CN103507928A - 水下设备用抛载装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水下设备用抛载装置，尤其涉及一种海洋仪器用的电化学腐蚀式抛载装置。本发明的水下设备用抛载装置，包括通讯单元、抛载控制单元、抛载动作单元，通讯单元与抛载控制单元通信，抛载控制单元分别通过阴极导线（2）、阳极导线（1）与抛载动作单元连接。本发明装置简便，容易操作，每次只需要使用前加挂上抛载重块即可。

Description

水下设备用抛载装置

技术领域

本发明涉及一种水下抛载装置，尤其涉及一种海洋仪器用的电化学腐蚀式抛载装置。

背景技术

随着我国海洋探测技术的发展，海洋探测仪器尤其是深海仪器在科研调查工作中的应用越来越广泛。海洋探测仪器在水下工作时，由于作业环境复杂，如果遇到故障、动力失灵等紧急情况时，为了确保仪器能够安全回收，需要设置抛载装置，将仪器携带的重物进行抛载，使仪器利用自身浮力升至海面。并且也能通过对重块的抛载来提升海洋仪器下沉以及上浮运动的速度，节省水下作业的时间。

目前抛载系统主要包括电化学腐蚀、电磁感应、液压拉断以及爆炸螺栓这几种。

电化学腐蚀，利用海水本身作为电解质溶液，溶断丝材料与电解质溶液接触，通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中，金属失去电子而被氧化，其反应过程称为阳极反应过程，反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物（或金属难溶盐）；介质中的物质从金属表面获得电子而被还原，其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中，获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。在均匀腐蚀时，金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别，进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应，其余表面区域主要进行阴极反应，则称前者为阳极区，后者为阴极区，阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应，故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接，以使腐蚀发生在电位较低的金属上。

电磁感应抛载是将电磁螺线管中间插入铁心，通电后由于电磁效应铁心获得磁力能够吸住载重块，一旦断电磁力将消失，从而实现抛载。

液压拉断抛载装置在正常工作下，液压缸中的液压油没有压力，连接螺栓将本体和解脱体固连为一整体。在需要抛载的情况下，通过液压机构向液压缸中注入高压油，使活塞左移，从而拉断连接螺栓中的预定截面，使得解脱体与本体脱离。连接螺栓是此种抛载系统的关键零件，连接螺栓的预定断裂截面积的设计是抛载能否顺利实现的前提条件。

爆炸螺栓形似普通螺栓，内部装有炸药和点火器。分离时，炸药被引爆，使剪切锁剪断或者沿螺栓削弱槽断开，实现两分离体解锁。爆炸螺栓品种多，主要有开槽式、剪切销式、钢球式爆炸螺栓和无污染爆炸螺栓等，主要适用于航天领域。这种装置的优点是承载能力大、结构简单、工作可靠、使用方便。不足之处是往往需要多个螺栓，保证全部螺栓同时断开困难较大。另外还要保证螺栓断开时残骸不伤及周围的结构和设备，必要时应相应地设置保护结构，增加了成本。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种水下设备用抛载装置，其采用海水作为天然的电解质溶液，抛载效果好。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括通讯单元、抛载控制单元、抛载动作单元，通讯单元与抛载控制单元通信，抛载控制单元分别通过阴极导线、阳极导线与抛载动作单元连接。

本发明采用电化学腐蚀作为抛载装置的工作原理，由于海水是天然的导电性很强的电解质溶液，而且电化学腐蚀抛载结构简洁，容易实现，在复杂海况下能够可靠工作。抛载装置通常是在紧急情况下的应急措施，这就要求抛载系统能够使观测仪器本体和抛载重物之间实现快速、可靠的分离。抛载装置应尽量简单紧凑、安装方便且易于维护。

抛载动作单元包括固定壳、抛载重块，阴极导线通过阴极锁紧螺母与固定壳固定连接，阳极导线通过阳极锁紧螺母与固定壳固定连接，阳极导线通过金属丝与抛载重块连接。

固定壳内设有腐蚀仓，腐蚀仓的下端开口，抛载重块设置在腐蚀仓内。

固定壳与抛载重块之间设有弹簧。

所述的阴极导线与所述的阳极导线与电源相连，所述的腐蚀舱内灌装导电液体，所以当电源通电时海水充当电解质溶液，所述的金属丝与电解质溶液接触，所述的金属丝将发生电化学腐蚀反应中的阳极反应，将被氧化导致溶断，完成所述的抛载重块的抛载。

