CN109334874A - 一种船载无人潜水器布放回收门吊系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船载无人潜水器布放回收门吊系统，属于潜水器布放与回收领域。该系统包括控制动力集装箱、铠装缆绞车、钢缆绞车、摆动模式转换板、定滑轮组件、门吊底座和门吊梁主体；摆动模式转换板通过一级销轴与门吊底座框架连接；摆动模式转换板通过二级销轴与门梁组件连接；摆动模式转换板上设置有一级摆动油缸和二级摆动油缸；当系统在一级摆动范围时门吊梁主体与摆动模式转换板绕一级销轴转动，一级摆动油缸动作；当系统在二级摆动范围时门吊梁主体绕二级销轴转动，二级摆动油缸动作；解决了现有的门吊式布放系统在布放回收潜水器时，潜水器容易与船舶发生碰撞的问题；达到了减小潜水器与船舶发生碰撞的可能性的效果。

Description

一种船载无人潜水器布放回收门吊系统

技术领域

本发明实施例涉及潜水器布放与回收领域，特别涉及一种船载无人潜水器布放回收门吊系统。

背景技术

无人潜水器是广泛用于水下作业科考的水下工具，包括自治潜水器、滑翔机、遥控潜水器。当无人潜水器在海上作业时，需要利用作业母船上的布放回收系统将无人潜水器布放进入作业海域，以及在作业接收后回收至母船夹板。

无人潜水器的布放回收系统，按工作原理分为起重机式布放回收、门吊式布放回收方式和倾斜滑道拖曳布放回收等。其中，起重机布放回收系统主要针对无缆潜水器吊放，不适合有缆潜水器，且在吊放过程中需要人在甲板牵引潜水器，防止潜水器与船舷发生碰撞。

门吊式布放回收系统通用性强，适用于较多种类的潜水器。然而，目前的门吊式布放回收系统的门梁摆动幅度小，布放回收过程中潜水器与船舷之间的距离较小，潜水器容易与船舶或门梁发生碰撞，同时，由于门梁摆动幅度小，止荡盘不具有伸缩功能，潜水器在离水面较高时就需要从止荡盘脱离，潜水器在脱离止荡盘入水的这段距离，由于不受限制，也很容易与船舶发生碰撞。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种船载无人潜水器布放回收门吊系统。该技术方案如下：

