一种自平衡稳定观测平台支架

技术领域

本发明涉及观测设备技术领域，具体为一种自平衡稳定观测平台支架。

背景技术

海洋监测技术作为海洋科学和技术的重要组成部分，在维护海洋权益、开发海洋资源、预警海洋灾害、保护海洋环境、加强国防建设、谋求新的发展空间等方面起着十分重要的作用，也是展示一个国家综合国力的重要标志，海洋观测平台主要搭载海洋观测仪器、设备进行海洋观测的海上空间载体。

现有的海洋观测用平台为了方便观察一般设置在海边，海边经常容易出现大风天气，容易导致观测设备被大风吹过而抖动，影响观测结构，有必要针对该问题对用于安装观测设备的观测平台支架进行创新和改进。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种自平衡稳定观测平台支架，解决了现有的海洋观测用平台为了方便观察一般设置在海边，海边经常容易出现大风天气，容易导致观测设备被大风吹过而抖动，影响观测结构的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种自平衡稳定观测平台支架，包括支架底座，所述支架底座通过高强度螺丝固定连接在观察平台上表面，所述支架底座前壁设置有维护门，所述支架底座上壁设置有开口，所述开口内侧壁固定连接有罩壳，所述罩壳内侧壁固定连接有球座，所述球座内侧壁转动连接有连接球头，所述罩壳与连接球头之间设置有用于控制连接球头与球座位置关系的离合结构，所述球座与连接球头之间设置有用于密封的密封结构，所述连接球头下壁固定连接有下支杆，所述下支杆远离连接球头的一端固定连接有悬挂板，所述悬挂板下壁通过升降结构活动连接有减摇箱，所述减摇箱内侧下壁固定连接有用于产生平衡力的陀螺减摇仪，所述连接球头远离下支杆的一端固定连接有上支杆，所述上支杆轴心延长线贯穿连接球头球心并与下支杆轴心重合，所述上支杆远离连接球头的一端固定连接有安装平台，所述安装平台内壁设置有多组用于安装观测设备的安装孔，所述安装平台下壁设置有用于保持载重平衡的配重结构，所述安装平台上壁通过连接座固定连接有防护壳，所述防护壳内侧壁设置有用于检测安装平台平衡状况的平衡检测结构，所述防护壳上端设置有用于检测观测平台所在区域风力大小的测风组件。

优选的，所述离合结构包括励磁线圈、磁粉包以及挡销，所述励磁线圈设置在罩壳内侧壁，所述磁粉包填充在罩壳内侧壁与连接球头外壁之间，所述挡销固定连接在连接球头外壁且朝向罩壳内部延伸，所述挡销轴心延长线贯穿连接球头球心且由于下支杆轴心延长线垂直。

优选的，所述密封结构包括两组密封圈，两组所述密封圈均设置在球座内侧壁且分别位于罩壳上侧及下侧，两组所述密封圈内侧壁均与连接球头外壁滑动连接。

优选的，所述陀螺减摇仪采用纯被动式控制。

优选的，所述升降结构包括多组电动伸缩杆，多组所述电动伸缩杆均固定连接在悬挂板上壁且均位于下支杆外侧，多组所述电动伸缩杆伸出轴均贯穿悬挂板并与减摇箱上壁固定连接。

优选的，所述配重结构包括六组滑轨、配重块，六组所述滑轨均固定连接在安装平台下壁，多组所述滑轨均以安装平台中心为圆心呈圆周等分状分布，六组所述配重块分别滑动连接在六组滑轨下壁，所述配重块与滑轨之间位置通过内六角螺丝固定。

优选的，所述平衡检测结构包括无线电子水平仪，所述无线电子水平仪固定连接在防护壳内侧下壁。

优选的，所述测风组件包括测风座、测风叶片，所述测风座固定连接在防护壳上壁，所述测风叶片转动连接在测风座上壁。

（三）有益效果

本发明提供了一种自平衡稳定观测平台支架。具备以下有益效果：

1、相比现有技术，该自平衡稳定观测平台支架，观测设备安装在安装平台上壁，通过测风组件对风力进行检测，当风力达到预设值时，断开离合结构中励磁线圈的供电，使得磁粉失磁松散，从而使得连接球头与球座处于一定范围内的转动状态，同步启动陀螺减摇仪，陀螺减摇仪中高速转动的陀螺转子随安装平台一同摇摆时，任其在一定范围内自由进动，可以实现安装平台的稳定，提高观测工作质量。

