CN105644747A - 深海缆控潜水器水下脱离系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深海缆控潜水器水下脱离系统，具有底座、与中继站相连的吊耳、变截面轴杆、带导线的通电消电磁铁、弹簧和弹簧挡板，底座上设有互相对应的两个耳孔，弹簧一端与弹簧挡板连接，另一端固定在底座的一耳孔上，变截面轴杆穿过两耳孔，弹簧挡板固定在变截面轴杆与弹簧相近的端部；底座上安装有电磁铁支架，通电消电磁铁安装在电磁铁支架上，变截面轴杆近通电消电磁铁端设有磁盘；吊耳耳孔孔径大于变截面轴杆粗杆部分的圆截面直径，吊耳下部设有开口，开口的宽度小于变截面轴杆粗杆部分的圆截面直径但大于其细杆部分的圆截面直径。其脱离顺畅，结构简单，节省空间，节省电力，并具有止荡功能。

Description

深海缆控潜水器水下脱离系统

技术领域

本发明涉一种海洋潜水器水下脱离装置，特别涉及一种从中继站脱离的深海缆控潜水器水下脱离系统。

背景技术

对于浅深度带缆潜水器，需要的中性缆长度较短，可直接由甲板吊放入水到达指定深度进行作业。但对于深海带缆潜水器，需要的中性缆长度较长，若直接由甲板吊放入水到达较深深度时，中性缆受到海洋洋流等因素作用会直接影响潜水器的作业能力，故一般采用将潜水器与中继站连接，通过铠装缆吊放中继站至指定深度后，再将潜水器从中继站脱离释放，此时潜水器与中继站之间通过较短的中性缆连接即可，中继站直接承受海洋洋流的影响，传递到潜水器上的作用力有限，这样避免中性缆过长带来的不利影响，同时部分辅助设备也可搭载中继站上，减轻潜水器的重量与体积。

但是，当下潜到工作深度后，如何将潜水器方便、稳定地脱离中继站却是个难题，一致未能解决。若不能正常释放潜水器，则作业不能执行，只能连同中继站一起收回，这样只是浪费时间，耗费人力。因此，亟需一种可靠性高、操作方便的深海缆控潜水器水下脱离系统。

发明内容

本发明的目的是：为了解决上述技术问题，提供了一种深海缆控潜水器水下脱离系统，其脱离顺畅，结构简单，节省空间，节省电力，并具有止荡功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种深海缆控潜水器水下脱离系统，具有固定在潜水器上的底座、与中继站相连的吊耳、变截面轴杆、带导线的通电消电磁铁、弹簧和弹簧挡板，底座上设有互相对应的两个耳孔，弹簧一端与弹簧挡板连接，另一端固定在底座的一耳孔上，变截面轴杆穿过两耳孔，弹簧挡板固定在变截面轴杆与弹簧相近的端部；

底座上远离弹簧的一端安装有电磁铁支架，通电消电磁铁安装在电磁铁支架上，变截面轴杆近通电消电磁铁端设有磁盘，通电消电磁铁通过导线连接电源；

吊耳的耳孔孔径大于变截面轴杆粗杆部分的圆截面直径，吊耳下部设有开口，开口的宽度小于变截面轴杆粗杆部分的圆截面直径但大于其细杆部分的圆截面直径，这样确保吊耳耳孔能套过轴杆，同时轴杆细端部分能垂向通过中继站吊耳的开口，吊耳串在变截面轴杆的粗杆部分。

所述的与弹簧相连的耳孔上固定有耳孔板长套筒，另一个耳孔上固定有耳孔板短套筒，变截面轴杆穿过耳孔板长套筒和耳孔板短套筒。

所述的通电消电磁铁的磁力是弹簧弹力的2倍。

所述的底座两耳孔之间设置为方形槽，吊耳的截面形状为方形，吊耳插入底座的方槽中，起到吊放过程中的止荡功能。

所述的磁盘与变截面轴杆为一体式结构。

所述的电磁铁支架通过电磁铁支架安装螺钉固定在底座上。

所述的变截面轴杆与弹簧相近的端部开有螺纹孔，弹簧挡板通过弹簧挡板安装螺钉固定在变截面轴杆的螺纹孔内。

所述的底座通过底座安装螺钉固定在潜水器上。

本发明的有益效果是：本发明利用通电消磁电磁铁与弹簧的组合，使用较少电量即可由弹簧回弹力轴向驱动变截面轴杆至脱开位置，顺利将只具有较小水中重量的潜水器从中继站连接吊耳开口处垂向脱离；在水面起吊过程中，即使出现误操作通电，电磁铁消磁，由于水面重量重，弹簧弹力不足以将变截面轴杆弹出；吊耳为方形结构，插入安装座方槽中，起到吊放过程中的止荡功能；结构简单，既节省空间，又节省电力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明深海缆控潜水器水下脱离装置连接中继站与潜水器状态示意图

