一种用于深海养殖网箱的齿轮齿条升降装置
技术领域
本发明涉及海上水产养殖器械
技术领域
,具体为一种用于深海养殖网箱的齿轮齿条升降装置。背景技术
网箱养殖起源于19世纪末柬埔寨等东南亚国家,后传往世界各地。上世纪70年代,我国开始了网箱养殖,由于网箱养殖具有投资少、产量高、可机动、见效快等特点,因此在短短的几十年间,在全国各地的湖泊及水库蓬勃发展;现在很多海产品都会使用网箱在海洋上进行养殖。网箱养殖方式在海上渔业养殖中广泛应用,台风是海上渔业养殖不可避免的影响因素,目前国内最主要的养殖装备为HDPE(高密度聚乙烯)圆形升降式养殖网箱,利用网箱HDPE框架主浮管的进水或充气来改变网箱自身浮力与沉力的关系,最终使网箱在水面上下升降。但此类网箱抗风浪性、稳定性较差,升降过程中受到水平载荷冲击会发生倾倒更甚至倾覆。随着海上养殖业向着深海发展,近年来国外出现了方形钢结构升降式网箱,方形金属框架网箱框架采用镀锌钢架。框架内设有压载水舱,通过控制吸入与排出压载水实现网箱的升降,此过程速度慢、并且不平稳。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于深海养殖网箱的齿轮齿条升降装置,旨在解决现有技术中网箱升降操作复杂,稳定性差、升降速度慢、稳定性差的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出一种用于深海养殖网箱的齿轮齿条升降装置,包括升降驱动机构、传动组件、升降齿轮和升降齿条,所述升降驱动机构安装在桩腿上,所述升降齿条安装在网箱上,所述传动组件将所述升降驱动机构的输出端和所述升降齿轮传动连接,所述升降齿轮与所述升降齿条啮合。网箱升降操作简单,升降过程平稳可靠,升降效率高;结构简单、紧凑、稳定性好,故障率低。
优选地,所述传动组件包括齿轮轴、第一锥齿轮、传动轴和第二锥齿轮,所述齿轮轴的一端安装在所述升降驱动机构的输出端上,所述第一锥齿轮安装在所述齿轮轴的另一端,所述第二锥齿轮套设在所述传动轴上,所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合,所述升降齿轮套设在所述传动轴上。实现了升降作业大扭力的传递,具有升降平稳等特点。
优选地,所述升降驱动机构和所述传动组件均位于所述桩腿内,所述桩腿开设有第一安装孔,所述传动轴的一端穿过所述第一安装孔延伸至所述桩腿外,所述升降齿轮套设在所述传动轴上且位于所述桩腿外。可提高升降装置的密封性,避免海水腐蚀,提高装置整体的使用寿命。
优选地,所述桩腿开设有与所述第一安装孔相对应的第二安装孔,所述传动轴的两端分别贯穿所述第一安装孔和所述第二安装孔、且可转动地架设在所述桩腿上。通过开设第一安装孔和第二安装孔,可将传动轴固定住,保证结构的稳定性。
优选地,所述桩腿沿其长度方向均匀开设有多个所述第一安装孔,所述桩腿还开设有与多个所述第一安装孔一一对应的所述第二安装孔。可根据桩腿及网箱所处的位置适应调整升降驱动机构和传动组件的水平高度,既能避免海水浸泡到升降驱动机构和传动组件,又能保证网箱升降的速度。
优选地,所述第一安装孔和所述第二安装孔处均安装有轴承座,所述轴承座内均可拆卸地安装有滚动轴承,所述传动轴的两端分别插设在所述第一安装孔和所述第二安装孔对应的所述滚动轴承的内环内。滚动轴承可拆卸地安装在轴承座上,方便随时拆卸,从而灵活调节网箱的升降范围。
优选地,所述轴承座上安装有轴承端盖,所述轴承端盖开设有供所述传动轴穿过的贯穿孔。不仅可提高滚动轴承的密封性,避免滚动轴承在长期工作过程中脱落,造成传动失效;而且还能避免海水腐蚀滚动轴承;同时还可提高结构的稳定性。
优选地,所述桩腿的外壁在所述第一安装孔处设有第一防水套,所述第一防水套开设有供所述传动轴穿过的通孔。设置第一防水套,可提高装置的密封性,有效避免海水腐蚀,进而提高零件的使用寿命。
优选地,所述桩腿的外壁在所述第二安装孔处设有第二防水套。设置第二防水套可进一步提高装置的密封性,且第二防水套无需开孔,密封性更好,避免海水腐蚀零部件的效果更好,零部件的使用寿命更长。
优选地,所述升降驱动机构包括电机和减速箱,所述减速箱安装在所述电机的输出端,所述传动组件与所述减速箱的输出端传动连接。可方便通过有线或无线的控制方式来驱动网箱升降,且升降稳定,能满足网箱不同速度、不同深度的升降需求。
