[实用新型]冰下磨冰装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冰下磨冰装置，能够放置在冰层下水中，对冰层下不同角度的底面进行磨刷，属于极地海洋探测技术装备领域。

背景技术

近几年，国家对南北极科学考察及研究极为重视，科技工作者在海、气、冰相互作用的考察与研究方面获得令人瞩目的成就。在海冰面以及寒区江河湖海冰面的科学考察工作中，需要对冰层的下底面结构状况以及透过冰层后各种物理参数的变化情况进行观测。由于冰下多年冰和当年冰结构不同，既要在冰面下贴近冰的下底面对未受到人为损坏的原位冰面进行观测，也要对冰的下底面进行磨冰处理后，做各种对比观测。后一种观测方法通常是采集冰的样本回实验室做实验，对采集、运输、保存等环节都有严格要求。常常由于搬动等各种因素影响，使得采集的冰的样本与现场原位冰产生较大差异，严重时，实验结果将无法使用，这就需要有一种可现场对冰底面进行处理的机具，帮助实现现场观测。

发明内容

本实用新型的目的就是在于提供一种冰下磨冰装置，以克服现有技术的上述不足。

一种冰下磨冰装置，其特征在于该装置包括下端旋转连接有悬挂转动架的布放连杆，且悬挂转动架底部的悬挂转轴上设有含主伞齿轮和副伞齿轮的齿轮轴座，该齿轮轴座下方带有配重；所述的主伞齿轮的轴外端设有磨头或刷头，所述的副伞齿轮的轴外端经驱动软轴而与驱动装置连接。

上述驱动装置可以是放置在冰层上面的电机，通过联轴器与驱动软轴连接，起到驱动磨头或磨刷工作作用。驱动电机不放在冰下水中，其安全性得以提高。当考察现场无电源提供，也可用手动摇柄替代，实现人力驱动。其特点是两用驱动，方便用户。

一对伞齿轮通过齿轮轴座连接装配。其中磨头或刷头安装在带有主伞齿轮的轴的外端，易于拆装调换。副伞齿轮的轴外端与驱动软轴连接，根据冰层厚度和驱动方式的不同，可调换不同长度和规格的软轴。伞齿轮主副轮起到通过外端软轴的转动传递到主副伞齿轮转动磨头或磨刷作用，其特点是正反转动，灵活运用。

磨削冰面是由旋转的磨头或刷头来实现。磨头和刷头的选用是根据冰下测试的需要而定。通常，要改变冰面的表面形状时用磨头，要刷去冰面附着物时(如浮游生物、藻类等)用刷头。

悬挂转轴、悬挂转动架、布放连杆与齿轮轴座的组合，配合已有的“冰下仪器可变角度的承载布放装置”完成布放前准备，即可放置到冰层下展开工作。

本实用新型采用敞开式结构，无需壳体，无需密封；且各部分拆卸方便，易于化整为零，便于运输、携带，为在较恶劣环境下使用提供了条件。

附图说明

图1是本实用新型的主视示意图。

图2是图1的右视示意图。

图3是本实用新型布的使用状态示意图。

其中，1、磨头，2、刷头，3、主伞齿轮，4、副伞齿轮，5、齿轮轴座，6、驱动软轴，7、驱动装置，8、悬挂转轴，9、悬挂转动架，10、布放连杆，11、配重。

具体实施方式

如图1～3所示，本实用新型包括下端旋转连接有悬挂转动架9的布放连杆10，且悬挂转动架9底部的悬挂转轴8上设有含主伞齿轮3和副伞齿轮4的齿轮轴座5，该齿轮轴5座下方带有配重11；所述的主伞齿轮3的轴外端设有磨头1或刷头2，所述的副伞齿轮4的轴外端经驱动软轴6而与驱动装置7连接。

如图3所示，所述的驱动装置7为电机或手动摇柄。

本实用新型是在海冰下特别是在极地海洋海冰下使用的，在观测冰结构、太阳辐射、冰的热通量等工作前，对冰层下底面预先进行磨刷处理。磨头1或刷头2可依据冰面处理要求选用不同的磨片、金属丝刷或非金属丝刷头。驱动软轴5有冰层下连到冰层上可选各种长度，动力可采用电动、手动两种形式，以适应科考现场的不同条件。

在现场实施过程如下：首先使用冰钻钻开冰层形成冰洞，根据测量要求，选择磨1或刷头2，装配在齿轮轴座及配重5上主伞齿轮3的轴端；依据冰下观测点到冰上安放驱动电机7的位置间距离，选用合适长度的驱动软轴6，与副伞齿轮4连接；将悬挂转轴8、悬挂转动架9与布放连杆10连接。

连接妥当后，如图1、2所示将整个装置的齿轮轴座5、悬挂转动架9、布放连杆10、配重11呈同一条直线，可垂直吊入冰洞内；再将装置磨头1或刷头2等部分送到需磨刷的冰层正下方，如图3所示，因配重11的作用，可将磨头1或刷头2竖直朝上。

在冰上，将驱动软轴6的另一端与电机连接，启动电机，磨头1或刷头2对冰面进行磨刷直至达到要求。用布放连杆10将冰下磨刷装置磨各部分收回，磨刷冰面工作完成。

已授权的实用新型专利“冰下仪器可变角度的承载布放装置”用于悬挂测量仪器观测冰面，测量的光反射数据不理想；而本实用新型与之配合，实现了在测量之前把带有藻类或不平整的冰面预先进行处理，经多次试验，观测的光学数据达到了研究要求，也代替了潜水员到水下对冰下的冰面进行处理这样艰难的复杂工程。