CN114180014B

CN114180014B - 一种用于水下设备的抛载结构

Info

Publication number: CN114180014B
Application number: CN202111616956.0A
Authority: CN
Inventors: 杨宇庚; 陈升; 刘晨钰; 武靖文; 陈子强
Original assignee: Hangzhou Dianzi University
Current assignee: Hangzhou Dianzi University
Priority date: 2021-12-27
Filing date: 2021-12-27
Publication date: 2023-01-24
Anticipated expiration: 2041-12-27
Also published as: CN114180014A

Abstract

本发明公开了一种用于水下设备的抛载结构，包括设备本体，所述设备本体底面固接抛载部，所述抛载部底面中心位置开设柱形滑腔，所述柱形滑腔内滑动连接柱形重物块，所述柱形重物块底面固接重物弧形底，所述重物弧形底顶面接触抛载部底面，所述重物弧形底顶面均匀固接四个抛载柱，所述抛载部底面对应四个抛载柱位置分别开设四个安装柱槽。本发明均匀设置了四个抛载柱及与其对应的四个抛载套筒，使得抛载受力均匀，不会出现卡住的情况，在抛载完成后，密封推板通过侧壁的第二电磁铁与抛载腔底面内侧壁的第三电磁铁相互固定，对抛载腔进行密封，同时液压缸启动将密封圆板推下至柱形滑腔底面，对柱形滑腔进行密封，保证了抛载工作完成后的密封。

Description

一种用于水下设备的抛载结构

技术领域

本发明涉及水下抛载设备技术领域，具体为一种用于水下设备的抛载结构。

背景技术

随着我国海洋探测技术的发展，海洋探测仪器尤其是深海仪器在科研调查工作中的应用越来越广泛。海洋探测仪器在水下工作时，由于作业环境复杂，如果遇到故障、动力失灵等紧急情况时，为了确保仪器能够安全回收，需要设置抛载装置，将仪器携带的重物进行抛载，使仪器利用自身浮力升至海面。并且也能通过对重块的抛载来提升海洋仪器下沉以及上浮运动的速度，节省水下作业的时间。目前抛载系统主要包括电化学腐蚀、电磁感应、液压拉断以及爆炸螺栓这几种。电化学腐蚀，利用海水本身作为电解质溶液，溶断丝材料与电解质溶液接触，通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中，金属失去电子而被氧化，其反应过程称为阳极反应过程，反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物（或金属难溶盐）；介质中的物质从金属表面获得电子而被还原，其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中，获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。在均匀腐蚀时，金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别，进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应，其余表面区域主要进行阴极反应，则称前者为阳极区，后者为阴极区，阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应，故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接，以使腐蚀发生在电位较低的金属上。电磁感应抛载是将电磁螺线管中间插入铁芯，通电后由于电磁效应铁芯获得磁力能够吸住载重块，一旦断电磁力将消失，从而实现抛载。液压拉断抛载装置在正常工作下，液压缸中的液压油没有压力，连接螺栓将本体和解脱体固连为一整体。在需要抛载的情况下，通过液压机构向液压缸中注入高压油，使活塞左移，从而拉断连接螺栓中的预定截面，使得解脱体与本体脱离。连接螺栓是此种抛载系统的关键零件，连接螺栓的预定断裂截面积的设计是抛载能否顺利实现的前提条件。爆炸螺栓形似普通螺栓，内部装有炸药和点火器。分离时，炸药被引爆，使剪切锁剪断或者沿螺栓削弱槽断开，实现两分离体解锁。爆炸螺栓品种多，主要有开槽式、剪切销式、钢球式爆炸螺栓和无污染爆炸螺栓等，主要适用于航天领域。这种装置的优点是承载能力大、结构简单、工作可靠、使用方便。不足之处是往往需要多个螺栓，保证全部螺栓同时断开困难较大。另外还要保证螺栓断开时残骸不伤及周围的结构和设备，必要时应相应地设置保护结构，增加了成本。

对此，授权公告号为CN202670080U的中国专利公开了一种水下抛载装置，该水下抛载装置包括通讯单元、抛载控制单元、抛载动作单元，通讯单元与抛载控制单元通信，抛载控制单元分别通过阴极导线、阳极导线与抛载动作单元连接。该装置简便，容易操作，每次只需要使用前加挂上抛载重块即可。

