本发明涉水文测量技术领域，具体涉及一种用于水文测量设备的万向节信号发生器。
背景技术：
在天然河流的水文测量中，很多测量参数都需要用过江缆道或测船缆车将测量设备吊人水中进行测量。由于天然河流汛期时水流湍急，河底地形地貌时刻都在变化中，有的乱石嶙峋，测量中湍急的水流冲击水下测量设备左摇右晃，上下窜动，而且这些测量设备的重量往往非常大，如果这时水下设备触碰河底后不发出报警信号，水下设备极有可能开在石缝中无法收回，或撞坏水下设备，或陷入淤泥损坏所搭载的仪器，所以天然河流入水文测量必须要用触底信号发生器来保护测量设备减少损坏。当汛期过后，很多天然河流水流流速会变得非常慢，特别是在库区，水流会低到肉眼不可察觉，这时进行水下水文测量时设备入水后会受吊装此设备的钢丝绳扭力影响不断旋转或使设备严重偏离正确的迎水角度而无法完成测量，此时需要水下万向扭转装置来消除钢丝绳扭力。
但是水下应用解决这些问题比在空气中相比难度大很多，密封绝缘、水下承压、承受撞击、泥沙影响等使常用的各种接触或非接触报警信号发生器在水下都不能直接用上，并且也不能很好的解决钢丝扭力对水下测量设备旋转或偏离水流方向的问题。
技术实现要素：
针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种用于水文测量设备的万向节信号发生器，使水文测量设备入水后消除缆道钢丝绳扭力和设备随水流自动转向产生的扭力，并在设备触底后发出报警信号。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：
一种用于水文测量设备的万向节信号发生器包括万向节上座和万向节下座，所述万向节上座和万向节下座通过螺纹连接，所述万向节上座内部设有轴芯，所述轴芯外部装设有上座壳体，所述轴芯和上座壳体之间形成轴承容纳腔，所述轴承容纳腔内安装有轴承，所述轴承将所述轴芯和上座壳体隔开，所述轴芯的底部位于所述上座壳体内，顶部伸出所述上座壳体外，并通过连接卡a与缆道钢丝绳连接，所述上座壳体底部设有充灌接头，所述充灌接头与所述轴承容纳腔连通，所述万向节下座内部设有下连接轴，所述下连接轴外部装设有下座壳体，所述下连接轴与下座壳体之间通过绝缘套隔开，所述绝缘套内设有定位套和调节弹簧，所述下连接轴贯穿所述下座壳体，且两端均伸出所述下座壳体外，所述下连接轴底部通过连接卡b与水文测量设备连接。
作为本发明的一种改进，所述轴承包括滚动轴承a、滚动轴承b和平面轴承，所述平面轴承位于所述滚动轴承a和滚动轴承b之间。
作为本发明的一种改进，所述轴承容纳腔通过所述充灌接头抽真空灌硅油，所述充灌接头上端设有密封装置，所述密封装置为橡胶密封圈和钢球，所述密封装置附近开设有调整间隙。
作为本发明的一种改进，所述轴芯和上座壳体顶部之间通过双面自张紧转轴密封圈和黄油密封层进行密封，所述黄油密封层位于所述双面自张紧转轴密封圈内，且与轴芯接触。
作为本发明的一种改进，所述上座壳体下端两侧装有紧定螺钉，且底部一侧及两侧壁均开设有扳手插孔。
作为本发明的一种改进，所述绝缘套包括绝缘套a和绝缘套b，所述绝缘套a与所述下座壳体连接，所述绝缘套b与所述下连接轴连接，且下端伸出所述下座壳体外，所述绝缘套a的上端与所述绝缘套b的上端连接形成一个u形空间，所述定位套安装于u形空间内，所述调节弹簧安装于所述定位套和所述绝缘套b之间。
作为本发明的一种改进，所述下座壳体下端的一侧设有负极螺钉。
作为本发明的一种改进，所述上座壳体的底部两侧及所述下座壳体的两侧和底部均开设有过沙孔。
作为本发明的一种改进，所述连接卡a上设有销子a和销子b，所述销子a贯穿所述连接卡a的中部，所述销子b位于所述销子a的下方，并垂直于所述销子a贯穿所述连接卡a，所述连接卡b上设有销子c和销子d，所述销子c贯穿所述连接卡b的中部，所述销子d位于所述销子c的上方，并垂直于所述销子c贯穿所述连接卡b。
