CN114852297B

CN114852297B - 一种用于深海装备的自动分离装置及操作方法

Info

Publication number: CN114852297B
Application number: CN202210598321.0A
Authority: CN
Inventors: 刘水清
Original assignee: 702th Research Institute of CSIC; Taihu Laboratory of Deep Sea Technological Science
Current assignee: 702th Research Institute of CSIC; Taihu Laboratory of Deep Sea Technological Science
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2023-03-31
Anticipated expiration: 2042-05-30
Also published as: CN114852297A

Abstract

一种用于深海装备的新型自动分离装置及操作方法，包括互相配合安装的坐底设备和深海装备底座，所述坐底设备和深海装备底座的对接位置均在周向内壁面均匀分布有多个凸缘，坐底设备和深海装备底座的凸缘贴合后同时与U型卡环连接，所述凸缘和U型卡环在竖直方向上均开有销钉孔，销钉孔内安装限位销，限位销将凸缘和U型卡环锁紧在一起；位于坐底设备上的凸缘上沿径向方向开有对称的孔，所述孔内安装顶推杆，顶推杆的头部与U型卡环对应；所述坐底设备的内壁面还固定有多个固定块，所述固定块上通过紧固件安装有液压缸，所述液压缸的活塞杆头部安装连接块，所述连接块与限位销连接，活塞杆与限位销在空间位置平行设置，分离效果好，工作可靠性好。

Description

一种用于深海装备的自动分离装置及操作方法

技术领域

本发明涉及技术领域，尤其是一种用于深海装备的自动分离装置及操作方法。

背景技术

在深海科学研究过程中，往往需要各种有人和无人深海装备进行长期驻留海底作业，海底作业完毕后，通常需要与坐底设备分离后上浮，传统做法是深海装备携带压载设备在自身动力潜航至预先布放的坐底设备上进行坐底，海底作业结束后抛弃压载设备，依靠深海装备浮力实现上浮，这种做法需要预先准确布放坐底设备，并且坐底设备姿势需要满足各种技术要求，不仅成本高，而且技术难度大。如果将坐底设备同时作为压载设备使用，由深海装备携带坐底设备，潜航至作业海底进行坐底，需要上浮时，通过本发明所述自动分离装置与坐底设备自动分离后，即可实现深海装备的上浮，可降低深海作业成本和技术难度。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种用于深海装备的自动分离装置及操作方法，从而可以方便的实现深海装备与坐底设备的自动分离，工作可靠性好。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于深海装备的自动分离装置，包括互相配合安装的坐底设备和深海装备底座，所述坐底设备和深海装备底座的对接位置均在周向内壁面均匀分布有多个凸缘，坐底设备和深海装备底座的凸缘贴合后同时与U型卡环连接，所述凸缘和U型卡环在竖直方向上均开有销钉孔，销钉孔内安装限位销，限位销将凸缘和U型卡环锁紧在一起；位于坐底设备上的凸缘上沿径向方向开有对称的孔，所述孔内安装顶推杆，顶推杆的头部与U型卡环对应；所述坐底设备的内壁面还固定有多个固定块，所述固定块上通过紧固件安装有液压缸，所述液压缸的活塞杆头部安装连接块，所述连接块与限位销连接，活塞杆与限位销在空间位置平行设置。

其进一步技术方案在于：

所述深海装备底座与坐底设备的对接面之间安装有密封圈。

所述顶推杆的一端通过密封装置与凸缘所开孔密封。

所述U型卡环的结构为：包括卡环本体，所述卡环本体整体呈圆弧状结构，卡环本体的外侧设置有圆弧面，卡环本体的内侧中间设置有与凸缘配合的卡槽。

坐底设备上的凸缘与坐底设备为一体，深海装备底座上的凸缘与深海装备底座为一体。

所述固定块与坐底设备内壁面焊接成一体，固定块的中部开有圆形孔，圆形孔让活塞杆穿过，圆形孔的边缘还开有多个固定孔。

一种用于深海装备的自动分离装置的操作方法，包括如下操作过程：

第一步：启动液压缸工作；

第二步：液压缸驱动活塞杆缩回，此时在连接块的作用下，带动限位销向下运动，

第三步：液压缸继续工作，直至活塞杆缩回到底，此时限位销从U型卡环和凸缘的销钉孔中拔出；

第四步：由于在深海环境中，通过深海环境的压力作用，顶推杆推杆向内部滑动，从而推动U型卡环向坐底设备的内部运动，使U型卡环和凸缘脱离；

第五步：此时坐底设备和深海装备底座之间没有约束力；

第六步：深海装备底座在深海装备主体的浮力带动下与坐底设备可以轻松分离；

第七步：分离完成。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过液压缸带动限位销进行插拔动作，利用深海装备处于深海的环境压力推动顶推杆将U型卡环顶开，从而实现深海装备底座在深海装备主体浮力作用下与坐底设备分离，工作灵敏，工作可靠性好。

