CN106507749B - 用于水下作业的电控气动一体双释放装置 - Google Patents

Abstract

一种用于水下作业的电控气动一体双释放装置，属于海洋工程技术领域。其特征是采用电控产气管作为动力源，省电、工作时间短；释放机构采用对称形式冗余结构；所有零部件都安装在一个释放机构体上；两个释放钩共用一个回转销；采用释放钩下部与回转块上部相接触的结构形式；两回转块间形成V字形并采用U形环作为释放件；释放装置的密封部分均采用双O形圈进行密封；与海水接触部分零部件的材料均采用1Cr18Ni9Ti制造。本发明的效果和益处是：结构紧凑、重量轻、耐压高、承受拉力大、耐海水腐蚀、双冗余设计，可靠性高、毫秒级释放、几乎不耗电、可重复使用等特点。主要用于水中中小型仪器设备的快速可靠释放。

Description

用于水下作业的电控气动一体双释放装置

技术领域

本发明属于海洋工程技术领域，涉及到海洋设备或实验过程中需要快速水声释放场合的装置，特别涉及到用于水下作业的电控气动一体双释放装置。

背景技术

在海洋领域的海洋监测和海洋工程中，有很多海洋参数测量设备和仪器都需要通过缆绳或直接锚定在海底，在测量完成后，测量仪器和设备都需要上浮回收获得测量数据。这样，仪器设备能否可靠上浮是实验成功与否的关键，采用什么样的释放装置就显得特别重要。

通常的海洋测量设备和仪器都是通过接受水面的遥控指令进行具体的测量和动作，也就是仪器设备上都安装有接收换能器或水听器用以接收海洋信息和水面的遥控指令。对于大型仪器设备，设备上通常不安装释放装置，一般都采用较成熟的声学释放器进行释放回收。使用声学释放器的方法进行释放回收需要测量设备需提供较大的正浮力，并且为了提高释放的可靠性还需要两套释放器并行工作，这样就极大地增加了实验成本。对于小型仪器设备的回收，因设备小、正浮力小，就不能采用声学释放器，而要自带释放装置。通常采用电解释放装置，但这种释放装置有释放时间长、耗电量大、承受拉力小的缺点，使用受到限制。还有采用电机释放装置的，这种装置也是有结构复杂、耗电大、重量重、冗余设计较难实现的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有设备结构复杂、释放缓慢、耗电多、载荷小等缺点，提供一种安装在仪器设备上具有结构紧凑、可靠性高、耗电少、载荷大、耐压高、释放迅速、耐海水腐蚀特点的释放装置。

本发明的技术方案是利用电控产气管1产生的高压气体作为推动力进行工作的快速释放装置，此装置为左右对称的机构形式。用于水下作业的电控气动一体双释放装置由电控产气管1和释放机构组成，释放机构包括除电控产气管1以外的所有零部件，如附图所示。为了提高可靠性，装置采用左右对称形式的双冗余结构；为了使结构紧凑，装置的零部件都安装在释放机构体3上，电控产气管1与释放机构体3间利用螺纹进行连接，利用电控产气管O形圈2并采用45°端面密封形式进行电控产气管(1)与释放机构体(3)的密封；两释放钩10采用共同的回转销12(中间位置的)；为了耐海水腐蚀，装置与海水接触部分零部件的材料均采用耐海水不锈钢1Cr18Ni9Ti制造；为了提高耐海水压力，释放装置与被安装仪器设备间通过两个O形圈5以及活塞6与释放机构体3间通过两个O形圈4进行密封；活塞6在电控产气管1旋紧后其下部要进入承力销7的孔中，为活塞6向下运动提供导向；承力销7上设计有键槽，锁紧销8通过螺纹拧紧在释放钩10侧面，起到键的作用，保证承力销7能自由上下移动且不会在释放钩弹簧9的作用下而弹出；释放钩弹簧9的作用是保证承力销7在释放前始终在释放机构体3的孔中，释放后把承力销7弹出，为下一次释放做好准备；中间的两个回转销12是为了挡住释放后的释放钩10及回转块11，挡住释放钩10是为了保证一个释放钩10释放不会影响另一个释放钩10释放，挡住回转块11是保证回转块11不会发生反向翻转，影响可靠性；下部的两个回转销12把两个回转块11连接到释放机构体3上并作为回转块11的转动轴；5个回转销12通过开口挡圈13连接在释放机构体3上；作为装置驱动力的电控产气管1的作用时间小于50ms，使装置的作用时间也很短，释放迅速，并且产气管的用电量极少；经实验验证，本装置的拉力载荷不小于350Kg。

