CN106507748B - 一种无缆潜水器水面布放回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无缆潜水器的水面布放回收装置，包括吊钩、起吊座、解钩滑套、导引机构、主吊钢缆和解钩辅缆。起吊座安装在无缆潜水器中间上部结构加强的部位。吊钩和起吊座可以牢固锁死，通过拉动解钩辅缆又可以远程解除吊钩和起吊座的连接，从而实现潜水器的水面布放操作。回收时，无缆潜水器先通过引导软索与母船建立初始连接，再将吊钩在引导软索的牵引下，下放并可靠捕捉到潜水器上的起吊座并锁死，再通过主吊钢缆可将无缆潜水器提升至水面母船。本发明不受到水下能见度的影响，可以在高海况且无需潜水员帮助下，可靠的建立或解除潜水器与母船的物理连接，实现了无缆潜水器的水面布放、回收工作。

Description

一种无缆潜水器水面布放回收装置

技术领域

本发明属于深海作业、援潜救生技术领域，具体涉及一种无缆潜水器的水面布放回收装置，该装置可用于各种无缆水下机器人、无缆自治救生潜水器等无缆潜水器的布放与回收。

背景技术

水面支持母船对潜水器的布放、回收为深海作业及援潜救生的关键环节。按传统方式采用小艇或蛙人在海面脱钩、挂钩，只能在低海况下进行，且操作复杂，难以保证潜水器安全、可靠、高效率的布放、回收。目前，英国的LR5救生潜水器，美国的DSRV等均采用这种方式。

据公开文献报道，日本的“千早号”救生母船采用船舯吊放升降机式回收器，在水下进行救生潜水器的布放、回收。美国PERRY公司的MUST无缆水下机器人回收装置是利用斜面滑道和坞式回收器回收无缆水下机器人。北约潜艇救援系统NSRS，其救生潜水器的布放、回收拟采用英国工程商业有限公司(Engineering Business Ltd)的便携式释放和回收装置。该装置使用一根导缆接近海底处悬浮(使用的配重约1～2吨)，由潜水器上的机械手将导缆连接到救生潜水器上。随后，起重连接装置或叫做“捕捉器单元”沿着导缆下放，进而锁在救生潜水器上。这些布放回收装置(或系统)虽解决了潜水器与母船缆索重新连接的问题，减少海浪的影响，能够在高海况下工作，但需要将专用的设备安装到专门的支持母船上，不能在普通的支持母船上进行工作。

中国专利文献CN1132710提出了一种自治式潜水器下水回收系统。该系统中，支持母船通过钢丝绳与中继器联接，同时支持母船上设有电缆绞车通过电缆与中继器联接，中继器通过中性系缆与收放器联接，工作时通过声纳系统和收放器对无缆水下机器人进行控制回收。该系统要求潜水器具有较高的自动化程度，结构较复杂、成本较高；并且由于该系统采用中继器，因而能收放的潜水器大小有限，不适合用于救生潜水器、穿梭式载人潜水器等大型潜水器的布放、回收。

发明内容

本发明的目的在于提出一种无缆潜水器的水面布放回收装置。该装置可以在无需工作人员从母船下到水面或潜入水下的情况下，可靠地建立或解除潜水器与母船的物理连接。该装置可在高海况下实现潜水器的水面布放、回收，同时保障人员、设备的安全。

本发明提供的无缆潜水器水面布放回收装置，包括吊钩、起吊座、导引机构、解钩滑套、主吊钢缆和解钩辅缆。

起吊座固定于潜水器上，吊钩能够卡锁在起吊座中，导引机构安装于起吊座底部；解钩滑套卡套在起吊座外侧，主吊钢缆固结在吊钩上部，解钩辅缆的固定端与吊钩固接，解钩辅缆的移动端穿过解钩滑套和吊钩。

导引机构包括浮球、导引软索、定滑轮、盘索槽和浮球锁；浮球通过浮球锁固定在潜水器上，定滑轮安装于起吊座底部，导引软索穿过定滑轮，两端与浮球相连；盘索槽下部与潜水器固定连接，导引软索放置在盘索槽内。

本发明由于采用浮球将导引软索自动带到水面，使得潜水器起吊过程中无需人员在海里进行吊钩和潜水器的连接工作，保证了人员的安全。本发明装置通过吊钩和起吊座可以牢固锁死，通过拉动解钩辅缆又可以远程解除吊钩和起吊座的连接，从而实现潜水器的水面布放操作。回收时，无缆潜水器先通过引导软索与母船建立初始连接，再将吊钩在引导软索的牵引下，下放并可靠捕捉到潜水器上的起吊座并锁死，再通过主吊钢缆可将无缆潜水器提升至水面母船。总之，本发明不受到水下能见度的影响，可以在高海况且无需潜水员帮助下，可靠的建立或解除潜水器与母船的物理连接，实现了无缆潜水器的水面布放、回收工作。与类似技术相比，本发明结构简单、可靠性高、成本低且实用性强。

