CN113401822A - 一种潜水钟吊放止荡门架及潜水钟吊放方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种潜水钟吊放止荡门架及潜水钟吊放方法，属于和潜水设备技术领域，包括，基架、门架、变幅油缸、止荡架组件和止荡油缸；其中，门架与基架铰接；变幅油缸一端与门架铰接，另一端与基架铰接；止荡架组件包括止荡架体和挂钩，挂钩能够将潜水钟与止荡架体固定为一体；止荡架体与门架横梁铰接；止荡油缸一端与门架横梁铰接，另一端与止荡架体铰接；潜水钟吊放止荡门架配置成通过止荡油缸的伸长或缩短控制止荡架组件的旋转角度。本发明利用止荡油缸不断的伸缩，有效减小与止荡架组件固定连接的潜水钟的摆动，既可以防止变幅运动本身造成的止荡架倾斜，还可以防止母船的前后倾角造成的止荡架倾斜。

Description

一种潜水钟吊放止荡门架及潜水钟吊放方法

技术领域

本发明涉及饱和潜水设备技术领域，特别涉及一种潜水钟吊放止荡门架及潜水钟吊放方法。

背景技术

饱和潜水作业的潜水钟属于一种非自航载人潜水器，水下潜器在海上作业过程中，需要母船或海上平台的吊放系统提供吊放与回收支持。

当门架吊着潜水钟发生变幅运动时，加上恶劣海况下的风浪作用，往往会产生非常强烈的前后摆荡，这种摆荡运动不仅会影响门架结构的整体强度，而且潜水钟可能撞击到其他硬件结构，发生危险。另外，在潜水钟发生前后摆荡，也会导致其在回收阶段无法与生活舱对接，降低作业效率。

有鉴于此，实有必要提供一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种潜水钟吊放止荡门架，保证潜水钟在发生变幅运动过程的平稳性。

