CN1704311A - 漂浮物打捞设备 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种可以在高海况条件下打捞漂浮在海面上物体的打捞设备，其结构包括：具有回转变幅及海上支承功能的臂架式回转拦截臂装置；可浮于水面且身网与囊网可分离的打捞网装置；用于将所述打捞网装置打捞的漂浮物起吊上船的龙门摇摆起重机。打捞时，通过打捞船拖曳回转拦截臂装置而定位并启动打捞网装置进行海上漂浮物打捞，被打捞物进入打捞网后，再通过龙门摇摆起重机将打捞物起吊上船。

Description

漂浮物打捞设备

技术领域

本发明涉及一种可以打捞漂浮在江、湖或海面上的物体的打捞设备。

背景技术

目前，对于打捞海上漂浮物只能进行近距离打捞，或在低海况条件下通过辅助工作船进行打捞。但在高海况条件下，打捞人员或工作船无法离开母船下海作业时，打捞工作就相当危险，甚至无法进行打捞作业。这对一些需要及时打捞上船的物体，比如营救落水的人员、打捞影响海洋环境的物体或打捞对物主有重要价值的物体，将延误最佳打捞时机或遗失打捞物而造成重大损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以在高海况条件下打捞漂浮在海面上物体的漂浮物打捞设备。

为达上述目的，本发明可以通过以下技术方案来实现，一种漂浮物打捞设备，设置于打捞船上，用于在高海况条件下打捞漂浮在海面上的物体，其特点是包括：

一端固定于所述打捞船上、另一端具有回转、变幅、可浮于海上的臂架式回转拦截臂装置，包括：一固定于所述打捞船上的回转台；内端与所述回转台铰接、外端呈自由状的拦截臂臂架；连接于所述拦截臂臂架外端的拦截臂支承架；与所述拦截臂支承架相连的海上浮筒；设于所述回转台上的用于液压驱动的液压回转装置；安装于所述回转台上的拦截臂变幅部件；

一与所述回转拦截臂相连接的用于打捞海上漂浮物的打捞网装置，包括：浮于海面上的浮子纲和下沉海里一定深度的沉子纲，所述浮子纲和沉子纲在水中形成水平U形状；与所述浮子纲和沉子纲的两端分别相连的内、外侧曳纲；固定于打捞船上并与所述内侧曳纲的另一端相连接的内曳纲绞机；固定于所述回转台上并与所述外侧曳纲另一端相连的外曳纲绞机；一身网和内、外侧袖网，将所述浮子纲和沉子纲上下连接以形成水平U形张开的网口；设于所述身网后面的囊网；将所述身网和囊网采用活结缝合的抽缝合绳；连接于所述囊网外圈并形成一活扣的起重绳；

一用于将所述打捞网装置打捞的漂浮物起吊上船的龙门摇摆起重机机，包括：固定于所述打捞船上的龙门架；一端固定于打捞船上、另一端铰接于所述龙门架上的变幅油缸；固定于所述打捞船上并绕有所述起重绳的起重绞机；连接在所述龙门架上的横向防摇装置，用于限定被打捞物相对所述龙门架的横向摆动；纵向限摆装置，用单根或多根绳索牵引所述横向防摇装置，通过导向滑轮组连接到绞机，通过所述绞机收放控制该绳索的长度来限制所述横向防摇装置的纵向摇摆幅度。

本发明可用于我国载人航天工程，在高海况条件下对降落在海上的返回舱进行打捞，及时营救舱内航天员的要求而发明设计的一套系统设备。本发明主要是一种用于江面、湖面漂浮物的打捞，也可以用于在高海况条件下打捞漂浮在海面上的物体的打捞设备。本发明的打捞设备是安装在打捞船上，通过打捞船舷侧拖曳漂浮的打捞网进行打捞，并通过船尾龙门摇摆起重机或其它方式进行打捞物上船作业。本发明所针对的打捞物可以是固体、半固态也可以是液态，如：营救落水人员、有重要价值的物品或将影响海洋生态环境的物体。本发明具体根据载人航天工程在高海况条件下对降落在海上的返回舱进行打捞的要求而设计，其可行性、安全性和实用性已通过了“神舟号模拟返回舱高海况打捞试验”的验证。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

