CN104458306B - 一种水下干湿转换试验装置 - Google Patents

Abstract

一种水下干湿转换试验装置，包括压力筒，其内置有耐压壳体，耐压壳体的上舱壁顶部设置有手动启闭舱口盖，耐压壳体的下舱壁底部设置有液压启闭舱口盖；还包括第一水管，其一端穿过压力筒至耐压壳体底部，另一端依次连接节流阀、代换水泵和代换水箱；耐压壳体内部通过其顶部设置的第二水管与压力筒内部相连；还包括电气管线，电气管线的一端与耐压壳体内部的电气元件连接，电气管线的另一端穿过压力筒连接筒外的控制模块；还包括第一液压管线，第一液压管线的一端与耐压壳体内部的液压元件连接，第一液压管线的另一端穿过压力筒连接筒外的液压源。本发明适用于在试验室压力筒条件下对水下机器人搭载舱进行对应水深条件下干湿转换操作的可行性验证。

Description

一种水下干湿转换试验装置

技术领域

本发明涉及重型水下作业潜水器对水下机器人的搭载及收放技术领域，尤其是一种水下干湿转换试验装置。

背景技术

水下机器人（ROV）作为重要的深水作业设备应用极为广泛，目前水下机器人（ROV）多采用水面船搭载并进行湿式布放与回收。由于水面船的安全航行与停泊受天气及海况影响较大，直接影响到了水下机器人（ROV）吊放工作的顺利实施。在水下机器人（ROV）执行水下应急维修作业的过程中，恶劣的天气与海况会影响到整个应急维修任务的及时展开，有时甚至可能致使水下事故的进一步恶化。对于不受海况影响的重型水下作业潜器，由于水下作业时间长，其所搭载的作业型水下机器人（ROV）若采用湿式布放与回收技术，会造成水下机器人（ROV）日常维护检修的困难。因而，能够对作业型水下机器人（ROV）进行日常维护维修作业的干式搭载与收放技术是重型水下作业潜器保证其水下作业能力的最佳选择。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种水下干湿转换试验装置，从而使其可在压力筒中进行水下机器人搭载舱干湿转换技术的演示，为水下机器人搭载舱干湿转换技术的工程应用提供可行性验证，该试验装置使用方便，使用可靠性好。

本发明所采用的技术方案如下：

一种水下干湿转换试验装置，包括压力筒，所述压力筒内置有耐压壳体，所述耐压壳体的上舱壁顶部设置有手动启闭舱口盖，所述耐压壳体的下舱壁底部设置有液压启闭舱口盖，位于耐压壳体内部分别安装有起吊盘和起重绞车；还包括第一水管，所述第一水管的一端穿过压力筒至耐压壳体底部，所述第一水管的另一端依次连接节流阀、代换水泵和代换水箱；所述耐压壳体内部通过其顶部设置的第二水管与压力筒内部相连，并在第二水管上安装压力表、通气阀和平衡阀；还包括电气管线，所述电气管线的一端与耐压壳体内部的电气元件连接，所述电气管线的另一端穿过压力筒连接筒外的控制模块；还包括第一液压管线，所述第一液压管线的一端与耐压壳体内部的液压元件连接，所述第一液压管线的另一端穿过压力筒连接筒外的液压源；所述第一液压管线上连接有第二液压管线，所述第二液压管线穿出耐压壳体侧壁与液压启闭舱口盖上的液压元件相连。

其进一步技术方案在于：

所述耐压壳体的外部安装舱外水下摄像机，所述耐压壳体的内部安装舱内水下摄像机。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，原理简单，可以适用于在试验室压力筒条件下对水下机器人搭载舱进行对应水深条件下干湿转换操作的可行性验证。

本发明所述的耐压壳体采用加筋锥柱结合壳体，内部设有球面舱壁，搭载舱上部设有手动启闭舱口盖，为人员进出ROV搭载舱提供通道；下部设有液压启闭舱口盖，为水下机器人进出搭载舱提供通道。为了避免在水下机器人搭载舱干湿转换过程中整个艇体在水下的重浮力平衡发生破坏，搭载舱内的水不能直接排入海中，而必须转移到附近的压载水舱里，因此专门设置了一套代换水系统（含代换水舱、代换水泵、平衡阀、放气阀）。