一种潜水钟吊放止荡门架，包括：

基架；

门架，所述门架包括门架横梁，所述门架与所述基架铰接；

变幅油缸，所述变幅油缸一端与所述门架铰接，所述变幅油缸另一端与所述基架铰接；

止荡架组件，包括止荡架体和挂钩，所述挂钩能够将潜水钟与所述止荡架体固定为一体；所述止荡架体与所述门架横梁铰接；

止荡油缸，所述止荡油缸一端与所述门架横梁铰接，所述止荡油缸另一端与所述止荡架体铰接；

所述潜水钟吊放止荡门架配置成通过所述止荡油缸的伸长或缩短控制所述止荡架组件的旋转角度。

优选的，还包括用于检测所述潜水钟角度变化的倾角传感器；所述倾角传感器固设于所述止荡架体上。

优选的，所述止荡架组件还包括挂钩油缸；所述挂钩与所述止荡架体铰接；所述挂钩油缸一端与所述止荡架体铰接，所述挂钩油缸另一端与所述挂钩铰接。

优选的，还包括用于检测所述挂钩位置的位移传感器。

优选的，所述止荡架体内部包括固定腔；所述固定腔与所述潜水钟上端部相适应。

优选的，所述止荡架组件还包括与所述止荡架体弹性连接的缓冲架；所述缓冲架设置于所述固定腔内。

优选的，还包括吊索架组件、脐带导轮组件和导索架组件；所述吊索架组件和所述导索架组件均与所述止荡架体固定连接。

优选的，所述止荡架组件还包括导索槽。

优选的，还包括脐带辊轮；所述脐带辊轮旋转设置于所述止荡架体上。

根据本申请的另一方面，还提供一种潜水钟吊放方法，所述的潜水钟吊放止荡门架进行潜水钟吊放，包括：

步骤S1：变幅油缸推动门架旋转至第一设定位置，止荡油缸不断伸缩使止荡架组件始终处于铅垂状态；

步骤S2：将潜水钟吊离基架，利用挂钩将潜水钟与止荡架组件固定为一体，止荡油缸不断伸缩使止荡架组件和潜水钟始终处于铅垂状态；

步骤S3：变幅油缸推动门架旋转至第二设定位置，止荡油缸不断伸缩使止荡架组件和潜水钟始终处于铅垂状态；

步骤S4：将配重锚吊离基架，止荡油缸不断伸缩使止荡架组件和潜水钟始终处于铅垂状态；

步骤S5：变幅油缸推动门架旋转至第三设定位置，止荡油缸不断伸缩使止荡架组件和潜水钟始终处于铅垂状态；

步骤S6：将潜水钟与配重锚下放入水中设定深度。

与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果：

本发明利用止荡油缸不断的伸缩运动，有效减小与止荡架组件固定连接的潜水钟的摆动，既可以防止变幅运动本身造成的止荡架倾斜，还可以防止母船的前后倾角造成的止荡架倾斜，使潜水钟始终处于铅垂状态；

另外，吊索架组件、导索架组件和止荡架组件三者固定连接，同步转动，有效保证了吊索、导索、潜水钟中心面、止荡架中心面的共面，防止吊索及导索的弯折或磨损，并可防止潜水钟在变幅运动过程中受到非铅垂方向上作用力。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的部分结构示意图；

图3为本发明止荡架组件的结构示意图；

图4为本发明潜水钟吊放示意图a；

图5为本发明潜水钟吊放示意图b；

图6为本发明潜水钟吊放示意图c；

图7为本发明潜水钟吊放示意图d；

图8为本发明潜水钟吊放示意图e；

图9为本发明潜水钟吊放示意图f。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、门架，2、基架，3、变幅油缸，4、门架横梁，5、止荡油缸，6、止荡架组件，7、吊索架组件，8、脐带导轮组件，9、导索架组件，10、配重锚支撑件；11、第一位移传感器，12、连接件，13、潜水钟，14、配重锚，15、导索绞车，16、吊索绞车，17、脐带绞车；

601、止荡架体，602、挂钩油缸，603、第二位移传感器，604、倾角传感器，605、脐带辊轮，606、减震弹簧，607、挂钩，608、限位开关，609、限位杆，610、缓冲架，611、止荡油缸铰座，612、减震轴，613、导索槽，614、固定腔；

701、吊索架，702、吊索滑轮；

801、锁紧螺栓轴，802、脐带导轮，803、脐带导轮架；

901、导索架，902、导索滑轮。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示并参考图3及图5，一种潜水钟吊放止荡门架，包括门架1、基架2、变幅油缸3、止荡油缸5和止荡架组件6。

基架2固定于母船(图中未示出)上，门架1与基架2铰接。配重锚支撑件10固定于基架2上，用于放置配重锚14。变幅油缸3一端与门架1铰接，另一端与基架2铰接，在变幅油缸3的伸缩作用下，门架1能够相对于基架2旋转，实现门架1的变幅运动，从而用于完成潜水钟13舷内和舷外的运输。

第一位移传感器11固设于变幅油缸3上，用于检测门架1相对于基架2的位置，在检测到门架1达到设定位置后，能够发出信号至与变幅油缸3连通的液压系统，进而使变幅油缸3使变幅油缸3伸长或缩短，或使变幅油缸3停止伸长或缩短。第一位移传感器11优选为拉线式位移传感器。

门架1包括门架横梁4，止荡架组件6铰接设置于门架横梁4上，止荡架组件6包括止荡架体601。止荡油缸5一端与门架横梁4铰接，另一端与止荡架体601铰接。通过止荡油缸5的伸长或缩短，控制止荡架组件6绕铰接点的旋转角度，进而实现与止荡架组件6连接的潜水钟13角度调整，防止摇荡。

吊索架组件7和导索架组件9均铰接于门架横梁4的下侧，其中吊索架组件7设置于门架横梁4的下侧中间位置，导索架组件9具有2件，沿门架1中心对称设置于门架横梁4长度方向的两端。吊索架组件7和导索架组件9均与止荡架体601固定连接，能够随止荡架体601同步转动。脐带导轮组件8固设于门架横梁4的上侧，用于脐带缆导向。

