CN108423146A - 一种水下双体航行系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于船舶机械技术领域，涉及一种水下双体航行系统，其解决了现有水下航行系统中的水下航行器与沉浮装置连接不稳定等技术问题。本航行系统包括沉浮装置和水下航行器，沉浮装置包括底座及两根支撑杆，支撑杆的内端铰接于底座上，支撑杆的外端连接有可沉浮的浮筒一，两根支撑杆之间形成一个用于夹持水下航行器的夹口；水下航行器包括位于夹口内的本体，本体的上方设置有能够与水面上的母船相连接的缆绳，本体的下方设置有放置于底座上端的底盘。本发明中的水下航行器在与沉浮装置连接时快捷方便，且稳定性好。
Description
技术领域
本发明属于船舶机械技术领域，涉及一种水下双体航行系统。
背景技术
由于海浪、海风、海流的作用,母船通过缆绳吊装投放航行器时将会在海面上摇荡,船上设备在吊运和对接过程中,也会因此而发生摆动,如果摆动幅度过大,航行器将会与船舶结构撞击,造成对航行器的结构及采矿设备破坏,导致布放与回收作业甚至整个作业的失败。
为了解决上述问题，我国专利CN 205707252U公开了一种小型水下航行器沉浮装置，该装置采用步进电机作为驱动机构，步进电机驱动丝杆旋转，丝杆与螺母配合带动中间支板移动，中间支板带动两个活塞机构运动时同步吸水或排水，使两个活塞筒内的水量改变。活塞筒的吸排水管口口径小，活塞杆与橡胶活塞作用使活塞筒内水量快速吸入或排出改变航行器的重量；吸排水时产生作用力并控制航行器的姿态调节和沉浮的速度，改变航行器的重量使航行器产生向下或向上的加速度来实现航行器沉浮。
但是，上述专利并未公开如何具体与水下航行器相连接，从而实现沉浮，而沉浮装置在将水下航行器托至水面上时，很明显的一个问题就是水下航行器容易发生晃动，因此，现有技术中均需要较为繁琐的连接装置来实现固定。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种水下双体航行系统，本发明所要解决的技术问题是：如何使本水下双体航行系统中的沉浮装置与水下航行器连接更为稳定。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种水下双体航行系统，其特征在于，所述航行系统包括沉浮装置和水下航行器，所述沉浮装置包括底座及两根支撑杆，所述支撑杆的内端铰接于所述底座上，所述支撑杆的外端连接有可沉浮的浮筒一，两根支撑杆之间形成一个用于夹持水下航行器的夹口；所述水下航行器包括位于所述夹口内的本体，所述本体的上方设置有能够与水面上的母船相连接的缆绳，所述本体的下方设置有放置于所述底座上端的底盘。
其工作原理如下：本水下双体航行系统在使用时，可先将水下航行器的底盘与沉浮装置的底座相连接，然后向浮筒一内注水，使沉浮装置与水下航行器同步潜至水下，直至预期位置水下航行器开始工作，在这个过程中，底座两侧的支撑杆呈张开状态；而当需要回收水下航行器时，则可通过向浮筒一内注入气体，将浮筒一内的水排出，此时，在浮力的作用下，两个支撑杆相对收拢，对位于底座上的水下航行器形成夹持限位，同时，水下航行器在浮筒一的浮力作用下上升至海面，而在整个过程中，两个支撑杆始终相对保持收拢状态，既固定了浮筒一的位置，又对位于夹口内的水下航行器进行了限位，有效提高了沉浮装置与水下航行器的连接稳定性。
在上述的一种水下双体航行系统中，所述本体的两侧设置有叶轮推动器。设计有叶轮推动器后，可带动水下航行器移动。