2、相比现有技术，该自平衡稳定观测平台支架，通过多组电动伸缩杆可调整减摇箱的高度，以配合安装平台上安装不同重量的观测设备，均能实现较好的减摇效果。

3、相比现有技术，该自平衡稳定观测平台支架，通过测风组件检测风力大小，当风力不足以影响安装平台的平稳性时，通过无线电子水平仪检测安装平台是否处于平衡状态，当处于平衡状态后关闭陀螺减摇仪，并通过离合结构将球座和连接球头抱死形成一体结构，通过支架自身的强度满足稳定的要求。

4、相比现有技术，该自平衡稳定观测平台支架，设置的无线电子水平仪可用于检测安装平台的平衡状态，当开启陀螺减摇仪后安装平台摆动幅度超出预设范围，则立即关闭陀螺减摇仪和观测设备，同时通过离合结构进行锁死，可避免出现设备损坏。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明支架底座内部结构局部剖视图；

图3为本发明图2中A处的局部放大图；

图4为本发明防护壳内部结构局部剖视图；

图5为本发明安装平台仰视结构示意图；

图6为本发明滑轨、配重块连接结构示意图。

其中，1、支架底座；2、维护门；3、球座；4、连接球头；5、上支杆；6、安装平台；7、安装孔；8、连接座；9、防护壳；10、测风座；11、测风叶片；12、罩壳；13、下支杆；14、悬挂板；15、电动伸缩杆；16、减摇箱；17、陀螺减摇仪；18、励磁线圈；19、磁粉包；20、挡销；21、密封圈；22、无线电子水平仪；23、滑轨；24、配重块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例：如图1到图6所示，本发明实施例提供一种自平衡稳定观测平台支架，包括支架底座1，支架底座1通过高强度螺丝固定连接在观察平台上表面，支架底座1前壁设置有维护门2，支架底座1上壁设置有开口，开口内侧壁固定连接有罩壳12，罩壳12内侧壁固定连接有球座3，球座3内侧壁转动连接有连接球头4，罩壳12与连接球头4之间设置有用于控制连接球头4与球座3位置关系的离合结构，离合结构包括励磁线圈18、磁粉包19以及挡销20，励磁线圈18设置在罩壳12内侧壁，磁粉包19填充在罩壳12内侧壁与连接球头4外壁之间，挡销20固定连接在连接球头4外壁且朝向罩壳12内部延伸，挡销20轴心延长线贯穿连接球头4球心且由于下支杆13轴心延长线垂直，通过市面常见的控制设备，可提前在控制设备中输入离合结构的控制程序，需要球座3与连接球头4之间处于转动状态时，控制设备断开励磁线圈18的电路，使得磁粉包19失去磁性散化，失去对挡销20的约束，从而使得连接球头4与球座3之间可转动，当需要固定时，控制设备向励磁线圈18通电，使得磁粉包19通电生磁固化，使得球座3与连接球头4形成整体，完成固定的目的。

球座3与连接球头4之间设置有用于密封的密封结构，密封结构包括两组密封圈21，两组密封圈21均设置在球座3内侧壁且分别位于罩壳12上侧及下侧，两组密封圈21内侧壁均与连接球头4外壁滑动连接，两组密封圈21可以使得磁粉包19不发生泄露。

连接球头4下壁固定连接有下支杆13，下支杆13远离连接球头4的一端固定连接有悬挂板14，悬挂板14下壁通过升降结构活动连接有减摇箱16，升降结构包括多组电动伸缩杆15，多组电动伸缩杆15均固定连接在悬挂板14上壁且均位于下支杆13外侧，多组电动伸缩杆15伸出轴均贯穿悬挂板14并与减摇箱16上壁固定连接，通过电动伸缩杆15伸出轴的伸出，可带动减摇箱16朝向远离球座3的一端移动，从而增加了陀螺减摇仪17到球座3之间的距离，使得陀螺减摇仪17的减摇效果增加，实际距离可根据安装平台6上安装的观测设备重量来调整。