如图2所示并参考图8，导索架组件9包括导索架901和导索滑轮902。导索架901固设于门架横梁4的下侧，导索滑轮902通过导索滑轮轴与导索架901旋转连接。导索(图中未示出)从导索滑轮902绕过与配重锚14相连，导索架组件9作为导索的支撑点可实现配重锚14的吊放作业，从而起到潜水钟13的导向作用。

作为本发明的一个实施例，在导索滑轮902的导索滑轮轴上安装有旋转编码器，用于测量导索滑轮902的转速，从而测量配重锚14的升降速度。

吊索架组件7包括吊索架701和吊索滑轮702，吊索架701固定于门架横梁4的下侧，吊索滑轮702通过吊索滑轮轴与吊索架701旋转连接。吊索(图中未示出)能够从吊索滑轮绕过并穿过止荡架组件6后与潜水钟13连接，用于潜水钟13的牵引。

作为本发明的一个实施例，吊索架组件7中的吊索滑轮轴上安装有旋转编码器，通过测量吊索滑轮702转速来测量潜水钟13的升降速度。

脐带导轮组件8包括锁紧螺栓轴801、脐带导轮802及脐带导轮架803。脐带导轮架803固定于门架横梁4的上侧，脐带导轮802脐带导轮架803旋转连接。锁紧螺栓轴801铰接于脐带导轮架803上，用于实现脐带缆的快速锁紧和松脱。锁紧螺栓轴801优选为活接螺栓。

如图3所示并参考图2，止荡架组件6包括与门架横梁铰接的止荡架体601。止荡架体601为内部具有固定腔614的框架式结构。止荡油缸铰座611固设于止荡架体601上，用于止荡油缸5与止荡架体60的铰接。挂钩607具有两件，铰接于止荡架体601上，用于固定潜水钟13，将潜水钟13与止荡架组件6固定为一体，使两者同步摆动。

挂钩油缸602数量与挂钩607数量相同，其一端与止荡架体601铰接，另一端与挂钩607铰接。通过挂钩油缸602的伸缩控制挂钩607相对于止荡架体601的旋转角度，进而将潜水钟13固定或松开。第二位移传感器603通过螺钉安装于挂钩油缸602用于检测挂钩607的位移信号，通过将信号传输至与挂钩油缸602连通的液压系统的控制装置，以控制液压泵启动的方式，实现控制挂钩油缸602伸长运动，进而潜水钟13能够与止荡架组件6固定为一体。固定腔614的形状与潜水钟13上端部相适应，使得潜水钟13能够在吊索的拉力作用下进入固定腔614内，依靠止荡架体601的作用，进一步固定潜水钟13。

倾角传感器604固定于止荡架体601上，用于检测止荡架组件6的角度变化，进而检测潜水钟13的摆动角度变化。倾角传感器604能够将检测到的信号传输至与止荡油缸5连通的液压系统的控制装置，以控制液压泵启停的方式，实现止荡油缸5的伸缩，进而控制止荡架组件6的摆动角度。

减震轴612具有4件，固设于止荡架体601上。减震弹簧606套设于减震轴612上并固定。缓冲架610设置于固定腔614内，与减震轴612滑动连接，并在减震弹簧606的作用下，保持处于固定腔614底部。限位杆609与缓冲架610固定连接，随缓冲架610沿减震轴612同步运动。限位开关608设置于减震轴612的顶端，在限位杆609与限位开关608接触后，能够发出信号。信号传输至与挂钩油缸602连通的液压系统的控制装置，以控制液压泵停止的方式，实现控制挂钩油缸602缩短运动，进而潜水钟13能够与止荡架组件6脱开。

