CN108238222A - 一种深海结构物释放抛载系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深海结构物释放抛载系统，声学释放器及自动脱钩装置分别安装在深海结构物框架上，在自动脱钩装置下方的两侧各设有一套抛载执行机构，每套抛载执行机构包括抛载长钩A及抛载长钩B，每套的抛载长钩A及抛载长钩B的末端分别铰接于安装在深海结构物框架上的脱钩支架，并分别挂有压载，抛载长钩A及抛载长钩B的首端搭接；两套抛载执行机构中的抛载长钩B分别连接有连接缆，两抛载长钩B上的连接缆分别与公共连接缆的一端相连，公共连接缆的另一端由自动脱钩装置穿过、挂在声学释放器上。本发明采用声学释放器与自动脱钩装置两种抛载方案，声学抛载手段失灵时可以采用自动脱钩装置延时抛载。

Description

一种深海结构物释放抛载系统

技术领域

本发明属于深海无重力下潜装置回收领域，具体地说是一种深海结构物释放抛载系统。

背景技术

深海作为海洋系统的重要组成部分，拥有丰富的生物、矿物资源以及重要的科研价值。由于资源开采及科学研究等需要，深海潜标、深海着陆器等无重力下潜装置的应用也越来越多。但是，传统的无重力下潜装置回收时往往依赖于声学抛载，手段较为单一；当声学信号受到干扰或声学释放装置出现故障时往往会导致设备回收失败，造成严重损失。

发明内容

为了解决采用单一声学抛载手段对无重力下潜装置回收存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种深海结构物释放抛载系统。该深海结构物释放抛载系统采用声学抛载与自动脱钩装置的复合式抛载，增添了延时抛载与应急抛载两种模式，提高了安全性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括声学释放器、自动脱钩装置、脱钩支架、抛载长钩A、抛载长钩B、压载及深海结构物框架，其中声学释放器及自动脱钩装置分别安装在深海结构物框架上，在该自动脱钩装置下方的两侧各设有一套抛载执行机构，每套抛载执行机构包括抛载长钩A及抛载长钩B，每套的抛载长钩A及抛载长钩B的末端分别铰接于安装在所述深海结构物框架上的脱钩支架，并分别挂有压载，所述抛载长钩A及抛载长钩B的首端搭接；两套所述抛载执行机构中的抛载长钩B分别连接有连接缆，两所述抛载长钩B上的连接缆分别与公共连接缆的一端相连，该公共连接缆的另一端由所述自动脱钩装置穿过、挂在所述声学释放器上；两套所述抛载执行机构中的抛载长钩B上的连接缆通过声学释放器接收到声学信号释放公共连接缆或通过自动脱钩装置对公共连接缆脱钩由绷紧状态变为松弛状态，实现各所述压载抛载；

其中：所述自动脱钩装置包括水密插头、电机壳、外罩、凸轮、锁紧杆、滑轮轴、U形连接件、滚轮轴承及锁紧件，该电机壳的一端通过电机安装架固定在所述深海结构物框架上，另一端连接有所述外罩，所述电机安装架上分别安装有水密插头及内置单片机和电子罗盘的电池与罗盘舱；所述电机壳内部容置有电机，电机输出轴上连接有位于外罩内的所述凸轮，所述滑轮轴的两端分别与电机壳及外罩转动连接，一端由所述外罩穿出、连接有所述锁紧杆，所述U形连接件的一侧与滑轮轴连动，另一侧铰接有与所述凸轮抵接的滚轮轴承，该U形连接件及滚轮轴承均位于所述外罩内；所述外罩的外表面安装有锁紧件，所述公共连接缆由该锁紧件与所述锁紧杆之间穿过，通过所述锁紧杆的转动实现脱钩；所述锁紧杆的一端与滑轮轴外露于外罩的一端连动，另一端呈钩状，所述锁紧件呈“C”形；所述电机输出轴由外罩穿出，且端部设有指示箭头；所述外罩的外表面上设有“开”、“关”指示；所述自动脱钩装置位于声学释放器的斜下方，松弛状态的所述公共连接缆穿过该自动脱钩装置后变为绷紧状态；

