CN101857077B - 一种返回舱船用固定座架结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种返回舱高海况打捞设备，一种返回舱船用固定座架结构，所述座架呈开口向上的圆桶(2)固定在船只的甲板上，圆桶(2)的上边沿向上连接U形导向板(5)；圆桶(2)的上部配置若干进水阀(3)，下部配置若干排水阀(14)；在圆桶(2)的周壁，无泄漏设置至少三个径向、均布、水平移动的夹紧爪(6)，夹紧爪(6)由各自的液压油缸(10)驱动压紧、释放；在圆桶(2)的内壁底部设置环形台阶(11)，环形台阶(11)处设置环形橡胶垫(12)，在圆桶(2)的底部设有铅环(13)。本发明易于在圆桶内灌入一定量的水体，使返回舱利用自身的重心及桶内水体的浮力，使自身自动摆正易于返回舱在桶内的定位，减少和避免了返回舱接受的冲击，夹紧、释放快速可靠。

Description

一种返回舱船用固定座架结构

技术领域

本发明涉及一种返回舱高海况打捞设备，具体是返回舱被打捞上船在甲板上固定的一种装置。

背景技术

飞船返回舱高海况打捞设备是我国载人航天工程着陆场系统的应急保障系统，对应急返回舱和航天员的安全起到了至关重要的保障作用。“高海况打捞设备”综合了船舶机械工程、液压传动技术和计算机控制技术的系统集成技术，是在恶劣海况条件下工作，着陆场系统航天员逃逸救生的一个重要组成部分。在高海况恶劣条件下，当飞船应急溅落在海上，打捞船无法启用船上的救生艇、蛙人等手段下水去协助打捞的情况下，必须依靠该套设备迅速安全地将返回舱打捞上来，从而确保航天员的生命安全。

“高海况打捞设备”由回转拦截臂、龙门摇摆起重机和返回舱座架三部分组成，其中，返回舱座架必须保证将由回转拦截臂、龙门摇摆起重机打捞起的返回舱，平稳、重心对中、快捷、牢固地进行固定在座架中，因此，研制开发符合如上要求的座架系统对返回舱的安全回收具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在高海况下，打捞至船上的返回舱需要快速牢固地固定在船的甲板上，并且保持返回舱开舱门方向朝上以便于开舱营救宇航员。再者，本返回舱船用固定座架能保证有效地将返回舱固定，缩短营救返回舱内宇航员的时间。

为了实现所述目的，本发明提供了如下的结构和固定操作方法。

一种返回舱船用固定座架结构，其特征在于：

所述座架呈开口向上的圆桶固定在船只的甲板上，圆桶的上边沿向上连接呈U字形的U形导向板；

圆桶的上部配置若干进水阀，下部配置若干排水阀；

在圆桶的周壁，无泄漏设置至少三个径向、均布、水平移动的夹紧爪，夹紧爪由各自的液压油缸驱动压紧、释放；

在圆桶的内壁底部设置环形台阶，环形台阶处设置环形橡胶垫，在圆桶的底部设有铅环。

进一步，所述与夹紧爪铰接的导向杆位于圆桶外部的端头，以销轴结构，滑动连接于摆杆的上方长孔或滑槽中，摆杆的下端铰接在甲板上，摆杆的摆动方向在圆桶的径向平面上，液压油缸的尾端铰接在圆桶的外壁，油缸的活塞杆端铰接于摆杆的中部，液压油缸推拉、摆动的平面与摆杆的摆动平面重合。

再进一步，所述与夹紧爪的后端铰接的导向杆通过插入圆桶壁上导向套的方式设置在圆桶的周壁。

进一步，所述环形橡胶垫的厚度为10至150毫米。

进一步，所述三个以上的夹紧爪同步驱动夹紧或逐一夹紧。

再进一步，所述夹紧爪为四个。

采用本发明的技术方案，将实现如下步骤：

在返回舱入座前，先通过座架圆桶上部的三个进水阀灌入一定量水体，当返回舱由U字形的U形导向板引导进入桶体内，由于返回舱因自身的重心在下部，通过圆桶内水浮力的作用，自动形成开舱口朝上的形态；

液压油缸驱动的夹紧爪从四周靠近返回舱，将返回舱顶至座架圆桶的中心；

打开座架圆桶下部的排水阀，将座架圆桶内的水体排尽，返回舱将自动下沉，底部落在环形台阶上，且坐落在环形台阶的橡胶垫上，此时进一步驱动夹紧爪将返回舱牢牢紧固在座架圆桶内。

