CN102114904A - 深水电磁吸盘集装箱吊具 - Google Patents

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Abstract

一种深水电磁吸盘集装箱吊具，它主要由吊具骨架、集装箱夹具、电磁吸盘、液压缸和水下摄像头组成。其中：吊具骨架由第1壁架、第2壁架和第1横梁组成，它们之间通过第1和第5绞点连接；集装箱夹具为抓斗式，由第2横梁、第1转轴、第2转轴、第3壁架和第4壁架组成，第1转轴与第2转轴通过绞点连接，第1转轴与第3壁架通过绞点连接，第2转轴与第4壁架通过绞点连接；吊具骨架与集装箱夹具通过第1支架和第2支架连接在一起，吊具骨架位于集装箱夹具外侧；第3壁架与第4壁架底部呈勾状从集装箱两侧包夹落水集装箱；电磁吸盘位于集装箱正上方。本吊具采用集装箱夹具与电磁吸盘协同配合，在水下夹固集装箱，保障落水集装箱安全打捞出水面。

Description

深水电磁吸盘集装箱吊具
所述技术领域
本发明涉及一种提取物装置，尤其涉及在深水中打捞作业用的集装箱吊具。
背景技术
目前，深水地区普遍采用起重船来对落水集装箱进行打捞，起重船可以很好的完成打捞作业，但深水操作比较困难，需要设计一种专用的全自动打捞吊具，减少ROV机器人或者潜水员操作。针对这种情况，本发明提供一种深水电磁吸盘集装箱夹具，该发明采用一种为集装箱专门设计的一种夹具，为了减少水下操作和深水中污泥的吸附作用，采用电磁吸盘和夹具协同作用，确保打捞的安全，减少辅助人员的操作，提高效率。
发明内容
为了克服现有的集装箱打捞方式不宜打捞落入深水的集装箱的不足，本发明提供一种新型集装箱吊具，使用该集装箱吊具不仅可以减少ROV机器人及潜水员的辅助作业，而且能提高集装箱打捞的效率，并且更安全。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种深水电磁吸盘集装箱吊具，它主要由吊具骨架、集装箱夹具、电磁吸盘、液压缸和水下摄像头几个部分组成；其中，吊具骨架由第1壁架、第2壁架和第1横梁组成，它们之间通过第1绞点及第5绞点连接；集装箱夹具为抓斗式，由第2横梁、第1转轴、第2转轴、第3壁架和第4壁架组成，其第1转轴与第2转轴通过第3绞点连接，第1转轴与第3壁架通过第2绞点连接，第2转轴与第4壁架通过第4绞点连接；吊具骨架与集装箱夹具通过第1支架及第2支架连接在一起，吊具骨架位于集装箱夹具外侧；所述的第3壁架与第4壁架底部呈勾状，在液压驱动下从集装箱两侧360度包夹落水集装箱；电磁吸盘位于集装箱正上方，由继电器远程控制得电，在电磁效应作用下从集装箱上表面将落水集装箱吸住。电磁吸盘从集装箱上部吸住集装箱，减少了深水中污泥的吸附作用。
本发明的深水电磁吸盘集装箱吊具附设有用于搜寻沉物的ROV，ROV通过控制线与母船上的CPU及显示器连接，位于集装箱夹具外部。所述的ROV，即水下机器人(remote operatedvehicle)，系统组成包括：动力推进器、遥控电子通讯装置、彩色摄像头、摄像俯仰云台、用户外围传感器接口、实时在线显示单元、导航定位装置、自动舵手导航单元、辅助照明灯和凯夫拉零浮力拖缆等单元部件。
本发明中所述的抓斗式集装箱夹具的第1转轴与第2转轴在第2横梁上的位置根据需要进行调整，其第2横梁的长度或者大于第1横梁的长度，此时集装箱夹具则位于集装箱框架外侧。
本发明中所述的液压缸位于第1支架与第2支架之间，处于第1横梁下部的正中间，通过CPU驱动集装箱夹具的作业。
本发明中所述的水下摄像头位于第1横梁下部，安放在液压缸与第2支架之间，或者安放在液压缸与第1支架支架之间，该水下摄像头拍摄的画面，通过控制电路传递给船上工作人员实时观测水下情况。
本发明中所述的吊具骨架中的第1壁架与第2壁架的位置根据需要在第1横梁上进行调整。
本发明的深水电磁吸盘集装箱吊具的打捞作业方法是：水面工作人员首先通过ROV观察搜寻水下沉物，并确定需要被打捞的集装箱的位置；然后采用液压板式起重机将电磁吸盘集装箱吊具吊放入水中，采用深水打捞浮筒将电磁吸盘集装箱吊具沉入水下，所述的电磁吸盘集装箱吊具通过水下摄像头进一步精确确定需打捞集装箱的位置后，采用电磁吸盘吸附集装箱，待集装箱上部被电磁吸盘吸住后，进而采用抓斗式集装箱夹具360度包夹固定住集装箱；最后再利用深水打捞浮筒使其浮上水面，再采用液压板式起重机将电磁吸盘集装箱吊具及其打捞的集装箱吊放到母船上。
本发明中所用的深水打捞浮筒(参见中国专利201020296099.1)上设有端口，端口处设有水泵，水泵旁边设有压力传感器B，打捞浮筒内安设有压力传感器A，压力传感器A和压力传感器B通过控制线与下位机连接，下位机与母船上的CPU连接，水泵与水泵控制系统连接，水泵控制系统通过PLC控制，PLC与母船上的CPU连接。深水打捞浮简装置通过两个压力传感器分别监控水下压力值与浮筒内部压力值，然后，采用S7-200PLC根据检测到的压力值的变化，控制潜水泵的开启与闭合，实现深水打捞浮筒的下沉与上浮。