附图说明

图1A是根据本发明具体实施例的漂浮物打捞设备设置在的打捞船上的主视图。

图1B是图1A的俯视图。

图1C是图1A的右视图。

图2A是回转拦截臂装置的主视图。

图2B是图2A的俯视图。

图2C是图2A中I处的局部放大图。

图3是回转拦截臂装置中的液压回转装置液压传动原理图。

图4A是打捞网装置的主视图。

图4B是图4A的俯视图。

图5A是打捞网装置中的囊网的结构示意图。

图5B是打捞网装置中的囊网与身网相连接的结构示意图。

图6A是龙门摇摆起重机的主视图。

图6B是图6A左视图。

图6C是图6A中II处的局部放大图。

具体实施方式

如图1A、1B、1C所示为根据本发明具体实施例的漂浮物打捞设备的装船布置的结构示意图，包括三大构件组成：一具有回转、变幅、可浮于海上的臂架式回转拦截臂装置1，安装在打捞船80的船侧，当需进行打捞作业时，可回转至船外预定打捞位置；一与所述回转拦截臂装置1相连接的用于打捞海上漂浮物的打捞网装置2；一用于将所述打捞网装置2打捞的漂浮物起吊上船的龙门摇摆起重机8。下面将结合附图对三大构件的结构及其工作原理作详细的介绍。

图2A、2B、2C示出了用于本发明在打捞作业时回转至船外预定打捞位置的一种回转拦截臂装置1的结构及设备组成。桁架或箱型结构的拦截臂臂架11内端通过铰链41与回转台20连接，外端通过刚性的拦截臂支承架12与海上浮筒37连接。海上浮筒37内部填充防沉泡末材料，其大小满足支承拦截臂臂架11的浮力要求；拦截臂支承架12上设有导向作用的导轮38。在靠近上述拦截臂臂架11的外端处还设置了连接前、后张紧绳13、14的眼板42和起吊拦截臂臂架11的滑轮组43以及具有导缆作用的导向环19、23。

安装在回转拦截臂装置1前方(一般在船首)的前绞机3上绕有前张紧绳13，其另一端连接于拦截臂臂架11外端及拦截臂支承架12；安装在回转拦截臂装置1后方(一般在船尾)的后绞机4上绕有后张紧绳14，其另一端也连接在拦截臂臂架11外端。通过前绞机3和后绞机4可以分别调节前张紧绳13和后张紧绳14的长度和张紧力，从而确定回转拦截臂装置1的打捞位置，并保证拦截臂臂架11的前后稳定性，有利于张开打捞网装置2。

上述滑轮组43的下部滑轮安装在靠近拦截臂臂架11中后部的位置，滑轮组43的上部滑轮安装在回转台20的顶部位置。拦截臂起吊绳46穿过该滑轮组43及回转台20上部的导向滑轮44至安装在回转台20上的拦截臂变幅部件(本实施例中采用拦截臂变幅绞机45达到变幅起吊作用，当然也可用其他变幅部件，比如说液压油缸等)，通过拦截臂变幅绞机45绞收拦截臂起吊绳46实现拦截臂臂架11变幅起吊。

上述回转台20与圆筒形回转支座47通过带齿轮传动的回转轴承48连接，回转轴承48的内圈51和外圈52通过螺栓54分别与回转支座47及回转台20联接，内外圈51、52通过滚珠53作用而克服回转台20受到的径向力、轴向力和倾覆力矩的作用；回转支座47是回转拦截臂装置1中与船舶甲板连接的部分，安装在船侧位置；带液压马达驱动的液压回转装置49安装在回转台20上，通过液压回转装置49的小齿轮50与回转轴承48的内圈51的齿轮进行啮合传动，使回转拦截臂装置1产生回转运动；在拦截臂臂架11回转至打捞位置，且前后张紧绳13、14已相对张紧后，可以通过外接控制油(未图示)打开液压回转装置49的液压刹车，从而使回转轴承48与液压回转装置49连同拦截臂臂架11而处于自由回转状态，大大改善回转拦截臂装置1在高海况下的受力状态，否则拦截臂臂架11打捞时将相当于悬臂梁，受力状态极为不利。