附图说明

图1为本发明潜水器布放回收装置示意图；

图2为本发明中吊钩的示意图；

图3为本发明中起吊座、导引机构示意图；

图4(1)至图4(8)为潜水器布放作业在母船上进行潜水器起吊过程示意图；

图5(1)至图5(8)为潜水器布放作业在水下解除吊钩与起吊座的连接过程示意图；

图6(1)至图6(8)为潜水器回收作业在水下将吊钩导引至起吊座并锁死的过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步详细的说明。

如图1，本发明提供的潜水器水面布放回收装置，包括吊钩1、起吊座2、导引机构3、解钩滑套4、主吊钢缆5、解钩辅缆6等构件。

主吊钢缆5固结在吊钩1上部，吊钩1可卡锁在起吊座2中，起吊座2固定于潜水器上。解钩辅缆6的固定端与吊钩1固接，移动端穿过解钩滑套4中的滑轮和吊钩1中的导向滑轮。解钩滑套4卡装起吊座2上，在解钩辅缆6的带动下，解钩滑套4可以沿起吊座2上下滑动。

拉动解钩辅缆6的移动端，可使解钩滑套4上下滑动，挤开起吊座2上的楔块，解除吊钩1与起吊座2的互锁。

引机构3安装于起吊座2底部，用于水下回收潜水器时引导吊钩1捕捉到起吊座2。

如图2，吊钩1由T字型起吊杆11、导向滑轮12组成。起吊杆正上部开有通孔，用于固定主吊钢缆5，上部两边各设一个导向滑轮12。T字型起吊杆11的形状可为类似于倒蘑菇头的形状，蘑菇头也开有通孔，用于固定导引软索32。

如图3，起吊座2由底座21、引导柱22、楔块23、销轴24、扭簧25等组成。底座21安装在无缆潜水器中间上部结构加强的部位。引导柱22刚性固定的底座21上。每个楔块23经由销轴24、扭簧25安装于引导柱22上。楔块的头部为球形或其他形状，可与起吊杆11下部类似于倒蘑菇头形状的根部贴合。当外力小于扭簧25的回复力时，楔块头部向下向内呈一定角度，并保持头部之间留有适当距离，使起吊杆11下部倒蘑菇头不能向上通过。

由于起吊座采用扭簧楔块式结构，楔块与吊钩蘑菇头相配合，使得起吊过程中，楔块头向内挤压吊杆，起吊力越大，吊钩和起吊座之间的连接锁紧力越大。吊钩也可以是其它的形状，只要楔块与吊钩二者的形状相匹配即可。

如图3，导引机构3由浮球31、导引软索32、定滑轮33、盘索槽34和浮球锁35组成。定滑轮33安装于起吊座2的底座21上。导引软索32穿过定滑轮33，两端与浮球31相连。盘索槽34下部固接在潜水器上，上部开口，其大小、形状不限，能使导引软索32盘放其中不被水流冲散即可。浮球锁35用于将浮球31固定在潜水器上，并可在需要时打开，以释放浮球31。

当定滑轮33安装于起吊座2的底座21的中心位置时，可使吊钩能更加可靠、准确地进入起吊座。

如图3，解钩滑套4由滑块41和滑轮42组成，滑块41卡装在引导柱22外侧，滑轮42安装在滑块41的中部。在解钩辅缆6的带动下，解钩滑套4可以沿引导柱22上下滑动。

本发明装置的工作原理为：

(一)潜水器布放作业在母船上进行潜水器起吊过程

如图4(1)，潜水器布放前，将导引软索32盘放在盘锁槽34中，并将浮球锁35锁定。

如图4(2)～(4)，将楔块23的上部向内拨，把其收缩于引导柱22内，使解钩滑套4能顺利套入引导柱22。

如图4(5)～(7)，将主吊钢缆5固结在T字型起吊杆11上，利用T字型起吊杆11下端倒蘑菇头挤开楔块23，插入起吊座2。起吊杆11下端倒蘑菇头通过楔块23后，在扭簧25回复力的作用下，楔块23回复原位，其头部向下向内呈一定角度，并保持头部之间留有适当距离，使起吊杆11可以上下移动一小段距离，但会卡住倒蘑菇头，使其不能向上通过。

