CN105347182B - 无动力捕获装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无动力捕获装置及其使用方法，该装置包括箱体，起吊架穿过箱体，在起吊架上固设有齿条，箱体内设有可转动的轴，轴上固设有齿轮，齿轮与齿条啮合连接；在箱体底部设有至少两个相对布置的摇板，摇板的外侧与箱体通过铰接件铰接；轴与连杆的一端固定连接，在摇板上设有滑槽，滑块位于滑槽内，连杆的另一端通过销钉与滑块铰接，由连杆的摆动驱动摇板的开合。本发明提供的一种无动力捕获装置，能够利用重力使捕获物凸起卡入到捕获口内，实现无需动力的将水面设备捕获。

Description

无动力捕获装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种捕获装置，特别是一种无动力捕获装置及其使用方法。

背景技术

海洋空间和资源不仅是当今地球上各国经济与军事竞争的重要领域，也是一个临海国家可持续发展的战略基地和资源宝库。为了探寻、开发和利用海洋空间与资源，各国投入了大量的人力和物力进行相关的科学考察活动和工程建设。然而，在海洋工程中，常常需要完成对管道、圆柱状物体等(以下统称为水面设备)的布放与回收任务，如石油钻井平台上所用的输油管道，圆柱状的浮标、浮筒等。转移这些水面设备的常用方法是先用绳索将其捆住，然后用起重吊钩钩住绳索实现设备的转移，最后还要人工脱钩。这种方法往往需要人力协助，工作量比较大，机械化程度不高，尤其是在高海况下实现水面设备的捕捉和回收，显得尤为困难，且对操作人员的人身安全构成危险，具有一定的局限性，因此设计出一个能够准确定位的捕获回收装置尤为重要。目前采用的收放装置主要有以下几种形式：A形架、罗网吊篮、起重机吊杆、滑道式布放系统，但这些收放装置大多无法实现在高海况条件下准确地捕捉，且体积庞大，造价昂贵。因此有必要提出一种结构小巧、操作简单的高海况捕获机构，能够自动而又平稳的对接并分离水面设备，从而使整个海洋探索工作顺利进行。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供无动力捕获装置及其使用方法，能够仅利用重力即可对水面设备进行捕获，十分经济与环保。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种无动力捕获装置，包括箱体和起吊架，起吊架的下端穿过箱体设置，置于箱体的起吊架上固设有齿条；在箱体底部设有至少两个相对布置的摇板，摇板的外侧与箱体铰接；箱体内设有可转动的轴，轴上固设有齿轮，齿轮与齿条啮合连接；

在摇板上设有滑槽，轴与连杆的一端固定连接，连杆的另一端与滑块铰接，滑块位于滑槽内，连杆的摆动驱动摇板的开合；

在箱体顶部设有用于将起吊架顶起的拉簧。

所述的起吊架为倒U型结构，起吊架的两侧均设置有两组齿条，两个轴设置在起吊架的两侧，轴的两端均设置有齿轮，每个轴上的两个齿轮分别与起吊架一侧的两组齿条啮合；两个连杆的上端分别与两个轴连接，下端分别通过滑块与两个摇板连接。

相对布置的摇板互相接触的位置设有捕获口，在捕获口的位置还设有棘爪。

所述的捕获口成弧形结构，捕获口的底部直径小于顶部直径。

摇板上还设有供起吊架穿过的开口。

在箱体顶部设有凹槽，拉簧一端固定在凹槽内，另一端与起吊架连接。

在箱体顶部还设有多个吊耳和用于限定起吊架相对箱体的位移距离的限位绳，限位绳连接吊耳和起吊架。

箱体顶部的四个角上分别设置四个吊耳，四个吊耳分别通过四个限位绳与起吊架上的通孔连接。

连杆的端头设有抱箍，轴穿过抱箍，锁紧螺栓将抱箍与轴固定连接。

一种无动力捕获装置的使用方法，包括以下步骤：

用起吊绳连接起吊架，在拉簧的作用下，起吊架与箱体顶部接近，齿条下行，带动齿轮的旋转，进而使连杆摆动将摇板开启；当整个无动力捕获装置下落时，起吊架的底部与水面设备的顶部接触，在箱体自重的作用下，起吊架克服拉簧的拉力上行，起吊架上的齿条带动齿轮旋转，从而带动连杆摆动，连杆的摆动带动滑块在滑槽内滑动，从而使摇板闭合，闭合的摇板将水面设备的捕获物凸起卡住，从而将水面设备捕获；利用卷扬装置将起吊绳拉起，即可将水面设备取出。

