CN110921494B - 一种uuv起吊装置 - Google Patents

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Abstract

一种UUV起吊装置，包括吊挂架(1)、浮力板(2)、起吊挂钩(3)、连接销(4)、螺母(5)、蘑菇帽吊点(6)，通过以挂钩间距为半径的双圆弧平面形状吊挂架确保任意一个起吊挂钩卡到位后不会脱出、设置吊装置框架宽度大于两个蘑菇帽吊点圆形帽外圆的间距保证在特定角度情况下起吊挂钩不会脱出的设计，解决了高海况回收任务中挂钩解钩存在危险性、需要不同种起吊装置、操作过于繁琐的问题，结构稳定，工况优异。

Description

一种UUV起吊装置
技术领域
本发明涉及一种UUV起吊装置，属于布放回收技术领域。
背景技术
布放回收技术是无人水下航行器的重要部分。常用的无人水下航行器布放回收方式主要有四种:浮船坞型、升降平台型、母潜艇型、起吊装置型。
浮船坞型和升降平台型布放回收方式分别是利用母船上安装的升降平台和可潜平台携带无人水下航行器出入水，从而完成布放回收任务。母潜艇型布放回收方式则是将普通潜艇作为平台来进行无人水下航行器的布放回收。这三种方式对作业环境以及专用设备要求很高，并且操作繁琐。
起吊装置型布放回收方式是环境适应性强，是一种较为常用的方法。主要利用岸或船端的起重吊车，对无人水下航行器进行布放回收，过程中需要下放小艇、蛙人辅助或者自动等方式进行挂钩和解钩，才可以完成吊装。在高海况下，由小艇人员或者蛙人手动挂钩解钩，有相当的危险性。而现有自动装置，由于挂钩、解钩机理不同，一般需要两套不同的起吊装置，机构复杂、操作繁琐。
发明内容
本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，高海况回收任务中挂钩解钩存在危险性、需要不同种起吊装置、操作过于繁琐的问题，提出了一种UUV 起吊装置。
本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：
一种UUV起吊装置，包括吊挂架、浮力板、起吊挂钩、连接销、螺母，用于对UUV装置起吊过程进行引导的吊挂架为双圆弧三角形框架结构，吊挂架顶端双圆弧结构交汇处固定有吊绳，用于挂载起吊物的起吊挂钩通过连接销及螺母固定于吊挂架双圆弧两侧末端，且可绕连接销进行转动，浮力板设置于吊挂架双圆弧三角形框架内，为起吊物于水中起吊过程提供浮力。
还包括与吊挂架匹配实现UUV装置起吊的蘑菇帽吊点，所述蘑菇帽吊点设置于UUV装置背部中心位置两侧。
所述蘑菇帽吊点包括圆形帽、吊点支柱，所述吊点支柱设置于圆形帽中心，吊点支柱指向方向与吊挂架平面垂直。
所述双圆弧三角形框架结构为以两侧起吊挂钩间距为半径的双圆弧平面形状。
所述两侧起吊挂钩间距范围为300mm至700mm。
所述吊挂架宽度大于两侧蘑菇帽吊点的圆形帽间距。
所述浮力板材料选用聚苯乙烯泡沫或聚氨酯泡沫，密度小于0.1kg/L。
所述吊挂架的两个起吊挂钩之间距离与两蘑菇帽吊点相同，起吊挂钩之间宽度L范围在300-700mm之间。
所述宽度L确定后，可根据吊挂架双圆弧三角形框架结构确定顶端双圆弧结构交汇处吊点。
所述吊挂架、浮力板、起吊挂钩、连接销、螺母组成的整体结构范围为 0.9-0.95kg/L之间，投入水中后可以漂浮。
本发明与现有技术相比的优点在于：
本发明提供的一种UUV起吊装置，利用起吊挂架特殊平面形状的引导作用，对UUV装置进行布放回收时不需要放小艇、蛙人辅助或者自动等方式进行挂钩和解钩，才可以完成吊装，通过以挂钩间距为半径的双圆弧平面形状吊挂架确保任意一个起吊挂钩卡到位后，整体不会脱出，并通过设置吊装置框架宽度大于两个蘑菇帽吊点圆形帽外圆的间距，保证在特定角度情况下，起吊挂钩不会脱出，同时通过采用浮力板保证起吊装置零浮力，结构稳定性更高。
