CN111746757A - 一种海上浮体回收装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种海上浮体回收装置及方法，包括支架、捕捉臂、回转驱动机构、托架、导轨和提升机构，支架为对称安设于船外板上的左、右支撑梁，捕捉臂内侧端头与左、右支撑梁外侧端头相铰接，回转驱动机构安设于支撑梁和捕捉臂上，驱动两侧捕捉臂回转运动，托架通过紧固件与导轨滑板相连，导轨滑板两侧与导轨配置相连，导轨顶部与左、右支撑梁相连，提升机构安设于船体甲板上，与导轨滑板相连，提升托架。本发明通过更换合适的捕获托架，实现各类浮体的自动捕捉回收作业。

Description

一种海上浮体回收装置及方法

技术领域

本发明属于浮体回收的技术领域，尤其涉及一种海上浮体回收装置及方法。

背景技术

目前，海上浮体回收作业方式多样化，有A型架收放、液压吊机收放、渔网收放等多种方式。但都只适用于单一浮体的收放，不适合多种浮体的快速自动收放。这些作业方式还存在海况高时人员操作难度大，作业时间长、危险系数高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种海上浮体回收装置及方法，采用通用性装载夹具接口，通过更换不同托架，可对浮标、试验弹残部或潜器等浮体进行自动捕捉和回收作业。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种海上浮体回收装置，其特征在于，包括支架、捕捉臂、回转驱动机构、托架、导轨和提升机构，所述支架为对称安设于船外板上的左、右支撑梁，所述捕捉臂内侧端头与所述左、右支撑梁外侧端头相铰接，所述回转驱动机构安设于支撑梁和捕捉臂上，驱动两侧捕捉臂回转运动，所述托架通过紧固件与导轨滑板相连，所述导轨滑板两侧与所述导轨配置相连，导轨顶部与左、右支撑梁相连，所述提升机构安设于船体甲板上，与导轨滑板相连，提升托架。

按上述方案，所述回转机构包括回转液压缸、铰接支杆和伸缩件，所述回转液压缸安设于所述支架上，所述铰接支杆通过铰接座安设于支架上，所述伸缩件尾端安设于捕捉臂上，回转液压缸的活塞杆端头、铰接支杆顶端及伸缩件顶端通过销轴铰接相连。

按上述方案，所述提升机构包括绞车和导缆器，所述绞车上的缆绳通过所述导缆器与所述导轨滑板相连。

按上述方案，还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器和水声传感器，所述水声传感器安设于所述捕捉臂上，通过线缆与所述PLC控制器的输入端相连，PLC控制器的输出端与所述回转液压缸及绞车相连。

按上述方案，所述伸缩件为伸缩液压缸或伸缩气缸或连杆滑块机构。

按上述方案，所述导轨上设有限位挡板和行程开关，所述行程开关与所述PLC控制器相连。

按上述方案，所述托架为U型结构或网状平板结构。

按上述方案，所述导轨为固定导轨或液压伸缩导轨。

按上述方案，所述捕捉臂上铺设防撞材料，为聚氨酯或橡胶碰垫。

按上述方案，所述紧固件为螺栓、夹扣或液压夹具。

一种海上浮体回收装置的回收方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)船舶靠近浮体，使船舶尾部对着浮体，捕捉臂上安装的感应器获得浮体的方位相关数据，调整船舶海上定位；

S2)启动回转液压缸带动铰接支杆转动，伸缩件随之发生伸缩转动，打开两侧的捕捉臂，下沉托架，船舶慢速倒车，捕捉浮体并让其进入托架上方；

S3)启动回转液压缸带动铰接支杆转动，伸缩件随之发生伸缩转动，关闭两侧的捕捉臂，用提升机构拉动托架并载着浮体沿导轨向上移动，使浮体脱离水面，顶部接近甲板面。

本发明的有益效果是：提供一种海上浮体回收装置及方法，采用通用性装载夹具接口，通过更换不同托架，可以让浮标、试验弹残部或潜器(已上浮)等浮体分别通过适合的托架托住并提升，接近船舱内或舱外的浮体存放甲板，以便后续浮体的转运操作，提供了多种海上浮体的捕捉、回收操作的自动化机械化作业解决方案，既解决了水上漂浮的浮体难以被人员捕捉并固定的问题，也使船舶具有了回收多种浮体的能力，这样的操作方式将彻底改变传统的浮体回收作业方式，极大提高操作人员作业安全性，降低操作难度，并提高作业效率，并能实现一船多用，极大地提高了船舶使用经济性。