第一方面，提供了一种船载无人潜水器布放回收门吊系统，该系统包括控制动力集装箱、铠装缆绞车、钢缆绞车、摆动模式转换板、定滑轮组件、门吊底座和门吊梁主体；

门吊底座包括门吊底座框架和门吊底板；

摆动模式转换板通过一级销轴与门吊底座框架连接；

门吊梁主体包括门梁组件、旋转横梁、固定横梁、止荡盘组件，门梁组件与固定横梁连接，固定横梁通过三角箱式结构与旋转横梁连接，旋转横梁与止荡盘组件连接；

摆动模式转换板通过二级销轴与门梁组件连接；

摆动模式转换板上设置有一级摆动油缸和二级摆动油缸，一级摆动油缸的一端与门吊底座框架的前端连接，二级摆动油缸的一端与门梁组件连接；

定滑轮组件固定在止荡盘组件上，铠装缆绞车或钢缆绞车提供的缆线穿过定滑轮组件与无人潜水器连接；

当系统在一级摆动范围时，门吊梁主体与摆动模式转换板同时绕一级销轴转动，一级摆动油缸动作，二级摆动油缸不动作；

当系统在二级摆动范围时，门吊梁主体绕二级销轴转动，一级摆动油缸不动作，二级摆动油缸动作。

可选的，一级摆动范围为折叠回收位置至摆动模式转换位置，二级摆动范围为摆动模式转换位置至最大布放伸出位置；

当系统处于折叠回收位置时，一级摆动油缸伸出；

当系统处于摆动模式转换位置时，摆动模式转换板的下沿与门吊底座框架接触，一级摆动油缸缩回至极限位置；

当系统处于最大布放伸出位置时，二级摆动油缸伸出。

可选的，旋转横梁与止荡盘组件始终垂直于水平面。

可选的，门梁组件包括门梁套筒组件、门梁活塞组件和门梁伸缩油缸；

门梁伸缩油缸与门梁套筒组件、门梁活塞组件分别连接；

门梁活塞组件插入门梁套筒组件；

二级摆动油缸的一端与门梁套筒组件连接；

固定横梁的两端分别与一个门梁活塞组件连接。

可选的，固定横梁的两端分别设置一套三角箱式结构，旋转横梁的两端分别通过销轴与一套三角箱式结构连接；

旋转横梁的两端分别与一个止荡油缸的一端连接，止荡油缸的另一端与三角箱式结构连接。

可选的，止荡盘组件包括止荡盘活塞组件、止荡盘套筒组件、止荡盘伸缩油缸、止荡盘；

止荡盘活塞组件插入止荡盘套筒组件；

止荡盘伸缩油缸与止荡盘活塞组件、止荡盘套筒组件分别连接；

止荡盘套筒组件与旋转横梁连接；

定滑轮组件通过定滑轮安装耳板固定在止荡盘套筒组件上；

止荡盘活塞组件的下端连接有止荡盘，止荡盘中心设置有缆绳穿孔；

铠装缆绞车或钢缆绞车提供的缆线穿过定滑轮组件和缆绳穿孔后与无人潜水器连接。

可选的，铠装缆绞车和钢缆绞车为液压驱动绞车；

控制动力集装箱用于控制系统，以及为系统提供电力和液压动力。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置摆动模式转换板、一级摆动油缸、二级摆动油缸实现门吊系统的大角度摆幅，最大能实现门吊伸出后与主甲板水平的状态。

在门吊梁主体的门梁组件中，通过设置门梁伸缩油缸来驱动门梁活塞组件在门梁套筒组件中轴向伸缩；轴向伸出时，增大布放状态下门吊伸出长度，以保证无人潜水器离船舷更远；轴向缩回时，减小占用的甲板空间。

在门吊梁主体的止荡盘组件中，设置止荡盘伸缩油缸实现止荡盘活塞组件在垂直方向的伸缩，可以令止荡盘和无人潜水器能垂直向下降至水面后，止荡盘再与无人潜水器脱离，保证了布放回收过程中全程机械止荡。

通过摆动模式转换板、一级摆动油缸、二级摆动油缸、止荡盘伸缩油缸、门梁伸缩油缸、止荡油缸等部件，实现增大布放回收过程中无人潜水器离船舷的距离，以及甲板至水面全程机械止荡，最大程度地减小无人潜水器与船舶发生碰撞的可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的一种船载无人潜水器布放回收门吊系统的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的固定横梁与旋转横梁的装配示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种船载无人潜水器布放回收门吊系统的摆动范围示意图；

图4是根据另一示例性实施例示出的一种船载无人潜水器布放回收门吊系统的摆动范围示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的船载无人潜水器布放回收门吊系统处于折叠回收位置的示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的船载无人潜水器布放回收门吊系统处于摆动模式转换位置的示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的船载无人潜水器布放回收门吊系统处于最大布放伸出位置的示意图；

图8是根据一示例性实施例示出的船载无人潜水器布放回收门吊系统中旋转横梁摆动范围及止荡油缸工作行程范围的示意图；

图9是根据一示例性实施例示出的船载无人潜水器布放回收门吊系统处于折叠回收位置的结构示意图；

图10是根据一示例性实施例示出的船载无人潜水器布放回收门吊系统处于摆模式转换位置的结构示意图；

图11是根据一示例性实施例示出的船载无人潜水器布放回收门吊系统处于最大布放伸出位置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参考图1和图2，其示出了本发明一个实施例提供的船载无人潜水器布放回收门吊系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括控制动力集装箱1、铠装缆绞车2、钢缆绞车3、摆动模式转换板6、定滑轮组件12、门吊底座和门吊梁主体。

门吊底座包括门吊底座框架4和门吊底板5。

摆动模式转换板6通过一级销轴22与门吊底座框架4连接。摆动模式转换板6的数量为2个，每个摆动模式转换板6都通过一个一级销轴22与门吊底座框架4的边缘连接，2个摆动模式转换板6对称设置。