在上述的一种水下双体航行系统中，所述本体的截面呈椭圆形。将本体的截面设计为椭圆形，可减小其中水中受到的水流阻力，提高移动速度，降低能耗。
在上述的一种水下双体航行系统中，所述支撑杆包括杆体一和杆体二，所述杆体一的内端与所述底座相铰接，所述杆体一的外端与所述杆体二的内端相铰接，所述杆体二的外端与所述浮筒一相连接。将支撑杆设计为相铰接的杆体一和杆体二，可使得在上浮过程中，两根支撑杆可更贴近位于底座上的水下航行器，从而形成更好的夹口，避免水下航行器在上浮过程中出现掉落。
在上述的一种水下双体航行系统中，所述沉浮装置还包括气缸，所述气缸的缸体与所述杆体一相铰接，所述气缸的活塞杆与所述杆体二相铰接。设计有气缸后，可通过活塞杆的伸缩，调节杆体一和杆体二之间的角度，进而调节浮筒一的位置，以及两根支撑杆所形成的夹口的大小，从而更适用于不同大小的水下航行器。
在上述的一种水下双体航行系统中，所述底座的两侧分别设置有可沉浮的浮筒二。设计有浮筒二后，可对沉浮装置的升降起到辅助作用。
在上述的一种水下双体航行系统中，所述浮筒一和浮筒二均包括壳体，所述壳体内开设有内腔，所述内腔的下方开设有出水孔，所述壳体上还设置有能够密封所述出水孔的密封阀；所述壳体还设置有与所述内腔相连通的进气管，所述进气管的外端连接有储气瓶。当需要下沉时，可打开密封阀，使水进入内腔中减小浮力，从而带动沉浮装置及水下航行器下沉；而当需要上浮时，可同时打开储气瓶，使储气瓶中的气体进入内腔中，并将内腔中的水排出，再关上密封阀，此时，沉浮装置及水下航行器可在浮力的作用下上浮；本设计中，浮筒一和浮筒二的结构相同；而作为其它方案，该浮筒一和浮筒二也可采用背景技术中所提及的原理，或者现有技术中其中浮筒，在此不加以赘述。
在上述的一种水下双体航行系统中，所述底座的上端设置有能够与水下航行器的底盘磁性连接的电磁铁。设计有电磁铁后，能进一步保证水下航行器与沉浮装置之间的连接稳定性。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本水下双体航行系统在使用时，可先将水下航行器的底盘与沉浮装置的底座相连接，然后向浮筒一内注水，使沉浮装置与水下航行器同步潜至水下，直至预期位置水下航行器开始工作，在这个过程中，底座两侧的支撑杆呈张开状态；而当需要回收水下航行器时，则可通过向浮筒一内注入气体，将浮筒一内的水排出，此时，在浮力的作用下，两个支撑杆相对收拢，对位于底座上的水下航行器形成夹持限位，同时，水下航行器在浮筒一的浮力作用下上升至海面，而在整个过程中，两个支撑杆始终相对保持收拢状态，既固定了浮筒一的位置，又对位于夹口内的水下航行器进行了限位，有效提高了沉浮装置与水下航行器的连接稳定性。
附图说明
图1是本水下双体航行系统的结构示意图。
图2是本沉浮装置的结构示意图。
图3是本水下航行器的结构示意图。
图4是浮筒一的结构示意图。
图中，1、底座；2、支撑杆；3、浮筒一；4、夹口；5、本体；6、缆绳；7、底盘；8、叶轮推动器；9、杆体一；10、杆体二；11、气缸；12、浮筒二；13、壳体；14、内腔；15、出水孔；16、密封阀；17、进气管；18、储气瓶；19、电磁铁。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本航行系统包括沉浮装置和水下航行器。
具体来讲，如图1、图2、图4所示，本沉浮装置包括底座1及两根支撑杆2，支撑杆2的内端铰接于底座1上，支撑杆2的外端连接有可沉浮的浮筒一3，两根支撑杆2之间形成一个用于夹持水下航行器的夹口4。