液压回转装置49的传动原理如图3所示，本实施例中液压回转装置49采用双马达并联驱动，压力油从P口进入换向阀55，通过换向阀55左腔或右腔进入液压马达59，同时进入A腔或B腔的压力油通过梭阀56经刹车控制阀61右腔进入液压马达刹车装置60打开刹车，进入液压马达59的压力油驱动液压马达59回转，液压马达回油经换向阀55的T口回油箱63。当需要改变液压马达59回转方向时，只要切换换向阀55工作位置即可。当换向阀55处于中位时液压马达59停止工作，这时如果刹车控制阀61仍处于右位，则液压回转装置49在刹车作用下处于制动状态；如果刹车控制阀61处于左位时，则外接控制油从C口进入刹车控制阀61，经左腔进入刹车装置60打开刹车，同时控制油进入液动阀62，使该阀处于下腔工作位置，从而使液压马达59及其主油路处于自由浮动状态。主油路中阀57为平衡阀，是保证液压回转装置49在正载荷作用下限速平稳回转；阀58为调压阀，是保护液压马达59不要过载。油口O1、O2和L是泄漏油口，接回油箱63。

图4A、4B是打捞网装置2的结构示意图。打捞网装置2包括由内外侧袖网16、18、身网33、囊网34、盖网21、浮子纲24、沉子纲65、提上纲22、内外侧曳纲15、17、起重绳26、抽缝合绳25等构成的柔性网具，柔性网具避免了打捞物与打捞设备的硬性碰撞。内外侧袖网16、18、身网33与浮子纲24及沉子纲65在水中形成水平U形张开网口。内外侧袖网16、18具有引导打捞物进入囊网34的作用。沉子纲65在浮子纲24的前部下方，浮子纲24通过浮子64浮于海面，沉子纲65通过沉子66下沉海里一定深度，保证网口纵向张开。

上述打捞网装置2内侧曳纲15一端连接在内侧袖网16前端，另一端绕于安装在回转拦截臂装置1前方(一般在船首)的内曳纲绞机9上；外侧曳纲17一端连接在外侧袖网18前端，另一端沿着拦截臂支承架12及拦截臂臂架11并穿过其上的导轮38和导向环19至安装在回转拦截臂装置1的回转台20上的外曳纲绞机5，并绕于该外曳纲绞机5。通过内、外曳纲绞机9、5收放对应内、外侧曳纲15、17，进行调整打捞网装置2的网形。

仍请参考图4A、4B，在浮子纲24上可缝接一“柔性网衣”，称作盖网21，盖网21当中连接一绳索称作提上纲22。连接盖网21的提上纲22沿着拦截臂臂架11上的导向环23绕于安装在回转台20上的提上纲绞机10，通过该提上纲绞机10绞收提上纲22达到提升盖网21和浮子纲24的作用。当收紧提上纲22时有利于打捞物进网和防止打捞物从网口上方逃逸，并利用内、外曳纲绞机9、5调节内、外侧曳纲15、17的长度可以调整网口形状。

请同时参考图5A、5B所示，囊网34在身网33后面，与身网33用抽缝合绳25采用图5B所示的活结缝合，囊网34与多根纵向和横向力纲67缝接在一起形成起吊囊袋。囊网34前部周向均匀分配多个圆形起吊环27，起吊环27与囊网34网衣与对应纵向力纲67缝接在一起；起重绳26一端按顺序依次穿过起吊环27，如图5A所示，沿囊网34外圈形成一个活扣，当打捞物进入囊网34后收紧起重绳26时，囊网34网口即被收紧。通过安装于打捞船80上的抽缝合绳绞机6绞收抽缝合绳25实现囊网34与身网33的分离，有利于打捞物后移起吊。