如图4(8)，将解钩辅缆6一端与起吊杆11上部固接，一端穿过解钩滑套4中的滑轮41和吊钩1上部导向滑轮12，伸出吊钩1置于操作员手上或与辅助绞车连接。

解钩滑套可以顶开起吊座楔块，使得操作人员可通过解钩辅缆远距离解除吊钩和起吊座之间的连接。

至此，潜水器布放作业在母船上进行潜水器起吊的准备工作完成，开动主吊绞车，可将潜水器提起并放入水中。

(二)潜水器布放作业在水下解除吊钩与起吊座的连接过程

如图5(1)～(8)，当潜水器吊放入水下后，需要解脱吊钩1与起吊座2之间的连接。首先撤销主吊钢缆5上的拉力，然后拉动解钩辅缆6，使解钩滑套4沿引导柱22向上运动，迫使楔块23的上部向内缩，下部向外张，使起吊杆11下部蘑菇头能够从起吊座2中抽出，从而解除吊钩1与起吊座2之间的连接。

(三)潜水器回收作业在水下将吊钩导引至起吊座并锁死的过程

如图6(1)～(2)，当潜水器需要回收起吊时，在水下一定深度打开浮球锁35，浮球31在浮力作用下带动导引软索32从盘索槽34中脱出，并上浮至水面。

如图6(3)，水面船7上人员将浮球31连同导引软缆32捞到水面船7上。

如图6(4)～(6)，将导引软索32从浮球31上解下，一端经起吊杆11下部倒蘑菇头上的通孔与吊钩1连接，另一端采用人力或绞车对导引软索32施加拉力，在该拉力与吊钩1自身重量共同作用下，将吊钩1拉向潜水器上的起吊座2，并挤开楔块23的头部，同时迫使楔块23上部向内缩，使起吊杆11下部倒蘑菇头从楔块23的内侧通过。

如图6(7)～(8)，楔块23在起吊杆11下部蘑菇头完全通过后，在扭簧25的作用力下恢复到原位置，保证吊钩1在主吊钢缆5上拉时，提升力迫使楔块头23向内挤压起吊杆11下部倒蘑菇头，使吊钩1和起吊座2牢固锁死。

至此，完成了水下将吊钩导引至起吊座并锁死工作，开动主吊绞车，可将潜水器提升至水面母船。

本发明的其他实例中，解钩滑套4、引导柱22、解钩辅缆6的数量可为三个或三个以上，沿底座21周向均布。楔块23、销轴24和扭簧25的数量应与引导柱22的数量一致。

本发明不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种无缆潜水器水面布放回收装置，其特征在于：该装置包括吊钩(1)、起吊座(2)、导引机构(3)、解钩滑套(4)、主吊钢缆(5)和解钩辅缆(6)；

起吊座(2)固定于潜水器上，吊钩(1)能够卡锁在起吊座(2)中，导引机构(3)安装于起吊座(2)底部；解钩滑套(4)卡套在起吊座(2)外侧，主吊钢缆(5)固结在吊钩(1)上部，解钩辅缆(6)的固定端与吊钩(1)固接，解钩辅缆(6)的移动端穿过解钩滑套(4)和吊钩(1)；

导引机构(3)包括浮球(31)、导引软索(32)、定滑轮(33)、盘索槽(34)和浮球锁(35)；浮球(31)通过浮球锁(35)固定在潜水器上，定滑轮(33)安装于起吊座(2)底部，导引软索(32)穿过定滑轮(33)，两端与浮球(31)相连；盘索槽(34)下部与潜水器固定连接，导引软索(32)放置在盘索槽(34)内。

2.根据权利要求1所述的无缆潜水器水面布放回收装置，其特征在于：吊钩(1)包括T字型起吊杆(11)和导向滑轮(12)，T字型起吊杆(11)上部开有用于固定主吊钢缆(5)通孔，上部两边各设一个导向滑轮(12)，T字型起吊杆(11)下部为类似于倒蘑菇头的形状，T字型起吊杆(11)下部开有用于固定导引软索(32)的通孔。

3.根据权利要求1或2所述的无缆潜水器水面布放回收装置，其特征在于：起吊座(2)包括底座(21)、引导柱(22)、楔块(23)、销轴(24)和扭簧(25)；

底座(21)安装在潜水器中间上部结构加强的部位，底座(21)上安装有引导柱(22)，各楔块(23)经由销轴(24)和扭簧(25)分别安装于各引导柱(22)上；楔块(23)的头部的形状与起吊杆(11)下部的形状相匹配。

4.根据权利要求3所述的无缆潜水器水面布放回收装置，其特征在于：定滑轮(33)安装于起吊座(2)的底座(21)的中心位置。