图3是本发明深海缆控潜水器水下脱离装置与中继站连接吊耳连接状态示意图

图4是本发明深海缆控潜水器水下脱离装置与中继站连接吊耳脱开状态示意图

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明专利深海缆控潜水器水下脱离系统包括弹簧挡板1、弹簧2、底座3、耳孔板长套筒4、耳孔板短套筒5、变截面轴杆6、通电消磁电磁铁7、电磁铁支架8、导线9、电磁铁安装螺钉10、电磁铁支架安装螺钉11、底座安装螺钉12、弹簧挡板安装螺钉13。弹簧2一端与弹簧挡板1连接，另一端固定在底座3的一耳孔上，变截面轴杆6穿过两耳孔，弹簧挡板1固定在变截面轴杆6与弹簧2相近的端部；底座上远离弹簧的2一端安装电磁铁支架8，通电消电磁铁7安装在电磁铁支架8上，通电消电磁铁7通过导线9连接电源；变截面轴杆6为中间粗两头细的圆轴杆，其中近电磁铁的端部设有与变截面轴杆6一体的圆盘14，变截面轴杆6的另一端部开螺纹孔，变截面轴杆6中间段圆截面直径略小于耳孔板长套筒4与耳孔板短套筒5的开孔直径，轴向长度不小于安装底座3的两耳孔板间距。

如图2所示，母船通过铠装缆100与中继站101连接；中继站101通过吊耳102与深海缆控潜水器水下脱离系统103连接；深海缆控潜水器水下脱离系统103与潜水器104通过螺钉固定为一体；这样实现了母船、中继站、潜水器的连接。其中，中继站连接的吊耳102的耳孔孔径略大于变截面轴杆6粗杆部分圆截面直径(简称大径)，吊耳102下部开有宽度略大于变截面轴杆6细杆部分圆截面直径(简称小径)但小于变截面轴杆6大径的开口，这样确保吊耳102能套过变截面轴杆6，同时变截面轴杆6的细杆部分能垂向通过吊耳102的开口，变截面轴杆6的粗杆部分却不能垂向通过吊耳102的垂向开口。

本发明专利深海缆控潜水器水下脱离系统可按以下顺序安装：通过底座安装螺钉12将底座3固定在潜水器104上；将耳孔板长套筒4、耳孔板短套筒5分别紧固在底座3的对应耳孔上；将变截面轴杆6穿过耳孔板长套筒4、耳孔板短套筒5；通过电磁铁支架安装螺钉11将电磁铁支架8固定在底座3上；通过电磁铁安装螺钉10将通电消磁电磁铁7安装在电磁铁支架8上；此时变截面轴杆6的端部磁盘磁吸到通电消磁电磁铁7上；将弹簧2套入底座3；将弹簧挡板1通过弹簧挡板安装螺钉13紧固到变截面轴杆6上。

如图3所示，在初始未通电情况下，由于电磁铁具有磁力，变截面轴杆6的端部磁盘14磁吸到通电消磁电磁铁7上，弹簧2轴向被压紧，使吊耳102耳孔套过变截面轴杆6粗杆部分，实现中继站101与潜水器104的连接。此种状态下，吊耳102与底座3的方槽贴紧，限制住四个方向的相对移动，具有止荡功能。

如图4所示，通电消磁电磁铁7通过导线9通电失去磁力，处在压紧状态的弹簧2回弹，由于潜水器在水下具有较轻的重量，该弹力足以带动变截面轴杆6轴向滑动，直至变截面杆6的端部磁盘14接触底座3，使变截面轴杆6细杆部分通过吊耳102的耳孔。由于潜水器自重作用，变截面轴杆6的细杆部分从吊耳102的开口处滑出，实现中继站101与潜水器104的脱离。随后即可断电，深海缆控潜水器水下脱离系统103回到图1所示的初始状态。若潜水器104与中继站101需再度连接，只需将通电消磁电磁铁7通电，使变截面轴杆6在弹簧作用下，带动变截面轴杆6轴向滑动，直至变截面杆6的端部磁盘接触底座3，此时细杆部分位于底座3两吊耳之间，然后将中继站连接吊耳102通过开口插入变截面轴杆6后，即可断电，随后深海缆控潜水器水下脱离系统103回到图3所示的状态，实现再度连接。