该水下抛载装置结构简单，但是在抛载完成后，原本连接处的空腔无法进行密封，造成抛载完成后的设备本身的密封性能影响较大的情况。

为此我们提出一种用于水下设备的抛载结构用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于水下设备的抛载结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于水下设备的抛载结构，包括设备本体，所述设备本体底面固接抛载部，所述抛载部底面中心位置开设柱形滑腔，所述柱形滑腔内滑动连接柱形重物块，所述柱形重物块底面固接重物弧形底，所述重物弧形底顶面接触抛载部底面，所述重物弧形底顶面均匀固接四个抛载柱，所述抛载部底面对应四个抛载柱位置分别开设四个安装柱槽；

四个所述安装柱槽内分别固接四个抛载套筒，所述抛载套筒底面开设抛载腔，所述抛载柱滑动插接在抛载腔，所述抛载腔内部位于抛载柱顶面位置滑动连接密封推板，所述抛载腔内部顶面固接连接柱，所述连接柱底端固接腐蚀导线，所述腐蚀导线底端固接密封推板顶面中心位置，所述连接柱外侧套接第一弹簧，所述第一弹簧顶面固接抛载腔顶面、底面固接密封推板顶面，所述密封推板底面接触抛载柱顶面。

优选的，所述密封推板底面及侧壁固接第二电磁铁，所述抛载柱顶面固定嵌接第一电磁铁，所述抛载套筒底面内侧壁固接第三电磁铁。

优选的，所述抛载腔顶面固接多个抵接柱，所述抵接柱底端接触密封推板顶面，所述抵接柱外侧套接第二弹簧，所述第二弹簧顶端固接抛载腔顶面，所述第二弹簧底端固接密封推板顶面。

优选的，所述抛载部内部位于四个抛载套筒上方位置分别开设四个电源槽，所述电源槽内固接电源，所述电源电连接阳极导线一端，所述阳极导线另一端穿过抛载套筒顶面并电连接连接柱，所述连接柱电连接腐蚀导线，所述腐蚀导线电连接密封推板。

优选的，所述抛载腔内侧壁固定嵌接电连接块，所述电源电连接阴极导线一端，所述阴极导线另一端电连接电连接块，所述电连接块接触并电连接抛载柱，所述抛载柱与密封推板电连接。

优选的，所述柱形滑腔内滑动连接密封圆板，所述密封圆板底面接触柱形重物块，所述柱形滑腔内侧壁垂直开设多个限位滑槽，所述密封圆板外侧壁对应多个限位滑槽位置分别固接多个限位滑块，所述限位滑块滑动连接在限位滑槽内。

优选的，所述柱形滑腔内部顶面开设液压缸嵌槽，所述液压缸嵌槽内固接液压缸，所述液压缸底端固接顶杆顶面，所述顶杆底面固接密封圆板顶面中心位置，所述重物弧形底顶面位于四个抛载柱外侧位置固接密封圆环，所述抛载部底面对应密封圆环位置开设密封环槽，所述密封圆环插接在密封环槽内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明均匀设置了四个抛载柱及与其对应的四个抛载套筒，使得抛载受力均匀，不会出现卡住的情况，在抛载完成后，密封推板通过侧壁的第二电磁铁与抛载腔底面内侧壁的第三电磁铁相互固定，对抛载腔进行密封，同时液压缸启动将密封圆板推下至柱形滑腔底面，对柱形滑腔进行密封，保证了抛载工作完成后的密封。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中抛载部与柱形重物块分离结构示意图；

图3为本发明剖切结构放大结构示意图；

图4为本发明中抛载套筒处剖切结构示意图；

图5为本发明抛载部处抛载后剖面结构示意图。

图中：1、设备本体；2、抛载部；3、柱形重物块；4、抛载套筒；5、密封圆板；6、液压缸；21、柱形滑腔；22、安装柱槽；23、电源槽；24、电源；25、阳极导线；26、阴极导线；27、液压缸嵌槽；28、限位滑槽；29、密封环槽；31、重物弧形底；32、抛载柱；33、第一电磁铁；34、密封圆环；41、抛载腔；42、密封推板；43、连接柱；44、腐蚀导线；45、第一弹簧；46、抵接柱；47、第二弹簧；48、电连接块；49、第二电磁铁；410、第三电磁铁；51、限位滑块；61、顶杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种用于水下设备的抛载结构，包括设备本体1，设备本体1底面固接抛载部2，抛载部2底面中心位置开设柱形滑腔21，柱形滑腔21内滑动连接柱形重物块3，柱形重物块3底面固接重物弧形底31，重物弧形底31顶面接触抛载部2底面，重物弧形底31顶面均匀固接四个抛载柱32，抛载部2底面对应四个抛载柱32位置分别开设四个安装柱槽22；

