潜水器布放回收系统的制作方法

1.本申请涉及船舶布放和海洋装备回收技术领域，并且更为具体地，涉及一种潜水器布放回收系统。


背景技术：

2.潜水器是进行海洋科学考察、海洋环境监测、海洋矿产资源探测的主要装备之一。用潜水器完成对海洋水下的各种科学勘察活动，必须在科考船甲板上安设潜水器布放回收系统，使其具备面对大洋布放潜水器以及在使用完毕后回收潜水器的能力。潜水器的布放与回收深受海况的制约，尤其是在回收阶段，极易碰到难以预期的恶劣海况。如果在恶劣海况下强行进行回收，会对工作人员的安全和设备安全造成极大的威胁。
3.现有技术中，潜水器的布放与回收系统多采用a型架，折臂吊架，其中应用较广泛的是布置在母船甲板上的a形架布放回收装置。a型架一般由a型门架、油缸及其液压系统、止荡装置、绞车及缆绳等等，其对布放回收的要求是具有止荡功能。
4.例如，专利文献“cn101332866a”中就描述了一种潜水器通用型布放回收系统。该布放回收系统包括：包括可摆动的a形架，a形架的两侧铰接摆动伸缩油缸，a形架的上端铰接有摆动架，其特征在于在摆动架下端安设连接座，在连接座的中部设置有铰接销轴，连接座的两侧铰接抗横摇阻尼器，连接座与潜水器导接头或深海拖曳系统的导向滑轮相连，在摆动架的上方分别设有提升绞车和脐带缆导向滑轮。
5.然而，潜水器自身的重量很大，尺寸也很大。尤其对于载人潜水器而言，如果在海况较差的条件下对潜水器进行布放或回收，对操作人员安全和设备安全会造成很大的威胁。现有技术中，虽然有采用止荡装置与潜水器连接对其进行止荡，但是止荡装置与潜水器会通过脐带缆释放入海水中，脐带缆为柔性体，在母船的晃动下，潜水器与止荡装置会随着脐带缆摆动，海况越差，摆动幅度越大，风险也就越大。脐带缆伸出长度越长，潜水器摆动时偏离的位移越大，风险也就越高。
6.因此，本领域中急需一种能够在各种条件下安全可靠地布放和回收潜水器的系统。