附图说明
图1为发明提供的起吊装置结构示意图；
图2为发明提供的UUV装置起吊流程示意图；
图3为发明提供的吊挂架引导挂钩过程示意图；
图4为发明提供的解钩流程示意图；
具体实施方式
一种UUV起吊装置，如图1所示，主要包括吊挂架1、浮力板2、起吊挂钩3、连接销4、螺母5、蘑菇帽吊点6，吊挂架1为双圆弧三角形框架结构，主要对起吊物起吊过程进行引导，挂架1顶端双圆弧结构交汇处固定有吊绳，外部机构通过吊绳进行起吊，起吊挂钩3通过连接销4及螺母5固定于吊挂架 1双圆弧两侧末端，对起吊物进行挂载，起吊挂钩3根据需要可绕连接销4进行转动，吊挂架1双圆弧三角形框架内采用浮力板2作为填充板面，浮力板2 可为起吊物于水中起吊过程提供浮力；
蘑菇帽吊点6设置于吊挂架1两侧，主要包括圆形帽、吊点支柱，吊点支柱设置于圆形帽中心，吊点支柱指向方向与吊挂架1平面垂直；
圆弧三角形框架结构为以两侧起吊挂钩3间距为半径的双圆弧平面形状
其中，两侧起吊挂钩3间距范围为300mm至700mm；挂架1宽度大于两侧蘑菇帽吊点6的圆形帽间距，浮力板2材料选用聚苯乙烯泡沫或聚氨酯泡沫，密度小于0.1kg/L；吊挂架1的两个起吊挂钩3之间距离与两蘑菇帽吊点6相同，起吊挂钩3之间宽度L范围在300-700mm之间；
宽度L确定后，可根据吊挂架1双圆弧三角形框架结构确定顶端双圆弧结构交汇处吊点，同时，吊挂架1、浮力板2、起吊挂钩3、连接销4、螺母5组成的整体结构范围为0.9-0.95kg/L之间，投入水中后可以漂浮。
下面结合具体实施例进行进一步说明：
在本实施例中，如图2所示，在需要对UUV装置进行布放时，首先将吊挂架1从UUV背部蘑菇帽吊点6中间穿过，将起吊挂钩3挂在吊点上，进行吊装布放。当UUV进入水面之后，起吊装置在浮力材料的作用下会保持水平状态，此时通过控制UUV的运动或者通过线缆控制起吊装置的运动，调节二者之间的相对位置，使挂钩从UUV背部的蘑菇帽吊点6脱离，完成解钩动作。在需要对UUV进行回收起吊时，操作过程与上述布放过程类似。首先将岸或船端起吊装置下放至水面，在重力与浮力的作用下起吊装置保持与水面平行的状态，调整UUV与起吊装置的相对位置，使起吊绳固定点从两个蘑菇帽吊点6 中间穿过，继续回收吊绳并控制UUV的运动状态，使起吊挂钩3在吊挂架1 双圆弧结构的引导下挂住蘑菇帽吊点6，完成挂钩动作，之后则可以进行起吊回收。
如图3所示，对吊挂架1引导起吊挂钩3过程进行说明。岸或船端起吊装置下放至水面后与水面呈平行状态，当吊绳固定点从两个蘑菇帽吊点6中间穿过，继续调整UUV与起吊装置的相对位置时，当一侧起吊挂钩3挂住蘑菇帽吊点6后，沿图示方向拉拽吊绳，此时UUV将以重心为圆心逆时针旋转，起吊装置将以挂住的起吊点为圆心顺时针旋转，另一个起吊点将在吊挂架1的引导下滑向挂钩处，从而完成挂钩动作。
如图4所示，对本发明保证不脱钩的原理以及解钩流程进行说明。起吊过程中，因重力的作用，吊挂架1近似呈竖直状态，起吊挂钩3与吊挂架1 之间的角度α大于90°，此时起吊挂钩3的开口方向为斜上方，因此正常起吊状态下不会存在脱钩现象。当有晃动、阵风等因素干扰时，UUV会发生晃动，此时起吊挂钩3会以连接销4为轴旋转，当旋转至与吊挂架1之间的角度小于 90°时，起吊挂钩3的开口方向会变为斜下方，此时UUV有沿起吊挂钩3开口方向运动的趋势，从图4中可以看到，由于起吊装置框架宽度大于两个蘑菇帽吊点6外圆的间距，因此吊挂架1会对阻止蘑菇帽吊点6从起吊挂钩3上脱离，起到防脱钩的作用。该起吊装置只有当吊挂架1与起吊挂钩3处于同一平面内时，即水平解钩状态，才可以将起吊挂钩从蘑菇帽吊点上脱离，完成解钩动作。
本发明说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。

