CN117901995A - 一种通信浮标释放机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信浮标释放机构，包括基座、点火具组件、割刀组件、销轴、螺杆及压杆；基座一侧固定连接点火具组件，基座另一侧固定连接割刀组件，割刀组件用于切割浮标的脐带线缆，且点火具组件与割刀组件连成一体构成密封环境；压杆一端通过销轴转动连接在基座上，压杆另一端通过螺杆作用到浮标上，同时压杆由割刀组件限位。本发明能够可靠切割通信线缆、释放通信浮标。

Description

一种通信浮标释放机构

技术领域

本发明涉及水下通信技术领域，具体涉及一种通信浮标释放机构。

背景技术

潜标是一种用于海洋环境定点、连续、长期观测的重要设备，包括自容潜标、实时通信潜标和定时通信潜标，其中定时通信潜标则具有抗打捞能力最强、寿命长、可靠性高等优点。定时通信潜标需在包塑钢缆上悬挂若干CTD、TD、RCM等测量仪器，组成上下温盐链，实时测量数据通过感应耦合通信传到潜标控制中心，潜标控制中心完成数据处理后，将测量数据用通信电缆发送到潜标上的通信浮标里缓存，设定时间到后，潜标通过解锁、割缆等操作，释放通信浮标，通信浮标依靠初始弹射和自浮力漂浮到水面，利于卫星天线与卫星通信，将水下潜标测量数据中继后，发回岸站数据接收处理系统。

现有的水下切割释放机构在实际使用中发现，虽然空气中切割功能强大、释放可靠性也很高，但在海洋环境中逐渐暴露诸多问题，水下可靠性大幅降低。首先，该释放器轴插入浮标体内，造成浮标体加工难度极大。其次，浮标随海水波浪摇动，作用在拔销轴上，导致拔销轴密封圈疲劳失效进水。定位螺钉导致拔销器不能很好的沿轴向运动，导致线缆切割不彻底或拔销不到位等情况。如果上述情况发生，将导致通信浮标不能正常从潜标载体上分离，因无法浮出水面，最终导致通信浮标所存储的海洋环境探测信息和相关测量数据将无法通过卫星传回岸站，这对海洋环境探测潜标来说是致命的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种通信浮标释放机构，能够可靠切割通信线缆、释放通信浮标。

本发明采用的技术方案如下：

一种通信浮标释放机构，包括基座、点火具组件、割刀组件、销轴、螺杆及压杆；

所述基座一侧固定连接点火具组件，基座另一侧固定连接割刀组件，所述割刀组件用于切割浮标的脐带线缆，且点火具组件与割刀组件连成一体构成密封环境；所述压杆一端通过销轴转动连接在基座上，压杆另一端通过螺杆作用到浮标上，同时所述压杆由割刀组件限位。

进一步地，所述点火具组件包括水密连接件、端盖、点火具安装座、压环、电点火具及密封圈；

点火具安装座一端固定在基座一侧的安装孔内，点火具安装座另一端由端盖密封，所述端盖上设有密封圈，电点火具通过压环压装在点火具安装座内，电点火具与点火具安装座之间设有密封圈；所述水密连接件设置在端盖上。

进一步地，所述割刀组件包括割刀腔、螺塞Ⅰ、螺塞Ⅱ、斜垫圈、卡线套、挡圈、割刀刃及割刀柄；

所述割刀腔一端固定在基座另一侧的安装孔内，所述割刀腔另一端由螺塞Ⅱ封装，螺塞Ⅱ内设有斜垫圈，用于防止割刀柄反弹；所述割刀柄通过螺塞Ⅰ固定在割刀腔内，同时割刀柄由挡圈限位；所述割刀刃固定在割刀柄上构成割刀，割刀柄头部与点火具安装座轴孔配合且密封，初始状态割刀柄对压杆限位，限制其转动；所述卡线套设置在割刀腔内，用于安装脐带电缆。

进一步地，还包括牺牲阳极，所述牺牲阳极通过螺钉固定在基座上。

进一步地，所述基座为方形柱状结构，棱角倒圆，基座上端设有通孔，通孔两端内壁设有安装螺纹孔，分别用于装配点火具组件、割刀组件。

有益效果：

1、本发明能够可靠切割通信线缆、释放通信浮标，电点火具组件瞬间产生高温高压燃气，燃气能通过本发明结构装置转换为机械能，推动割刀组件内的割刀向右运动，此运动完成两个功能，一是给压杆解制，二是切割脐带电缆，使潜标上的通信浮标依靠正浮力和弹簧弹射力上升到海面，完成与卫星通信。

