CN210347178U - 一种分体式深海可移动电视抓斗 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种分体式深海可移动电视抓斗，包含分体设置的电气机构和抓斗机构，电气机构与抓斗机构通过高强度的绳索连接，电气机构与抓斗机构之间还设置有管线，管线包括电气线路和液压管路；本方案的抓斗部分与电气部分分离，并各自装配，通过不锈钢链等绳索连接，装配更加简单方便，便于拆卸，降低了维修成本；独立的抓斗机构比整体式抓斗体积和重量更小，便于布放及抓取样本，能应对更加复杂的海底地形；工作时产生的冲击震动基本存在于耐冲击震动的抓斗上，对电气机构上布置的大量电气元件及其他元器件起到了保护作用，大大提高了电视抓斗的寿命，节约了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种分体式深海可移动电视抓斗，属于深海大洋海底采矿设备领域。
背景技术
随着海洋技术的发展，海洋资源如锰结核、钴结壳、可燃冰、硫化物等对于现代社会发展具有巨大吸引力，其他如海底岩石样本、海底沉积物等对于地球科学研究及海洋生物研究具有重要意义。目前海底资源采样方法不多，最初通过抓斗拖网的方法，由于拖网对海底破坏较大，容易出现丢失等情况，逐渐放弃了使用。后来出现通过钢缆放下至海底的抓斗，但不具备电视功能，对于能够采集到海底资源样本存在巨大的未知数，尤其在复杂的海底地形下，抓斗容易出现翻转、撞击、卡死等情况，使得抓斗的采样成功率大大降低，并且其供电方式是通过蓄电池供电，续航受到极大的限制，大大降低了工作效率。
2003年，在国家“863”和中国大洋协会专项资金的支持下，我国成功研制出第一台适合6000米深海作业的深海电视抓斗。此后，深海电视抓斗相关技术不断更新迭代，日趋成熟。但是近年来，我国对海洋产业愈加重视，海洋产业也得到了迅速的发展，这对深海采样装备也提出了更高的要求。
目前，最新的电视抓斗采用整体式的解决方案，即电视抓斗抓斗机构、液压系统及控制系统等零部件装配在一起，装配较为复杂。整体式电视抓斗在抓取某些复杂海底地形下的资源类样本时，比如海山斜坡，由于整个电视抓斗体积和重量较大，不便于布放和抓取样本。而且抓斗在抓取岩石类样本或发生碰撞时，可能会产生较大的冲击震动，由于整个装置是刚性联接，震动会经过斗体传递到整个装置，这对整个电视抓斗的耐冲击震动的要求较高，容易造成损坏；而且如果某一个零部件或元器件的失效，可能导致拆卸整个抓斗进行维修，维修极其不便，维修成本也较高。
实用新型内容
本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种分体式深海可移动电视抓斗。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种分体式深海可移动电视抓斗，包含分体设置的电气机构和抓斗机构，电气机构与抓斗机构通过高强度的绳索连接，电气机构与抓斗机构之间还设置有管线，管线包括电气线路和液压管路。
优选的，所述绳索为不锈钢链或高强度的钢丝绳、尼龙绳。
优选的，所述电气机构上设置有液压系统，抓斗机构上设置有液压缸和左右斗体，左右斗体上设置有破碎齿，液压系统通过液压管路控制液压缸，液压缸控制左右斗体的开启和关闭。
优选的，所述抓斗机构上设置有激光定位器、斗内摄像机和斗内照明灯。
优选的，所述电气机构上设置有声呐，抓斗机构上设置有闪光灯和抓斗前部摄像机。
优选的，所述电气机构上设置有高清照相机、高清摄像机和抓斗顶部闪光灯。
优选的，所述电气机构上设置有推进器。
优选的，所述电气机构上设置有高度计。
优选的，所述电气机构上设置有系统参数仪表盘、系统状态摄像机和仪表盘照明灯。
由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
