CN1150106C - 自动泄气减压沉船打捞气囊 - Google Patents

Abstract

本发明主要包括气囊、进气管、放气管、进气止回阀、放气阀、自动泄气减压阀。气囊是用腈纶纤维橡胶-磷胺塔材料制成的、两头为空心半球、中间为空心圆柱体的软体。气囊两端开口，分别通过压紧螺母和密封件与进气管和放气管相连接。在进气管入口处装有进气止回阀，在放气管出口处装有手动放气阀，在靠近气囊两端的进气管和放气管上各装有一只自动泄气减压阀。进气止回阀的阀杆上面装有带预紧力的弹簧。自动泄气减压阀是由阀杆、阀杆导向筒、弹簧、半球关闭件、阀座等构成。

Description

自动泄气减压沉船打捞气囊

技术领域：

本发明涉及的是一种用于海洋或湖泊中的沉船打捞设备，属于机械设备制造类领域。

背景技术：

在已有技术中，主要采用封舱压气抽水、驳船抬撬、浮筒抬举法、泡沫粒子抬举法及气囊抬举法等打捞技术。但是在许多场合，使用这些方法可能成本很高，或者由于实际情况的限制，根本无法使用；尤其是在打捞游船时，对游船进行封舱比较困难；而浮筒又无法放入船舱中，所以采用封舱压气抽水打捞技术和浮筒抬举打捞技术都有一定的困难，为此通常主要采用泡沫粒子抬举法和气囊抬举法，但是泡沫粒子抬举法的主要缺点是布置和回收泡沫粒子均较困难。

而目前气囊抬举法打捞沉船时所用的软体打捞气囊和气囊起浮装置有两类，第一类无自动泄气减压装置，如专利申请号为95234387.8的气囊起浮装置，介绍的水下沉船软体打捞气囊，其缺点是只能在浅水区域(水深一般小于10米)进行打捞工作，因为在深水区(水底)充气的气囊(内压为2个大气压以上)，若从水底浮到水面(气囊内压不变，而气囊外压减到常压)有可能爆裂；第二类为带自动泄气减压装置的气囊，如专利号为2654409的法国专利海底重物提升系统，该系统可以用于任意水深区域，气囊结构为圆柱简体，自动泄气减压机构是由设置在气囊下部的内有铁链支撑的软管和柔软的鸭嘴形排气嘴组成。在使用过程中，该系统要求内有铁链支撑的软管具有足够的长度，并且保持垂直向下，软管的高度与气囊的内外压差相对应。在气囊的内压大于外压和软管的高度压力之和的时候，柔软的排气嘴张开排气；在内压小于外压和软管的高度压力之和的时候，柔软的排气嘴由于压差而闭锁，通过选择不同长度的软管来实现气囊内部临界泄气压力的控制，在使用时，由于垂直向下的软管有高度要求，所以该气囊在沉船舱内放置使用时将有一定的困难；在有风浪的海面或出水有剧烈振动时，使用上有危险性，因为气囊的振动将引起内有铁链支撑的软管的摆动，从而引起意外的气囊泄气。

发明内容：

为了克服已有技术的不足和缺陷，满足实际打捞的要求和减少打捞的成本，本发明提供一种自动泄气减压沉船打捞气囊，使打捞装置可以用于任意水深区域，其自动泄气机构是由两只自动泄气减压阀组成。当内压大于外压加弹簧力时泄气减压阀开启排气，当内压小于外压加弹簧力时泄气减压阀将自动闭锁。气囊内部临界泄气压力控制是通过选择自动泄气减压阀的不同弹性模量的弹簧来实现的。使用过程中，随着气囊的上升，气囊将自动泄气减压，以保证气囊内外侧的压差控制在恒定的范围以内，使气囊的上升浮力不变，而气囊的完整性又得到保证。

本发明的技术方案主要包括气囊、进气管、放气管、进气止回阀、放气阀、两只自动泄气减压阀。

气囊是用腈纶纤维橡胶一磷胺塔材料制成的、两头为空心半球、中间为空心圆柱体的软体。气囊两端开口，分别通过压紧螺母和密封件与进气管和放气管相连接。进气止回阀安装于进气管入口处，手动放气阀安装于放气管出口处，两只自动泄气减压阀分别安装于靠近气囊两端的进气管和放气管上。

进气止回阀为装有带预紧力的弹簧的阀门，可以防止气囊内部空气的倒流。

自动泄气减压阀由阀杆、阀杆导向筒、弹簧、半球关闭件、阀座等构成，弹簧装在阀杆的外侧，通过带预紧力的弹簧的作用，可以实现在气囊内部超压时的自动泄气，在气囊内部无超压时的自动闭锁的功能。

自动泄气减压沉船打捞气囊，可以在未充气时由潜水员根据打捞方案放置在沉船的船舱内或固定在船舱的外侧，然后进行充气。充气管通过进气止回阀与气囊连接。充气时，与进气管相连的进气止回阀上游的气压大于气囊内侧的压力和带预紧力的弹簧力之和，空气顶开进气止回阀的阀瓣而进气，当进气管内压力撤去以后，进气止回阀依靠气囊内、外的压差和弹簧预紧力，保证进气止回阀的阀瓣与阀座的紧密密合，阻止空气的倒流。

气囊在使用上浮过程中，当内外压差大于设计值时，气囊的内压克服气囊的外压和弹簧力，将自动泄气减压阀的球面密合半球关闭件顶开，即自动泄气减压阀自动开启泄气。气囊泄气时，若其两端的自动泄气减压阀不处于同一水平面上，即一端高，一端低，则气囊的高端自动泄气减压阀可能较低端自动泄气减压阀先开始泄气减压，因为在高端，气囊内外压差较大。

