CN111483576B - 一种载人潜水器水下布放回收大长细比载荷系统 - Google Patents

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Abstract

一种载人潜水器水下布放回收大长细比载荷系统，包括载人潜水器和载人舱，载人舱外部的载人潜水器上分别安装有液压源、绞车、辅助机构和水下电源，载人舱的内部安装有控制箱；绞车通过承重脐带缆连接有钩爪；辅助机构包括间隔设置的多级液压缸，每个多级液压缸的缸体顶部均通过第一铰链座铰接在载人潜水器的外部，每个多级液压缸的活塞杆头部均通过第二铰链座铰接有长条形支架，两个长条形支架平行间隔设置，单个长条形支架的内侧固定有小马达，小马达的输出端连接小齿轮，两个长条形支架之间安装有半圆形结构的旋转托架，旋转托架的外圆周面设置有圆弧形齿条，小齿轮与齿条啮合，旋转托架内放置载荷。工作可靠。

Description

一种载人潜水器水下布放回收大长细比载荷系统
技术领域
本发明涉及布放回收装置技术领域，尤其是一种载人潜水器水下布放回收大长细比载荷系统。
背景技术
随着海底探测、海洋能源开发和海洋安全等领域需求的不断扩大，水下施工及设施安装的规模越来越大，而传统的水面船布放回收作业受海上风浪情况影响较大，作业时间受到一定限制，且随着布放回收深度的加大，系统受梯度流影响加大，载荷会随水流运动，很难在实现精确地点布放，回收时，由于风浪流影响，则很难准确抓取海底载荷。同时水面船在水面航行的路径易被侦测和记录，如果布放回收国防安全领域载荷，则存在巨大的安全风险。此外大长细比载荷布放回收中的稳性更差，更易受到环境影响，且由于外形尺寸长细比大，增加了布放回收难度。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种载人潜水器水下布放回收大长细比载荷系统，从而克服了水面船布放回收作业存在的缺点，并有效的保证了作业的高效性及安全性。
本发明所采用的技术方案如下：
一种载人潜水器水下布放回收大长细比载荷系统，包括载人潜水器，所述载人潜水器上安装有载人舱，所述载人舱外部的载人潜水器上分别安装有液压源、绞车、辅助机构和水下电源，所述载人舱的内部安装有控制箱；
所述绞车通过承重脐带缆连接有钩爪；
所述辅助机构的安装结构为：包括间隔设置的多级液压缸，每个多级液压缸的缸体顶部均通过第一铰链座铰接在载人潜水器的外部，每个多级液压缸的活塞杆头部均通过第二铰链座铰接有长条形支架，两个长条形支架平行间隔设置，单个长条形支架的内侧固定有小马达，所述小马达的输出端连接小齿轮，两个长条形支架之间安装有半圆形结构的旋转托架，所述旋转托架的外圆周面设置有圆弧形齿条，所述小齿轮与齿条啮合，所述旋转托架内放置载荷。
其进一步技术方案在于：
所述旋转托架的一端通过第三铰链座与载人潜水器的外部铰接。
所述液压源、绞车、钩爪和辅助机构的电子元器件的电源来自于水下电源。
所述绞车通过螺栓连接的方式固定在载人潜水器的非耐压框架上。
两个齿条间隔设置在旋转托架的外圆周面，每个齿条都对应有与其啮合的小齿轮。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，将系统搭载于载人潜水器上，通过载人潜水器在水下或近海底悬浮并进行布放回收载荷作业。载人潜水器在水下或近海底航行可有效地避免海面风浪及梯度流的影响，可有效降低布放回收的高度，更容易控制载荷的位置状态。同时水下或近海底作业具备的隐蔽性，保证了海底国防设施的安全性。
本发明采用适用于大长细比载荷的单点起吊方式及辅助回收装置，可实现大长细比载荷安全高效布放回收。
附图说明
图1为本发明的结构示意图(回收状态)。
图2为本发明的结构示意图(载荷竖起待布放状态)。
图3为本发明的结构示意图(载荷吊放时)。
图4为本发明辅助机构的结构示意图。
图5为本发明辅助机构的主视图。
其中：1、载人潜水器；2、液压源；3、绞车；4、钩爪；5、载荷；6、第一铰链座；7、多级液压缸；8、第二铰链座；9、辅助机构；10、控制箱；11、水下电源；12、第三铰链座；13、长条形支架；14、小齿轮；15、小马达；16、旋转托架；17、齿条；18、载人舱。