导索槽613贯通地设置于止荡架体601的侧面，用于导索能够不受止荡架组件6阻碍地运动。

脐带辊轮605不少于3件的多件，旋转设置于止荡架体601上。多件脐带辊轮605环绕形成脐带缆能够通过的空腔。脐带辊轮605用于实现脐带缆的限位和滚动传输，减少脐带缆的损伤。

一种潜水钟吊放止荡门架的各部件之间紧密联系，构成完整的整体，能够减少潜水钟13在发生变幅运动过程的摆动，提高其平稳性，各部件之间不可单独割裂，相似功能单独部件的叠加并不能够解决本发明创造的相应技术问题。

如图4-9所示并参考图1及图2，一种潜水钟吊放方法包括：

步骤S1、起吊准备阶段：变幅油缸3伸长，推动门架1沿铰接点旋转，同时止荡油缸5伸长，止荡架组件6、吊索架组件7、导索架组件9同步旋转，当门架1旋转到第一设定位置，第一位移传感器11检测到对应的位移量后，发出变幅油缸3的停止信号，与变幅油缸3连通的液压系统的液压泵停止工作。在此过程中，止荡油缸5不断伸缩使止荡架组件6始终处于铅垂状态，当倾角传感器604检测到止荡架体601处于铅垂状态时，发出止荡油缸5的停止信号。该过程中吊索绞车16、导索绞车15、脐带绞车17同步伸长，以保证各绳缆处于张紧状态。起吊准备阶段完成。

步骤S2、潜水钟起吊阶段：吊索绞车16回收吊索对潜水钟13进行起升牵引，当潜水钟13上升碰触到缓冲架610后开始压缩减震弹簧606，当限位开关608被碰触后，触发吊索绞车16停止信号，同时挂钩油缸602开始伸长带动挂钩607绕铰接点旋转展开，当挂钩607旋转到位后，第二位移传感器603检测到相应的位移信号，触发挂钩油缸602停止信号，同时吊索绞车16放缆，潜水钟13下降，挂钩607钩住潜水钟13，吊索绞车16泄力后停止放缆。该过程中脐带绞车17、导索绞车15同步运动，维持各绳缆的张紧状态。另外，在此过程中，止荡油缸5不断伸缩使止荡架组件6和潜水钟13始终处于铅垂状态。潜水钟13起吊阶段完成。

步骤S3、门架舷内变幅阶段：变幅油缸3继续伸长，门架1继续旋转，同时止荡油缸5根据倾角传感器604检测的倾角信号进行实时的伸长与缩短，止荡架组件6、吊索架组件7、导索架组件9就会同步旋转，以保证止荡架体601一直处于铅垂状态。当门架1旋转到第二设定位置，第一位移传感器11检测到对应的位移信号后，发出变幅油缸3的停止信号。该过程中吊索绞车16、导索绞车15、脐带绞车17同步伸长，以保证各绳缆处于张紧状态。另外，在此过程中，止荡油缸5不断伸缩使止荡架组件6和潜水钟13始终处于铅垂状态。门架舷内变幅阶段完成。

步骤S4、配重锚起吊阶段：导索绞车15回收导索对配重锚14进行起升牵引，当配重锚14上升至距离潜水钟13设定位置后，配重锚14上表面的接近开关检测到距离信号，触发导索绞车15停止信号。另外，在此过程中，止荡油缸5不断伸缩使止荡架组件6和潜水钟13始终处于铅垂状态，配重锚起吊阶段完成。

步骤S5、门架舷外变幅阶段：变幅油缸3继续伸长，门架1旋转，同时止荡油缸5根据倾角传感器604检测的倾角信号进行实时的伸长与缩短，止荡架组件6、吊索架组件7、导索架组件9就会同步旋转，以保证止荡架体601一直处于铅垂状态。当门架1旋转到第三设定位置，第一位移传感器11检测到对应的位移信号后，发出变幅油缸3的停止信号。该过程中吊索绞车16、导索绞车15、脐带绞车17同步伸长，以保证各绳缆处于张紧状态。另外，在此过程中，止荡油缸5不断伸缩使止荡架组件6和潜水钟13始终处于铅垂状态。门架舷外变幅阶段完成。