本实施例中，支撑杆2包括杆体一9和杆体二10，杆体一9的内端与底座1相铰接，杆体一9的外端与杆体二10的内端相铰接，杆体二10的外端与浮筒一3相连接。沉浮装置还包括气缸11，气缸11的缸体与杆体一9相铰接，气缸11的活塞杆与杆体二10相铰接。底座1的两侧分别设置有可沉浮的浮筒二12。浮筒一3和浮筒二12均包括壳体13，壳体13内开设有内腔14，内腔14的下方开设有出水孔15，壳体13上还设置有能够密封出水孔15的密封阀16；壳体13还设置有与内腔14相连通的进气管17，进气管17的外端连接有储气瓶18。底座1的上端设置有能够与水下航行器的底盘7磁性连接的电磁铁19。
具体来讲，如图1、图3所示，水下航行器包括位于夹口4内的本体5，本体5的上方设置有能够与水面上的母船相连接的缆绳6，本体5的下方设置有放置于底座1上端的底盘7。本体5的两侧设置有叶轮推动器8。本体5的截面呈椭圆形。
本发明的工作原理如下：本水下双体航行系统在使用时，可先将水下航行器的底盘与沉浮装置的底座相连接，然后向浮筒一内注水，使沉浮装置与水下航行器同步潜至水下，直至预期位置水下航行器开始工作，在这个过程中，底座两侧的支撑杆呈张开状态；而当需要回收水下航行器时，则可通过向浮筒一内注入气体，将浮筒一内的水排出，此时，在浮力的作用下，两个支撑杆相对收拢，对位于底座上的水下航行器形成夹持限位，同时，水下航行器在浮筒一的浮力作用下上升至海面。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种水下双体航行系统，其特征在于，所述航行系统包括沉浮装置和水下航行器，所述沉浮装置包括底座(1)及两根支撑杆(2)，所述支撑杆(2)的内端铰接于所述底座(1)上，所述支撑杆(2)的外端连接有可沉浮的浮筒一(3)，两根支撑杆(2)之间形成一个用于夹持水下航行器的夹口(4)；所述水下航行器包括位于所述夹口(4)内的本体(5)，所述本体(5)的上方设置有能够与水面上的母船相连接的缆绳(6)，所述本体(5)的下方设置有放置于所述底座(1)上端的底盘(7)。
2.根据权利要求1所述的水下双体航行系统，其特征在于，所述本体(5)的两侧设置有叶轮推动器(8)。
3.根据权利要求1所述的水下双体航行系统，其特征在于，所述本体(5)的截面呈椭圆形。
4.根据权利要求1所述的水下双体航行系统，其特征在于，所述支撑杆(2)包括杆体一(9)和杆体二(10)，所述杆体一(9)的内端与所述底座(1)相铰接，所述杆体一(9)的外端与所述杆体二(10)的内端相铰接，所述杆体二(10)的外端与所述浮筒一(3)相连接。
5.根据权利要求4所述的水下双体航行系统，其特征在于，所述沉浮装置还包括气缸(11)，所述气缸(11)的缸体与所述杆体一(9)相铰接，所述气缸(11)的活塞杆与所述杆体二(10)相铰接。
6.根据权利要求1所述的水下双体航行系统，其特征在于，所述底座(1)的两侧分别设置有可沉浮的浮筒二(12)。
7.根据权利要求6所述的水下双体航行系统，其特征在于，所述浮筒一(3)和浮筒二(12)均包括壳体(13)，所述壳体(13)内开设有内腔(14)，所述内腔(14)的下方开设有出水孔(15)，所述壳体(13)上还设置有能够密封所述出水孔(15)的密封阀(16)；所述壳体(13)还设置有与所述内腔(14)相连通的进气管(17)，所述进气管(17)的外端连接有储气瓶(18)。
8.根据权利要求1所述的水下双体航行系统，其特征在于，所述底座(1)的上端设置有能够与水下航行器的底盘(7)磁性连接的电磁铁(19)。
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