2个摆动模式转换板之间为门吊梁主体、定滑轮组件12。

门吊梁主体包括门梁组件、旋转横梁13、固定横梁14和止荡盘组件。

摆动模式转换板6上设置有一级摆动油缸8和二级摆动油缸7；一级摆动油缸8的一端与门吊底座框架4的前端连接。

可选的，一级摆动油缸8通过销轴与门吊底座框架4的前端连接。

如图1所示，该船载无人潜水器布放回收门吊系统可以看作一个对称结构。

门梁组件包括门梁套筒组件10、门梁活塞组件11和门梁伸缩油缸9。门梁伸缩油缸9与门梁套筒组件10、门梁活塞组件11分别连接。门梁活塞组件11插入门梁套筒组件10，门梁套筒组件10与门梁活塞组件11组装在一起构成门梁组件的竖向承力构件；门梁伸缩油缸9驱动门梁活塞组件11在门梁套筒组件10中轴向伸缩。

摆动模式转换板6通过二级销轴21与门梁组件连接。具体地，每个摆动模式转换板6通过一个二级销轴21与一个门梁套筒组件11连接。

二级摆动油缸7的一端与门梁组件连接。具体地，二级摆动油缸7的一端与门梁套筒组件11连接，二级摆动油缸7的另一端固定在摆动模式转换板6上。

可选的，二级摆动油缸7的另一端通过销轴固定在摆动模式转换板6上。

门梁组件与固定横梁14连接。

固定横梁14的两端分别与一个门梁活塞组件11连接，即固定横梁14的两端分别设置一个竖向承力构件。

如图2所示，固定横梁14的两端分别设置一套三角箱式结构14A，固定横梁14通过三角箱式结构14A与旋转横梁13连接。具体地，旋转横梁13的两端分别通过销轴24与一套三角箱式结构14A连接。三角箱式结构14A上设置有销轴孔。

可选的，三角箱式结构14A焊接在固定横梁14的两端。

可选的，固定横梁14与门梁活塞组件11焊接，焊接位置H1如图2所示。

三角箱式结构14A通过销轴25与止荡油缸18的一端连接，止荡油缸18的另一端通过销轴26与旋转横梁13的一端连接。

旋转横梁13与止荡盘组件连接。

在门吊摆动过程中，旋转横梁13与止荡盘组件绕着销轴24转动，止荡盘组件连接的潜水器100始终处于垂直于水平面的状态。利用止荡油缸18实现旋转横梁13、止荡盘组件、潜水器100在门吊摆动过程中的止荡。

如图2所示，止荡盘组件包括止荡盘活塞组件16、止荡盘套筒组件17、止荡盘伸缩油缸15和止荡盘16A。

止荡盘伸缩油缸15与止荡盘活塞组件16、止荡盘套筒组件17分别连接。止荡盘活塞组件16插入止荡盘套筒组件17，止荡伸缩油缸15驱动止荡盘活塞组件16在止荡盘套筒组件17内轴向伸缩。

止荡盘伸缩油缸15的数量为2个。

止荡盘套筒组件17与旋转横梁13连接。

定滑轮组件12固定在止荡盘组件上。具体地，定滑轮组件12通过定滑轮耳板17A固定在止荡盘套筒组件17上，定滑轮组件12通过销轴27固定。

可选的，定滑轮耳板17A焊接在止荡盘套筒组件17上。

定滑轮耳板17A的数量为2个。

止荡盘活塞组件16的下端连接有止荡盘16A，止荡盘16A的中心设置有缆绳穿孔16B。

铠装缆绞车2或钢缆绞车3提供的缆线穿过定滑轮组件12和缆绳穿孔16B后与无人潜水器100连接。

止荡盘16A与无人潜水器100连接。

铠装缆绞车2或钢缆绞车3放缆并结合门吊梁主体摆出时，无人潜水器100布放；铠装缆绞车2或钢缆绞车3收揽并结合门吊梁主体摆回时，无人潜水器100回收。

铠装缆绞车2和钢缆绞车3为液压驱动绞车。可选的，钢缆绞车3设置在铠装缆绞车2的中上前部。

铠装缆绞车2提供有缆遥控潜水器作业使用的铠装缆。在无人潜水器下潜时，铠装缆绞车2提供的缆线与无人潜水器100一直连接。

钢缆绞车3主要用于布放回收自治潜水器和水下滑翔机，钢缆绞车3为自治潜水器和水下滑翔机提供布放回收时使用的钢缆。在无人潜水器100布放至水面后，钢缆绞车3提供的钢缆与无人潜水器100脱钩，无人潜水器100下潜；无人潜水器100作业完成后返回水面，钢缆绞车3提供的钢缆与无人潜水器100挂钩，钢缆绞车3结合门吊梁主体摆回实现无人潜水器的回收。

