CN110127011A - 一种潜水器水下应急救援装置 - Google Patents

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    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14—Control of attitude or depth
    • B63G8/24—Automatic depth adjustment; Safety equipment for increasing buoyancy, e.g. detachable ballast, floating bodies

Abstract

本发明涉及一种潜水器水下应急救援装置,包括快速对接公头、快速对接母头、铁砂箱、浮力块等。其中快速对接公头预先安装于潜水器背部，快速对接母头上安装有铁砂箱和浮力块，铁砂箱内放置铁砂，可根据浮力块数量、浮力块密度以及海水密度配置铁砂重量，保证该装置能够下潜至指定深度。当潜水器在水下遇险无法上浮时，可通过水面支持母船将快速对接母头吊放至水面，再利用带有机械手的救援潜水器携带快速对接母头下潜至遇险潜水器附近，将快速对接母头与潜水器上快速对接公头对接，利用救援潜水器的机械手拉开铁砂箱底部转柄，在重力作用下铁砂流出，应急救援装置浮力大于重力，从而带动潜水器上浮至水面，工作可靠性好。

Description

一种潜水器水下应急救援装置
技术领域
本发明涉及救援装置技术领域，尤其是一种潜水器水下应急救援装置。
背景技术
潜水器类型包括载人潜水器和无人潜水器，其中无人潜水器又可以继续细分，包括ROV、AUV、ARV等，潜水器造价昂贵，并且其工作的环境位于水下，深度从几百米到几千米不等，但潜水器在水下高压、低温的环境中工作并非绝对安全，不可避免会发生各种各样的故障，甚至可能丢失在深海大洋中，一旦潜水器在水下遇到危险情况导致无法上浮，则造成的人员、财产损失不可估量。目前世界上已发生过多起潜水器丢失事件，如日本耗资5000万美元打造的万米级ROV“海沟号”，曾探明马里亚纳海沟最深点，2003年在太平洋水域因电力缆断裂丢失；2014年5月世界上最大深度的混合型遥控水下机器人海神号(Nereus)，在新西兰东北的克马德克海沟9990米深度丢失；2005年英国AUTOSUB-2型AUV在南极菲姆布里森海域丢失；美国的ABE号AUV亦在执行任务时丢失。
相比于无人潜水器，载人潜水器上配置的应急备用手段较多，并且其应用维护规程更为严格，目前，世界上还未出现载人潜水器遇难的情况，但是一旦载人潜水器出现自身储备的应急手段失灵或者采取了应急手段却依然无法上浮，那么只能寄希望于水面支持母船提供他救。
目前，国内外在水下营救潜水器方面还未有相关成熟的技术与经验。科考型潜水器通常工作于海洋深处，已知的马里亚纳海沟最深点可达上万米，而普通的打捞船打捞深度一般小于1000米，远远无法满足要求，并且潜水器上没有与打捞船对接的接口，使用水面打捞船打捞潜水器不合实际。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种潜水器水下应急救援装置，可为遇险潜水器提供额外的浮力，从而实现潜水器上浮至水面，方便的实现了应急救援工作，工作可靠性好。
本发明所采用的技术方案如下：
一种潜水器水下应急救援装置，包括潜水器安装板，所述潜水器安装板通过紧固件安装有快速对接公头，与快速对接公头配合安装有可插入的快速对接母头，所述快速对接母头的顶部延伸有连接杆，所述连接杆上套置安装有铁砂箱和浮力块，位于浮力块顶部的连接杆上还固定有吊耳，连接杆上还固定有浮力块安装支架；所述快速对接母头下端设置有喇叭口，所述喇叭口外侧焊接一对把手，喇叭口上方有上层开口和下层开口。
其进一步技术方案在于：
所述快速对接公头的结构为：包括两块相对安装的对接公头连接件，对接公头连接件的上部均设置有凹坑，两个凹坑相对设置后形成安装挂耳的空间，在这个空间内通过开口销铰接一对挂耳，两个挂耳之间安装有扭簧。
所述铁砂箱的安装结构为：包括四个铁砂箱箱体，组成半球形结构，每个铁砂箱箱体内放置有铁砂，所述铁砂箱箱体上表面设有圆孔，圆孔处安装有盖板，铁砂箱箱体上表面还焊接有多个上固定点，所述上固定点与上支撑杆连接，所述上支撑杆一头焊接在快速对接母头的外表面；每个铁砂箱箱体下表面焊接有下固定点，并设有铁砂流出口，铁砂流出口处安装有堵头，所述下固定点与下支撑杆连接，所述下支撑杆焊接在快速对接母头外表面；还包括与连接杆固定的转柄安装板，所述转柄安装板上安装转柄，所述转柄穿过堵头下部，利用转柄进行了限位。
所述快速对接公头顶端为锥形结构，快速对接母头下端为喇叭口，通过所述喇叭口的引导，所述快速对接公头插入快速对接母头内部。
所述快速对接母头下端设置有上层开口和下层开口，所述上层开口和所述下层开口的开口角度叠加覆盖圆周360度，所述快速对接公头两侧安装挂耳，所述挂耳具备弹出和缩回功能，所述挂耳碰到快速对接母头上层开口和下层开口后自动弹出。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过将快速对接公头部分须预先固定在遇险潜水器背部，快速对接母头由带机械手的救援潜水器携带至遇险潜水器附近，将快速对接母头与潜水器上快速对接公头对接，通过机械手拉开铁砂箱底部转柄，在重力作用下铁砂流出，应急救援装置浮力大于重力，从而带动遇险潜水器浮出水面。