本发明与现有技术相比具有以下的主要优点：
采用电磁吸盘和集装箱夹具协同作业，既提高了打捞的安全性，也减少了ROV机器人及潜水员的辅助作业，提高了效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对发明进一步说明。
图1是本发明的深水电磁吸盘集装箱吊具的左视图。
图2是本发明的深水电磁吸盘集装箱吊具的俯视图。
图3是本发明的深水打捞作业示意图
图4是本发明的深水打捞作业远程控制图。
图5是本发明的深水电磁吸盘集装箱吊具示意图。
图中：1-第1铰点I，2-水下摄像头，3-第1壁架，4-第1转轴，5-第2铰点，6-电磁吸盘，7-第3壁架，8-液压缸，9-连杆，10-第2壁架，11-第3绞点，12-第2转轴，13-第4绞点，14-第4壁架，15-第1横梁，16-第1支架，17-第2支架，18-第2横梁，19-第5绞点，20-第6绞点，21-集装箱，22-第2壁架，23-第7绞点，24-液压板式起重机，25-深水打捞浮筒，26-电磁吸盘集装箱吊具，27-ROV。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明作进一步说明，但不限定本发明。
本发明提供的深水电磁吸盘集装箱吊具26，其结构如图1、图2所示：主要由吊具骨架、集装箱夹具、电磁吸盘6、液压缸8和水下摄像头2几个部分组成；其中：吊具骨架由第1壁架3、第2壁架10和第1横梁15组成，它们之间通过第1绞点1、第5绞点19连接；集装箱夹具采用抓斗式，由第2横梁18、第1转轴4、第2转轴12、第3壁架7和第4壁架14组成，其中第1转轴与第2转轴通过第3绞点11连接，第1转轴与第3壁架通过第2绞点连接，第2转轴与第4壁架通过第4绞点13连接；吊具骨架与集装箱夹具部分通过第1支架16与第2支架17连接在一起，吊具骨架位于集装箱夹具外侧；第3壁架7与第4壁架14底部呈勾状，在液压驱动下从集装箱两侧360度包夹落水集装箱；电磁吸盘6位于集装箱21正上方，在电磁效应作用下从集装箱上表面将落水集装箱吸住。集装箱夹具与电磁吸盘6协同配合，在水下双重夹固集装箱，保障落水集装箱安全打捞出水面。
所述的抓斗式集装箱夹具，如图1、图2所示：集装箱夹具由第2横梁18、第1转轴4、第2转轴12、第3壁架7和第4壁架14组成。其中：第1转轴与第2转轴通过第3绞点11连接，第1转轴与第3壁架通过第2铰点5连接，第2转轴与第4壁架通过第4绞点13连接。第1转轴与第2转轴在第2横梁18上的位置可以根据需要进行调整。第2横梁18的长度亦可大于第1横梁15的长度，此时集装箱夹具则位于集装箱框架外侧。
所述的电磁吸盘6，如图1、图2所示：位于集装箱21正上方，由继电器远程控制水下的电磁吸盘得电，在电磁效应的作用下电磁吸盘从集装箱上表面将其吸住。同时，电磁吸盘巨大的吸引力，减少了下水部分污泥的吸附。
所述的液压缸8，如图1、图2所示：位于第1支架16与第2支架17之间，处于第1横梁15下部的正中间，通过CPU驱动集装箱夹具的作业。
所述的水下摄像头2，如图1、图2所示：位于第1横梁15下部，安放在液压缸8与第2支架17之间，水下摄像头2亦可安放在液压缸8与第1支架16支架之间。水下摄像头拍摄的画面，通过控制电路传递给船上工作人员实时观测水下情况。
所述的吊具骨架，如图1、图2所示：由第1壁架3、第2壁架10和第2横梁18组成，它们之间通过第1绞点1及第5绞点19连接，其地1壁架与第2壁架的位置可以根据需要在第1横梁15上进行调整。
利用本发明的深水电磁吸盘集装箱吊具26的打捞作业方法，如图3所示：水面工作人员首先通过ROV观察搜寻水下沉物，并确定需要被打捞的集装箱的位置；然后采用液压板式起重机24将集装箱吊具吊放入水中，采用深水打捞浮筒25将电磁吸盘集装箱吊具沉入水下，电磁吸盘集装箱吊具通过水下摄像头进一步精确确定需打捞集装箱位置，采用电磁吸盘吸附集装箱，待集装箱上部被电磁吸盘吸住后，进而采用抓斗式集装箱夹具360度包夹固定住集装箱；最后再利用深水打捞浮筒使其浮上水面，采用液压板式起重机将电磁吸盘集装箱吊具及其打捞的集装箱吊放到母船上。
本发明中用于搜寻沉物的ROV，通过控制线与母船上的CPU及显示器连接，位于集装箱夹具外部。
本发明中用于吊装集装箱吊具的液压板式起重机24性能参数：起重能力10吨，回转半径5米，地面提升高度2.3米，总下放高度6米，回转角度0～270°，提升速度8米/分钟，运行速度20米/分钟，电源380V、3KW。
本发明中所用的深水打捞浮简装置工作方式：通过2个压力传感器分别监控水下压力值与深水打捞浮筒内部压力值。然后，采用S7-200PLC根据检测到的压力值的变化，控制潜水泵的开启与闭合，实现深水打捞浮筒的下沉与上浮。