①本方案的分体式深海可移动电视抓斗，抓斗部分与电气部分分离，并各自装配，通过不锈钢链等绳索连接，装配更加简单方便。
②抓斗机构作为实际抓取采样部分，比整体式抓斗体积和重量更小，便于布放及抓取样本，能应对更加复杂的海底地形。
③耐冲击震动性更强，冲击震动主要由抓斗抓取岩石类样本或发生碰撞时产生，抓斗是钢质焊接件，耐冲击震动较强，而抓斗工作时，不锈钢链处于放松状态，对冲击震动有很大的减缓作用，因此，工作时产生的冲击震动基本存在于耐冲击震动的抓斗上，对电气机构上布置的大量电气元件及其他元器件起到了保护作用，大大提高了电视抓斗的寿命，节约了成本。
④分体式的深海可移动电视抓斗，其抓斗机构与电气机构在结构上相互独立，便于拆卸，在维修上更加方便，降低了维修成本。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
附图1为分体式深海可移动电视抓斗的结构示意图；
附图2为分体式深海可移动电视抓斗的一种实施方式的示意图；
附图3为本实用新型所述的抓斗机构的结构示意图；
附图4为系统参数仪表盘的监控方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1-3所示，本实用新型所述的一种分体式深海可移动电视抓斗，包含分体设置的电气机构1和抓斗机构6，电气机构1与抓斗机构6通过高强度的绳索4连接，绳索4长度可以根据实际进行调节，其最大长度能够让抓斗机构实现水下布放，绳索4为不锈钢链或高强度的钢丝绳、尼龙绳等其他不同材质可用于连接的物体；所述电气机构1与抓斗机构6之间还设置有管线5，管线5包括电气线路和液压管路。
电气机构1为各电气部件的安装架，抓斗机构6为各抓斗部件的安装架。
所述电气机构1上设置有推进器2、液压系统3、电气系统及补偿系统13、高度计10、高清照相机11、高清摄像机12、系统参数仪表盘14、系统状态摄像机15、仪表盘照明灯26、抓斗顶部闪光灯27和声呐28；所述抓斗机构6上设置有液压缸7、左右斗体8、激光定位器16、斗内摄像机17、斗内照明灯18、闪光灯19和抓斗前部摄像机20。
其中，电气系统及补偿系统13是电视抓斗系统的控制和数据信号采集部件，用于控制液压系统3、照明灯26、高度计10、高清照相机11、高清摄像机12、系统状态摄像机15、激光定位器16、斗内摄像机17、斗内照明灯18、闪光灯19、抓斗前部摄像机20、仪表盘照明灯26、抓斗顶部闪光灯27的开启和关闭，并采集传输其中的视频信号和其他数据信号。
液压系统3和电气系统及补偿系统13通过管线5的电气线路和液压管路与抓斗机构6上的液压缸7、激光定位器16、斗内摄像机17、斗内照明灯18、闪光灯19、抓斗前部摄像机20进行通讯和连接，油管通过快速接头进行连接，方便拆装。
在电气机构1中，推进器2对称分布在电气机构1上，通过控制推进器2可以实现电视抓斗系统的旋转；抓斗顶部闪光灯27安装在电气本体1底部，通过与高清照相机11的配合对抓斗周围环境进行拍照，并且抓斗顶部闪光灯27的常亮灯配合高清摄像机12对绳索4的松弛拉紧状态，以及与下部抓斗本体6的距离进行实时监控，并且抓斗顶部闪光灯27与高清照相机12分别安装在电气本体1的两侧，保证其之间有一定间隔位置；高清照相机11安装于电气本体1前部，竖直向下，拍摄抓斗本体6前部周围环境照片，其安装位置离抓斗顶部闪光灯27有一定距离,两者朝向于海底同一个区域，即抓斗本体6前部环境区域；高度计10用于测量抓斗系统离地高度，当电视抓斗距离海底很近时，可以降低电视抓斗的下方速度。
