CN110065612B - 一种潜水器应急浮标释放装置 - Google Patents

Abstract

一种潜水器应急浮标释放装置，包括结构气囊，结构气囊内安装活塞杆，活塞杆的中部与连杆的一端铰接，活塞杆的头部与卷筒对接；连杆成“L”型结构，连杆中间折弯处与潜水器机架铰接，连杆的另一端搭接于限位杆下部；还包括放置在潜水器机架上的浮力块，浮力块的中部开有阶梯孔，阶梯孔内上方安装雷达应答器，下方配合安装套筒，套筒内插入有沿其上下移动的限位杆，限位杆的头部通过螺纹与挡板固联，套筒上部与挡板之间还布置有压缩弹簧，限位杆的下部伸出于浮力块的底部；浮力块的底部还安装有吊环螺钉，吊环螺钉处连接缆绳，潜水器机架上铰接有卷筒，缆绳排布于卷筒上。提高了应急浮标释放的可靠性，保证了潜水器的安全性。

Description

一种潜水器应急浮标释放装置

技术领域

本发明涉及水上救生装置技术领域，尤其是一种潜水器应急浮标释放装置。

背景技术

观光潜水器作为载人潜水器的其中一种，观光潜水器主要用于承载游客在浅水深进行观光游览活动，潜水器承载乘客众多，其安全性尤为重要。由于潜水器下潜后存在无法顺利上浮的风险，此状况会直接威胁乘客的生命安全，因此必须配备应急救生浮标，当潜水器于水下出现异常无法上浮时，立即释放应急救生浮标至水面，用以标识潜水器的位置，便于救援人员快速展开搜救工作，保证乘客生命安全。

现有潜水器浮标释放技术中，多采用电力动力源或液压源驱动，但当潜水器于水下遇到紧急情况时，其动力源均存在出现异常或遭受破坏的可能性，此状态下应急浮标便失效无法动作，存在很大的隐患。

此外，部分潜水器采用了爆炸螺栓释放浮标的方式，但爆炸螺栓存在一定的安全隐患，且释放时会严重地影响乘客体验感，不利于观光潜水器的运营。空气系统作为潜水器不可或缺的一部分，可高效的执行部分功能。观光潜水器水下航行深度一般较浅(约30米)，水压较小，高强度的气囊充气后于该深度可正常工作。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种潜水器应急浮标释放装置，采用结构气囊启闭驱动的观光潜水器，从而极大地提高了应急浮标释放的可靠性，保证了潜水器的安全性。

本发明所采用的技术方案如下：

一种潜水器应急浮标释放装置，包括结构气囊，所述结构气囊的一端与潜水器机架铰接，并在这一端通过管路并联连接有气源和储气罐，所述管路上安装有压力表，所述管路上安装有分别控制气源和储气罐工作的第一常闭截止阀和第二常闭截止阀；所述结构气囊内安装活塞杆，所述活塞杆的中部与连杆的一端铰接，活塞杆的头部与卷筒对接，应急浮标装置非工作状态时，活塞杆的头部与卷筒的棘轮齿顶住；所述连杆成“L”型结构，所述连杆中间折弯处与潜水器机架铰接，所述连杆的另一端搭接于限位杆下部；还包括放置在潜水器机架上的浮力块，所述浮力块的中部开有阶梯孔，所述阶梯孔内上方安装雷达应答器，下方配合安装套筒，所述套筒内插入有沿其上下移动的限位杆，所述限位杆的头部通过螺纹与挡板固联，所述套筒上部与挡板之间还布置有压缩弹簧，所述限位杆的下部伸出于浮力块的底部；所述浮力块的底部还安装有吊环螺钉，所述吊环螺钉处连接缆绳，所述潜水器机架上铰接有卷筒，所述缆绳排布于卷筒上。