附图说明

图1为本发明一个实施例的搭载U型托架的俯视图。

图2为本发明一个实施例的搭载U型托架的侧视图。

图3为本发明一个实施例的搭载网状平板托架的俯视图。

图4a、4b、4c、4d为本发明一个实施例的浮标回收的过程示意图。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

如图1-图3所示，一种海上浮体回收装置，包括支架1、捕捉臂2、回转驱动机构、托架3、导轨4和提升机构，支架为对称安设于船外板上的左、右支撑梁，捕捉臂内侧端头与左、右支撑梁外侧端头相铰接，回转驱动机构安设于支撑梁和捕捉臂上，驱动两侧捕捉臂回转运动，托架通过紧固件与导轨滑板5相连，紧固件可为螺栓、夹扣或液压夹具，导轨滑板两侧与导轨配置相连，导轨顶部与左、右支撑梁相连，提升机构安设于船体甲板6上，与导轨滑板相连，提升托架。

回转机构包括回转液压缸7、铰接支杆8和伸缩件9，回转液压缸安设于支架上，铰接支杆通过铰接座安设于支架上，伸缩件尾端安设于捕捉臂上，回转液压缸的活塞杆端头、铰接支杆顶端及伸缩件顶端通过销轴铰接相连。伸缩件为伸缩液压缸或伸缩气缸或连杆滑块机构。驱动回转液压缸，通过活塞杆的伸缩带动铰接支杆相应发生转动，伸缩件随之发生自主驱动伸缩转动或跟随回转液压缸发生伸缩转动，进而使得两侧的捕捉臂发生同步转动，实现两侧捕捉臂的打开状态及闭合状态。

提升机构包括绞车10和导缆器11，绞车上的缆绳12通过导缆器与导轨滑板相连。导轨可为固定导轨或液压伸缩导轨，导轨焊接固定于船舶尾部箱型结构壁上，需保持竖直状态，且轨道面平整。可在支架的四角位置分别安设导轨，也可在靠近船体的一侧左右舷分别安设导轨。实际根据船舶型深大小来确定具体导轨型式，若船舶型深大可采用固定导轨，若船舶型深太小可采用液压伸缩导轨。若选用固定导轨，需要全程采用提升机构来辅助提升托架；若选用液压伸缩导轨，当导轨完全缩回而浮体还未出水时，还是需要绞车进行配合提升，当液压伸缩导轨伸长大于托架升降作业长度，即不需要绞车进行提升。

还包括控制系统，控制系统包括PLC控制器和水声传感器13，水声传感器安设于捕捉臂上，通过线缆与PLC控制器的输入端相连，PLC控制器的输出端与回转液压缸及绞车相连。PLC控制器通过水声传感器的信号，判断浮体方位，船舶则根据方位数据调整海上定位，然后PLC控制器控制回转液压缸及绞车启闭进行浮体捕捉及提升作业。

导轨上设有限位挡板和行程开关，行程开关与所述PLC控制器相连。双重限位措施，以保证使用安全。

托架为U型结构或网状平板结构，当需要回收的浮体为浮标时，采用U型结构的托架进行浮标承载，U型托架的凹面与浮标外形面相匹配；当需要回收的浮体为试验弹或潜器时，采用网状平板结构的托架进行承载。

捕捉臂上铺设防撞材料，为聚氨酯或橡胶碰垫，有效防护，避免发生损伤。

捕捉臂、托架、导轨、导轨滑板上均需采取合适的防腐、防污、防海生物生长措施，如涂敷油漆、包覆非金属材料等措施，而导轨也可考虑使用不锈钢，也可考虑增加衬套或防护盖等措施进行防护。