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、图3、图4和图5所示，本实施例的载人潜水器水下布放回收大长细比载荷系统，包括载人潜水器1，载人潜水器1上安装有载人舱18，载人舱18外部的载人潜水器1上分别安装有液压源2、绞车3、辅助机构9和水下电源11，载人舱18的内部安装有控制箱10；
绞车3通过承重脐带缆连接有钩爪4；
辅助机构9的安装结构为：包括间隔设置的多级液压缸7，每个多级液压缸7的缸体顶部均通过第一铰链座6铰接在载人潜水器1的外部，每个多级液压缸7的活塞杆头部均通过第二铰链座8铰接有长条形支架13，两个长条形支架13平行间隔设置，单个长条形支架13的内侧固定有小马达15，小马达15的输出端连接小齿轮14，两个长条形支架13之间安装有半圆形结构的旋转托架16，旋转托架16的外圆周面设置有圆弧形齿条17，小齿轮14与齿条17啮合，旋转托架16内放置载荷5。
旋转托架16的一端通过第三铰链座12与载人潜水器1的外部铰接。
液压源2、绞车3、钩爪4和辅助机构9的电子元器件的电源来自于水下电源11。
绞车3通过螺栓连接的方式固定在载人潜水器1的非耐压框架上。
两个齿条17间隔设置在旋转托架16的外圆周面，每个齿条17都对应有与其啮合的小齿轮14。
本发明主要搭载于载人潜水器1上，用于布放回收搭载在载人潜水器1中部月池中的大长细比载荷。载人潜水器1航行至深海或近海底悬浮，在深海接近静水环境中进行作业。
本发明的具体结构和功能如下：
主要包括载人舱18外部的液压源2、水下电源11、绞车3、钩爪4、辅助机构9及载人舱18内的控制箱10。
其中液压源2及绞车3、钩爪4、辅助机构9等设备及电子元器件的电源来自于水下电源11。
其中绞车3通过螺栓连接的方式固定在载人潜水器1的非耐压框架上，钩爪4通过承重脐带缆与绞车3连接，承重脐带缆通过绞车3上的卷筒及收放机构实现收放，钩爪4的动力同样通过脐带缆供应。
其中辅助机构9与载人潜水器1的非耐压框架铰接。
辅助机构9由多级液压缸7、小马达15、小齿轮14和旋转托架16等部件组成。
辅助机构9用于辅助布放回收大长细比载荷。
其中控制箱10布置在载人舱18内部，载人舱18内的操作人员通过控制箱10控制系统作业。
其中绞车3的马达、辅助机构9的小马达15所需液压油均由液压源2供应。
如图1、图2和图3所示，实际使用过程中：
载人潜水器1航行至预定海域或近海底并悬停，此时载人舱18内的潜航员通过操控载人舱18内的开关及按钮，进行深海大长细比载荷布放回收作业。
为节省布置空间，大长细比载荷长度方向沿载人潜水器1船长方向进行布置。在进行布放作业时，需先将载荷5竖起，采用单点布放的形式以便布放时载荷5具备良好的水中稳性。
首先通过辅助机构9将搭载在载人潜水器1月池中的载荷5竖起，竖起过程辅助机构9的油缸伸出，旋转托架16沿与载人潜水器1连接的交接点(第三铰链座12)旋转，实现载荷5竖起，到位后，载荷5一端位于绞车3及钩爪4正下方。载荷5竖起后，启动绞车3放缆，使钩爪4接近载荷5一端，同时控制钩爪4张开，当钩爪4到位后，控制钩爪4抓紧载荷5，确认抓紧后，辅助机构9工作，通过小马达15工作，小齿轮14转动，小齿轮14与齿条17的啮合，驱动旋转托架16发生旋转，释放载荷5，同时控制绞车3放缆使载荷5脱离辅助机构9下降，直至布放至海底到位，见图3。布放到位后绞车3回收承重缆将钩爪4回收到位，辅助机构9的多级液压缸7控制活塞杆缩回，复位至载人潜水器1月池中。
回收载荷5时，载人潜水器1航行至载荷5正下方接近载荷5深度，控制绞车3放缆使钩爪4接近载荷5一端，当钩爪4到位后，控制钩爪4张开并抓紧载荷5一端。控制系统确认抓紧后，绞车3收缆，直至载荷5接近潜水器月池。此时辅助机构9的多级液压缸7控制活塞杆伸出，使旋转托架16下摆，同时，小马达15工作，小齿轮14转动，小齿轮14与齿条17的啮合，驱动旋转托架16旋转使辅助机构9下摆过程中不与载荷5干涉。当辅助机构9下摆到位后，旋转托架16旋转并抱紧载荷5，控制系统确认抱紧后，控制钩爪4张开，同时绞车3收揽将钩爪4回收到位。钩爪4回收到位后，辅助机构9的多级液压缸7控制活塞杆缩回，带动旋转托架16上摆直至将载荷5回收到载人潜水器1月池中，回收作业即完成。
本发明解决了大长细比载荷布放时稳定姿态出舱及回收时安全进舱的难题，使得大长细比载荷以稳定的水中姿态进行布放回收作业，增加了作业的可靠性及载荷5本身的结构安全性。
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)