其进一步技术方案在于：

所述挡板的顶面与雷达应答器底面对应。

所述结构气囊的结构为：包括底座，所述底座与潜水器机架铰接，所述底座上固定有导向筒，所述导向筒的外部套至有气囊壁，所述导向筒内安装有活塞杆，所述活塞杆沿着导向筒移动，所述活塞杆伸出于气囊壁外部的部分开有轴孔，用于与连杆交接，活塞杆头部设置有与卷筒的棘轮顶住的尖头结构。

所述气囊壁采用高强度橡胶材料制造。

所述限位杆的结构为：包括圆柱状杆，所述圆柱状杆的头部设置有与挡板连接的外螺纹，所述圆柱状杆的下部设置有圆盘，所述圆盘的上表面为尼龙材料，圆盘下方的圆柱状杆底部设置有凸台；所述限位杆安装在套筒内，圆盘位于浮力块的下方，工作状态时，圆盘上表面与浮力块的底面接触。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过结构气囊的设计，控制结构气囊的启闭工作，从而驱动潜水器应急浮标释放装置，对潜水器能源依赖性很低，即使在潜水器能源装置遭受损坏后亦能正常释放，可靠性极高。

本发明只需通过启闭两个常闭截止阀便可使装置工作，操作简单易于实现。

本发明采用双重机械限位防止装置误抛，安全性高。

本发明集浮标抛弃和雷达触发功能于一体，增加了放缆制动功能，功能性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图(初始状态)。

图2为本发明的结构示意图(省略气源、储气罐和截止阀，工作状态)。

图3为图1中A部的局部放大图。

图4为本发明结构气囊的内部结构示意图。

图5为本发明限位杆的结构示意图。

其中：1、气源；2、储气罐；3、第一常闭截止阀；4、第二常闭截止阀；5、压力表；6、结构气囊；7、连杆；8、限位杆；9、浮力块；10、套筒；11、压缩弹簧；12、挡板；13、雷达应答器；14、吊环螺钉；15、缆绳；16、卷筒；

601、底座；602、导向筒；603、气囊壁；604、活塞杆；

801、外螺纹；802、圆柱状杆；803、尼龙材料；804、圆盘；805、凸台。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2和图3所示，本实施例的潜水器应急浮标释放装置，包括结构气囊6，结构气囊6的一端与潜水器机架铰接，并在这一端通过管路并联连接有气源1和储气罐2，管路上安装有压力表5，管路上安装有分别控制气源1和储气罐2工作的第一常闭截止阀3和第二常闭截止阀4；结构气囊6内安装活塞杆604，活塞杆604的中部与连杆7的一端铰接，活塞杆604的头部与卷筒16对接，应急浮标装置非工作状态时，活塞杆604的头部与卷筒16的棘轮齿顶住；连杆7成“L”型结构，连杆7中间折弯处与潜水器机架铰接，连杆7的另一端搭接于限位杆8下部；还包括放置在潜水器机架上的浮力块9，浮力块9的中部开有阶梯孔，阶梯孔内上方安装雷达应答器13，下方配合安装套筒10，套筒10内插入有沿其上下移动的限位杆8，限位杆8的头部通过螺纹与挡板12固联，套筒10上部与挡板12之间还布置有压缩弹簧11，限位杆8的下部伸出于浮力块9的底部；浮力块9的底部还安装有吊环螺钉14，吊环螺钉14处连接缆绳15，潜水器机架上铰接有卷筒16，缆绳15排布于卷筒16上。

挡板12的顶面与雷达应答器13底面对应。

如图4所示，结构气囊6的结构为：包括底座601，底座601与潜水器机架铰接，底座601上固定有导向筒602，导向筒602的外部套至有气囊壁603，导向筒602内安装有活塞杆604，活塞杆604沿着导向筒602移动，活塞杆604伸出于气囊壁603外部的部分开有轴孔，用于与连杆7交接，活塞杆604头部设置有与卷筒16的棘轮顶住的尖头结构。

气囊壁603采用高强度橡胶材料制造。

如图5所示，限位杆8的结构为：包括圆柱状杆802，圆柱状杆802的头部设置有与挡板12连接的外螺纹801，圆柱状杆802的下部设置有圆盘804，圆盘804的上表面为尼龙材料803，圆盘804下方的圆柱状杆802底部设置有凸台805；限位杆8安装在套筒10内，圆盘804位于浮力块9的下方，工作状态时，圆盘804上表面与浮力块9的底面接触。