本发明的气囊打捞装置可以在任意水深的区域中进行沉船打捞作业，而且在气囊的上升过程中，由于可以自动泄气减压，以保证气囊内外的压差控制在恒定的范围以内，所以气囊的上升浮力也基本上保持不变，不会出现急剧加速的现象，使气囊的完整性和其上升的安全性得到了保证。而且对沉船无损伤，即可以将沉船不变形、不扭曲、不断裂、原样原貌整体打捞出水。由于采用了带有预紧力的自动泄气减压阀，在气囊浮出水面之后，不会有空气的泄漏，能够实现减压阀的自动密合关锁，所以被打捞沉船或重物可以长时间安全地稳定在水面，以实现后续作业。与现有法国的海底重物提升气囊系统(专利号：2654409)相比，尽管功能相似，但控制结构截然不同，在气囊出水之后有明显优越的固有稳定性和安全性，并可在水面长时间地稳定被打捞物。

在材料和制作成本上，本发明的气囊打捞装置将大大低于浮筒的成本；在运输、维护和回收上，也比浮筒和泡沫粒子方便得多；对于潜水员在水下沉船中布置本发明的气囊打捞装置时，其作业量将较布置其他打捞设备(封舱设备、浮筒、泡沫粒子等)的作业量小得多，而且操作安全。

附图说明：

图1为本发明结构示意图

图中，1是进气止回阀，2是自动泄气减压阀，3是压紧螺母，4是密封件，5是气囊，6是手动放气阀，7是进气止回阀阀瓣，8是进气止回阀阀杆导向筒，9是弹簧，10是自动泄气减压阀阀杆导向筒，11是弹簧，12是半球关闭件，13是进气止回阀阀杆，14是自动泄气减压阀阀杆，15是进气管，16是放气管，17是阀座。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的具体实施作进一步的描述。

如图1所示，本发明主要包括气囊5、进气管15、放气管16、进气止回阀1、手动放气阀6、两只自动泄气减压阀2。

气囊5是用腈纶纤维橡胶一磷胺塔材料制成的、两头为空心半球、中间为空心圆柱体的软体。气囊5两端开口，分别通过压紧螺母3和密封件4与进气管15和放气管16相连接。进气止回阀1装在进气管15入口处，手动放气阀6装在放气管16出口处，两只自动泄气减压阀2分别装在靠近气囊5两端的进气管15和放气管16上。

进气止回阀1由阀瓣7、阀杆13、阀杆导向筒8和弹簧9组成，带有预紧力的弹簧9装在阀杆13上面。

自动泄气减压阀2由阀杆14、阀杆导向筒10、弹簧11、半球关闭件12、阀座17等构成，带有预紧力的弹簧11装在阀杆14的外侧。

自动泄气减压沉船打捞气囊，可以在未充气时由潜水员根据打捞方案放置在沉船的船舱内或固定在船舱的外侧，然后进行充气。充气时，与进气管15相连的进气止回阀1上游的气压大于气囊5内侧的压力和带预紧力的弹簧力之和，空气顶开进气止回阀1的阀瓣7而进气，当进气管15内的压力撤去以后，进气止回阀1依靠气囊5内外的压差和弹簧9的预紧力，保证进气止回阀1的阀瓣7与阀座的紧密密合，阻止空气的倒流。

气囊5在上浮过程中，当内外压差大于设计值(该设计值可通过选择不同的弹簧如0.6、0.8、1.0、1.2Kgf加以调整)时，气囊5的内压克服气囊5的外压和弹簧力，将自动泄气减压阀2的球面密合半球关闭件12顶开，即自动泄气减压阀2自动开启泄气。气囊5在泄气时，若其两端的自动泄气减压阀2不处于同一水平面上，即一端高，一端低，则气囊5的高端自动泄气减压阀2可能较低端自动泄气减压阀2先开始泄气减压，因为在高端，气囊5内外压差较大。

在气囊上升过程中，由于可以自动泄气减压，以保证气囊内外的压差控制在恒定的范围以内，所以气囊的上升浮力基本保持不变，不会出现急剧加速的现象，使气囊的完整性和其上升的安全性得到了保证。

由于采用了带有预紧力的自动泄气减压阀，在气囊浮出水面之后，即使出现气囊振动，也不会有空气的泄漏，能够实现减压阀的自动密合关锁，所以被打捞沉船或重物可以长时间安全地稳定在水面，以实现后续的作业。

Claims (3)

1、一种自动泄气减压沉船打捞气囊，主要包括气囊5、进气管15、放气管16，其特征在于还包括进气止回阀1、手动放气阀6、两只自动泄气减压阀2，气囊5是用腈纶纤维橡胶一磷胺塔材料制成的、两头为空心半球、中间为空心圆柱体的软体，气囊5两端开口，分别通过压紧螺母3和密封件4与进气管15和放气管16相连接。进气止回阀1装在进气管15入口处，手动放气阀6装在放气管16出口处，两只自动泄气减压阀2分别装在靠近气囊5两端的进气管15和放气管16上。

2、根据权利要求1所述的自动泄气减压沉船打捞气囊，其特征还在于自动泄气减压阀2包括阀杆14、阀杆导向筒10、弹簧11、半球关闭件12、阀座17，带有预紧力的弹簧11装在阀杆14的外侧。

3、根据权利要求1所述的自动泄气减压沉船打捞气囊，其特征还在于进气止回阀1由阀瓣7、阀杆13、阀杆导向筒8和弹簧9组成，带有预紧力的弹簧9装在阀杆13上面。

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