Claims (10)

1.一种UUV起吊装置，其特征在于：包括吊挂架(1)、浮力板(2)、起吊挂钩(3)、连接销(4)、螺母(5)，用于对UUV装置起吊过程进行引导的吊挂架(1)为双圆弧三角形框架结构，吊挂架(1)顶端双圆弧结构交汇处固定有吊绳，用于挂载起吊物的起吊挂钩(3)通过连接销(4)及螺母(5)固定于吊挂架(1)双圆弧两侧末端，且可绕连接销(4)进行转动，浮力板(2)设置于吊挂架(1)双圆弧三角形框架内，为起吊物于水中起吊过程提供浮力。
2.根据权利要求1所述的一种UUV起吊装置，其特征在于：还包括与吊挂架(1)匹配实现UUV装置起吊的蘑菇帽吊点(6)，所述蘑菇帽吊点(6)设置于UUV装置背部中心位置两侧。
3.根据权利要求2所述的一种UUV起吊装置，其特征在于：所述蘑菇帽吊点(6)包括圆形帽、吊点支柱，所述吊点支柱设置于圆形帽中心，吊点支柱指向方向与吊挂架(1)平面垂直。
4.根据权利要求1所述的一种UUV起吊装置，其特征在于：所述双圆弧三角形框架结构为以两侧起吊挂钩(3)间距为半径的双圆弧平面形状。
5.根据权利要求1所述的一种UUV起吊装置，其特征在于：所述两侧起吊挂钩(3)间距范围为300mm至700mm。
6.根据权利要求2所述的一种UUV起吊装置，其特征在于：所述吊挂架(1)宽度大于两侧蘑菇帽吊点(6)的圆形帽间距。
7.根据权利要求1所述的一种UUV起吊装置，其特征在于：所述浮力板(2)材料选用聚苯乙烯泡沫或聚氨酯泡沫，密度小于0.1kg/L。
8.根据权利要求2所述的一种UUV起吊装置，其特征在于：所述吊挂架(1)的两个起吊挂钩(3)之间距离与两蘑菇帽吊点(6)相同，起吊挂钩(3)之间宽度L范围在300-700mm之间。
9.根据权利要求8所述的一种UUV起吊装置，其特征在于：所述宽度L确定后，可根据吊挂架(1)双圆弧三角形框架结构确定顶端双圆弧结构交汇处吊点。
10.根据权利要求1所述的一种UUV起吊装置，其特征在于：所述吊挂架(1)、浮力板(2)、起吊挂钩(3)、连接销(4)、螺母(5)组成的整体结构范围为0.9-0.95kg/L之间，投入水中后可以漂浮。
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