)半圓頭卡箍的開啟；半圓卡箍卡具在使用時(shí)將L型螺桿緊固孔10的豎向孔朝下，順應(yīng)螺桿的重力作用。將已經(jīng)安裝固定方位傳感器16的安裝支架的安裝桿11插入第一動(dòng)卡箍1與第一固定卡箍2之間，確定好安裝的合適位置后，閉緊第一動(dòng)卡箍：沿螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸4向上滑動(dòng)緊固螺桿6后，將緊固螺桿6繞螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸4旋轉(zhuǎn)進(jìn)入第二固定卡箍2的L型螺桿緊固孔10的水平螺孔末端后，沿軸螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸4將緊固螺桿6向下滑動(dòng)至L型螺桿緊固孔10的豎向螺孔內(nèi)，然后擰緊蝶形自鎖螺絲7，實(shí)現(xiàn)半第一固定卡箍2和第一動(dòng)卡箍1的安全緊固。

在陸地上完成半圓卡箍卡具與待更換傳感器的可移動(dòng)安裝支架的連接后，將其帶到海上浮標(biāo)作業(yè)現(xiàn)場，按照上述操作流程，將半圓卡箍卡具與故障傳感器安裝桿緊固連接，即實(shí)現(xiàn)了不拆卸故障傳感器的新傳感器的快速安裝。若需要再次更換傳感器時(shí)，僅需將可移動(dòng)傳感器安裝桿一端的卡箍進(jìn)行開啟和閉緊作業(yè)即可，方便快捷。該發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)故障傳感器的快速更換，有效減輕現(xiàn)場作業(yè)人員的不適感。

本發(fā)明適用于方位傳感器以及浮標(biāo)上部觀測平臺上的所有安裝支架的下部為桿結(jié)構(gòu)的傳感器的快速更換，在具體實(shí)施操作中，不同的僅是傳感器的可移動(dòng)安裝支架結(jié)構(gòu)形式。

以上所述僅是本發(fā)明的基本原理，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是依據(jù)本發(fā)明對其進(jìn)行等同變化和修飾，均在本專利技術(shù)保護(hù)方案的范疇之內(nèi)。