Claims (8)

1.一种深水电磁吸盘集装箱吊具，其特征是：它主要由吊具骨架、集装箱夹具、电磁吸盘(6)、液压缸(8)和水下摄像头(2)几个部分组成；其中，吊具骨架由第1壁架(3)、第2壁架(10)和第1横梁(15)组成，它们之间通过第1绞点(1)及第5绞点(19)连接；集装箱夹具为抓斗式，由第2横梁(18)、第1转轴(4)、第2转轴(12)、第3壁架(7)和第4壁架(14)组成，其第1转轴与第2转轴通过第3绞点(7)连接，第1转轴与第3壁架通过第2绞点(5)连接，第2转轴与第4壁架通过第4绞点13)连接；吊具骨架与集装箱夹具通过第1支架(16)及第2支架(17)连接在一起，吊具骨架位于集装箱夹具外侧；所述的第3壁架与第4壁架底部呈勾状，在液压驱动下从集装箱(21)两侧360度包夹落水集装箱(21)；电磁吸盘(6)位于集装箱(21)正上方，由继电器远程控制得电，在电磁效应作用下从集装箱上表面将落水集装箱(21)吸住。
2.如权利要求1所述的一种深水电磁吸盘集装箱吊具，其特征在于：所述的深水电磁吸盘集装箱吊具附设有用于搜寻沉物的ROV(27)，ROV(27)通过控制线与母船上的CPU及显示器连接，位于集装箱夹具外部。
3.根据权利要求1所述的一种深水电磁吸盘集装箱吊具，其特征是：所述的抓斗式集装箱夹具的第1转轴与第2转轴在第2横梁上的位置根据需要进行调整，其第2横梁(18)的长度或者大于第1横梁(15)的长度，此时集装箱夹具则位于集装箱框架外侧。
4.根据权利要求1所述的一种深水电磁吸盘集装箱吊具，其特征是：所述的液压缸(8)位于第1支架(16)与第2支架(17)之间，处于第1横梁(15)下部的正中间，通过CPU驱动集装箱夹具的作业。
5.根据权利要求1所述的一种深水电磁吸盘集装箱吊具，其特征是：所述的水下摄像头(2)位于第1横梁(15)下部，安放在液压缸(8)与第2支架(17)之间，或者安放在液压缸(8)与第1支架(16)支架之间，该水下摄像头拍摄的画面，通过控制电路传递给船上工作人员实时观测水下情况。
6.根据权利要求1所述的一种深水电磁吸盘集装箱吊具，其特征是：所述的吊具骨架中的第1壁架与第2壁架的位置根据需要在第1横梁(15)上进行调整。
7.根据权利要求1所述的一种深水电磁吸盘集装箱吊具，其特征是：用于吊装电磁吸盘集装箱吊具(26)的液压板式起重机(24)性能参数：起重能力10吨，回转半径5米，地面提升高度2.3米，总下放高度6米，回转角度0～270°，提升速度8米/分钟，运行速度20米/分钟，电源380V、3KW。
8.一种利用权利要求1至7中任一项所述的深水电磁吸盘集装箱吊具的打捞作业方法，其特征是：水面工作人员首先通过ROV观察搜寻水下沉物，并确定需要被打捞的集装箱的位置；然后采用液压板式起重机(24)将电磁吸盘集装箱吊具(26)吊放入水中，采用深水打捞浮筒(25)将电磁吸盘集装箱吊具沉入水下，所述的电磁吸盘集装箱吊具通过水下摄像头(2)进一步精确确定需打捞集装箱的位置后，采用电磁吸盘(6)吸附集装箱，待集装箱上部被电磁吸盘吸住后，进而采用抓斗式集装箱夹具360度包夹固定住集装箱；最后再利用深水打捞浮筒使其浮上水面，再采用液压板式起重机(24)将电磁吸盘集装箱吊具(26)及其打捞的集装箱(21)吊放到母船上。
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