2、本发明螺塞Ⅱ内设有斜垫圈，点火后割刀由斜垫圈压紧，可以防止割刀柄反弹，可靠性高。

3、本发明还设置牺牲阳极，可以避免点火具组件、割刀组件被海水电力腐蚀。

附图说明

图1为本发明整体结构剖视图。

图2为图1右视图。

其中，1-水密连接件、2-端盖、3-点火具安装座、4-电点火具、5-基座、6-割刀柄、7-螺塞Ⅰ、8-割刀刃、9-割刀腔、10-卡线套、11-螺塞Ⅱ、12-压杆、13-螺杆、14-浮标、15-底板、16-理线环、17-牺牲阳极、18-螺钉、19-挡圈。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种通信浮标释放机构，包括基座5、点火具组件、割刀组件、销轴、螺杆13、牺牲阳极17、压杆12、底板15及理线环16，如图1、图2所示。

基座5为方形柱状结构，棱角倒圆，基座5上端设有通孔，通孔两端内壁设有安装螺纹孔，分别用于装配点火具组件、割刀组件。基座5固定在底板15上，底板15上还设有理线环16，用于整理控制系统与点火具组件之间的连接电缆。牺牲阳极17通过螺钉18固定在基座5上，可以避免点火具组件、割刀组件被海水电力腐蚀。压杆12一端通过销轴转动连接在基座5上，初始状态压杆12由割刀组件的割刀柄6限位，限制其转动，压杆12另一端通过螺杆13作用到浮标14上。浮标14通过压缩弹簧安装在潜标上，一旦割刀柄6解除限位，螺杆13的另一端在浮标14浮力作用、弹簧弹力的作用下，压杆12产生翻转，浮标14逸出。

点火具组件包括水密连接件1、端盖2、点火具安装座3、压环、电点火具4及O型密封圈；

点火具安装座3一端通过螺纹连接固定在基座5一侧的安装螺纹孔内，点火具安装座3另一端由端盖2密封，端盖2上套有O型密封圈，端盖2与点火具安装座3通过螺钉连成一体；电点火具4通过压环压装在点火具安装座3内，电点火具4与点火具安装座3之间设有O型密封圈，电点火具4电缆的插头与端盖2上的插座插接；水密连接件1设置在端盖2上。

割刀组件包括割刀腔9、螺塞Ⅰ7、螺塞Ⅱ11、斜垫圈、卡线套10、挡圈19、割刀刃8及割刀柄6。

割刀腔9一端通过螺纹连接固定在基座5另一侧的安装螺纹孔内，割刀腔9另一端由螺塞Ⅱ11封装，螺塞Ⅱ11内设有斜垫圈，用于防止割刀柄6反弹；割刀柄6通过螺塞Ⅰ7固定在割刀腔9内，同时割刀柄6由挡圈19限位，挡圈19通过螺塞Ⅰ7压紧固定在割刀腔9内，挡圈19的作用是固定割刀柄6，点火后割刀柄6切割断挡圈19。割刀刃8通过螺钉固定在割刀柄6上构成割刀，割刀柄6头部套上两个O型密封圈插入点火具安装座3内且密封，初始状态割刀柄6对压杆12限位，限制其转动；卡线套10设置在割刀腔9内，用于安装脐带电缆。

当潜标系统需要释放通信浮标14时，控制系统给电点火具4以点火信号，电点火具4在密闭空间内瞬间产生高温高压燃气，燃气能通过本发明结构装置转换为机械能，推动割刀柄6向右运动，进入割刀腔9中，割刀刃8在割刀腔9内移动。此运动完成两个功能，一是给压杆12解制，二是切割脐带电缆，使潜标上的通信浮标14依靠正浮力和弹簧弹射力脱离潜标。浮标14上升到海面，实施与空中北斗卫星的通信。

(1)零部件装配过程

第一步，把基座5和底板15用标准螺钉固为一体，再把理线环16安装到底板15上。随后把上述安装件装配到潜标体(图中未示出)上。

第二步，先把割刀柄6套上两个O型密封圈，插入点火具安装座3的右边的安装孔中，并确保该孔密封。再把点火具安装座3的螺纹旋入基座5左侧的螺纹孔中。随后把挡圈19放置到图1所示的割刀腔9中，再旋压螺塞Ⅰ7压紧挡圈19。随后把装好挡圈19的割刀腔9旋入基座5的左边螺纹孔中。最后用螺钉把割刀刃8装配到割刀柄6上。