本发明所述的快速对接母头上安装有铁砂箱和浮力块，铁砂箱内放置铁砂，可根据浮力块数量、浮力块密度以及海水密度配置铁砂重量，保证该装置能够下潜至指定深度。
同时，本发明还具备如下优点：
(1)本发明结构紧凑、合理，快速对接公头搭载在潜水器上占用空间小、重量轻，不会对潜水器重量及总体布置产生太大影响，适用性高。
(2)快速对接公头顶端锥形与快速对接母头下端喇叭口形状，为对接提供了引导，降低了水下对接动作难度，提高了对接的准确度。
(3)快速对接母头设计有上下两层开口，覆盖周向360度，能一次完成跟挂耳的对接动作，提高了对接效率。
(4)可以根据潜水器自重、海水深度、海水密度等情况，对铁砂和浮力块数量进行灵活配置。
(5)在潜水器上使用本发明，能够为潜水器增加一种他救手段，为人员和潜水器安全提供保障。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中I部的局部放大图。
图3为图1中沿A-A截面的全剖视图。
图4为图1中沿B-B截面的全剖视图。
图5为本发明快速对接公头的结构示意图。
图6为本发明快速对接公头的爆炸图。
图7为本发明快速对接公头的主视图(省略一块对接公头连接件，挂耳张开状态)。
图8为本发明快速对接公头的主视图(省略一块对接公头连接件，挂耳收缩状态)。
其中：1、浮力块；2、铁砂箱；3、快速对接母头；4、快速对接公头；5、潜水器安装板；
201、上支撑杆；202、上固定点；203、下固定点；204、下支撑杆；205、铁砂箱箱体；206、铁砂；207、转柄安装板；208、堵头；209、转柄；2010、盖板；
301、吊耳；302、浮力块安装支架；303、上层开口；304、下层开口；305、把手；306、喇叭口；307、连接杆。
401、挂耳；402、对接公头连接件；403、扭簧；404、开口销。
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和图2所示，本实施例的潜水器水下应急救援装置，包括潜水器安装板5，潜水器安装板5通过紧固件安装有快速对接公头4，与快速对接公头4配合安装有可插入的快速对接母头3，快速对接母头3的顶部延伸有连接杆307，连接杆307上套置安装有铁砂箱2和浮力块1，位于浮力块1顶部的连接杆307上还固定有吊耳301，连接杆307上还固定有浮力块安装支架302；快速对接母头3下端设置有喇叭口306，喇叭口306外侧焊接一对把手305，喇叭口306上方有上层开口303和下层开口304。
如图5、图6、图7和图8所示，快速对接公头4的结构为：包括两块相对安装的对接公头连接件402，对接公头连接件402的上部均设置有凹坑，两个凹坑相对设置后形成安装挂耳401的空间，在这个空间内通过开口销404铰接一对挂耳401，两个挂耳401之间安装有扭簧403。
如图1、图2、图3和图4所示，铁砂箱2的安装结构为：包括四个铁砂箱箱体205，组成半球形结构，每个铁砂箱箱体205内放置有铁砂206，铁砂箱箱体205上表面设有圆孔，圆孔处安装有盖板2010，铁砂箱箱体205上表面还焊接有多个上固定点202，上固定点202与上支撑杆201连接，上支撑杆201一头焊接在快速对接母头3的外表面；每个铁砂箱箱体205下表面焊接有下固定点203，并设有铁砂流出口，铁砂流出口处安装有堵头208，下固定点203与下支撑杆204连接，下支撑杆204焊接在快速对接母头3外表面；还包括与连接杆307固定的转柄安装板207，转柄安装板207上安装转柄209，转柄209穿过堵头208下部，利用转柄209进行了限位。
快速对接公头4顶端为锥形结构，快速对接母头3下端为喇叭口306，通过喇叭口306的引导，快速对接公头4插入快速对接母头3内部。
快速对接母头3下端设置有上层开口303和下层开口304，上层开口303和下层开口304开口角度叠加覆盖圆周360度，快速对接公头4两侧安装挂耳401，挂耳401具备弹出和缩回功能，挂耳401碰到快速对接母头3上层开口303和下层开口304后自动弹出。
铁砂箱箱体205上宽下窄，上、下表面有开口，上开口安装有盖板2010，用于装入铁砂206，下开口安装有堵头208，所述堵头208利用转柄209进行限位，转动转柄209，堵头208受铁砂206重力作用脱落，铁砂206从下开口流出。随着铁砂206的流出，本发明装置整体重量减小呈现正浮力，为潜水器提供了额外浮力，从而带动潜水器上浮至水面。
实际使用过程中，当潜水器在水下遇险无法上浮时，可通过水面支持母船将快速对接母头3吊放至水面，再利用带有机械手的救援潜水器携带快速对接母头3下潜至遇险潜水器附近，将快速对接母头3与潜水器上快速对接公头4对接，利用救援潜水器的机械手拉开铁砂箱底部转柄，在重力作用下铁砂流出，应急救援装置浮力大于重力，从而带动潜水器上浮至水面。
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)