在抓斗机构6中，液压系统3通过液压管路控制液压缸7，液压缸7控制左右斗体8的开启和关闭；左右斗体8上面焊接有破碎齿9，破碎齿9的材料为硬质合金，用于破碎岩石类样本，破碎齿磨损后需进行更换；激光定位器16平行对称地安装在抓斗本体6内部的两侧上，其方向为竖直向下，通过斗内摄像机17可以看见激光定位器16在海底底部的反射斑点，通过反射斑点确定抓斗下降采样区域；斗内摄像机17和斗内照明灯18安装与抓斗本体6内部，方向是竖直向下；在左右斗体8关闭之前，通过斗内摄像机17可以观测采样目标区域的海底情况，当左右斗体8关闭后，可以看见抓斗内部样本情况。
如图4所示，液压系统3和电气系统及补偿系统13的油液压力值等参数通过液压表在系统参数仪表盘14进行显示，通过系统状态摄像机15和仪表盘照明灯26进行实时监控。
如图2所示，电视抓斗整体由海上作业船25运输，海上作业船25上有绞车22、电气控制柜23和监控大屏幕24，电气机构1上连接有铠装水密缆21。
工作时，通过海上作业船25将电视抓斗运送至预定作业区域，通过绞车22和铠装水密缆21将电视抓斗水下工作系统下放至海底，通过铠装水密缆21将海上作业船上的能源和控制系统信号送至水下电视抓斗水下工作系统，并且将水下的视频信号和系统数据实时地传送至电气控制柜23中，通过电气控制柜23将监控视频信号投影至监控大屏幕24进行显示。
当没有采集到样本或者样本不符合要求时，需要重新进行海底资源样本采样，其操作过程如下：
首先通过电气系统及补偿系统13中的姿态传感器，控制推进器2缓慢转动，使得电视抓斗水下工作系统朝向与海上作业船25航行一致，缓慢移动作业船只，拖动抓斗系统缓缓前进，通过高清照相机11和高清摄像机12实时监控抓斗本体6前部区域环境，当符合要求的样本进入激光定位器16反射斑点确定的采集区域时，控制绞车22下放电视抓斗水下工作系统进行目标区域目标抓取。
其中声呐28安装在电视抓斗的电气本体1前部，方向水平向前，监控电视抓斗距离岩壁的距离，闪光灯19与抓斗前部摄像机20安装于抓斗本体6前部，监控抓斗本体6前方环境。
图中以图元的右侧为电视抓斗的前侧方向，即海上作业船25的行进方向。
以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。
Claims (9)
1.一种分体式深海可移动电视抓斗，其特征在于：包含分体设置的电气机构（1）和抓斗机构（6），电气机构（1）与抓斗机构（6）通过高强度的绳索（4）连接，电气机构（1）与抓斗机构（6）之间还设置有管线（5），管线（5）包括电气线路和液压管路。
2.根据权利要求1所述的分体式深海可移动电视抓斗，其特征在于：所述绳索（4）为不锈钢链或高强度的钢丝绳、尼龙绳。
3.根据权利要求1所述的分体式深海可移动电视抓斗，其特征在于：所述电气机构（1）上设置有液压系统（3），抓斗机构（6）上设置有液压缸（7）和左右斗体（8），左右斗体（8）上设置有破碎齿（9），液压系统（3）通过液压管路控制液压缸（7），液压缸（7）控制左右斗体（8）的开启和关闭。
4.根据权利要求1所述的分体式深海可移动电视抓斗，其特征在于：所述抓斗机构（6）上设置有激光定位器（16）、斗内摄像机（17）和斗内照明灯（18）。
5.根据权利要求1所述的分体式深海可移动电视抓斗，其特征在于：所述电气机构（1）上设置有声呐（28），抓斗机构（6）上设置有闪光灯（19）和抓斗前部摄像机（20）。
6.根据权利要求1所述的分体式深海可移动电视抓斗，其特征在于：所述电气机构（1）上设置有高清照相机（11）、高清摄像机（12）和抓斗顶部闪光灯（27）。
7.根据权利要求1所述的分体式深海可移动电视抓斗，其特征在于：所述电气机构（1）上设置有推进器（2）。
8.根据权利要求1所述的分体式深海可移动电视抓斗，其特征在于：所述电气机构（1）上设置有高度计（10）。
9.根据权利要求1所述的分体式深海可移动电视抓斗，其特征在于：所述电气机构（1）上设置有系统参数仪表盘（14）、系统状态摄像机（15）和仪表盘照明灯（26）。
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