1.一种载人潜水器水下布放回收大长细比载荷系统，包括载人潜水器(1)，所述载人潜水器(1)上安装有载人舱(18)，其特征在于：所述载人舱(18)外部的载人潜水器(1)上分别安装有液压源(2)、绞车(3)、辅助机构(9)和水下电源(11)，所述载人舱(18)的内部安装有控制箱(10)；
所述绞车(3)通过承重脐带缆连接有钩爪(4)；
所述辅助机构(9)的安装结构为：包括间隔设置的多级液压缸(7)，每个多级液压缸(7)的缸体顶部均通过第一铰链座(6)铰接在载人潜水器(1)的外部，每个多级液压缸(7)的活塞杆头部均通过第二铰链座(8)铰接有长条形支架(13)，两个长条形支架(13)平行间隔设置，单个长条形支架(13)的内侧固定有小马达(15)，所述小马达(15)的输出端连接小齿轮(14)，两个长条形支架(13)之间安装有半圆形结构的旋转托架(16)，所述旋转托架(16)的外圆周面设置有圆弧形齿条(17)，所述小齿轮(14)与齿条(17)啮合，所述旋转托架(16)内放置载荷(5)。
2.如权利要求1所述的一种载人潜水器水下布放回收大长细比载荷系统，其特征在于：所述旋转托架(16)的一端通过第三铰链座(12)与载人潜水器(1)的外部铰接。
3.如权利要求1所述的一种载人潜水器水下布放回收大长细比载荷系统，其特征在于：所述液压源(2)、绞车(3)、钩爪(4)和辅助机构(9)的电子元器件的电源来自于水下电源(11)。
4.如权利要求1所述的一种载人潜水器水下布放回收大长细比载荷系统，其特征在于：所述绞车(3)通过螺栓连接的方式固定在载人潜水器(1)的非耐压框架上。
5.如权利要求1所述的一种载人潜水器水下布放回收大长细比载荷系统，其特征在于：两个齿条(17)间隔设置在旋转托架(16)的外圆周面，每个齿条(17)都对应有与其啮合的小齿轮(14)。
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