作为本发明的一种改进，整个万向节信号发生器的器身均采用304或316l不锈钢材料。
本发明的有益效果为：
1、本发明一种用于水文测量设备的万向节信号发生器由于所述万向节上座以所述轴芯作为动轴随缆道钢丝绳转动，所述上座壳体作为静轴，通过所述滚动轴承a、滚动轴承b和平面轴承将动轴和静轴隔开以消除水文测量设备入水后钢丝绳扭力和设备随水流自动转向产生的扭力；
2、本发明由于所述万向节下座以所述下连接轴作为正极，所述下座壳体作为负极，不需要电源，且正负极通过所述绝缘套隔开，用所述调节弹簧来调节开关的启动拉力，使水文测量设备触底信号不受水下压力、水流冲击抖动及漂浮物撞击的影响；
3、本发明由于所述上座壳体的底部两侧及所述下座壳体的两侧和底部均开设有过沙孔，使万向节信号发生器不受泥沙的影响；
4、本发明由于所述轴承容纳腔抽真空灌硅油，使整个装置旋转灵活；
5、本发明器身采用不锈钢材质，使整个装置耐腐蚀，采用粗牙螺纹加止紧销和大于钢丝绳直径的双铆钉销连接来使器身各部件组合牢固，使器身能承受的拉力远大于7mm钢丝绳能承受的拉力。
下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。
附图说明
图1是本发明一种用于水文测量设备的万向节信号发生器的剖面图。
图2是本发明一种用于水文测量设备的万向节信号发生器的万向节上座剖面图。
图3是本发明一种用于水文测量设备的万向节信号发生器的万向节下座剖面图
图中各附图标记说明如下。
万向节上座—1、万向节下座—2、轴芯—3、上座壳体—4、轴承容纳腔—41、轴承—411、滚动轴承a—4111、滚动轴承b—4112、平面轴承—4113、充灌接头—42、密封装置—421、调整间隙—422、双面自张紧转轴密封圈—43、黄油密封层—44、紧定螺钉—45、扳手插孔—46、连接卡a—5、销子a—51、销子b—52、下连接轴—6、下座壳体—7、绝缘套—71、绝缘套a—711、绝缘套b—712、定位套—72、调节弹簧—73、负极螺钉—74、连接卡b—8、销子c—81、销子d—82、过沙孔—9。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1至图3，一种用于水文测量设备的万向节信号发生器包括万向节上座1和万向节下座2，所述万向节上座1为旋转部，所述万向节下座2为开关部，所述万向节上座1和万向节下座2通过螺纹连接，所述万向节上座1内部设有轴芯3，所述轴芯3外部装设有上座壳体4，所述轴芯3和上座壳体4之间形成轴承容纳腔41，所述轴承容纳腔41内安装有轴承411，所述轴承411将所述轴芯3和上座壳体4隔开，所述轴芯3的底部位于所述上座壳体4内，顶部伸出所述上座壳体4外，并通过连接卡a5与缆道钢丝绳连接，所述上座壳体4底部设有充灌接头42，所述充灌接头42与所述轴承容纳腔411连通，所述万向节下座2内部设有下连接轴6，所述下连接轴6外部装设有下座壳体7，所述万向节下座2为开关的正极，所述下座壳体7为开关的负极，所述下连接轴6与下座壳体7之间通过绝缘套71隔开，所述绝缘套71内设有定位套72和调节弹簧73，所述下连接轴6贯穿所述下座壳体7，且两端均伸出所述下座壳体7外，所述下连接轴6底部通过连接卡b8与水文测量设备连接。
在本实施例中，所述轴承411包括滚动轴承a4111、滚动轴承b4112和平面轴承4113，所述平面轴承4113位于所述滚动轴承a4111和滚动轴承b4112之间。
在本实施例中，所述轴承容纳腔41通过所述充灌接头42抽真空灌硅油，即先抽真空尽可能的让轴承容纳腔41内的空气被消除，使轴承容纳腔41内灌满硅油，因为液体不可压缩，当轴承容纳腔41内灌满硅油后不会因为水下压力将水压入轴承容纳腔41内，以保证轴承411灵活转动，不会因为轴承容纳腔41内进水腐蚀轴承411，且轴芯3的旋转速度和频率均较小，所述充灌接头42上端设有密封装置421，所述密封装置421为橡胶密封圈和钢球，防止装置放入水中后水由充灌接头42进入轴承容纳腔41内，所述密封装置421附近开设有调整间隙422。