如图1、图2、图3所示，本发明的具体结构为：主要包括气源1，储气罐2，第一常闭截止阀3，第二常闭截止阀4，压力表5，结构气囊6，连杆7，限位杆8，浮力块9，套筒10，压缩弹簧11，挡板12，雷达应答器13，吊环螺钉14，缆绳15，卷筒16。气源1通过开启第一常闭截止阀3为结构气囊6充压，储气罐2通过开启第二常闭截止阀4为结构气囊6泄压，压力表5实时监测结构气囊6内压力；结构气囊6的底座601铰接于潜水器机架，活塞杆604与连杆7铰接，其末端于非工作状态时顶住卷筒16的棘轮齿；连杆7呈L形，一端及中部分别与结构气囊6及潜水器机架铰接，另一端末端挖设凹槽，搭接于限位杆8下部耳板伸出的凸台805上；浮力块9放置于潜水器机架上，中间设置阶梯孔，分别布置有套筒10及雷达应答器13，限位杆8上部伸入套筒10内沿其上下移动，并通过螺纹与挡板12固联形成限位，套筒10与挡板12间布置压缩弹簧11；吊环螺钉14通过预埋件固定于浮力块9下方，卷筒16铰接于潜水器机架上，缆绳15排布于卷筒16上，缆绳15末端系固于吊环螺钉14。

本发明所述的浮力块9由浮力材料加工而成，能提供较大的浮力带动应急浮标拖动缆绳15上浮。

本发明所述的套筒10与所述雷达应答器13底部之间的设计高度小于所述压缩弹簧11的自由长度，压缩弹簧11在装配完成后处于压缩状态，且预压缩力远大于应急浮标上浮时受到的缆绳15阻力。

本发明所述的雷达应答器13底部凸起部位为机械触发开关，当所述挡板12向上顶起开关时，触发雷达应答器13发出无线电信号。

本发明所述结构气囊6的具体结构为：包括有底座601，导向筒602，气囊壁603及活塞杆604。底座601与导向筒602固联，活塞杆604下部可沿导向筒602移动，上部开设轴孔与连杆7铰接，首端呈楔形棘爪状，在非工作状态时顶住卷筒16的棘轮齿防止卷筒16放缆，气囊壁603为高强度橡胶材料，与底座601、活塞杆604形成密闭，囊内气压升高时结构气囊6伸长，泄压排气时结构气囊6缩短。

本发明所述的限位杆8，端部攻螺纹与挡板12连接；限位杆8下部与浮力块9接触圆盘804铺设的尼龙材料803，以缓冲对浮力块9的冲击；限位杆8下部耳板设置轴状凸台805，与连杆7配合形成轴向限位。

工作原理及工作过程：

当应急浮标释放装置处于非工作状态，需固定于潜水器上时，第一常闭截止阀3打开后气源1对结构气囊6充气加压，气囊壁603膨胀带动活塞杆604沿导向筒602移动，活塞杆604首端顶住卷筒16棘轮齿形成限位，防止棘轮转动放缆，结构气囊6同时带动连杆7转动，下拉限位杆8使连杆7搭接于限位杆8下部耳板伸出的凸台805上，对限位杆8形成限位；此时限位杆8与浮力块9分离，带动挡板12与雷达应答器13机械开关分离，并使压缩弹簧11进一步压缩，此时应急浮标完全限位，第一常闭截止阀3关闭，压力表5实时监测结构气囊6压力，并于气囊压力下降时打开第一常闭截止阀3补充气压。