相对与现有技术，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种无动力捕获装置，采用分离式的箱体和起吊架的结构，结构齿轮齿条结构带动连杆摆动，进而结合滑块组成连杆机构，驱动摇板的开合。能够利用重力使捕获物凸起卡入到捕获口内，实现无需动力的将水面设备捕获。具体是通过起吊架上的齿条，带动齿轮转动，进而通过连杆摆动驱动摇板的开合；摇板在整个装置下落过程中处于开启状态，起吊架接触到水面设备的顶部，则起吊架上行，起吊架上的齿条驱动齿轮旋转，从而带动连杆摆动，连杆的摆动带动滑块在滑槽内滑动，从而使摇板闭合，闭合的摇板将水面设备的捕获物凸起卡住，从而将水面设备捕获。该装置结构简单，不需要其他的动力驱动，仅依靠箱体自身重量、齿轮齿条机构及摇杆机构，实现了无动力捕获。

进一步，捕获口结构，用于容纳捕获物凸起。

进一步，捕获口成弧形，便于将捕获物凸起卡住。在捕获口的位置还设有棘爪，在整个装置的下落过程中，棘爪便于捕获物凸起通过，而使捕获物凸起不能退回，提高捕获的成功率。

进一步，连杆的端头通过抱箍与轴固定连接，便于调节连杆的初始角度。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明中摇板张开时的主视结构示意图。

图3为本发明中摇板闭合时将水面设备捕获的主视结构示意图。

图中：1、箱体，101、凹槽，102、吊耳，2、起吊架，201、齿条，3、拉簧，4、起吊绳，401、限位绳，5、齿轮，6、轴，7、锁紧螺栓，8、连杆，801、抱箍，9、摇板，901、滑槽，902、捕获口，903、开口，10、滑块，11、销钉，12、端盖，13、轴承，14、捕获物凸起，15、铰接件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。但本发明的内容不仅仅局限如此。

如图1～3中，一种无动力捕获装置，包括箱体1和起吊架2，起吊架2穿过箱体1，在置于箱体1内的起吊架2上固设有齿条201，箱体1内设有可转动的轴6，轴6上固设有齿轮5，齿轮5与齿条201啮合连接；齿轮5的轴通过轴承13支撑在箱体1的内壁，在轴承13的位置设有端盖12。

如图2所示，在箱体1底部设有至少两个相对布置的摇板9，摇板9的外侧与箱体1通过铰接件15铰接；轴6与连杆8的一端固定连接，在摇板9上设有滑槽901，滑块10位于滑槽901内，连杆8的另一端通过销钉11与滑块10铰接，由连杆8的摆动驱动摇板9的开合。初始状态下摇板9在整个装置下落过程中处于开启状态。当起吊架2接触到水面设备的顶部，则起吊架2上行，起吊架2上的齿条201驱动齿轮5旋转，从而带动连杆8摆动，连杆8的摆动带动滑块10在滑槽901内滑动，从而使摇板9闭合，闭合的摇板9将水面设备的捕获物凸起14卡住，从而将水面设备捕获。

优选的方案中，在摇板9互相接触的位置设有捕获口902。由此结构，用于容纳捕获物凸起14。

优选的方案中，所述的捕获口902成弧形，捕获口902的底部直径小于顶部直径。由此结构，便于将捕获物凸起14卡住。进一步优选的方案中，在捕获口902的位置还设有棘爪，在整个装置的下落过程中，棘爪便于捕获物凸起14通过，而使捕获物凸起14不能退回。由此结构，进一步提高捕获的成功率。

优选的方案如图1中，在摇板9上还设有供起吊架2穿过的开口903。

优选的方案如图1中，在箱体1顶部还设有用于将起吊架2拉下的拉簧3。在箱体1顶部设有凹槽101，拉簧3一端固定安装于凹槽101内，另一端与起吊架2连接。由此结构，如图2所示，使起吊架2在下放过程中，始终被拉簧3拉紧紧贴箱体1，从而摇板9处于开启的状态，便于水面设备的捕获物凸起14通过。