步骤S6、潜水钟与配重锚下放阶段：挂钩607油缸缩短带动挂钩607旋转，潜水钟13与止荡架体601脱开，导索绞车15开始放缆，配重锚14随之下降，随后吊索绞车16开始放缆，潜水钟13下放入水，继而进入了潜水钟13与配重锚14的下放阶段，直至潜水钟13潜入指定位置。

潜水钟13升起阶段与上述潜水钟吊放方法的步骤完全相反。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在......之上”、“在......上方”、“在......上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在......上方”可以包括“在......上方”和“在......下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种潜水钟吊放止荡门架，其特征在于，包括：

基架；

门架，所述门架包括门架横梁，所述门架与所述基架铰接；

变幅油缸，所述变幅油缸一端与所述门架铰接，所述变幅油缸另一端与所述基架铰接；

止荡架组件，包括止荡架体和挂钩，所述挂钩能够将潜水钟与所述止荡架体固定为一体；所述止荡架体与所述门架横梁铰接；

止荡油缸，所述止荡油缸一端与所述门架横梁铰接，所述止荡油缸另一端与所述止荡架体铰接；

所述潜水钟吊放止荡门架配置成通过所述止荡油缸的伸长或缩短控制所述止荡架组件的旋转角度。

2.如权利要求1所述的潜水钟吊放止荡门架，其特征在于：还包括用于检测所述潜水钟角度变化的倾角传感器；所述倾角传感器固设于所述止荡架体上。

3.如权利要求1所述的潜水钟吊放止荡门架，其特征在于：所述止荡架组件还包括挂钩油缸；所述挂钩与所述止荡架体铰接；所述挂钩油缸一端与所述止荡架体铰接，所述挂钩油缸另一端与所述挂钩铰接。

4.如权利要求3所述的潜水钟吊放止荡门架，其特征在于：还包括用于检测所述挂钩位置的位移传感器。

5.如权利要求1所述的潜水钟吊放止荡门架，其特征在于：所述止荡架体内部包括固定腔；所述固定腔与所述潜水钟上端部相适应。

6.如权利要求5所述的潜水钟吊放止荡门架，其特征在于：所述止荡架组件还包括与所述止荡架体弹性连接的缓冲架；所述缓冲架设置于所述固定腔内。

7.如权利要求1所述的潜水钟吊放止荡门架，其特征在于：还包括吊索架组件、脐带导轮组件和导索架组件；所述吊索架组件和所述导索架组件均与所述止荡架体固定连接。

8.如权利要求7所述的潜水钟吊放止荡门架，其特征在于：所述止荡架组件还包括导索槽。

9.如权利要求1所述的潜水钟吊放止荡门架，其特征在于：还包括脐带辊轮；所述脐带辊轮旋转设置于所述止荡架体上。

10.一种潜水钟吊放方法，其特征在于，利用权利要求1至9任意一项所述的潜水钟吊放止荡门架进行潜水钟吊放，包括：

步骤S1：变幅油缸推动门架旋转至第一设定位置，止荡油缸不断伸缩使止荡架组件始终处于铅垂状态；

步骤S2：将潜水钟吊离基架，利用挂钩将潜水钟与止荡架组件固定为一体，止荡油缸不断伸缩使止荡架组件和潜水钟始终处于铅垂状态；

步骤S3：变幅油缸推动门架旋转至第二设定位置，止荡油缸不断伸缩使止荡架组件和潜水钟始终处于铅垂状态；

步骤S4：将配重锚吊离基架，止荡油缸不断伸缩使止荡架组件和潜水钟始终处于铅垂状态；

步骤S5：变幅油缸推动门架旋转至第三设定位置，止荡油缸不断伸缩使止荡架组件和潜水钟始终处于铅垂状态；

步骤S6：将潜水钟与配重锚下放入水中设定深度。

Images