当浮标、试验弹残部、潜器等浮体回收时，船舶靠近浮体，由水声传感器探测目标是否进入有效捕获区域，并将相对距离数据反馈给母船，以便能及时操纵调整船舶海上定位。当浮体进入有效捕获区域时，两个捕捉臂自动打开工作，捕捉其进入托架上并托住，通过提升机构升降托架，使其脱离水面，最终升至接近甲板面。对于浮标类的浮体，用U型托架自动提升至接近甲板面；对于试验弹残部、潜器等浮体，则采用网状平板托架提升至接近甲板面，以便后续转运。

以回收浮标为例，整个回收过程如下(见图4a-4d)：

1)船舶靠近浮标，使船舶尾部对着浮标，捕捉臂上安装的感应器提供浮标的方位相关数据，船员操纵调整船舶海上定位；

2)启动回转液压缸打开捕捉臂，下沉U型托架，船舶慢速倒车，捕捉浮标并让其进入托架上方。

3)启动回转液压缸关闭捕捉臂，用绞车拉动托架并托着浮标沿导轨向上移动，使浮标脱离水面，浮标浮筒上端面接近甲板面；

4)操作甲板转运装置吊运浮标。

Claims (10)

1.一种海上浮体回收装置，其特征在于，包括支架、捕捉臂、回转驱动机构、托架、导轨和提升机构，所述支架为对称安设于船外板上的左、右支撑梁，所述捕捉臂内侧端头与所述左、右支撑梁外侧端头相铰接，所述回转驱动机构安设于支撑梁和捕捉臂上，驱动两侧捕捉臂回转运动，所述托架通过紧固件与导轨滑板相连，所述导轨滑板两侧与所述导轨配置相连，导轨顶部与左、右支撑梁相连，所述提升机构安设于船体甲板上，与导轨滑板相连，提升托架。

2.根据权利要求1所述的一种海上浮体回收装置，其特征在于，所述回转机构包括回转液压缸、铰接支杆和伸缩件，所述回转液压缸安设于所述支架上，所述铰接支杆通过铰接座安设于支架上，所述伸缩件尾端安设于捕捉臂上，回转液压缸的活塞杆端头、铰接支杆顶端及伸缩件顶端通过销轴铰接相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种海上浮体回收装置，其特征在于，所述提升机构包括绞车和导缆器，所述绞车上的缆绳通过所述导缆器与所述导轨滑板相连。

4.根据权利要求3所述的一种海上浮体回收装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器和水声传感器，所述水声传感器安设于所述捕捉臂上，通过线缆与所述PLC控制器的输入端相连，PLC控制器的输出端与所述回转液压缸及绞车相连。

5.根据权利要求2所述的一种海上浮体回收装置，其特征在于，所述伸缩件为伸缩液压缸或伸缩气缸或连杆滑块机构。

6.根据权利要求4所述的一种海上浮体回收装置，其特征在于，所述导轨上设有限位挡板和行程开关，所述行程开关与所述PLC控制器相连。

7.根据权利要求1或6所述的一种海上浮体回收装置，其特征在于，所述托架为U型结构或网状平板结构，所述导轨为固定导轨或液压伸缩导轨。

8.根据权利要求1或6所述的一种海上浮体回收装置，其特征在于，所述捕捉臂上铺设防撞材料，为聚氨酯或橡胶碰垫。

9.根据权利要求1或6所述的一种海上浮体回收装置，其特征在于，所述紧固件为螺栓、夹扣或液压夹具。

10.采用上述所述的一种海上浮体回收装置的回收方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)船舶靠近浮体，使船舶尾部对着浮体，捕捉臂上安装的感应器获得浮体的方位相关数据，调整船舶海上定位；

S2)启动回转液压缸带动铰接支杆转动，伸缩件随之发生伸缩转动，打开两侧的捕捉臂，下沉托架，船舶慢速倒车，捕捉浮体并让其进入托架上方；

S3)启动回转液压缸带动铰接支杆转动，伸缩件随之发生伸缩转动，关闭两侧的捕捉臂，用提升机构拉动托架并载着浮体沿导轨向上移动，使浮体脱离水面，顶部接近甲板面。

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