请继续参阅图2，具体的，所述轴芯3和上座壳体4顶部之间通过双面自张紧转轴密封圈43和黄油密封层44进行密封，所述黄油密封层44位于所述双面自张紧转轴密封圈43内，且与轴芯3接触，使用双面自张紧转轴密封圈43对轴芯3进行初步密封，然后双面自张紧转轴密封圈43内的黄油密封层44进行进一步的密封，防止轴芯3表面和双面自张紧转轴密封圈43密封唇微缺陷引起渗漏，并能消除汛期水中泥沙对密封的影响，因为轴芯3的旋转速度较小，因此在使用过程中不会对双面自张紧转轴密封圈43造成明显的摩擦损伤。
在本实施例中，所述上座壳体4下端两侧装有紧定螺钉45，且底部一侧及两侧壁均开设有扳手插孔46，所述紧定螺钉45为粗牙螺纹加止紧销，使器身各部件组合更牢固，防止在撞击时各部件松动。
请继续参阅图3，具体的，所述绝缘套71包括绝缘套a711和绝缘套b712，所述绝缘套a711与所述下座壳体7连接，所述绝缘套b712与所述下连接轴6连接，且下端伸出所述下座壳体7外，所述绝缘套a711的上端与所述绝缘套b712的上端连接形成一个u形空间，所述绝缘套71为高强度绝缘材料制成，所述定位套72安装于u形空间内，所述调节弹簧73安装于所述定位套72和所述绝缘套b712之间，所述调节弹簧73为不锈钢承重弹簧，用于调节开关启动拉力，可以根据使用需要更换不同弹力的承重弹簧来调节开关的启动拉力。
在本实施例中，所述下座壳体7下端的一侧设有负极螺钉74，用于连接开关负极。
在本实施例中，所述上座壳体4的底部两侧及所述下座壳体7的两侧和底部均开设有过沙孔9，防止泥沙淤积。
在本实施例中，所述连接卡a5上设有销子a51和销子b52，所述销子a51贯穿所述连接卡a5的中部，所述销子b52位于所述销子a51的下方，并垂直于所述销子a51贯穿所述连接卡a5，所述连接卡b8上设有销子c81和销子d82，所述销子c81贯穿所述连接卡b8的中部，所述销子d82位于所述销子c81的上方，并垂直于所述销子c81贯穿所述连接卡b8，所述销子a51和销子b52、销子c81和销子d82组成“ ”字交叉铆钉销，其直径大于钢丝绳的直径，防止器身收到撞击时各部件之间松动。
在本实施例中，整个万向节信号发生器的器身均采用304或316l不锈钢材料，为不锈钢棒整体加工而成，保证足够厚的腔体壁厚尺寸和足够粗的连接轴来抵抗漂浮物撞击的影响，整体器身能承受的拉力远大于7mm钢丝绳能承受的拉力。
本发明的工作原理为：
所述万向节上座1以所述轴芯3作为动轴随缆道钢丝绳转动，所述上座壳体4作为静轴，通过所述滚动轴承a4111、滚动轴承b4112和平面轴承4113将动轴和静轴隔开以消除水文测量设备入水后钢丝绳扭力和设备随水流自动转向产生的扭力。所述万向节下座2以所述下连接轴6作为正极，所述下座壳体7作为负极，且正负极通过所述绝缘套71隔开，用所述调节弹簧73来调节开关的启动拉力，并用过沙孔9来防止泥沙淤积，整个开关可以做成常开或者常闭式，当设备触底时，开关打开或关闭以发出触底信号。因为水的电阻值和不锈钢的电阻值不一样，当器身在水下触头接通或断开时可以通过判断通道电阻值的变化得到开关信号，这种方式简单可靠且无需供电驱动，并且可以根据使用需要更换不同的调节弹簧3来调节开关的启动拉力，这时开关必须要达到设定的拉力值才会工作，有效防止使用中水流冲击或碰撞产生的抖动使开关误工作；同样在悬挂的测量设备接触水底后拉力减小到设定值时开关才会工作发出信号，而这时水文测量设备并没完全释放重量，还存在一定的拉力，钢丝绳不会因为瞬间拉力丢失而发生滑轮跳槽事故，也不会因为设备完全失重卡在石缝中。
本发明仅以此作为较佳实施例，并不局限于上述万向节信号发生器的具体尺寸，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制，采用与其相同或相似的其它装置，均在本发明保护范围内。