所述抛载长钩A及抛载长钩B的末端均呈钩状，并分别铰接于所述脱钩支架上、且挂有所述压载；所述抛载长钩B的首端呈“T”形，所述抛载长钩A的首端设有防脱件，该防脱件为中空的半圆柱状，并在半圆柱状开口的两侧沿径向设有U形槽，“T”形抛载长钩B的竖边位于所述半圆柱状内，该“T”形的横边容置于所述U形槽中，实现所述抛载长钩A及抛载长钩B首端的搭接；

每套所述抛载执行机构与公共连接缆另一端之间的深海结构物框架上均设有导缆轮，所述公共连接缆的另一端与每套所述抛载执行机构之间的连接缆经过导缆轮后拉住所述抛载长钩B。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明采用声学释放器与自动脱钩装置两种抛载方案，声学抛载手段失灵时可以采用自动脱钩装置延时抛载。

2.本发明使用的自动脱钩装置为自容式结构，设有电池与罗盘舱，自动脱钩装置由内置的单片机控制，可预设抛载时间，在电子罗盘监测到深海结构物姿态角度超过设定角度时可触发应急抛载。

3.本发明的自动脱钩装置与声学释放器为串联，只需触发其一便可抛载，采用两点触发四点抛载的结构形式。

4.本发明的抛载长钩A与抛载长钩B采用了防脱出的搭接结构，可有效防止由撞击或震动导致长钩位移导致的误抛载。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为图1的左视图；

图3为图2的俯视图；

图4为图3中的B-B剖视图；

图5为本发明的轴测视图；

图6为本发明侧视图中去掉抛载长钩B末端脱钩支架后的结构示意图；

图7为本发明自动脱钩装置的立体结构示意图；

图8为图7中去掉外罩后的立体结构示意图；

图9为本发明抛载长钩A与抛载长钩B搭接的结构示意图；

其中：1为声学释放器，2为自动脱钩装置，3为导缆轮，4为脱钩支架，5为抛载长钩A，6为抛载长钩B，7为压载，8为深海结构物框架，9为连接缆，10为公共连接缆，11为水密插头，12为电机安装架，13为电机壳，14为法兰，15为外罩，16为凸轮，17为电机输出轴，18为锁紧杆，19为滑轮轴，20为U形连接件，21为滚轮轴承，22为锁紧件，23为指示箭头，24为防脱件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～6所示，本发明包括声学释放器1、自动脱钩装置2、导缆轮3、脱钩支架4、抛载长钩A5、抛载长钩B6、压载7及深海结构物框架8，其中声学释放器1及自动脱钩装置2分别安装在深海结构物框架8上，自动脱钩装置2位于声学释放器1的斜下方；在该自动脱钩装置2下方的两侧各设有一套抛载执行机构，每套抛载执行机构包括抛载长钩A5及抛载长钩B6，每套的抛载长钩A5及抛载长钩B6的末端分别铰接于固定在深海结构物框架8上的脱钩支架4，并分别挂有压载7，抛载长钩A5及抛载长钩B6的首端搭接。两套抛载执行机构中的抛载长钩B6分别连接有连接缆9，两抛载长钩B6上的连接缆9分别与公共连接缆10的一端相连，该公共连接缆10的另一端由自动脱钩装置2穿过、挂在声学释放器1上；每套抛载执行机构与公共连接缆10另一端之间的深海结构物框架8上均设有导缆轮3，导缆轮3分为两路，公共连接缆10的另一端与每套抛载执行机构之间的连接缆9分别经过一路导缆轮3后拉住两侧的抛载长钩B6。如图2、图4～6及图9所示，抛载长钩A5及抛载长钩B6的末端均呈钩状，并分别铰接于脱钩支架4上、且挂有压载7；抛载长钩B6的首端呈“T”形，抛载长钩A5的首端设有防脱件24，该防脱件24为中空的半圆柱状，并在半圆柱状开口的两侧沿径向设有U形槽，“T”形抛载长钩B6的竖边位于半圆柱状内，该“T”形的横边容置于U形槽中，实现抛载长钩A5及抛载长钩B6首端的搭接。