潜水器进入水下后重量与浮力的差值为本机构的拔销重量。潜水器在水下的重量为G。变截面轴杆6与吊耳102之间的摩擦系数为u。弹簧2的弹力F在大于uG，通电消电磁铁7通电消磁时，弹簧2可将变截面轴杆6从吊耳102之间抽动，使得潜水器与吊耳102脱离。通电消电磁铁7的吸力要大于弹簧2的弹力，以保证在要求潜水器与吊耳102不分离时，弹簧2不会把变截面轴杆6弹出。设定弹簧弹力F为2uG，通电消电磁铁7吸力为弹簧弹力F的2倍，即4uG。可保证在在起吊与释放潜水器过程中不出现意外扰动而产生误动作。

本发明专利利用通电消磁电磁铁与弹簧的组合，使用较少电量即可由较小的弹簧回弹力轴向驱动变截面轴杆至脱开位置，顺利将只具有较轻水中重量的潜水器从中继站上垂向脱离。在水面起吊过程中，即使出现误操作通电，电磁铁消磁，由于水面重量重，弹簧弹力不足以将变截面轴杆弹出。吊耳为方形结构，插入安装底座中，与底座方槽贴紧，限制住四个方向的相对移动，具有止荡功能。同时吊耳和变截面轴杆之间的挂钩操作是垂直方向上挂钩的，不是斜向挂弯钩，实现操作空间最小化。所以本发明专利具有以下优点：

1)采用通电消磁电磁铁，只在脱钩时短时消耗电能，基本不耗电。

2)利用潜水器在水下重量轻的特点，在水下，压缩弹簧通过较小的力量就能把起吊销弹出，在细杆部分处和吊耳挂钩脱离。

3)在水面起吊过程中，即使出现误操作，电磁铁消磁，由于水面重量重，弹簧弹力不足以将吊耳弹出。

4)吊耳挂钩为方形结构，插入安装座中，起到吊放过程中的止荡功能。

5)吊耳和起吊销之间的挂钩操作是垂直向下挂钩的，不是斜向挂弯钩，实现操作空间最小化。

以上所述的具体实施方式，对本发明专利的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明专利的具体实施案例而已，并不用于限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种深海缆控潜水器水下脱离系统，其特征在于：具有固定在潜水器上的底座、与中继站相连的吊耳、变截面轴杆、带导线的通电消电磁铁、弹簧和弹簧挡板，底座上设有互相对应的两个耳孔，弹簧一端与弹簧挡板连接，另一端固定在底座的一耳孔上，变截面轴杆穿过两耳孔，弹簧挡板固定在变截面轴杆与弹簧相近的端部；

底座上远离弹簧的一端安装有电磁铁支架，通电消电磁铁安装在电磁铁支架上，变截面轴杆近通电消电磁铁端设有磁盘，通电消电磁铁通过导线连接电源；

吊耳的耳孔孔径大于变截面轴杆粗杆部分的圆截面直径，吊耳下部设有开口，开口的宽度小于变截面轴杆粗杆部分的圆截面直径但大于其细杆部分的圆截面直径，吊耳挂在变截面轴杆的粗杆部分。

2.根据权利要求1所述的深海缆控潜水器水下脱离系统，其特征在于：所述的与弹簧相连的耳孔上固定有耳孔板长套筒，另一个耳孔上固定有耳孔板短套筒，变截面轴杆穿过耳孔板长套筒和耳孔板短套筒。

3.根据权利要求1或2所述的深海缆控潜水器水下脱离系统，其特征在于：所述的通电消电磁铁的磁力是弹簧弹力的2倍。

4.根据权利要求3所述的深海缆控潜水器水下脱离系统，其特征在于：所述的底座两耳孔之间设置为方形槽，吊耳的截面形状为方形。

5.根据权利要求3所述的深海缆控潜水器水下脱离系统，其特征在于：所述的磁盘与变截面轴杆为一体式结构。

6.根据权利要求3所述的深海缆控潜水器水下脱离系统，其特征在于：所述的电磁铁支架通过电磁铁支架安装螺钉固定在底座上。

7.根据权利要求3所述的深海缆控潜水器水下脱离系统，其特征在于：所述的变截面轴杆与弹簧相近的端部开有螺纹孔，弹簧挡板通过弹簧挡板安装螺钉固定在变截面轴杆的螺纹孔内。

8.根据权利要求3所述的深海缆控潜水器水下脱离系统，其特征在于：所述的底座通过底座安装螺钉固定在潜水器上。