四个安装柱槽22内分别固接四个抛载套筒4，抛载套筒4底面开设抛载腔41，抛载柱32滑动插接在抛载腔41，抛载腔41内部位于抛载柱32顶面位置滑动连接密封推板42，抛载腔41内部顶面固接连接柱43，连接柱43底端固接腐蚀导线44，腐蚀导线44底端固接密封推板42顶面中心位置，连接柱43外侧套接第一弹簧45，第一弹簧45顶面固接抛载腔41顶面、底面固接密封推板42顶面，密封推板42底面接触抛载柱32顶面，通过密封推板42对抛载柱32施力，将其推出进行抛载工作，在抛载完成后密封推板42位于抛载腔41端部，对抛载完成后的抛载腔41进行密封。

实施例2：

请参阅图4，密封推板42底面及侧壁固接第二电磁铁49，抛载柱32顶面固定嵌接第一电磁铁33，抛载套筒4底面内侧壁固接第三电磁铁410，抛载柱32与密封推板42通过电磁铁相互固定，在抛载时，使得抛载柱32顶面的第一电磁铁33失效，在将抛载柱32抛载后，密封推板42落在抛载腔41底面，此时启动第三电磁铁410，将密封推板42固定在抛载腔41底面处，进行密封。

请参阅图4，抛载腔41顶面固接多个抵接柱46，抵接柱46底端接触密封推板42顶面，抵接柱46外侧套接第二弹簧47，第二弹簧47顶端固接抛载腔41顶面，第二弹簧47底端固接密封推板42顶面。

请参阅图3-4，抛载部2内部位于四个抛载套筒4上方位置分别开设四个电源槽23，电源槽23内固接电源24，电源24电连接阳极导线25一端，阳极导线25另一端穿过抛载套筒4顶面并电连接连接柱43，连接柱43电连接腐蚀导线44，腐蚀导线44电连接密封推板42。

请参阅图3-4，抛载腔41内侧壁固定嵌接电连接块48，电源24电连接阴极导线26一端，阴极导线26另一端电连接电连接块48，电连接块48接触并电连接抛载柱32，抛载柱32与密封推板42电连接，在需要抛载时，电源24通电，使得腐蚀导线44腐蚀断裂，此时第一弹簧45及第二弹簧47对密封推板42施力，即可向下推进进行抛载。

请参阅图3及图5，柱形滑腔21内滑动连接密封圆板5，密封圆板5底面接触柱形重物块3，柱形滑腔21内侧壁垂直开设多个限位滑槽28，密封圆板5外侧壁对应多个限位滑槽28位置分别固接多个限位滑块51，限位滑块51滑动连接在限位滑槽28内。

请参阅图3及图5，柱形滑腔21内部顶面开设液压缸嵌槽27，液压缸嵌槽27内固接液压缸6，液压缸6底端固接顶杆61顶面，顶杆61底面固接密封圆板5顶面中心位置，重物弧形底31顶面位于四个抛载柱32外侧位置固接密封圆环34，抛载部2底面对应密封圆环34位置开设密封环槽29，密封圆环34插接在密封环槽29内，在抛载完成后，液压缸27启动将密封圆板5推下至柱形滑腔21底面，对柱形滑腔21进行密封。

实施例3：

本发明在处于常态时，抛载柱32顶面的第一电磁铁33呈开启状态，抛载腔41底面内侧壁的第三电磁铁410呈关闭状态，柱形重物块3插接在柱形滑腔21内，而四个抛载柱32分别插接在四个抛载腔41内，且抛载柱32顶面的第一电磁铁33与密封推板42底面的第二电磁铁49吸住固定，在进行抛载时，电源24通电，使得腐蚀导线44腐蚀断裂，此时第一弹簧45及第二弹簧47对密封推板42施力，即可向下推进进行抛载，在抛载的同时，抛载柱32顶面的第一电磁铁33关闭，同时抛载腔41底面内侧壁的第三电磁铁410开启，在密封推板42施力时，抛载柱32与密封推板42也分离，即可将其抛载出，同时由于均匀设置了四个抛载柱32及与其对应的四个抛载套筒4，使得抛载受力均匀，不会出现卡住的情况，在抛载完成后，密封推板42通过侧壁的第二电磁铁49与抛载腔41底面内侧壁的第三电磁铁410相互固定，对抛载腔41进行密封，同时液压缸27启动将密封圆板5推下至柱形滑腔21底面，对柱形滑腔21进行密封。本发明均匀设置了四个抛载柱32及与其对应的四个抛载套筒4，使得抛载受力均匀，不会出现卡住的情况，在抛载完成后，密封推板42通过侧壁的第二电磁铁49与抛载腔41底面内侧壁的第三电磁铁410相互固定，对抛载腔41进行密封，同时液压缸27启动将密封圆板5推下至柱形滑腔21底面，对柱形滑腔21进行密封，保证了抛载工作完成后的密封。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种用于水下设备的抛载结构，包括设备本体（1），其特征在于：

