CN107600372A - 载人潜水器坐离底支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种载人潜水器坐离底支撑装置，包括通过主体升降油缸与载人潜水器的耐压壳相连的坐离底支撑主体，所述耐压壳与主体升降油缸之间安装有主体伸展油缸，通过所述主体伸展油缸的伸缩动作使得主体升降油缸及所述坐离底支撑主体远离或靠近所述载人潜水器；所述坐离底支撑主体包括安装于下基座与上基座之间的多根支撑杆，所述支撑杆上借助可上下滑动的滑块铰接有支腿，支腿的下端安装有支腿撑板，支腿与下基座之间通过连杆连接；所述上基座与下基座之间安装有驱动所述滑块下滑动的支腿伸展油缸；所述支撑杆呈空心结构，侧壁设有出水孔，上端的入水口与深水水泵的出水口连接。本发明的结构简单、工作可靠、安装方便。

Description

载人潜水器坐离底支撑装置

技术领域

本发明涉及载人潜水器技术领域，具体涉及载人潜水器的坐离底支撑装置。

背景技术

载人潜水器可服务于深海探测与科学研究、深海资源开发与利用的作业任务，运载科学家和工程技术人员进入深海，在海山、洋脊、盆地和热液喷口等复杂海底有效执行包括深海微生物环境参数检测、保证取样及原位研究，海洋生态、物理及海底地质原位观测与实时研究，水下科研设施的布放、回收、维护与维修，水下生产保障作业，水下突发事件现场观察作业及水下生产系统、设备的辅助安装与维修作业等。

目前载人潜水器实现坐底任务主要通过潜水器底部安装固定支架或底部直接接触海底实现，其中底部安装固定支架通过支架与海底接触的方式实现坐底，这种方式潜水器只能选择相对平坦的硬质海底进行坐底作业，坐底区域的选择存在很大的局限，且坐底后无法调整艇体姿态，在海底流的影响下，潜水器存在倾覆的危险；而潜水器底部直接接触海底的坐底方式同样需要选择平坦的海底进行坐底作业，这种方式在硬质海底及软质泥底均可实现坐底，但硬质海底不可避免的会对潜器本体结构及防腐蚀涂层造成破坏。如果在软质泥地进行坐底，要考虑潜器下陷深度及离底时泥沙对潜器的吸附力。如果潜器下陷深度较大，离底过程中可能会因泥沙吸附力较大而无法正常离底。这种情况下，通常运用载人潜水器的压载水调节系统使艇体产生快速纵倾或横倾摆脱泥底，这样的艇体姿态大幅度调整会对艇内人员及设备安全造成影响。极端情况下，快速的艇体摇摆仍然无法使潜器摆脱泥底，会威胁整个潜器的安全。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种可以实现复杂海底地形及地质条件坐底，并且具有姿态调节能力的载人潜水器坐离底支撑装置，配合载人潜水器实现坐离底作业任务。

为了解决上述问题，本发明采用如下方案：

一种载人潜水器坐离底支撑装置，包括通过主体升降油缸与载人潜水器的耐压壳相连的坐离底支撑主体，所述耐压壳与主体升降油缸之间安装有主体伸展油缸，通过所述主体伸展油缸的伸缩动作使得主体升降油缸及所述坐离底支撑主体远离或靠近所述载人潜水器；

所述坐离底支撑主体包括安装于下基座与上基座之间的多根支撑杆，所述支撑杆上借助可上下滑动的滑块铰接有支腿，支腿的下端安装有支腿撑板，支腿与下基座之间通过连杆连接；所述上基座与下基座之间安装有驱动所述滑块于支撑杆上上下滑动的支腿伸展油缸，支腿伸展油缸驱动所述支腿相对所述支撑杆展开或收拢；

所述支撑杆呈空心结构，侧壁设有出水孔，上端的入水口与安装于上基座下方的深水水泵的出水口连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述主体升降油缸的缸体上端与主基座铰接，主基座与耐压壳固连，位于主基座的一侧的耐压壳的表面安装有副基座，所述副基座与所述主体升降油缸的缸体之间安装有所述主体伸展油缸。

所述撑杆包括外围壁、同轴安装于外围壁中的内套筒，外围壁的上端入水口通过进水管与深水水泵的出水口连接；所述内套筒的侧壁开设有多个内出水孔，所述外围壁的侧壁设有外出水孔，所述内套筒可相对外围壁转动以使内出水孔与外出水孔对中或错开。

所述内套筒的中心通过固定支杆安装有轴套，轴套与外围壁之间连接有平面涡卷弹簧，轴套的中心孔中转动安装有固定轴，固定轴的两端分别与上基座及下基座固连；所述轴套的上端靠近所述进水管处安装有叶片，所述进水管的内端朝向所述叶片。