本发明一种用于深海养殖网箱的齿轮齿条升降装置,至少具有以下有益效果:通过在网箱上设置升降齿条,升降驱动机构安装在桩腿上,且通过传动组件将升降齿轮与升降驱动机构传动连接,利用升降齿轮与升降齿条啮合来控制网箱的升降,操作简单,升降过程平稳可靠,升降效率高;结构简单、紧凑、稳定性好,故障率低;可将网箱的负载转移至桩腿上,从而提高网箱的使用寿命。设置传动组件将升降驱动机构和升降齿轮传动连接,可实现升降作业大扭力的传递,网箱升降更加平稳;且传动组件的具体结构的不同还可实现力在不同方向上的传递,如将竖直方向的转动转化为水平方向的转动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明升降装置与桩腿和网箱的装配结构示意图;
图2为图1中A部分的局部放大结构示意图;
图3为本发明升降装置与桩腿的装配结构示意图;
图4为图3中B部分的局部放大结构示意图;
图5为图3中C部分的局部放大结构示意图;
图6为本发明轴承端盖的结构示意图;
图7为本发明第一防水套的结构示意图;
图8为本发明第一防水套和第二防水套安装在桩腿上的结构示意图。
附图中:1-升降驱动机构、11-电机、12-减速箱、2-传动组件、21-齿轮轴、22-第一锥齿轮、23-传动轴、24-第二锥齿轮、3-升降齿轮、4-升降齿条、5-轴承座、6-滚动轴承、7-轴承端盖、71-贯穿孔、8-第一防水套、81-通孔、9-第二防水套、100-桩腿、101-第一安装孔、102-第二安装孔、110-网箱。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1至图8所示,一种用于深海养殖网箱的齿轮齿条升降装置,包括升降驱动机构1、传动组件2、升降齿轮3和升降齿条4,所述升降驱动机构1安装在桩腿100上,所述升降齿条4安装在网箱110上,所述传动组件2将所述升降驱动机构1的输出端和所述升降齿轮3传动连接,所述升降齿轮3与所述升降齿条4啮合。
在海洋养殖领域,通常是在海上沉入桩腿100,然后将养殖网箱110固定在桩腿100上,且通过升降装置来控制网箱110的升降,以将网箱110沉入不同深度的海底。升降驱动机构1用于控制网箱110相对桩腿100升降,升降驱动机构1具体安装固定在桩腿100上;升降齿条4具体焊接在网箱110上,且升降齿条4的长度方向与网箱110的高度方向相同,而网箱110的高度方向即为网箱110上升或下降的方向。传动组件2与升降驱动机构1的输出端传动连接,升降齿条4安装在传动组件2上,传动组件2将升降驱动机构1的动力传递至升降齿轮3上;升降齿轮3和升降齿条4相啮合。升降驱动机构1开启,通过传动组件2带动升降齿轮3旋转,升降齿条4相对升降齿轮3上升或下降,进而实现网箱110上升或下降。
目前升降网箱多采用浮箱沉降或锚链锚机的方法升降,但此类网箱抗风浪性、稳定性较差,升降过程中受到水平载荷冲击会发生倾倒更甚至倾覆。当台风天气来临时,升降系统操作时间长,故障率高,稳定性差。本技术方案,通过在网箱110上设置升降齿条4,升降驱动机构1安装在桩腿100上,且通过传动组件2将升降齿轮3与升降驱动机构1传动连接,利用升降齿轮3与升降齿条4啮合来控制网箱110的升降,操作简单,升降过程平稳可靠,升降效率高;结构简单、紧凑、稳定性好,故障率低;可将网箱110的负载转移至桩腿100上,从而提高网箱110的使用寿命。设置传动组件2将升降驱动机构1和升降齿轮3传动连接,可实现升降作业大扭力的传递,网箱110升降更加平稳;且传动组件2的具体结构的不同还可实现力在不同方向上的传递,如将竖直方向的转动转化为水平方向的转动。当网箱110需要养殖每一种类高价值鱼类时,需要将网箱110下放至最适合的养殖水层,利用升降驱动机构1的制动扭矩可以提供网箱110在任意位置下的自持力,还可实现将网箱110固定在特定水层以养殖高价值鱼类和预防台风的目的。
进一步地,所述传动组件2包括齿轮轴21、第一锥齿轮22、传动轴23和第二锥齿轮24,所述齿轮轴21的一端安装在所述升降驱动机构1的输出端上,所述第一锥齿轮22安装在所述齿轮轴21的另一端,所述第二锥齿轮24套设在所述传动轴23上,所述第一锥齿轮22与所述第二锥齿轮24啮合,所述升降齿轮3套设在所述传动轴23上。