图6A、6B示出图1中的龙门摇摆起重机8的详细结构，其设备组成包括：起重绞机7、横向防摇装置28、纵摇限摆装置39、龙门架31、起重导向滑轮29、导向滑轮32、变幅油缸40等组成。其中，龙门架31固定于打捞船80上，变幅油缸40的一端铰接于打捞船80上、另一端铰接于龙门架31上；起重绞机7固定于打捞船80上并绕有起重绳26。

上述横向防摇装置28是限定被打捞物相对龙门架31的横向摆动，包括由支承盘71、支承杆72、防摇爪70等构成。其中防摇爪70与支承盘71间通过铰链74连接，并可以转动，在防摇爪70与被打捞物接触的一侧设置具有缓冲作用的减振块76；支承杆72下端与支承盘71通过铰链75连接，上端通过十字铰链73与龙门架31进行连接，这种连接方式使支承杆72成为二力杆结构；支承盘71通过防摇爪70支承被打捞物，防止被打捞物自由摆动而与龙门架31发生碰撞。

上述纵摇限摆装置39是用来限制横向防摇装置28的纵向摇摆幅度，包括由纵摇限摆绞机35、纵摇限摆滑轮组68、纵摇限摆拉索69等构成。纵摇限摆拉索69一端固定在支承杆72靠近支承盘71的位置上，然后经过纵摇限摆滑轮组68绕至纵摇限摆绞机35，通过纵摇限摆绞机35收放纵摇限摆拉索69以达到限定横向防摇装置28的纵向摆动最大幅度。

抽缝合绳绞机6是安装在打捞网装置2连接的抽缝合绳25所在的船侧位置。起重绳26一端按顺序依次穿过囊网34上的各起吊环27，沿囊网34外圈形成一个活扣，另一端沿船舷穿过安装在船尾后甲板的龙门摇摆起重机8的横向防摇装置28中心，从龙门架横梁30中间的起重导向滑轮29沿龙门架横梁30及龙门架门柱31中心线，通过导向滑轮32绕至起重绞机7。起重绳26沿着龙门架横梁30及龙门架门柱31的中心可以确保起重绳26起吊部分长度不因龙门摇摆起重机8的变幅而发生变化。

下面将详述本实用新型的漂浮物打捞设备的整个工作过程。

打捞时，先通过打捞船拖曳回转拦截臂装置1而定位并启动张开的打捞网装置2进行海上漂浮物打捞，被打捞物进入打捞网装置2的囊网34后，通过起重绞机7绞收起重绳26，囊网34网口即被收紧，通过抽缝合绳绞机6绞收抽缝合绳25，实现打捞网身网33与囊网34的分离。分离后的囊网34在起重绞机7绞收起重绳26及水流作用下后移至船尾，并将打捞物起吊至横向防摇装置28限定位置，再经龙门摇摆起重机8的变幅实现打捞物起吊上船，在打捞物起吊过程中通过纵摇限摆装置39的纵摇限摆绞机35的收放，可以限定横向防摇装置28的纵向摆幅。最后通过回转拦截臂装置1的变幅、回转功能将放在海上的拦截臂臂架11收回至船内。

需要说明的是，所述回转拦截臂的“椭圆形箱型浮筒”不仅指椭圆形，而且指其水平横剖面为圆形、矩形、方形或其它形状的箱型构件。打捞网“圆柱形浮子”不仅指圆柱形，而且指球形、椭圆柱形或其它形状的浮子。回转装置为双马达并联驱动，也可以采用单马达驱动。另外，实施例中为右侧打捞，打捞设备也可安装在左侧进行左侧打捞，或增加相同设备在左右两侧同时进行打捞。本实施例中的打捞网和起吊设备是针对固态物体的，打捞网和起吊方式还可根据被打捞物的对象不同，进行某些改动，如：被打捞物是液态，则打捞网不需要囊网和沉子纲、引扬纲等，被打捞物上船也可以通过泵吸或其它方式。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，应理解其中可作各种变化和修改而在广义上没有脱离本发明，所以并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变形都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种漂浮物打捞设备，设置于打捞船上，用于在高海况条件下打捞漂浮在海面上的物体，其特征在于包括：