所述轴套的上端侧壁开设有限位槽，所述固定轴的上端侧壁固连有置于所述限位槽中的限位销，所述限位销穿过限位槽限制轴套的旋转角度。

本发明的技术效果在于：

本发明通过控制液压油缸的伸缩量可以调整载人潜水器坐底姿态，实现载人潜水器水平坐底，同时控制液压油缸伸缩量控制支腿收放，使载人潜水器坐底时具备更强的抗倾覆能力。坐底区域为泥质或沉积物海底时，支腿一端撑板可增大坐离底支撑装置与海底接触面积，以降低装置沉入海底深度，同时撑杆具备泥沙吹除功能，能有效吹除装置周围泥沙及沉积物，降低其对装置的吸附力，使其实现安全快速回收。本发明的结构简单、工作可靠、安装方便。

附图说明

图1为本发明的的立体结构示意图。

图2为本发明中支撑杆的结构示意图。

图3为本发明中轴套的结构示意图

图4为图2中叶片的安装结构图。

图5为本发明的收起时状态示意图。

图中：1、耐压壳；10、支腿伸展油缸；100、坐离底支撑主体；11、上基座；13、主体伸展油缸；14、副基座；2、主基座；3、主体升降油缸；4、深水水泵；5、支撑杆；501、外围壁；502、内套筒；503、平面涡卷弹簧；504、轴套；505、叶片；506、进水管；507、限位销；508、固定轴；509、外出水孔；510、内出水孔；511、固定支杆；6、滑块；7、支腿；8、下基座；9、支腿撑板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

如图1至图5所示，本实施例的载人潜水器坐离底支撑装置，主要由液压油缸安装主基座2和副基座14、主体升降油缸3和支腿伸展油缸10和主体伸展油缸13、深水水泵4、支撑杆5、滑块6、支腿7、下基座8和上基座11、支腿撑板9、法兰12及其他销轴、螺栓、螺钉紧固件组成。

其中液压油缸安装主基座2和副基座14焊接在载人潜水器耐压壳1上。

其中主体升降油缸3一端连接在安装主基座2上，两者通过销轴实现连接。主体升降油缸3活塞杆端连接在下基座8上基座11上，两者通过法兰12实现连接，其中法兰12焊接在支腿安装上基座11上。

其中深水水泵4安装在支腿安装上基座11下部，两者通过螺栓进行固定。

支撑杆5共有6根，分别与下基座8和上基座11连接，每根撑杆两端分别焊接在下基座8上。

滑块6共有3个，分别与撑杆连接。撑杆穿过滑块6上的开孔，每个滑块6与两根撑杆连接，其中撑杆起导轨作用，滑块开孔与撑杆安装时留有间隙，以便滑块6实现无阻滞滑动。

支腿7共有3条，每条支腿一端与分别与滑块6连接，两者通过销轴实现连接。每条支腿7上安装有两根连杆，连杆一端与支腿7中部通过销轴连接，另一端与下基座8连接，两者通过销轴实现连接。

支腿撑板9共有3个，每个撑板分别与支腿连接，两者通过销轴实现连接。

液压油缸支腿伸展油缸10共有3个，支腿伸展油缸10一端与支腿撑干安装上基座11连接，两者通过焊接实现连接，支腿伸展油缸10活塞杆端与滑块6连接，两者通过焊接实现连接。

主体伸展油缸13一端连接在安装副基座14上，两者通过销轴实现连接，主体伸展油缸13活塞杆端与主体升降油缸3连接，两者通过销轴实现连接。

支撑杆5主要由外围壁501、内套筒502、平面涡卷弹簧503、轴套504、叶片505、进水管506、限位销507、固定轴508、外出水孔509、内出水孔510及固定支杆511组成。

其中外围壁501与下基座8和上基座11连接，两者通过焊接实现连接；内套筒502通过固定支杆511与轴套504连接，固定支杆511两端分别与内套筒502和轴套504焊接；平面涡卷弹簧503分别与外围壁501和轴套504通过焊接实现连接；轴套504与固定轴508实现配合连接；叶片505与轴套504通过焊接实现连接；进水管506与外围壁501连接，两者通过法兰实现连接；限位销507焊接在固定轴508上，轴套504上开限位槽，限位销507穿过限位槽限制轴套504旋转角度；固定轴508两端与下基座8和上基座11连接，两者分别通过焊接实现连接；外围壁501上开外出水孔509，内套筒502开内出水孔510。

通过控制主体伸展油缸13来实现坐离底支撑装置的收放。通过控制主体升降油缸3来实现支撑杆5、下基座8和上基座11、支腿7等的纵向升降运动。通过控制液压支腿伸展油缸10来实现滑块6的滑动以及支腿7的收放。通过控制深水水泵4来实现撑杆外出水孔509高速射流吹除撑杆周围的泥沙。