第三步，把浮标14的脐带电缆穿过卡线套10的通孔，再将卡线套10推入割刀腔9中，用胶水把斜垫圈固牢到螺塞Ⅱ11内，用工具把螺塞Ⅱ11拧紧到割刀腔9上。

第四步，把电点火具4套上O型密封圈，放置到点火安装座3中，用专用压环压紧电点火具4。

第五步，先把端盖2上套好O型密封圈，再把电点火具4电缆中的插头与端盖2上的插座插接，随后用螺钉把端盖2与点火具安装座3连成一体，构成一个密封的环境。

第六步，把牺牲阳极17用螺钉18紧固到基座5上；再用销轴和弹簧挡圈把压杆12的一端固紧到基座5上，随后把螺杆13旋入压杆12的另一端螺钉孔中。

第七步，把通信浮标14放置在潜标主浮体(图中未示出)的蜂巢孔位里，调节压杆12上的螺杆13的高低，压紧通信浮标14。

第八步：将潜标点火电缆插头接插到点火具装配端盖2的水密连接件1上。

(2)动作过程

浮标释放机构随潜标系统布放到设定水深后，潜标开始自主工作，实时采集海域环境信息，设定的工作时间到后，潜标控制系统将所有的环境采集参数通过脐带电缆传输到通信浮标14里寄存。然后控制系统给释放机构发出点火指令，释放机构迅速响应，点火具4点火，瞬间产生大量的高压燃气，在高压燃气的作用下，割刀柄6首先剪切挡圈19，然后驱动割刀8沿卡线套10内壁向右运动，这一运动的结果有二：其一，活塞式割刀柄6推动割刀刃8割断卡线槽10里的脐带电缆(图中未示出)。其二，割刀柄6进入割刀腔9内，解除其对压杆12的限制，通信浮标14在弹簧推力(图中未示出)和自身正浮力的共同作用下，从潜标母体上逸出，到达海面后，浮标14卫星天线与天上卫星通信，通过卫星中继，把载有大量海洋环境探测数据的信息传回岸站处理设备。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (5)

1.一种通信浮标释放机构，其特征在于，包括基座、点火具组件、割刀组件、销轴、螺杆及压杆；

所述基座一侧固定连接点火具组件，基座另一侧固定连接割刀组件，所述割刀组件用于切割浮标的脐带线缆，且点火具组件与割刀组件连成一体构成密封环境；所述压杆一端通过销轴转动连接在基座上，压杆另一端通过螺杆作用到浮标上，同时所述压杆由割刀组件限位。

2.如权利要求1所述的通信浮标释放机构，其特征在于，所述点火具组件包括水密连接件、端盖、点火具安装座、压环、电点火具及密封圈；

点火具安装座一端固定在基座一侧的安装孔内，点火具安装座另一端由端盖密封，所述端盖上设有密封圈，电点火具通过压环压装在点火具安装座内，电点火具与点火具安装座之间设有密封圈；所述水密连接件设置在端盖上。

3.如权利要求1所述的通信浮标释放机构，其特征在于，所述割刀组件包括割刀腔、螺塞Ⅰ、螺塞Ⅱ、斜垫圈、卡线套、挡圈、割刀刃及割刀柄；

所述割刀腔一端固定在基座另一侧的安装孔内，所述割刀腔另一端由螺塞Ⅱ封装，螺塞Ⅱ内设有斜垫圈，用于防止割刀柄反弹；所述割刀柄通过螺塞Ⅰ固定在割刀腔内，同时割刀柄由挡圈限位；所述割刀刃固定在割刀柄上构成割刀，割刀柄头部与点火具安装座轴孔配合且密封，初始状态割刀柄对压杆限位，限制其转动；所述卡线套设置在割刀腔内，用于安装脐带电缆。

4.如权利要求1所述的通信浮标释放机构，其特征在于，还包括牺牲阳极，所述牺牲阳极通过螺钉固定在基座上。

5.如权利要求1-4任一项所述的通信浮标释放机构，其特征在于，所述基座为方形柱状结构，棱角倒圆，基座上端设有通孔，通孔两端内壁设有安装螺纹孔，分别用于装配点火具组件、割刀组件。