控制动力集中箱用于控制船载无人潜水器布放回收门吊系统，提供电力和液压动力，作为船载无人潜水器布放回收门吊系统的控制中心、电力与液压动力输出站；通过电缆与液压管路与铠装缆绞车2、钢缆绞车3和系统中的驱动油缸管连接。

本发明实施例提供的船载无人潜水器布放回收门吊系统在工作时的摆动范围可以分为一级摆动范围L1和二级摆动范围L2，如图3所示。一级摆动范围L1和二级摆动范围L2可以由三个位置确定，分别是折叠回收位置S1、摆动模式转换位置S2和最大布放伸出位置S3，即一级摆动范围为折叠回收位置S1至摆动模式转换位置S2，二级摆动范围为摆动模式转换位置S2至最大布放伸出位置S3。

当该船载无人潜水器布放回收门吊系统在一级摆动范围L1时，即在折叠回收位置S1和摆动模式转换位置S2之间摆动时，如图4所示，门吊梁主体与摆动模式转换板6形成整体，门吊梁主体与摆动模式转换板6同时绕一级销轴22转动，一级摆动油缸8动作，二级摆动油缸7不动作。

当该船载无人潜水器布放回收门吊系统处于折叠回收位置S1时，一级摆动油缸8伸出，如图5所示；一级摆动油缸8缩回过程实现门吊梁主体摆出；当摆动模式转换板6的下沿6A刚好接触到门吊底座框架4时，一级摆动油缸8缩回到极限位置，门吊梁主体达到摆动模式转换位置S2，如图6所示。

一级摆动油缸8伸出过程实现门吊梁主体回收。

当该船载无人潜水器布放回收门吊系统在二级摆动范围L2时，即在摆动模式转换位置S2和最大布放伸出位置S3之间摆动时，门吊梁主体绕二级销轴21转动，一级摆动油缸8不动作，二级摆动油缸7动作。在最大布放伸出位置S3，二级摆动油缸7伸出，如图7所示。在二级摆动范围L2，摆动模式转换板6不动，摆动模式转换板6的下沿6A保持与门吊底座框架4接触，如图3所示。

二级摆动油缸7伸出时，推动门吊梁主体绕着二级销轴21转动摆出；二级摆动油缸7收回时，拉动门吊梁主体绕着二级销轴21转动摆回。

在船载无人潜水器布放回收门吊系统在一级摆动范围L1和二级摆动范围L2摆动时，旋转横梁13始终处于垂直于水平面的状态，如图8所示。结合图3可以看出，旋转横梁13连接的止荡盘组件(即止荡盘活塞组件16、止荡盘套筒组件17、止荡盘伸缩油缸15和止荡盘16A)和无人潜水器100始终处于垂直于水平面的状态。在折叠回收位置S1，止荡油缸18处于完全伸出位置；在最大布放伸出位置S3，止荡油缸18处于完全缩回状态。

图9、图10、图11示例性地示出了船载无人潜水器布放回收门吊系统在折叠回收位置、摆动模式转换位置、最大布放伸缩位置的示意图。

本发明实施例提供的船载无人潜水器布放回收门吊系统，通过设置摆动模式转换板、一级摆动油缸、二级摆动油缸实现门吊系统的大角度摆幅，最大能实现门吊伸出后与主甲板水平的状态。其中，二级摆动油缸伸出时，实现门吊梁主体向船舷伸出至平行于甲板；一级摆动油缸伸出时，实现门吊梁主体与摆动模式转换板一并向船舷内转动，直至摆动到折叠回收位置。

在门吊梁主体的门梁组件中，通过设置门梁伸缩油缸来驱动门梁活塞组件在门梁套筒组件中轴向伸缩；轴向伸出时，增大布放状态下门吊伸出长度，以保证无人潜水器离船舷更远；轴向缩回时，减小占用的甲板空间。

在门吊梁主体的止荡盘组件中，设置止荡盘伸缩油缸实现止荡盘活塞组件在垂直方向的伸缩，可以令止荡盘和无人潜水器能垂直向下降至水面后，止荡盘再与无人潜水器脱离，保证了布放回收过程中全程机械止荡。

通过摆动模式转换板、一级摆动油缸、二级摆动油缸、止荡盘伸缩油缸、门梁伸缩油缸、止荡油缸等部件，实现增大布放回收过程中无人潜水器离船舷的距离，以及甲板至水面全程机械止荡，最大程度地减小无人潜水器与船舶发生碰撞的可能性。