所述设备本体（1）底面固接抛载部（2），所述抛载部（2）底面中心位置开设柱形滑腔（21），所述柱形滑腔（21）内滑动连接柱形重物块（3），所述柱形重物块（3）底面固接重物弧形底（31），所述重物弧形底（31）顶面接触抛载部（2）底面，所述重物弧形底（31）顶面均匀固接四个抛载柱（32），所述抛载部（2）底面对应四个抛载柱（32）位置分别开设四个安装柱槽（22）；

四个所述安装柱槽（22）内分别固接四个抛载套筒（4），所述抛载套筒（4）底面开设抛载腔（41），所述抛载柱（32）滑动插接在抛载腔（41），所述抛载腔（41）内部位于抛载柱（32）顶面位置滑动连接密封推板（42），所述抛载腔（41）内部顶面固接连接柱（43），所述连接柱（43）底端固接腐蚀导线（44），所述腐蚀导线（44）底端固接密封推板（42）顶面中心位置，所述连接柱（43）外侧套接第一弹簧（45），所述第一弹簧（45）顶面固接抛载腔（41）顶面、底面固接密封推板（42）顶面，所述密封推板（42）底面接触抛载柱（32）顶面；

所述密封推板（42）底面及侧壁固接第二电磁铁（49），所述抛载柱（32）顶面固定嵌接第一电磁铁（33），所述抛载套筒（4）底面内侧壁固接第三电磁铁（410）；

所述抛载腔（41）顶面固接多个抵接柱（46），所述抵接柱（46）底端接触密封推板（42）顶面，所述抵接柱（46）外侧套接第二弹簧（47），所述第二弹簧（47）顶端固接抛载腔（41）顶面，所述第二弹簧（47）底端固接密封推板（42）顶面。

2.根据权利要求1所述的一种用于水下设备的抛载结构，其特征在于：所述抛载部（2）内部位于四个抛载套筒（4）上方位置分别开设四个电源槽（23），所述电源槽（23）内固接电源（24），所述电源（24）电连接阳极导线（25）一端，所述阳极导线（25）另一端穿过抛载套筒（4）顶面并电连接连接柱（43），所述连接柱（43）电连接腐蚀导线（44），所述腐蚀导线（44）电连接密封推板（42）。

3.根据权利要求2所述的一种用于水下设备的抛载结构，其特征在于：所述抛载腔（41）内侧壁固定嵌接电连接块（48），所述电源（24）电连接阴极导线（26）一端，所述阴极导线（26）另一端电连接电连接块（48），所述电连接块（48）接触并电连接抛载柱（32），所述抛载柱（32）与密封推板（42）电连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于水下设备的抛载结构，其特征在于：所述柱形滑腔（21）内滑动连接密封圆板（5），所述密封圆板（5）底面接触柱形重物块（3），所述柱形滑腔（21）内侧壁垂直开设多个限位滑槽（28），所述密封圆板（5）外侧壁对应多个限位滑槽（28）位置分别固接多个限位滑块（51），所述限位滑块（51）滑动连接在限位滑槽（28）内。

5.根据权利要求4所述的一种用于水下设备的抛载结构，其特征在于：所述柱形滑腔（21）内部顶面开设液压缸嵌槽（27），所述液压缸嵌槽（27）内固接液压缸（6），所述液压缸（6）底端固接顶杆（61）顶面，所述顶杆（61）底面固接密封圆板（5）顶面中心位置，所述重物弧形底（31）顶面位于四个抛载柱（32）外侧位置固接密封圆环（34），所述抛载部（2）底面对应密封圆环（34）位置开设密封环槽（29），所述密封圆环（34）插接在密封环槽（29）内。