当载人潜水器需要完成坐底作业时，载人潜水器在近底处实现悬停，通过主体伸展油缸13释放本坐离底支撑装置。载人潜水器底部共安装4个坐离底支撑装置，左右舷侧个安装2个。坐离底支撑装置释放后，通过控制主体升降油缸3实现下基座8触底，并通过控制主体升降油缸3伸出量的不同实现在具有坡度的复杂地质条件下的海底实现坐底，并可调整载人潜水器坐底姿态，实现水平坐底。载人潜水器坐底姿态调整结束后，通过控制支腿伸展油缸10，使滑块6向下滑动带动支腿7展开，直至支腿7及支腿撑板9稳定支撑在海底。

当载人潜水器需要完成离底作业时，通过控制支腿伸展油缸10使滑块6向上滑动带动支腿7回收至装置内。通过控制深水水泵4，通过与进水管506将高速水流射向叶片505和轴套504及内套筒502转动，直到限位销507转动至限位槽端部，此时内部套筒内出水孔510与外出水孔509重合，高速水流通过出水孔射出，吹除支撑杆5周围泥沙，降低泥沙对坐离底支撑装置的吸附力，避免因吸附力过大而导致该装置无法正常回收。泥沙吹除作业完成后，关闭深水水泵4，平面涡卷弹簧503回弹带动轴套504及内套筒502转动至限位槽另一端，此时内套筒502将外出水孔509封闭，防止泥沙回流堵住出水孔。通过控制主体升降油缸3和主体伸展油缸13活塞杆将装置回收。此外，当坐离底支撑装置插入泥底或沉积物海底时，内套筒502可有效防止泥沙或沉积物灌入撑杆堵塞出水孔。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (5)

1.一种载人潜水器坐离底支撑装置，其特征在于：包括通过主体升降油缸(3)与载人潜水器的耐压壳(1)相连的坐离底支撑主体(100)，所述耐压壳(1)与主体升降油缸(3)之间安装有主体伸展油缸(13)，通过所述主体伸展油缸(13)的伸缩动作使得主体升降油缸(3)及所述坐离底支撑主体(100)远离或靠近所述载人潜水器；

所述坐离底支撑主体(100)包括安装于下基座(8)与上基座(11)之间的多根支撑杆(5)，所述支撑杆(5)上借助可上下滑动的滑块(6)铰接有支腿(7)，支腿(7)的下端安装有支腿撑板(9)，支腿与下基座(8)之间通过连杆连接；所述上基座(11)与下基座(8)之间安装有驱动所述滑块(6)于支撑杆(5)上上下滑动的支腿伸展油缸(10)，支腿伸展油缸(10)驱动所述支腿(7)相对所述支撑杆(5)展开或收拢；

所述支撑杆(5)呈空心结构，侧壁设有出水孔，上端的入水口与安装于上基座(11)下方的深水水泵(4)的出水口连接。

2.根据权利要求1所述的载人潜水器坐离底支撑装置，其特征在于：所述主体升降油缸(3)的缸体上端与主基座(2)铰接，主基座(2)与耐压壳(1)固连，位于主基座(2)的一侧的耐压壳(1)的表面安装有副基座(14)，所述副基座(14)与所述主体升降油缸(3)的缸体之间安装有所述主体伸展油缸(13)。

3.根据权利要求1所述的载人潜水器坐离底支撑装置，其特征在于：所述撑杆(5)包括外围壁(501)、同轴安装于外围壁(501)中的内套筒(502)，外围壁(501)的上端入水口通过进水管(506)与深水水泵(4)的出水口连接；所述内套筒(502)的侧壁开设有多个内出水孔(510)，所述外围壁(501)的侧壁设有外出水孔(509)，所述内套筒(502)可相对外围壁(501)转动以使内出水孔(510)与外出水孔(509)对中或错开。

4.根据权利要求3所述的载人潜水器坐离底支撑装置，其特征在于：所述内套筒(502)的中心通过固定支杆(511)安装有轴套(504)，轴套(504)与外围壁(501)之间连接有平面涡卷弹簧(503)，轴套(504)的中心孔中转动安装有固定轴(508)，固定轴(508)的两端分别与上基座(11)及下基座(8)固连；所述轴套(504)的上端靠近所述进水管(506)处安装有叶片(505)，所述进水管(506)的内端朝向所述叶片(505)。

5.根据权利要求4所述的载人潜水器坐离底支撑装置，其特征在于：所述轴套(504)的上端侧壁开设有限位槽，所述固定轴(508)的上端侧壁固连有置于所述限位槽中的限位销(507)，所述限位销(507)穿过限位槽限制轴套(504)的旋转角度。