如图7、图8所示，自动脱钩装置2包括水密插头11、电机壳13、外罩15、凸轮16、锁紧杆18、滑轮轴19、U形连接件20、滚轮轴承21及锁紧件22，该电机壳13的一端通过电机安装架12固定在深海结构物框架8上，另一端设有法兰14，外罩15固接在该法兰14上；电机安装架12上分别安装有水密插头11及内置单片机和电子罗盘的电池与罗盘舱24。电机壳13内部容置有电机，电机输出轴17上连接有位于外罩15内的凸轮16，滑轮轴19的两端分别与电机壳13及外罩15转动连接，一端由外罩15穿出、连接有锁紧杆18该锁紧杆18的一端与滑轮轴19外露于外罩15的一端连动，另一端呈钩状。U形连接件20的一侧与滑轮轴19连动，另一侧(U形开口的一侧)铰接有与凸轮16抵接的滚轮轴承21，该U形连接件20及滚轮轴承21均位于外罩15内。外罩15的外表面安装有锁紧件22，该锁紧件22呈“C”形；公共连接缆10由该锁紧件22与锁紧杆18之间穿过，通过锁紧杆18的转动实现脱钩。电机输出轴17由外罩15穿出，且端部设有指示箭头23；外罩15的外表面上设有“开”、“关”指示。

本发明的声学释放器1为市购产品，购置于美国OCEANO公司，型号为2500Light。

本发明的工作原理为：

本发明采取声学抛载与自动脱钩装置抛载两种结合的复合式抛载方案。声学抛载模式是由传统的声学释放器1触发实现的。自动脱钩装置2的抛载有两种工作情况，其一是预设时间延时抛载，其二是通过深海结构物框架8的姿态反馈信号判定的应急抛载。两种抛载方案使用同一组压载7(共四个)，每次抛载可抛四个压载7，采用双点触发四点抛载的结构。具体为：

声学抛载：声学释放器1接收到释放信号后张开底部的夹钳，公共连接缆10松弛，即可使拉住抛载长钩B6的两根连接缆9松弛，抛载长钩B6由于压载7作用首端下垂，同时抛载长钩A5由于失去抛载长钩B6的支撑，首端同时下垂，实现四点压载抛载实现抛载。

自动脱钩装置的延时抛载：自动脱钩装置2由电池与罗盘舱24内的单片机控制，预设抛载时间；到了抛载时间后，单片机控制电机工作，带动凸轮16转动，通过滚轮轴承21、U形连接件20将转动传递给滑轮轴19，再由滑轮轴19带动锁紧杆18转动，与锁紧件22张开，公共连接缆10即由锁紧杆18与锁紧件22之间脱出，由绷紧状态变为松弛状态，即可使拉住抛载长钩B6的两根连接缆9松弛，抛载长钩B6由于压载7作用首端下垂，同时抛载长钩A5由于失去抛载长钩B6的支撑，首端同时下垂，实现四点压载抛载实现抛载。

自动脱钩装置的应急抛载：在电池与罗盘舱24内的电子罗盘监测到深海结构物姿态角度超过设定角度、有倾覆危险时，将信号传递给单片机，单片机控制电机工作，带动凸轮16转动，通过滚轮轴承21、U形连接件20将转动传递给滑轮轴19，再由滑轮轴19带动锁紧杆18转动，与锁紧件22张开，公共连接缆10即由锁紧杆18与锁紧件22之间脱出，由绷紧状态变为松弛状态，即可使拉住抛载长钩B6的两根连接缆9松弛，抛载长钩B6由于压载7作用首端下垂，同时抛载长钩A5由于失去抛载长钩B6的支撑，首端同时下垂，实现四点压载7应急抛载。

Claims (7)