本发明的效果和益处是：结构紧凑、重量轻、耐压高、承受拉力大、耐海水腐蚀、双冗余设计，可靠性高、毫秒级迅速释放、几乎不耗电、可重复使用等特点。主要用于水中中小型仪器设备的快速可靠释放。

附图说明

附图1是用于水下作业的电控气动一体双释放装置的结构示意图。

图中：1电控产气管，2O形圈，3释放机构体，4O形圈，5O形圈，6活塞，7承力销，8锁紧销，9释放钩弹簧，10释放钩，11回转块，12回转销，13开口挡圈。

如附图所示，在使用时，在两回转块11中部的位置安装用于系缆绳的U形环，当释放装置动作后U形环脱落而达到释放的目的。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

用于水下作业的电控气动一体双释放装置由电控产气管1和释放机构组成，释放机构包括除电控产气管1以外的所有零部件。当使用时，把两个电控产气管1安装在释放机构上并与控制电路通过连接器连接，然后把释放机构通过释放机构体上的螺钉孔利用螺钉安装在具有接收换能器或水听器的实验仪器或设备上，安装上U形环并把缆绳系在U形环上。缆绳与沉块相连接。实验结束后，通过水面遥控设备遥控仪器设备电子舱为释放装置的其中一个电控产气管1上电，电控产气管1工作并产生气体使释放机构动作，释放掉U形环，使仪器设备浮出水面。如果电控产气管1没有动作，则遥控释放另一个电控产气管1工作并使释放机构动作，使仪器设备浮出水面。

释放装置的工作顺序为：电控产气管1产生的气体推动活塞6向下运动，活塞推动承力销7压缩释放钩弹簧9向下运动，受电控产气管产生气体的瞬间大推力及缆绳拉力的作用，当承力销脱离释放机构体3时，释放钩10将绕其回转销12(中间位置的)向外侧转动，相对应的回转块11将绕其回转销12(下部两个)向内侧转动，从而释放掉U形环使仪器设备脱离锚定浮出水面。

Claims (1)

1.一种用于水下作业的电控气动一体双释放装置，由电控产气管(1)、电控产气管O形圈(2)、释放机构体(3)、活塞O形圈(4)、释放机构体O形圈(5)、活塞(6)、承力销(7)、锁紧销(8)、释放钩弹簧(9)、释放钩(10)、回转块(11)、回转销(12)、开口挡圈(13)组成，其特征在于：采用电控产气管(1)产生的高压气体作为装置的推动力推动活塞(6)向下运动，活塞(6)再推动承力销(7)并压缩释放钩弹簧(9)向下运动，承力销(7)脱离释放机构体(3)，释放钩(10)绕中间位置回转销(12)向外侧转动，相对应的回转块(11)将绕下部回转销(12)向内侧转动完成释放动作；装置采用左右对称式的冗余结构形式，装置除释放机构体之外的零部件都安装在释放机构体(3)上；电控产气管(1)与释放机构体(3)之间利用螺纹进行连接，利用电控产气管O形圈(2)并采用45°端面密封形式进行电控产气管(1)与释放机构体(3)的密封；活塞(6)在电控产气管(1)旋紧后其下部要进入承力销(7)的孔中，为活塞(6)向下运动提供导向；承力销(7)、释放钩弹簧(9)和锁紧销(8)都安装在释放钩(10)上，两个释放钩(10)再通过下部回转销(12)连接到释放机构体(3)上，承力销(7)上设计有键槽，锁紧销(8)通过螺纹拧紧在释放钩(10)侧面，两个释放钩(10)共用一个中间位置回转销(12)；各回转销(12)均通过开口挡圈(13)连接在释放机构体(3)上；采用释放钩(10)下部与回转块(11)上部接触的结构形式；两回转块(11)间形成V字形，采用U形环作为释放件；装置与海水接触部分零部件的材料均采用耐海水不锈钢1Cr18Ni9Ti制造。