[发明专利]一种用于试验水池上的拖车装置

说明书

本发明属于海洋工程试验技术领域，一种用于试验水池上的拖车装置，包括四自由度工作桥、主车轨道、副车轨道和安全保护系统。该拖车装置中的四自由度工作桥由于采用了全桁架结构，避免了结构对风场正面阻力过大而造成上下风速不等并形成旋涡区，进而提高了测量结果的精度，同时减小风阻力也就减小试验能耗，降低了试验成本。该拖车装置采用了安全保护系统，在降低了成本的同时还保障了拖车装置安全性、可靠性。本发明的主要特点是整个装置结构简单,易安装,操作方便,安全可靠，即能提高了测量结果的精度又能节约了成本。

技术领域

本发明涉及一种用于试验水池上的拖车装置，属于海洋工程试验技术领域。

背景技术

在海洋开发中，船舶与海洋平台等结构物必须要经受恶劣环境的考验，包括风、浪、流等复杂环境因素的综合作用，海洋环境复杂多变以及相关工程技术经验的匮乏，使得船舶与海洋工程研究需要更多地依赖模型试验，物理模型试验是进行船舶与海洋工程建设的基础，显然，没有试验水池，无法进行有效的物理模型试验，我国船舶与海洋工程的建设和发展便无从谈起，试验水池的建设，除了建有一定尺度的池体外，还需配备一定的环境模拟装置，其中拖车装置是重要的设备之一。

随着社会经济的发展、科学技术的进步，对拖车装置的个性化要求越来越强烈，例如某船舶与海洋工程试验水池具有以下特点：(1)水池上面是整体造风系统-风洞，试验区空间高度狭小(低于5m)，对拖车高度要求较为严苛；(2)如果采用常规的箱梁结构、箱梁加桁架混合结构会因为结构对风场正面阻力过大而造成上下风速不等并形成旋涡区从而严重影响测量结果的精度，与此同时，较大的风阻力将大大提高试验能耗，成本增加；(3)跨距大(30-50m)，拖车必须保证一定的刚度；(4)拖车速度低，最高速度为2-3m/s，最低速度为0.05m/s。因此，如果设计能够适应该特殊环境要求的拖车显得尤为重要。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种用于试验水池上的拖车装置，该拖车装置中的四自由度工作桥由于采用了全桁架结构，避免了结构对风场正面阻力过大而造成上下风速不等并形成旋涡区，进而提高了测量结果的精度，同时减小风阻力也就减小试验能耗，降低了试验成本。

为了实现上述发明目的，解决已有技术中所存在的问题，本发明采取的技术方案是：一种用于试验水池上的拖车装置，包括四自由度工作桥、主车轨道、副车轨道和安全保护系统，所述四自由度工作桥，包括主车和副车，所述主车上设置有操控系统和测量系统，在主车的四个角点处安装有第一、二、三、四个转角机构，用于实时显示转角机构中的转盘角度、角速度及工作电流，主车四周还安装有第一、二、三、四个车轮；所述副车位于主车下部并安装有试验测试仪器、光学测量装置及摄录像装置，在副车底部安装有回转装置，用于实验模型进行0-360度回转并加以固定，实现精确定位；所述副车轨道的4个角处各设置有2根伸缩柱并通过焊接与副车轨道固定连接，确保副车沿垂直于水面方向移动时具有良好的稳定性，进而达到维持平衡的作用；所述安全保护系统，包括安装在主车轨道和副车轨道首尾两端的预警和断电行程开关、碰撞液压缓冲装置、在主车上设置有两套液压抱轨紧急制动器，其中主车和副车采用液压抱轨紧急制动器制动，为常闭型式，液压抱轨紧急制动器断电时抱轨，是一种去除滑撬制动方式；所述拖车装置，还包括安装在四自由度工作桥两端上的拟制电柜、拟制控制柜、集电弓，第一、二、三、四、五、六个钢爬梯及第一、二、三、四个轮座，拟制电柜为设备提供动力电源，控制电动机的起动，拟制控制柜设置有开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备，集电弓用来给主车及副车从电缆取得电力，当拖车进行工作时，电动机驱动位于主车上四周的第一、二、三、四个车轮进行旋转，使主车在主车轨道上进行运动，进而达到拖车的牵引作用；所述第一、二、三、四个轮座通过螺栓与地面固定连接，用于提高拖车装置的牢固性与稳定性。

所述第一、二、三、四、五、六个钢爬梯，用于技木人员对拟制电柜和拟制控制柜进行检修和维护。

所述主车采用钢管空间桁架结构。

所述副车采用方钢管桁架结构。