本发明的优点是：返回舱座架的四周及底部封闭的圆桶结构，易于在圆桶内灌入一定量的水体，使返回舱利用自身的重心及桶内水体的浮力，使自身自动摆正，开舱门一端朝上。圆桶状结构内设置阶梯环形台阶，使返回舱底侧与环形台阶的边缘平稳的接触，易于返回舱在桶内的定位。环形台阶的橡胶垫减少和避免了返回舱接受的冲击；向圆心方向平稳移动的夹紧爪，有利于返回舱的定位在桶心并保持夹紧状态，达到快速夹紧的目的。

附图说明

图1是根据本发明返回舱船用固定座架结构的一实施例，从水平方向观察的返回舱座架主视图，返回舱处于被龙门摇摆起重机悬吊状态的视图；

图2是图1返回舱被置于座架圆桶中间，且处于摆正状态的主视图；

图3是图1的右视图，是座架圆桶中未置入返回舱的状态图；

图4是图1的俯视图，是座架圆桶中未置入返回舱的状态图。

图中，1是返回舱，2是圆桶，3是进水阀，4是水体，5是U形导向板，6是夹紧爪，7是导向杆，8是导向套，9是摆杆，10是油缸，11是环形台阶，12是环形橡胶垫，13是铅环，14是排水阀。

具体实施方式

参阅附图，对本发明作进一步说明。

一种返回舱船用固定座架结构，所述座架呈开口向上的圆桶2固定在船只的甲板上，圆桶2的上边沿向上连接呈U字形的U形导向板5；圆桶2的上部配置若干进水阀3，下部配置若干排水阀14；在圆桶2的周壁，无泄漏设置至少三个径向、均布、水平移动的夹紧爪6，夹紧爪6由各自的液压油缸10驱动压紧、释放；在圆桶2的内壁底部设置环形台阶11，环形台阶11处设置环形橡胶垫12，在圆桶2的底部设有铅环13。

所述与夹紧爪6铰接的导向杆7位于圆桶2外部的端头，以销轴结构，滑动连接于摆杆9的上方长孔或滑槽中，摆杆9的下端以摆动方式铰接固定在甲板上，摆杆9的摆动方向在圆桶2的径向平面上，液压油缸10的尾端铰接在圆桶2的外壁，油缸的活塞杆端铰接于摆杆9的中部，液压油缸10推拉、摆动的平面与摆杆9的摆动平面重合。如此夹紧机构，推、拉、夹紧比较平稳，受力状态较好，夹持较紧，需用的压力较小。

所述于夹紧爪6的后端铰接的导向杆7通过插入圆桶2壁上导向套8的方式设置在圆桶2的周壁。此结构具有较好的固定、导向作用，运作平稳，当然在使用中就符合前述无泄漏要求。

所述环形橡胶垫12的厚度为10至150毫米。在如此厚度的缓冲、减震作用下，返回舱1能安全着落、固定。

所述三个以上的夹紧爪6同步驱动夹紧。同步动作，便于将返回舱1推至圆桶2中心。

所述夹紧爪6为四个。实践中推荐采用四个夹紧爪6更加稳当。

本发明的一实施例，座架包括供返回舱1入座的四周和底部封闭呈圆桶状结构的圆桶2，在其上部安装有U形导向板5供返回舱1入座时导向用。在圆桶2内设置环形台阶11，台阶处设置环形橡胶垫12，返回舱1入座时，其底部的圆弧面受环形台阶11支撑，使返回舱1固定稳固。在圆桶2的底部设有铅环13，用于遮挡射线。在圆桶2的上部装有数个进水阀3，下部装有数个排水阀14。在返回舱1入座前，须打开进水阀3，在桶内灌入一定量的水体4，达到使返回舱1浮起，自动矫正姿态的作用。待返回舱1定位完成后，须打开排水阀14，排尽桶内水体4。

夹紧单元包括在圆桶2的内侧四周均布数个夹紧爪6。夹紧爪6和与其铰接的水平导向杆7连接，导向杆7可顺着固定在圆桶2导向套8内前后滑移。导向杆7的后端与油缸10驱动的摆杆9通过滑块连接。系统通过液压控制系统驱动油缸10收缩，使摆杆9向桶心的方向摆动，从而推动导向杆7和夹紧爪6向返回舱1夹紧的方向移动，构成夹紧返回舱1的动作，反之则构成松开返回舱1的动作。通过液压系统的控制，可是使数个夹紧爪6同时夹紧或单独顺序夹紧。