在箱体1顶部还设有多个吊耳102，限位绳401连接吊耳102和起吊架2，以限定起吊架2相对箱体1的位移距离。

连杆8的端头设有抱箍801，轴6穿过抱箍801，锁紧螺栓7将抱箍801与轴6固定连接。采用该结构，便于调节连杆8的初始角度。

使用时，以起吊绳4连接起吊架2，在拉簧3的作用下，起吊架2与箱体1顶部接近，齿条201下行，带动齿轮5的旋转，使连杆8摆动将摇板9开启。当整个无动力捕获装置下落时，起吊架2的底部与水面设备的顶部接触，在箱体1自重的作用下，起吊架2克服拉簧3的拉力上行，起吊架2上的齿条201带动齿轮5旋转，从而带动连杆8摆动，连杆8的摆动带动滑块10在滑槽901内滑动，从而使摇板9闭合，闭合的摇板9将水面设备的捕获物凸起14卡住，从而将水面设备捕获。利用卷扬装置将起吊绳4拉起，即可将水面设备取出。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无动力捕获装置，其特征是：包括箱体(1)和起吊架(2)，起吊架(2)的下端穿过箱体(1)设置，置于箱体(1)的起吊架(2)上固设有齿条(201)；在箱体(1)底部设有至少两个相对布置的摇板(9)，摇板(9)的外侧与箱体(1)铰接；箱体(1)内设有可转动的轴(6)，轴(6)上固设有齿轮(5)，齿轮(5)与齿条(201)啮合连接；

在摇板(9)上设有滑槽(901)，轴(6)与连杆(8)的一端固定连接，连杆(8)的另一端与滑块(10)铰接，滑块(10)位于滑槽(901)内，连杆(8)的摆动驱动摇板(9)的开合；

在箱体(1)顶部设有用于将起吊架(2)顶起的拉簧(3)。

2.根据权利要求1所述的一种无动力捕获装置，其特征是：所述的起吊架(2)为倒U型结构，起吊架(2)的两侧均设置有两组齿条(201)，两个轴(6)设置在起吊架(2)的两侧，轴(6)的两端均设置有齿轮(5)，每个轴(6)上的两个齿轮(5)分别与起吊架(2)一侧的两组齿条(201)啮合；两个连杆(8)的上端分别与两个轴(6)连接，下端分别通过滑块(10)与两个摇板(9)连接。

3.根据权利要求1所述的一种无动力捕获装置，其特征是：相对布置的摇板(9)互相接触的位置设有捕获口(902)，在捕获口(902)的位置还设有棘爪。

4.根据权利要求3所述的一种无动力捕获装置，其特征是：所述的捕获口(902)成弧形结构，捕获口(902)的底部直径小于顶部直径。

5.根据权利要求1所述的一种无动力捕获装置，其特征是：摇板(9)上还设有供起吊架(2)穿过的开口(903)。

6.根据权利要求1所述的一种无动力捕获装置，其特征是：箱体(1)顶部设有凹槽(101)，拉簧(3)一端固定在凹槽(101)内，另一端与起吊架(2)连接。

7.根据权利要求1所述的一种无动力捕获装置，其特征是：箱体(1)顶部还设有多个吊耳(102)和用于限定起吊架(2)相对箱体(1)的位移距离的限位绳(401)，限位绳(401)连接吊耳(102)和起吊架(2)。

8.根据权利要求1所述的一种无动力捕获装置，其特征是：箱体(1)顶部的四个角上分别设置四个吊耳(102)，四个吊耳(102)分别通过四个限位绳(401)与起吊架(2)上的通孔连接。

9.根据权利要求1所述的一种无动力捕获装置，其特征是：连杆(8)的端头设有抱箍(801)，轴(6)穿过抱箍(801)，锁紧螺栓(7)将抱箍(801)与轴(6)固定连接。

10.权利要求1所述的一种无动力捕获装置的使用方法，其特征是：包括以下步骤：

用起吊绳(4)连接起吊架(2)，在拉簧(3)的作用下，起吊架(2)与箱体(1)顶部接近，齿条(201)下行，带动齿轮(5)的旋转，进而使连杆(8)摆动将摇板(9)开启；当整个无动力捕获装置下落时，起吊架(2)的底部与水面设备的顶部接触，在箱体(1)自重的作用下，起吊架(2)克服拉簧(3)的拉力上行，起吊架(2)上的齿条(201)带动齿轮(5)旋转，从而带动连杆(8)摆动，连杆(8)的摆动带动滑块(10)在滑槽(901)内滑动，从而使摇板(9)闭合，闭合的摇板(9)将水面设备的捕获物凸起(14)卡住，从而将水面设备捕获；利用卷扬装置将起吊绳(4)拉起，即可将水面设备取出。