齿轮轴21的一端安装在升降驱动机构1的输出端上,另一端安装有锥齿轮;具体地,升降驱动机构1的输出端沿桩腿100的长度方向向下,因此齿轮轴21的长度方向与桩腿100的长度方向一致。传动轴23具体可旋转的安装在桩腿100上,且传动轴23与齿轮轴21相互垂直;第二锥齿轮24套设在传动轴23上、且与第一锥齿轮22相啮合;升降齿轮3套设在传动轴23上。升降驱动机构1开启,通过其输出端带动齿轮轴21绕其轴线旋转;第一锥齿轮22与齿轮轴21同步旋转;第一锥齿轮22旋转带动与其啮合的第二锥齿轮24旋转;传动轴23与第二锥齿轮24同步旋转,升降齿轮3与传动轴23同步旋转;升降齿轮3旋转,驱使升降齿条4相对升降齿轮3上升或下降;由于升降齿条4焊接在网箱110上,升降驱动机构1安装在桩腿100上,因此最终实现网箱110相对桩腿100上升或下降。传动组件2如此设置,可将齿轮轴21绕竖直方向的转动转化为传动轴23绕水平方向的转动,实现了升降作业大扭力的传递,具有升降平稳等特点;另一方面,升降驱动机构1设置的位置可更加靠近桩腿100顶端,有效避免海水浸泡到升降驱动机构1,提高装置整体的使用寿命。
进一步地,所述升降驱动机构1和所述传动组件2均位于所述桩腿100内,所述桩腿100开设有第一安装孔101,所述传动轴23的一端穿过所述第一安装孔101延伸至所述桩腿100外,所述升降齿轮3套设在所述传动轴23上且位于所述桩腿100外。
具体地,桩腿100为中空的柱状结构,如中空的圆柱体结构;升降驱动机构1和传动组件2均位于桩腿100内,网箱110位于桩腿100外;由于桩腿100内部的升降驱动机构1需通过传动组件2和升降齿轮3将力传递至升降齿条4和网箱110上,因此与升降齿条4相啮合的升降齿轮3需位于桩腿100外,即传动轴23需从桩腿100内延伸至桩腿100外,所以在桩腿100上开设有供传动轴23贯穿的第一安装孔101。将升降驱动机构1和传动组件2设置在中空的桩腿100内,可提高升降装置的密封性,避免海水腐蚀,提高装置整体的使用寿命;将装置主体藏匿与桩腿100内,整体结构较为合理,网箱110的升降较为顺畅。
进一步地,所述桩腿100开设有与所述第一安装孔101相对应的第二安装孔102,所述传动轴23的两端分别贯穿所述第一安装孔101和所述第二安装孔102、且可转动地架设在所述桩腿100上。
桩腿100上还开设有第二安装孔102,第一安装孔101和第二安装孔102的水平高度一致,且两者相对桩腿100的中心对称;传动轴23的两端分别贯穿第一安装安装孔和第二安装孔102,因此传动轴23架设在桩腿100上,桩腿100的侧壁支撑住传动轴23,且传动轴23可绕其中轴线转动。通过开设第一安装孔101和第二安装孔102,可将传动轴23固定住,保证结构的稳定性;且第一锥齿轮22和第二锥齿轮24位于第一安装孔101和第二安装孔102之间,使结构的受力更加合理,传动更加顺畅,零部件的使用寿命更长。
进一步地,所述桩腿100沿其长度方向均匀开设有多个所述第一安装孔101,所述桩腿100还开设有与多个所述第一安装孔101一一对应的所述第二安装孔102。
桩腿100的长度较长,以适应不同深度的养殖区域;如,当在海底较深的区域用网箱110进行养殖时,桩腿100沉入海水中的部分较多,此时,为了避免海水浸泡到升降驱动机构1和传动组件2,需将两者设置的位置尽量靠近桩腿100的顶端,此时第一安装孔101和第二安装孔102的位置同样需靠近桩腿100的顶端;当在海底较浅的区域内用网箱110进行养殖时,桩腿100沉入海水中的区域较少、露出海平面的区域较多,此时,在避免海水浸泡到升降驱动机构1和传动组件2的前提下,为了提高网箱110升降速度,升降驱动机构1和传动组件2可适当靠近海平面,因此第一安装孔101和第二安装孔102的位置也适当靠近海平面。沿桩腿100的长度方向开设有多个第一安装孔101和第二安装孔102,可根据桩腿100及网箱110所处的位置适应调整升降驱动机构1和传动组件2的水平高度,既能避免海水浸泡到升降驱动机构1和传动组件2,又能保证网箱110升降的速度。另一方面,还可优化网箱110升降时,网箱110与桩腿100之间的受力点;且升降齿轮3的位置较为合理,能保证网箱110上升或下降的行程较大,可方便将网箱110沉入不同深度的海底,以养殖不同高价值的鱼类和抵御台风。桩腿100通过开设多个第一安装孔101和第二安装孔102可大幅降低桩腿100的重量,方便运输、沉桩、拔桩等。