减摇箱16内侧下壁固定连接有用于产生平衡力的陀螺减摇仪17，陀螺减摇仪17采用纯被动式控制，需要抵抗风力保持安装平台6稳定时，陀螺减摇仪17中高速转动的陀螺转子随安装平台6一同摇摆时，任其在一定范围内自由进动，可以实现安装平台6的稳定，提高观测工作质量。

连接球头4远离下支杆13的一端固定连接有上支杆5，上支杆5轴心延长线贯穿连接球头4球心并与下支杆13轴心重合，上支杆5远离连接球头4的一端固定连接有安装平台6，安装平台6内壁设置有多组用于安装观测设备的安装孔7，安装平台6下壁设置有用于保持载重平衡的配重结构，配重结构包括六组滑轨23、配重块24，六组滑轨23均固定连接在安装平台6下壁，多组滑轨23均以安装平台6中心为圆心呈圆周等分状分布，六组配重块24分别滑动连接在六组滑轨23下壁，配重块24与滑轨23之间位置通过内六角螺丝固定，安装平台6上安装观测设备后发生单边不平衡时，可调整对应位置的配重块24在滑轨23上的位置进行配重，使得安装平台6重心不发生变化，便于保持平衡。

安装平台6上壁通过连接座8固定连接有防护壳9，防护壳9内侧壁设置有用于检测安装平台6平衡状况的平衡检测结构，平衡检测结构包括无线电子水平仪22，无线电子水平仪22固定连接在防护壳9内侧下壁，无线电子水平仪22用于检测无风状态下安装平台6的平衡状态，当处于平衡状态时启用离合结构将球座3与连接球头4抱死，并关闭陀螺减摇仪17，当启用陀螺减摇仪17时，无线电子水平仪22检测到安装平台6仍然不能保持在平衡范围内时，说明此时风力过大，通过控制设备立即关停陀螺减摇仪17和观测设备以停止观测，并通过离合结构将球座3与连接球头4抱死，避免造成损失。

防护壳9上端设置有用于检测观测平台在区域风力大小的测风组件，测风组件包括测风座10、测风叶片11，测风座10固定连接在防护壳9上壁，测风叶片11转动连接在测风座10上壁，测风组件用于检测风力，并将信号传递到控制设备。

工作原理：测风组件用于检测风力，并将信号传递到控制设备，安装平台6上安装观测设备后发生单边不平衡时，可调整对应位置的配重块24在滑轨23上的位置进行配重，使得安装平台6重心不发生变化，便于保持平衡，需要抵抗风力保持安装平台6稳定时，陀螺减摇仪17中高速转动的陀螺转子随安装平台6一同摇摆时，任其在一定范围内自由进动，可以实现安装平台6的稳定，提高观测工作质量，通过电动伸缩杆15伸出轴的伸出，可带动减摇箱16朝向远离球座3的一端移动，从而增加了陀螺减摇仪17到球座3之间的距离，使得陀螺减摇仪17的减摇效果增加，实际距离可根据安装平台6上安装的观测设备重量来调整，需要球座3与连接球头4之间处于转动状态时，控制设备断开励磁线圈18的电路，使得磁粉包19失去磁性散化，失去对挡销20的约束，从而使得连接球头4与球座3之间可转动，当需要固定时，控制设备向励磁线圈18通电，使得磁粉包19通电生磁固化，使得球座3与连接球头4形成整体，完成固定的目的，无线电子水平仪22用于检测无风状态下安装平台6的平衡状态，当处于平衡状态时启用离合结构将球座3与连接球头4抱死，并关闭陀螺减摇仪17，当启用陀螺减摇仪17时，无线电子水平仪22检测到安装平台6仍然不能保持在平衡范围内时，说明此时风力过大，通过控制设备立即关停陀螺减摇仪17和观测设备以停止观测，并通过离合结构将球座3与连接球头4抱死，避免造成损失。