采用本发明的优点是：

本发明装置简便，容易操作，每次只需要使用前加挂上抛载重块即可；

抛载重块质量可以自主选择，可根据不同水下设备等具体情况选择质量在0-10千克的抛载重块；

采用电化学腐蚀原理进行抛载，抛载过程迅速，装配的弹簧确保抛载后重块的释放，确保抛载迅速可靠；

抛载装置可预设程序，当水下设备深度大于某一深度值时，抛载控制单元自动释放指令抛载重块，实现水下设备的安全回收。

附图说明

图1为本发明模块结构示意图；

图2为本发明抛载装置整体示意图图；

图3为本发明抛载装置内部结构示意图。

图中：1.阳极导线；2.阴极导线；3.阳极锁紧螺母；4.固定壳；5.弹簧；6.阴极锁紧螺母；7.金属丝；8.抛载重块；9.腐蚀仓。

具体实施方式

本发明的水下设备用抛载装置包括通讯单元、抛载控制单元、抛载动作单元，通讯单元与抛载控制单元通信，抛载控制单元分别通过阴极导线2、阳极导线1与抛载动作单元连接。

抛载动作单元包括固定壳4、抛载重块8，阴极导线2通过阴极锁紧螺母6与固定壳4固定连接，阳极导线1通过阳极锁紧螺母3与固定壳4固定连接，阳极导线1通过金属丝7与抛载重块8连接。

固定壳4内设有腐蚀仓9，腐蚀仓9的下端开口，抛载重块8设置在腐蚀仓9内。

固定壳4与抛载重块8之间设有弹簧5。

所述的阴极导线2与所述的阳极导线1分别通过阴极锁紧螺母6和阳极锁紧螺母3固定在抛载装置固定壳4上，所述的阳极导线1下端与金属丝7相连，所述的金属丝7下面悬挂抛载重块8，在所述的抛载装置固定壳4与抛载重块8之间固定有一个弹簧5，当装配上所述的抛载重块8后所述的弹簧5处于弹性压缩状态。当所述的金属丝7腐蚀断后，利用所述的弹簧5的弹力迅速将所述的抛载重块8释放。

当声通讯设备收到母船主控单元的抛载指令后，将抛载指令发送给所述的抛载控制单元，所述的抛载控制单元控制使所述的抛载动作单元对相应的指令做出响应。若干个所述的抛载重块8对称分布在水下设备的下部，并放置于相对密封的腐蚀舱9内，所述的腐蚀舱9下端开口，使所述的抛载重块8抛载释放后自由落体，不受阻拦，通过所述的抛载装置固定壳和水下设备固定。当在湖泊等淡水情况下使用时，将所述的腐蚀舱内灌装高盐度水，利用所述的腐蚀舱内的盐水产生电化学腐蚀反应，同样起到快速抛载作用。

Claims (4)

1.一种水下设备用抛载装置，其特征在于，包括通讯单元、抛载控制单元、抛载动作单元，通讯单元与抛载控制单元通信，抛载控制单元分别通过阴极导线（2）、阳极导线（1）与抛载动作单元连接。

2.根据权利要求1所述的水下设备用抛载装置，其特征在于，抛载动作单元包括固定壳（4）、抛载重块（8），阴极导线（2）通过阴极锁紧螺母（6）与固定壳（4）固定连接，阳极导线（1）通过阳极锁紧螺母（3）与固定壳（4）固定连接，阳极导线（1）通过金属丝（7）与抛载重块（8）连接。

3.根据权利要求2所述的水下设备用抛载装置，其特征在于，固定壳（4）内设有腐蚀仓（9），腐蚀仓（9）的下端开口，抛载重块（8）设置在腐蚀仓（9）内。

4.根据权利要求2所述的水下设备用抛载装置，其特征在于，固定壳（4）与抛载重块（8）之间设有弹簧（5）。

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