进一步地,所述第一安装孔101和所述第二安装孔102处均安装有轴承座5,所述轴承座5内均可拆卸地安装有滚动轴承6,所述传动轴23的两端分别插设在所述第一安装孔101和所述第二安装孔102对应的所述滚动轴承6的内环内。
桩腿100在第一安装孔101和第二安装孔102处设置有轴承座5,且轴承座5位于桩腿100的外侧壁;在轴承座5内设置有滚动轴承6,且滚动轴承6的外环与轴承座5连接固定、内环可转动;传动轴23的两端分别插设在第一安装孔101和第二安装孔102对应的滚动轴承6的内环内,且传动轴23和滚动轴承6的内环可同步旋转。设置轴承座5和滚动轴承6,可提高传动轴23转动的顺畅度,从而提高网箱110在升降过程的稳定性;同时还可保证传动轴23在不断转动过程中的稳定性,受力合理,提高装置的使用寿命。滚动轴承6可拆卸地安装在轴承座5上,方便随时拆卸,从而灵活调节网箱110的升降范围;且方便在使用过程中根据传动轴23的直径更换不同尺寸的滚动轴承6。
进一步地,所述轴承座5上安装有轴承端盖7,所述轴承端盖7开设有供所述传动轴23穿过的贯穿孔71。
轴承端盖7用于密封滚动轴承6,并限制滚动轴承6温度地安装在轴承座5上。具体地,轴承座5内部开有供传动轴23穿过、用于容纳滚动轴承6的空腔,将滚动轴承6安装在空腔内后,用轴承端盖7嵌入空腔内。由于传动轴23的一端或两端均需贯穿桩腿100向外伸出,因此轴承端盖7开有贯穿孔71,以供传动轴23穿过。设置轴承端盖7,不仅可提高滚动轴承6的密封性,避免滚动轴承6在长期工作过程中脱落,造成传动失效;而且还能避免海水腐蚀滚动轴承6;同时还可提高结构的稳定性。
进一步地,所述桩腿100的外壁在所述第一安装孔101处设有第一防水套8,所述第一防水套8开设有供所述传动轴23穿过的通孔81。
在第一安装孔101处设有第一防水套8,且第一防水套8固定在桩腿100的外壁;具体地,第一安装孔101和位于第一安装孔101处的轴承座5、滚动轴承6、轴承端盖7均被罩设与第一防水套8内。第一防水套8为中空结构,具体可通过法兰和螺栓连接在桩腿100上,提高装置的水密性。由于传动轴23的一端需延伸至桩腿100外部,且安装有升降齿轮3,而升降齿轮3需位于第一防水套8外以与升降齿条4啮合;所以第一防水套8开设有通孔81,传动轴23可穿过通孔81向外延伸。设置第一防水套8,可提高装置的密封性,有效避免海水腐蚀,进而提高零件的使用寿命。
进一步地,所述桩腿100的外壁在所述第二安装孔102处设有第二防水套9。
第二防水套9与第一防水套8结构类似,其内部同样为中空;具体通过法兰和螺栓固定在桩腿100上;第二防水套9位于第二安装孔102处、且固定在桩腿100的外壁。第二安装孔102和位于第二安装孔102处的轴承座5、滚动轴承6、轴承端盖7均位于第二防水套9内。插设在第二安装孔102处的传动轴23的一端同样可位于第二防水套9内,故第二防水套9无需开孔。设置第二防水套9可进一步提高装置的密封性,且第二防水套9无需开孔,密封性更好,避免海水腐蚀零部件的效果更好,零部件的使用寿命更长。
进一步地,所述升降驱动机构1包括电机11和减速箱12,所述减速箱12安装在所述电机11的输出端,所述传动组件2与所述减速箱12的输出端传动连接。
电机11的输出端通过减速箱12将动力传递到传动组件2上,进而传动到升降齿轮3上;减速箱12是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件,常用作原动件与工作机之间的减速传动装置。升降驱动机构1如此设置可方便通过有线或无线的控制方式来驱动网箱110升降,且升降稳定,能满足网箱110不同速度、不同深度的升降需求。升降驱动机构1具体通过固定板(图中未示出)固定在桩腿100内部,且升降驱动机构1始终位于水面以上,电机11的制动扭矩提供网箱110自持力,避免电机11、减速箱12等结构受海水腐蚀,有利于提高装置整体的使用寿命,确保网箱110的作业可靠性。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
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