需要说明的是：上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种船载无人潜水器布放回收门吊系统，其特征在于，所述系统包括控制动力集装箱、铠装缆绞车、钢缆绞车、摆动模式转换板、定滑轮组件、门吊底座和门吊梁主体；

所述门吊底座包括门吊底座框架和门吊底板；

所述摆动模式转换板通过一级销轴与所述门吊底座框架连接；

所述门吊梁主体包括门梁组件、旋转横梁、固定横梁、止荡盘组件，所述门梁组件与所述固定横梁连接，所述固定横梁通过三角箱式结构与所述旋转横梁连接，所述旋转横梁与所述止荡盘组件连接；

所述摆动模式转换板通过二级销轴与所述门梁组件连接；

所述摆动模式转换板上设置有一级摆动油缸和二级摆动油缸，所述一级摆动油缸的一端与所述门吊底座框架的前端连接，所述二级摆动油缸的一端与所述门梁组件连接；

所述定滑轮组件固定在所述止荡盘组件上，所述铠装缆绞车或所述钢缆绞车提供的缆线穿过所述定滑轮组件与无人潜水器连接；

当所述系统在一级摆动范围时，所述门吊梁主体与所述摆动模式转换板同时绕所述一级销轴转动，所述一级摆动油缸动作，所述二级摆动油缸不动作；

当所述系统在二级摆动范围时，所述门吊梁主体绕所述二级销轴转动，所述一级摆动油缸不动作，所述二级摆动油缸动作。

2.根据权利要求1所述的船载无人潜水器布放回收门吊系统，其特征在于，所述一级摆动范围为折叠回收位置至摆动模式转换位置，所述二级摆动范围为所述摆动模式转换位置至最大布放伸出位置；

当所述系统处于所述折叠回收位置时，所述一级摆动油缸伸出；

当所述系统处于所述摆动模式转换位置时，所述摆动模式转换板的下沿与所述门吊底座框架接触，所述一级摆动油缸缩回至极限位置；

当所述系统处于最大布放伸出位置时，所述二级摆动油缸伸出。

3.根据权利要求1所述的船载无人潜水器布放回收门吊系统，其特征在于，所述旋转横梁与所述止荡盘组件始终垂直于水平面。

4.根据权利要求1所述的船载无人潜水器布放回收门吊系统，其特征在于，所述门梁组件包括门梁套筒组件、门梁活塞组件和门梁伸缩油缸；

所述门梁伸缩油缸与所述门梁套筒组件、所述门梁活塞组件分别连接；

所述门梁活塞组件插入所述门梁套筒组件；

所述二级摆动油缸的一端与所述门梁套筒组件连接；

所述固定横梁的两端分别与一个所述门梁活塞组件连接。

5.根据权利要求1所述的船载无人潜水器布放回收门吊系统，其特征在于，所述固定横梁的两端分别设置一套所述三角箱式结构，所述旋转横梁的两端分别通过销轴与一套所述三角箱式结构连接；

所述旋转横梁的两端分别与一个止荡油缸的一端连接，所述止荡油缸的另一端与所述三角箱式结构连接。

6.根据权利要求1所述的船载无人潜水器布放回收门吊系统，其特征在于，所述止荡盘组件包括止荡盘活塞组件、止荡盘套筒组件、止荡盘伸缩油缸、止荡盘；

所述止荡盘活塞组件插入所述止荡盘套筒组件；

所述止荡盘伸缩油缸与所述止荡盘活塞组件、所述止荡盘套筒组件分别连接；

所述止荡盘套筒组件与所述旋转横梁连接；

所述定滑轮组件通过定滑轮安装耳板固定在所述止荡盘套筒组件上；

所述止荡盘活塞组件的下端连接有所述止荡盘，所述止荡盘中心设置有缆绳穿孔；

所述铠装缆绞车或所述钢缆绞车提供的缆线穿过所述定滑轮组件和所述缆绳穿孔后与所述无人潜水器连接。

7.根据权利要求1至6任一所述的船载无人潜水器布放回收门吊系统，其特征在于，所述铠装缆绞车和钢缆绞车为液压驱动绞车；

所述控制动力集装箱用于控制所述系统，以及为所述系统提供电力和液压动力。