本发明可用于深海装备与坐底设备的自动分离，属于深海装备辅助作业装置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的爆炸图。

图3为本发明的半剖示意图。

图4为本发明的主视图。

图5为图4中沿A-A截面的剖视图。

图6为图4中沿B-B截面的剖视图。

图7为图4中沿C-C截面的剖视图。

图8为本发明限位销拔出时的状态图。

图9为本发明U型卡环被顶推杆顶开时的状态图。

图10为本发明深海装备底座与坐底设备分离时的状态图。

图11为本发明U型卡环的结构示意图。

其中：001、深海装备底座；002、坐底设备；003、U型卡环；004、限位销；005、液压缸；006、连接块；007、密封圈；008、顶推杆；009、凸缘；010、固定块；011、销钉孔；012、活塞杆；

0031、卡环本体；0032、卡槽；0033、圆弧面。

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11所示，本实施例的用于深海装备的自动分离装置，包括互相配合安装的坐底设备002和深海装备底座001，坐底设备002和深海装备底座001的对接位置均在周向内壁面均匀分布有多个凸缘009，坐底设备002和深海装备底座001的凸缘009贴合后同时与U型卡环003连接，凸缘009和U型卡环003在竖直方向上均开有销钉孔011，销钉孔011内安装限位销004，限位销004将凸缘009和U型卡环003锁紧在一起；位于坐底设备002上的凸缘009上沿径向方向开有对称的孔，孔内安装顶推杆008，顶推杆008的头部与U型卡环003对应；坐底设备002的内壁面还固定有多个固定块010，固定块010上通过紧固件安装有液压缸005，液压缸005的活塞杆012头部安装连接块006，连接块006与限位销004连接，活塞杆012与限位销004在空间位置平行设置。

深海装备底座001与坐底设备002的对接面之间安装有密封圈007。

顶推杆008的一端通过密封装置与凸缘009所开孔密封。

U型卡环003的结构为：包括卡环本体0031，卡环本体0031整体呈圆弧状结构，卡环本体0031的外侧设置有圆弧面0033，卡环本体0031的内侧中间设置有与凸缘009配合的卡槽0032。

坐底设备002上的凸缘009与坐底设备002为一体，深海装备底座001上的凸缘009与深海装备底座001为一体。

固定块010与坐底设备002内壁面焊接成一体，固定块010的中部开有圆形孔，圆形孔让活塞杆012穿过，圆形孔的边缘还开有多个固定孔。

本实施例的用于深海装备的自动分离装置的操作方法，包括如下操作过程：

第一步：启动液压缸005工作；

第二步：液压缸005驱动活塞杆012缩回，此时在连接块006的作用下，带动限位销004向下运动，

第三步：液压缸005继续工作，直至活塞杆012缩回到底，此时限位销004从U型卡环003和凸缘009的销钉孔011中拔出；

第四步：由于在深海环境中，通过深海环境的压力作用，顶推杆008推杆向内部滑动，从而推动U型卡环003向坐底设备002的内部运动，使U型卡环003和凸缘009脱离；

第五步：此时坐底设备002和深海装备底座001之间没有约束力；

第六步：深海装备底座001在深海装备主体的浮力带动下与坐底设备002可以轻松分离；

第七步：分离完成。

本发明的具体结构和功能如下：

深海装备底座001与坐底设备002对接位置在周向均匀分布四个扇形的凸缘009，通过U型卡环003连接在一起，深海装备底座001与坐底设备002的对接面间有密封圈007进行密封；在凸缘009中部和U型卡环003中部竖直方向均设计有销钉孔011，用于容纳限位销004；在坐底设备002的每个凸缘009的内部沿直径方向设计两个开孔，位于销钉孔011的两侧对称位置，用于放置顶推杆008，在分离过程中，为实现U型卡环003与凸缘009的顺利脱离，啮合面为倾斜面。