参照图1、2、3，利用前述的返回舱座架的固定方法，包括：

步骤1，在返回舱入1座前，先通过座架圆桶2上部的三个进水阀3灌入一定量水体；

步骤2，液压油缸驱动的夹紧爪6从四周靠近返回舱1，将返回舱1顶至座架圆桶2的中心；

步骤3，打开座架圆桶2下部的排水阀14，将座架圆桶2内的水体4排尽，油缸10驱动夹紧爪6将返回舱1固定。

继续参照图1、2和3，更为详细的固定返回舱方法如下：

在返回舱1入座前可以是各种姿态，舱门朝下或其他方向，先通过座架的圆桶2上部的三个进水阀3灌入一定量水体4，所灌入的水体量应能使返回舱1浮起。进入圆桶2的返回舱1因其自身的重心在下部，通过水浮力的作用，自动形成开舱口朝上的姿态。此时，液压控制系统驱动油缸10收缩，使摆杆9向圆桶2的方向摆动，通过推动与导向杆7后端的滑块，经过导向套8的导向作用，使导向杆7带动夹紧爪6向桶内的返回舱1方向移动，夹紧爪6与导向杆7是铰接，在一定范围内可以摆动，从而保证夹紧爪6能顺着返回舱1倾斜的舱壁夹紧。数个夹紧爪6可单独动作，也可同时夹紧和松开。待返回舱1被定位在圆桶2的中心位置时，打开排水阀14，排尽圆桶2内的水体4。返回舱1徐徐下沉，直至返回舱1的圆弧形底部坐落在环状台阶11上，使返回舱1平稳落座。此时液压系统控制夹紧装置进一步伸出，将返回舱1夹紧。完成返回舱1快速固定，以便营救人员抢救的目的，所有与返回舱1接触的部位均设有橡胶块12，起到缓冲的作用。同时夹紧装置的夹紧力可以通过调节液压系统压力来控制。

整个打捞过程中返回舱能正向摆放，打捞固定设施不与返回舱发生硬性碰撞，从而确保航天员的人生安全。由于该套设备可拆装，因此不影响船舶的日常使用，增加了船舶选用的灵活性，节省了整体的运行费用。本发明填补了我国在高海况下航天员海上救捞保障系统技术中如何快速、可靠的固定返回舱以及便于快速开舱等技术的空白。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，应理解其中可作各种变化和修改而在广义上没有脱离本发明，所以并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变形都将落在本发明权利要求书的保护范围内。

Claims (6)

1.一种返回舱船用固定座架结构，其特征在于：

所述座架呈开口向上的圆桶(2)固定在船只的甲板上，圆桶(2)的上边沿向上连接呈U字形的U形导向板(5)；

圆桶(2)的上部配置若干进水阀(3)，下部配置若干排水阀(14)；

在圆桶(2)的周壁，无泄漏设置至少三个径向、均布、水平移动的夹紧爪(6)，夹紧爪(6)由各自的液压油缸(10)驱动压紧、释放；

在圆桶(2)的内壁底部设置环形台阶(11)，环形台阶(11)处设置环形橡胶垫(12)，在圆桶(2)的底部设有铅环(13)。

2.如权利要求1所述返回舱船用固定座架，其特征在于与所述夹紧爪(6)铰接的导向杆(7)位于圆桶(2)外部的端头，以销轴结构，滑动连接于摆杆(9)的上方长孔或滑槽中，摆杆(9)的下端与甲板铰接，摆杆(9)的摆动方向在圆桶(2)的径向平面上，液压油缸(10)的尾端与圆桶(2)的外壁铰接，油缸的活塞杆与摆杆(9)的中部铰接，液压油缸(10)伸缩、摆动的平面与摆杆(9)的摆动平面重合。

3.如权利要求1或2所述返回舱船用固定座架，其特征在于与所述夹紧爪(6)的后端铰接的导向杆(7)通过插入圆桶(2)壁上导向套(8)的方式设置在圆桶(2)的周壁。

4.如权利要求1所述返回舱船用固定座架，其特征在于所述环形橡胶垫(12)的厚度为10至150毫米。

5.如权利要求1所述返回舱船用固定座架，其特征在于所述三个以上的夹紧爪(6)同步驱动夹紧或逐一夹紧。

6.如权利要求1或5所述返回舱船用固定座架，其特征在于所述夹紧爪(6)为四个。 

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