1.一种用于水文测量设备的万向节信号发生器，其特征在于：包括万向节上座(1)和万向节下座(2)，所述万向节上座(1)和万向节下座(2)通过螺纹连接，所述万向节上座(1)内部设有轴芯(3)，所述轴芯(3)外部装设有上座壳体(4)，所述轴芯(3)和上座壳体(4)之间形成轴承容纳腔(41)，所述轴承容纳腔(41)内安装有轴承(411)，所述轴承(411)将所述轴芯(3)和上座壳体(4)隔开，所述轴芯(3)的底部位于所述上座壳体(4)内，顶部伸出所述上座壳体(4)外，并通过连接卡a(5)与缆道钢丝绳连接，所述上座壳体(4)底部设有充灌接头(42)，所述充灌接头(42)与所述轴承容纳腔(411)连通，所述万向节下座(2)内部设有下连接轴(6)，所述下连接轴(6)外部装设有下座壳体(7)，所述下连接轴(6)与下座壳体(7)之间通过绝缘套(71)隔开，所述绝缘套(71)内设有定位套(72)和调节弹簧(73)，所述下连接轴(6)贯穿所述下座壳体(7)，且两端均伸出所述下座壳体(7)外，所述下连接轴(6)底部通过连接卡b(8)与水文测量设备连接。
2.如权利要求1所述的一种用于水文测量设备的万向节信号发生器，其特征在于：所述轴承(411)包括滚动轴承a(4111)、滚动轴承b(4112)和平面轴承(4113)，所述平面轴承(4113)位于所述滚动轴承a(4111)和滚动轴承b(4112)之间。
3.如权利要求1所述的一种用于水文测量设备的万向节信号发生器，其特征在于：所述轴承容纳腔(41)通过所述充灌接头(42)抽真空灌硅油，所述充灌接头(42)上端设有密封装置(421)，所述密封装置(421)为橡胶密封圈和钢球，所述密封装置(421)附近开设有调整间隙(422)。
4.如权利要求1所述的一种用于水文测量设备的万向节信号发生器，其特征在于：所述轴芯(3)和上座壳体(4)顶部之间通过双面自张紧转轴密封圈(43)和黄油密封层(44)进行密封，所述黄油密封层(44)位于所述双面自张紧转轴密封圈(43)内，且与轴芯(3)接触。
5.如权利要求1所述的一种用于水文测量设备的万向节信号发生器，其特征在于：所述上座壳体(4)下端两侧装有紧定螺钉(45)，且底部一侧及两侧壁均开设有扳手插孔(46)。
6.如权利要求1所述的一种用于水文测量设备的万向节信号发生器，其特征在于：所述绝缘套(71)包括绝缘套a(711)和绝缘套b(712)，所述绝缘套a(711)与所述下座壳体(7)连接，所述绝缘套b(712)与所述下连接轴(6)连接，且下端伸出所述下座壳体(7)外，所述绝缘套a(711)的上端与所述绝缘套b(712)的上端连接形成一个u形空间，所述定位套(72)安装于u形空间内，所述调节弹簧(73)安装于所述定位套(72)和所述绝缘套b(712)之间。
7.如权利要求1所述的一种用于水文测量设备的万向节信号发生器，其特征在于：所述下座壳体(7)下端的一侧设有负极螺钉(74)。
8.如权利要求1所述的一种用于水文测量设备的万向节信号发生器，其特征在于：所述上座壳体(4)的底部两侧及所述下座壳体(7)的两侧和底部均开设有过沙孔(9)。
9.如权利要求1所述的一种用于水文测量设备的万向节信号发生器，其特征在于：所述连接卡a(5)上设有销子a(51)和销子b(52)，所述销子a(51)贯穿所述连接卡a(5)的中部，所述销子b(52)位于所述销子a(51)的下方，并垂直于所述销子a(51)贯穿所述连接卡a(5)，所述连接卡b(8)上设有销子c(81)和销子d(82)，所述销子c(81)贯穿所述连接卡b(8)的中部，所述销子d(82)位于所述销子c(81)的上方，并垂直于所述销子c(81)贯穿所述连接卡b(8)。
10.如权利要求1所述的一种用于水文测量设备的万向节信号发生器，其特征在于：整个万向节信号发生器的器身均采用304或316l不锈钢材料。
技术总结