1.一种潜水器水下应急救援装置，其特征在于：包括潜水器安装板(5)，所述潜水器安装板(5)通过紧固件安装有快速对接公头(4)，与快速对接公头(4)配合安装有可插入的快速对接母头(3)，所述快速对接母头(3)的顶部延伸有连接杆(307)，所述连接杆(307)上套置安装有铁砂箱(2)和浮力块(1)，位于浮力块(1)顶部的连接杆(307)上还固定有吊耳(301)，连接杆(307)上还固定有浮力块安装支架(302)；所述快速对接母头(3)下端设置有喇叭口(306)，所述喇叭口(306)外侧焊接一对把手(305)，喇叭口(306)上方有上层开口(303)和下层开口(304)。
2.如权利要求1所述的一种潜水器水下应急救援装置，其特征在于：所述快速对接公头(4)的结构为：包括两块相对安装的对接公头连接件(402)，对接公头连接件(402)的上部均设置有凹坑，两个凹坑相对设置后形成安装挂耳(401)的空间，在这个空间内通过开口销(404)铰接一对挂耳(401)，两个挂耳(401)之间安装有扭簧(403)。
3.如权利要求1所述的一种潜水器水下应急救援装置，其特征在于：所述铁砂箱(2)的安装结构为：包括四个铁砂箱箱体(205)，组成半球形结构，每个铁砂箱箱体(205)内放置有铁砂(206)，所述铁砂箱箱体(205)上表面设有圆孔，圆孔处安装有盖板(2010)，铁砂箱箱体(205)上表面还焊接有多个上固定点(202)，所述上固定点(202)与上支撑杆(201)连接，所述上支撑杆(201)一头焊接在快速对接母头(3)的外表面；每个铁砂箱箱体(205)下表面焊接有下固定点(203)，并设有铁砂流出口，铁砂流出口处安装有堵头(208)，所述下固定点(203)与下支撑杆(204)连接，所述下支撑杆(204)焊接在快速对接母头(3)外表面；还包括与连接杆(307)固定的转柄安装板(207)，所述转柄安装板(207)上安装转柄(209)，所述转柄(209)穿过堵头(208)下部，利用转柄(209)进行了限位。
4.如权利要求1所述的一种潜水器水下应急救援装置，其特征在于：所述快速对接公头(4)顶端为锥形结构，快速对接母头(3)下端为喇叭口(306)，通过所述喇叭口(306)的引导，所述快速对接公头(4)插入快速对接母头(3)内部。
5.如权利要求1所述的一种潜水器水下应急救援装置，其特征在于：所述快速对接母头(3)下端设置有上层开口(303)和下层开口(304)，所述上层开口(303)和所述下层开口(304)开口角度叠加覆盖圆周360度，所述快速对接公头(4)两侧安装挂耳(401)，所述挂耳(401)具备弹出和缩回功能，所述挂耳(401)碰到快速对接母头(3)上层开口(303)和下层开口(304)后自动弹出。
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