顶推杆008在一端沿周向设计由O形密封圈（图中未标出），实现在深海压力环境中顶推杆008与孔壁的密封。

限位销004通过连接块006与液压缸005的活塞杆012连接，由液压缸005控制限位销004插拔动作，分离前，由液压缸005推动限位销004插入销钉孔011中，阻止U型卡环003与凸缘009分离；深海装备分离时，液压缸005将限位销004拔出，顶推杆008在坐底设备002外部环境压力的作用下推动U型卡环003向内运动，实现深海装备底座001与坐底设备002的解锁工作。

本发明的具体安装过程为：

液压缸005通过固定块010与坐底设备002固定。

限位销004通过连接块006与液压缸005的活塞杆012连接，液压缸005的活塞杆012缩到底。

将顶推杆008安装进坐底设备002的凸缘009内的安装孔中，顶推杆008具有密封装置的一端朝向坐底设备002的外部。

将密封圈007放入坐底设备002的对接面密封槽内，将深海装备底座001与坐底设备002对接，保证凸缘009相对应。

使用U型卡环003将每对扇形的凸缘009锁紧，启动液压缸005，推动限位销004插入U型卡环003和凸缘009的销钉孔011，起到阻止U型卡环003脱离的作用。

实际使用过程中：

在深海环境中，当深海装备需要与坐底设备002分离上浮时，启动液压缸005工作，将限位销004从U型卡环003和凸缘009的销钉孔011中拔出；顶推杆008在深海环境的压力作用下推动U型卡环003向内运动，使U型卡环003与凸缘009之间的啮合面脱离；深海装备底座001在深海装备主体的浮力带动下与坐底设备002分离。

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

1.一种用于深海装备的自动分离装置，其特征在于：包括互相配合安装的坐底设备（002）和深海装备底座（001），所述坐底设备（002）和深海装备底座（001）的对接位置均在周向内壁面均匀分布有多个凸缘（009），坐底设备（002）和深海装备底座（001）的凸缘（009）贴合后同时与U型卡环（003）连接，所述凸缘（009）和U型卡环（003）在竖直方向上均开有销钉孔（011），销钉孔（011）内安装限位销（004），限位销（004）将凸缘（009）和U型卡环（003）锁紧在一起；位于坐底设备（002）上的凸缘（009）上沿径向方向开有对称的孔，所述孔内安装顶推杆（008），顶推杆（008）的头部与U型卡环（003）对应；所述坐底设备（002）的内壁面还固定有多个固定块（010），所述固定块（010）上通过紧固件安装有液压缸（005），所述液压缸（005）的活塞杆（012）头部安装连接块（006），所述连接块（006）与限位销（004）连接，活塞杆（012）与限位销（004）在空间位置平行设置；所述U型卡环（003）的结构为：包括卡环本体（0031），所述卡环本体（0031）整体呈圆弧状结构，卡环本体（0031）的外侧设置有圆弧面（0033），卡环本体（0031）的内侧中间设置有与凸缘（009）配合的卡槽（0032）；坐底设备（002）上的凸缘（009）与坐底设备（002）为一体，深海装备底座（001）上的凸缘（009）与深海装备底座（001）为一体；所述固定块（010）与坐底设备（002）内壁面焊接成一体，固定块（010）的中部开有圆形孔，圆形孔让活塞杆（012）穿过，圆形孔的边缘还开有多个固定孔。

2.如权利要求1所述的一种用于深海装备的自动分离装置，其特征在于：所述深海装备底座（001）与坐底设备（002）的对接面之间安装有密封圈（007）。

3.如权利要求1所述的一种用于深海装备的自动分离装置，其特征在于：所述顶推杆（008）的一端通过密封装置与凸缘（009）所开孔密封。

4.一种利用权利要求1所述用于深海装备的自动分离装置的操作方法，其特征在于：包括如下操作过程：

第一步：启动液压缸（005）工作；

第二步：液压缸（005）驱动活塞杆（012）缩回，此时在连接块（006）的作用下，带动限位销（004）向下运动，

第三步：液压缸（005）继续工作，直至活塞杆（012）缩回到底，此时限位销（004）从U型卡环（003）和凸缘（009）的销钉孔（011）中拔出；

第四步：由于在深海环境中，通过深海环境的压力作用，顶推杆（008）推杆向内部滑动，从而推动U型卡环（003）向坐底设备（002）的内部运动，使U型卡环（003）和凸缘（009）脱离；

第五步：此时坐底设备（002）和深海装备底座（001）之间没有约束力；

第六步：深海装备底座（001）在深海装备主体的浮力带动下与坐底设备（002）可以轻松分离；

第七步：分离完成。