当潜水器遇到紧急情况需要释放应急浮标时，第二常闭截止阀4开启，结构气囊6泄压收缩，带动连杆7顺时针转动脱离限位杆8下部耳板伸出的凸台805，压缩弹簧11向上的弹力将挡板12带动限位杆8一起向上移动，直至限位杆8下部圆盘804与浮力块9接触，挡板12将雷达应答器13机械触发开关顶起，雷达应答器触13发并发出无线电信号，与此同时，结构气囊6的活塞杆604首端远离卷筒16的棘轮，卷筒16放缆功能恢复正常，浮力块9提供的浮力带动限位杆8、套筒10、压缩弹簧11、雷达应答器13及吊环螺钉14一起上浮，并拖动缆绳15沿卷筒16排放，直至应急浮标漂浮至水面，标识潜水器的位置，等待水面救援；如遇应急浮标释放装置误抛，或因水面风浪过大造成浮标升至水面后继续拖动缆绳15漂浮，影响浮标定位，打开第一常闭截止阀3对结构气囊6充气加压，活塞杆604重新伸长至首端顶住卷筒16的棘轮齿，阻止卷筒16进一步放缆动作。其操作方便，工作可靠性好，安全系数高。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种潜水器应急浮标释放装置，其特征在于：包括结构气囊(6)，所述结构气囊(6)的一端与潜水器机架铰接，并在这一端通过管路并联连接有气源(1)和储气罐(2)，所述管路上安装有压力表(5)，所述管路上安装有分别控制气源(1)和储气罐(2)工作的第一常闭截止阀(3)和第二常闭截止阀(4)；所述结构气囊(6)内安装活塞杆(604)，所述活塞杆(604)的中部与连杆(7)的一端铰接，活塞杆(604)的头部与卷筒(16)对接，应急浮标装置非工作状态时，活塞杆(604)的头部与卷筒(16)的棘轮齿顶住；所述连杆(7)成“L”型结构，所述连杆(7)中间折弯处与潜水器机架铰接，所述连杆(7)的另一端搭接于限位杆(8)下部；还包括放置在潜水器机架上的浮力块(9)，所述浮力块(9)的中部开有阶梯孔，所述阶梯孔内上方安装雷达应答器(13)，下方配合安装套筒(10)，所述套筒(10)内插入有沿其上下移动的限位杆(8)，所述限位杆(8)的头部通过螺纹与挡板(12)固联，所述套筒(10)上部与挡板(12)之间还布置有压缩弹簧(11)，所述限位杆(8)的下部伸出于浮力块(9)的底部；所述浮力块(9)的底部还安装有吊环螺钉(14)，所述吊环螺钉(14)处连接缆绳(15)，所述潜水器机架上铰接有卷筒(16)，所述缆绳(15)排布于卷筒(16)上。

2.如权利要求1所述的一种潜水器应急浮标释放装置，其特征在于：所述挡板(12)的顶面与雷达应答器(13)底面对应。

3.如权利要求1所述的一种潜水器应急浮标释放装置，其特征在于：所述结构气囊(6)的结构为：包括底座(601)，所述底座(601)与潜水器机架铰接，所述底座(601)上固定有导向筒(602)，所述导向筒(602)的外部套至有气囊壁(603)，所述导向筒(602)内安装有活塞杆(604)，所述活塞杆(604)沿着导向筒(602)移动，所述活塞杆(604)伸出于气囊壁(603)外部的部分开有轴孔，用于与连杆(7)铰接，活塞杆(604)头部设置有与卷筒(16)的棘轮顶住的尖头结构。

4.如权利要求3所述的一种潜水器应急浮标释放装置，其特征在于：所述气囊壁(603)采用高强度橡胶材料制造。

5.如权利要求1所述的一种潜水器应急浮标释放装置，其特征在于：所述限位杆(8)的结构为：包括圆柱状杆(802)，所述圆柱状杆(802)的头部设置有与挡板(12)连接的外螺纹(801)，所述圆柱状杆(802)的下部设置有圆盘(804)，所述圆盘(804)的上表面为尼龙材料(803)，圆盘(804)下方的圆柱状杆(802)底部设置有凸台(805)；所述限位杆(8)安装在套筒(10)内，圆盘(804)位于浮力块(9)的下方，工作状态时，圆盘(804)上表面与浮力块(9)的底面接触。

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