1.一种深海结构物释放抛载系统，其特征在于：包括声学释放器(1)、自动脱钩装置(2)、脱钩支架(4)、抛载长钩A(5)、抛载长钩B(6)、压载(7)及深海结构物框架(8)，其中声学释放器(1)及自动脱钩装置(2)分别安装在深海结构物框架(8)上，在该自动脱钩装置(2)下方的两侧各设有一套抛载执行机构，每套抛载执行机构包括抛载长钩A(5)及抛载长钩B(6)，每套的抛载长钩A(5)及抛载长钩B(6)的末端分别铰接于安装在所述深海结构物框架(8)上的脱钩支架(4)，并分别挂有压载(7)，所述抛载长钩A(5)及抛载长钩B(6)的首端搭接；两套所述抛载执行机构中的抛载长钩B(6)分别连接有连接缆(9)，两所述抛载长钩B(6)上的连接缆(9)分别与公共连接缆(10)的一端相连，该公共连接缆(10)的另一端由所述自动脱钩装置(2)穿过、挂在所述声学释放器(1)上；两套所述抛载执行机构中的抛载长钩B(6)上的连接缆(9)通过声学释放器(1)接收到声学信号释放公共连接缆(10)或通过自动脱钩装置(2)对公共连接缆(10)脱钩由绷紧状态变为松弛状态，实现各所述压载(7)抛载。

2.根据权利要求1所述的深海结构物释放抛载系统，其特征在于：所述自动脱钩装置(2)包括水密插头(11)、电机壳(13)、外罩(15)、凸轮(16)、锁紧杆(18)、滑轮轴(19)、U形连接件(20)、滚轮轴承(21)及锁紧件(22)，该电机壳(13)的一端通过电机安装架(12)固定在所述深海结构物框架(8)上，另一端连接有所述外罩(15)，所述电机安装架(12)上分别安装有水密插头(11)及内置单片机和电子罗盘的电池与罗盘舱(24)；所述电机壳(13)内部容置有电机，电机输出轴(17)上连接有位于外罩(15)内的所述凸轮(16)，所述滑轮轴(19)的两端分别与电机壳(13)及外罩(15)转动连接，一端由所述外罩(15)穿出、连接有所述锁紧杆(18)，所述U形连接件(20)的一侧与滑轮轴(19)连动，另一侧铰接有与所述凸轮(16)抵接的滚轮轴承(21)，该U形连接件(20)及滚轮轴承(21)均位于所述外罩(15)内；所述外罩(15)的外表面安装有锁紧件(22)，所述公共连接缆(10)由该锁紧件(22)与所述锁紧杆(18)之间穿过，通过所述锁紧杆(18)的转动实现脱钩。

3.根据权利要求2所述的深海结构物释放抛载系统，其特征在于：所述锁紧杆(18)的一端与滑轮轴(19)外露于外罩(15)的一端连动，另一端呈钩状，所述锁紧件(22)呈“C”形。

4.根据权利要求2所述的深海结构物释放抛载系统，其特征在于：所述电机输出轴(17)由外罩(15)穿出，且端部设有指示箭头(23)；所述外罩(15)的外表面上设有“开”、“关”指示。

5.根据权利要求2所述的深海结构物释放抛载系统，其特征在于：所述自动脱钩装置(2)位于声学释放器(1)的斜下方，松弛状态的所述公共连接缆(10)穿过该自动脱钩装置(2)后变为绷紧状态。

6.根据权利要求1所述的深海结构物释放抛载系统，其特征在于：所述抛载长钩A(5)及抛载长钩B(6)的末端均呈钩状，并分别铰接于所述脱钩支架(4)上、且挂有所述压载(7)；所述抛载长钩B(6)的首端呈“T”形，所述抛载长钩A(5)的首端设有防脱件(24)，该防脱件(24)为中空的半圆柱状，并在半圆柱状开口的两侧沿径向设有U形槽，“T”形抛载长钩B(6)的竖边位于所述半圆柱状内，该“T”形的横边容置于所述U形槽中，实现所述抛载长钩A(5)及抛载长钩B(6)首端的搭接。

7.根据权利要求1所述的深海结构物释放抛载系统，其特征在于：每套所述抛载执行机构与公共连接缆(10)另一端之间的深海结构物框架(8)上均设有导缆轮(3)，所述公共连接缆(10)的另一端与每套所述抛载执行机构之间的连接缆(9)经过导缆轮(3)后拉住所述抛载长钩B(6)。