本发明在试验室中，通过模拟一定水深条件下的压力状态，验证水下机器人搭载舱进行干湿转换的可行性，为工程实践提供先导试验。为重型作业潜器中应用ROV干式搭载及收放技术提供理论及试验依据。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1、代换水箱；2、代换水泵；3、节流阀；4、平衡阀；5、通气阀；6、第一水管；7、第二水管；8、压力表；9、电气管线；10、第一液压管线；11、控制模块；12、液压源；13、舱外水下摄像机；14、舱内水下摄像机；15、手动启闭舱口盖；16、耐压壳体；17、起重绞车；18、起吊盘；19、第二液压管线；20、液压启闭舱口盖；21、压力筒。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的水下干湿转换试验装置，包括压力筒21，压力筒21内置有耐压壳体16，耐压壳体16的上舱壁顶部设置有手动启闭舱口盖15，耐压壳体16的下舱壁底部设置有液压启闭舱口盖20，位于耐压壳体16内部分别安装有起吊盘18和起重绞车17；还包括第一水管6，第一水管6的一端穿过压力筒21至耐压壳体16底部，第一水管6的另一端依次连接节流阀3、代换水泵2和代换水箱1；耐压壳体16内部通过其顶部设置的第二水管7与压力筒21内部相连，并在第二水管7上安装压力表8、通气阀5和平衡阀4；还包括电气管线9，电气管线9的一端与耐压壳体16内部的电气元件连接，电气管线9的另一端穿过压力筒21连接筒外的控制模块11；还包括第一液压管线10，第一液压管线10的一端与耐压壳体16内部的液压元件连接，第一液压管线10的另一端穿过压力筒21连接筒外的液压源12；第一液压管线10上连接有第二液压管线19，第二液压管线19穿出耐压壳体16侧壁与液压启闭舱口盖20相连。

耐压壳体16的外部安装舱外水下摄像机13，耐压壳体16的内部安装舱内水下摄像机14。

本发明所述的代换水箱1，代换水泵2，平衡阀4，通气阀5构成代换水系统，避免在水下机器人搭载舱干湿转换过程中整个艇体在水下的重浮力平衡破坏。

本发明所述的起重绞车17，起吊盘18构成起吊系统，用来模拟作业型水下机器人及其绞车系统，起吊系统由控制模块11，液压源12进行操控；

本发明所述的压力表8用于检测搭载舱内的压力变化；

本发明所述的舱外水下摄像机13，舱内水下摄像机14用来检测起吊盘18的进出舱作业是否完成。

实际使用过程中，通过如下操作完成：

起吊盘18布放阶段：

该阶段用来模拟水下机器人出舱过程，该过程中水下机器人搭载舱完成由干式常压环境向外界环境的转换。

起吊盘18释放前，平衡阀4和通气阀5均为关闭状态，搭载舱为干式、常压环境，人员可通过位于球面舱壁上的手动启闭舱口盖15进入搭载舱作业；起吊盘18准备释放时，关闭搭载舱上部手动启闭舱口盖15，开启通气阀5，用代换水泵2将代换水箱1中的水泵入搭载舱中，搭载舱由干式转化为湿式，仍为常压环境；关闭通气阀5，开启平衡阀4，使搭载舱内压力与试验压力逐渐平衡；当压力表8示数与试验压力一致时，打开液压启闭舱口盖20，释放起吊盘18出舱作业。

起吊盘18回收阶段：

该阶段用来模拟水下机器人回收过程，此过程中，水下机器人搭载舱完成由外界环境向干式常压环境的转换。

起吊盘18回收时，将起吊盘18回收入舱之后，关闭液压启闭舱口盖20和平衡阀4，搭载舱为湿式、外压环境；打开通气阀5，对搭载舱进行泄压，搭载舱恢复为湿式、常压环境；开启代换水泵2将搭载舱中的水泵回代换水舱中，水下机器人搭载舱恢复为干式、常压环境。

起吊盘18完成一次布放回收操作，搭载舱即完成一次由干式常压环境-湿式常压环境-外部环境-湿式常压环境-干式常压环境的干湿转换过程，搭载舱再次变为干式常压环境时人员即可在外部开启手动启闭舱口盖15进入搭载舱中进行相关设备的维护与维修工作。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (2)

1.一种水下干湿转换试验装置，其特征在于：包括压力筒（21），所述压力筒（21）内置有耐压壳体（16），所述耐压壳体（16）的上舱壁顶部设置有手动启闭舱口盖（15），所述耐压壳体（16）的下舱壁底部设置有液压启闭舱口盖（20），位于耐压壳体（16）内部分别安装有起吊盘（18）和起重绞车（17）；还包括第一水管（6），所述第一水管（6）的一端穿过压力筒（21）至耐压壳体（16）底部，所述第一水管（6）的另一端依次连接节流阀（3）、代换水泵（2）和代换水箱（1）；所述耐压壳体（16）内部通过其顶部设置的第二水管（7）与压力筒（21）内部相连，并在第二水管（7）上安装压力表（8）、通气阀（5）和平衡阀（4）；还包括电气管线（9），所述电气管线（9）的一端与耐压壳体（16）内部的电气元件连接，所述电气管线（9）的另一端穿过压力筒（21）连接筒外的控制模块（11）；还包括第一液压管线（10），所述第一液压管线（10）的一端与耐压壳体（16）内部的液压元件连接，所述第一液压管线（10）的另一端穿过压力筒（21）连接筒外的液压源（12）；所述第一液压管线（10）上连接有第二液压管线（19），所述第二液压管线（19）穿出耐压壳体（16）侧壁与液压启闭舱口盖（20）上的液压元件相连。

2.如权利要求1所述的一种水下干湿转换试验装置，其特征在于：所述耐压壳体（16）的外部安装舱外水下摄像机（13），所述耐压壳体（16）的内部安装舱内水下摄像机（14）。