一端固定于所述打捞船上、另一端具有回转、变幅、可浮于海上的臂架式回转拦截臂装置，包括：一通过回转支座而固定于所述打捞船上的回转台；内端与所述回转台铰接、外端呈自由状的拦截臂臂架；连接于所述拦截臂臂架外端的拦截臂支承架；与所述拦截臂支承架相连的海上浮筒；设于所述回转台上的用于液压驱动的液压回转装置；安装于所述回转台上的拦截臂变幅部件；

一与所述回转拦截臂装置相连接的用于打捞海上漂浮物的打捞网装置，包括：浮于海面上的浮子纲和下沉海里一定深度的沉子纲，所述浮子纲和沉子纲在水中形成水平U形状；与所述浮子纲和沉子纲的两端分别相连的内、外侧曳纲；固定于打捞船上并与所述内侧曳纲的另一端相连接的内曳纲绞机；固定于所述回转台上并与所述外侧曳纲另一端相连的外曳纲绞机；一身网和内、外侧袖网，将所述浮子纲和沉子纲上下连接以形成水平U形张开的网口；设于所述身网后面的囊网；将所述身网和囊网采用活结缝合的抽缝合绳；连接于所述囊网外圈并形成一活扣的起重绳；

一用于将所述打捞网装置打捞的漂浮物起吊上船的龙门摇摆起重机，包括：固定于所述打捞船上的龙门架；一端固定于打捞船上、另一端铰接于所述龙门架上的变幅油缸；固定于所述打捞船上并绕有所述起重绳的起重绞机；连接在所述龙门架上的横向防摇装置，用于限定被打捞物相对所述龙门架的横向摆动；纵向限摆装置，用单根或多根绳索牵引所述横向防摇装置，通过导向滑轮组连接到绞机，通过所述绞机收放控制该绳索的长度来限制所述横向防摇装置的纵向摇摆幅度。

2.如权利要求1所述的漂浮物打捞设备，其特征在于：所述拦截臂臂架为桁架或箱型结构。

3.如权利要求1所述的漂浮物打捞设备，其特征在于：所述漂浮物打捞设备还包括固定在所述打捞船上的前、后绞机，所述拦截臂臂架通过前、后张紧绳绕于所述前、后绞机上。

4.如权利要求1所述的漂浮物打捞设备，其特征在于：所述漂浮物打捞设备还包括固定在所述打捞船上并和抽缝合绳相连接的抽缝合绳绞机，

5.如权利要求1所述的漂浮物打捞设备，其特征在于：所述打捞网装置还包括浮子和沉子，所述浮子纲通过浮子浮于海面，所述沉子纲通过沉子连同所述身网和内、外侧袖网下沉海里一定深度。

6.如权利要求1所述的漂浮物打捞设备，其特征在于：所述浮子纲上还缝接有一盖网，所述盖网当中连接一提上纲。

7.如权利要求1所述的漂浮物打捞设备，其特征在于：所述囊网与多根纵向和横向力纲缝接在一起而形成圆柱形的起吊囊袋，所述囊网周向还配设有若干个起吊环，所述起吊环与所述囊网对应的纵向力纲缝接在一起。

8.如权利要求1或7所述的漂浮物打捞设备，其特征在于：所述起重绳一端按顺序依次穿过所述起吊环，沿囊网外圈形成一个活扣，另一端穿过龙门摇摆起重机的横向防摇装置中心，从龙门架横梁中间的起重导向滑轮沿龙门架横梁及龙门架门柱中心线，通过导向滑轮绕至起重绞机。

9.如权利要求1所述的漂浮物打捞设备，其特征在于：所述横向防摇装置包括：与所述龙门架相连接的支承杆；与所述支承杆下端相铰接的支承盘；与所述支承盘相铰接的防摇爪。

10.如权利要求1或9所述的漂浮物打捞设备，其特征在于：所述纵向限摆装置包括：固定于所述打捞船上的纵摇限摆绞机；一端固定在所述支承杆上、另一端通过纵摇限摆滑轮组绕至所述纵摇限摆绞机的纵摇限摆拉索。

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