技术实现要素：

7.本申请所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足而提供一种用于潜水器的布放回收系统，该系统能够安全可靠地布放和回收多种潜水器，从而提高潜水器布放回收系统的使用效率。
8.提供本申请内容以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步的描述一些概念。本实用新型内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
9.根据本公开的第一方面，公开了一种潜水器布放回收系统，所述系统包括：导轨；滑动底座，安装于所述导轨上；动臂，安装于所述滑动底座上；伸缩臂，安装于所述动臂上；
门形伸缩架，其两端能在所述伸缩臂的腔体内滑动；止荡装置，安装于所述门形伸缩架上；以及液压驱动系统，用于驱动所述滑动底座、所述动臂、所述伸缩臂、所述门形伸缩架和所述止荡装置。
10.根据本申请的优选实施例，所述动臂、所述伸缩臂、所述动臂油缸和所述伸缩臂油缸分别均有两套，两套均平行布置，所述止荡油缸安装在所述止荡装置与所述门形伸缩架之间。
11.根据本申请的优选实施例，所述第一液压驱动装置用于驱动所述滑动底座的滚轮在所述导轨上移动；所述第二液压驱动装置用于驱动所述门形伸缩架在所述伸缩臂的腔体内滑动。
12.根据本申请的优选实施例，所述止荡装置包括内置有弹性阻尼结构的弹性支撑柱。所述导轨和所述滑动底座均为t形结构。所述导轨的t型结构被嵌入到所述滑动底座的t型槽中以便所述滑动底座的两个滚轮在所述导轨的t型结构上滚动。通过所述动臂的摆动，所述门形伸缩架直接伸缩至水面。
13.本实用新型的潜水器布放回收系统采用折叠伸缩式连接，基本不需要脐带缆的辅助，潜水器与止荡装置连接，止荡装置上有钩爪，能够直接与潜水器上的挂钩连接。该系统结构具有折叠功能和伸缩功能，例如，该布放回收系统的门形伸缩架的末端能直接伸缩至距离海面很近的位置甚至是海面上。因此，整个系统不需要脐带缆的辅助，在恶劣的海况下对潜水器进行布放回收，能防止潜水器晃荡，从而保护人员和设备的安全。
14.通过阅读下面的详细描述并参考相关联的附图，这些及其他特点和优点将变得显而易见。应该理解，前面的概括说明和下面的详细描述只是说明性的，不会对所要求保护的各方面形成限制。
附图说明
15.以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文中所描述的概念的仅有的配置。本详细描述包括具体细节以便提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出众所周知的结构和组件以便避免淡化此类概念。
16.为了能详细地理解本实用新型的上述特征所用的方式，可以参照各实施例来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中示出。然而应该注意，附图仅示出了本实用新型的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为该描述可以允许有其它等同有效的方面。
17.在结合附图理解下面阐述的详细描述时，本公开的特征、本质和优点将变得更加明显，在附图中，相同附图标记始终作相应标识。
18.图1示出了现有技术中常用的潜水器布放回收系统的结构框图；
19.图2示出了本实用新型的潜水器布放回收系统的结构框图；
20.图3示出了根据本申请的潜水器布放回收系统的底座3的详细视图；
21.图4示出了根据本申请的底座3与导轨2的配合示意图；以及
22.图5示出了根据本申请的止荡装置10的详细视图。
具体实施方式
23.下面结合附图详细描述本实用新型，本实用新型的特点将在以下的具体描述中得到进一步的显现。
24.以下具体描述参考示出本实用新型的示例性实施例的附图。但是，本实用新型的范围不限于这些实施例，而是由所附权利要求书定义。因此，诸如所示实施例的修改版本之类的在附图所示之外的实施例仍然由本实用新型所包含。
25.本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指的是该实施例可包括特定的特征、结构或特点，但是每一实施例不一定包括该特定的特征、结构或特点。此外，这些短语不一定指相同的实施例。此外，当结合实施例描述具体特征、结构或特性时，应当理解在相关领域的技术人员的知识范围内能够结合其他实施例来实现具体特征、结构或特性，无论是否被显式地描述。
26.如图1所示，其中示出了本领域中常用的潜水器通用型布放回收系统的基本构造。
27.如图所示，该系统包括可摆转的a形架，a形架的两侧铰接摆动伸缩油缸，a形架的上端铰接有摆动架，其特征在于摆动架下段安设连接座，在连接座的中部设置有铰接销轴，连接座的两侧铰接抗横摇阻尼器，连接座与潜水器导接头或深海拖曳系统的导向滑轮相连，在摆动架的上方分别设有提升绞车和脐带缆导向滑轮。
28.如众所周知的，潜水器的重量尺寸都很大。尤其对于载人潜水器而言，在海况较差的条件下强行布放或回收潜水器将对人员安全和设备安全会造成很大的威胁。在如上所述的现有技术中，虽然有采用止荡装置与潜水器连接对其进行止荡，但是止荡装置与潜水器会通过脐带缆释放到海水中。而脐带缆通常为柔性体，在母船的晃动下，潜水器与止荡装置会随着脐带缆摆动，海况越差，摆动幅度则越大，风险也就较大。并且脐带缆伸出长度越长，潜水器摆动时偏离的位移越大，风险也就越高。
29.图2中示出了根据本实用新型的潜水器布放回收系统的结构框图。如图所示，本实用新型中的潜水器布放回收系统采用折叠伸缩式连接，基本不需要脐带缆的辅助，潜水器与止荡装置连接，止荡装置直接与门形伸缩架连接，系统结构具有折叠功能和伸缩功能，布放回收系统的门形伸缩架末端能直接伸缩至距离海面很近的位置甚至是海面上。因此，整个系统不需要脐带缆的辅助，当在恶劣的海况下对潜水器进行布放或回收时，就能有效地防止潜水器晃荡，从而保护人员和设备的安全。
30.下面结合图2来详细描述该潜水器布放回收系统的结构。图中的附图标记如下：
31.1－母船甲板；2－导轨；201－导轨限位块；3－滑动底座；4－动臂；5－动臂油缸；6－伸缩臂油缸；7－伸缩臂；8－门形伸缩架；9－止荡油缸；10－止荡装置；11－潜水器；12－潜水器底座；13－液压源；14－液压马达。
32.根据本实用新型的潜水器布放回收系统主要包括：
33.导轨2、滑动底座3、动臂4、伸缩臂7、门形伸缩架8、止荡装置10和液压驱动系统。
34.其中液压驱动系统包括：动臂油缸5、伸缩臂油缸6、止荡油缸9、液压源13和液压马达14以及内置于滑动底座3中的第一液压驱动装置，和内置于伸缩臂7中的第二液压驱动装置。其中第一液压驱动装置用于驱动滑动底座3的滚轮在导轨上滚动，而第二液压驱动装置用于驱动门形伸缩架8在伸缩臂7的腔体内部滑动。母船甲板1上安装有两个平行t形导轨2，导轨2与船尾垂直布置。导轨的两端分别装有导轨限位块201。
35.图3示出了根据图2所述的本实用新型的潜水器布放回收系统的滑动底座3的详细结构图。
36.如图所示，滑动底座3包括：滑座301、轴承302、滚轮303、安装座304和内置的第一液压驱动装置305。滑座301下端有底座t形滑槽3011，t形滑槽3011嵌入到导轨2中，滑槽3011沿着导轨2滑动。滑座301的两端有轴承安装孔，分别安装有4个轴承302。在轴承位置处，安装有两个滚轮303，滚轮303的外周表面刚好与t形滑槽的上表面相切，保证滚轮外周表面能与导轨贴合。滑动底座内部是空腔，用于安装内置的第一液压驱动装置305。由液压马达14驱动，使滑动底座能沿着导轨滑动。采用液压系统重载驱动能力强，刚度大，制动能力好。布放或回收过程中，布放回收系统的力臂长，力矩较大，底座承受载荷较大，滑座采用t形槽结构，底座承受能力强。
37.滑座301与安装座304铰接，安装座304上有动臂安装孔3041和动臂油缸安装孔3042。为了增强安装孔的强度，安装孔两侧增加了加强凸台(未示出)。
38.动臂4的一端与底座动臂安装孔3041铰接。动臂油缸5缸体一端与底座动臂安装孔3042铰接，活塞一端与动臂4上的凸耳801铰接。
39.伸缩臂7的一端有两个铰接孔，末端凸耳801上的铰接孔与伸缩臂油缸6的活塞端铰接，另一铰接孔与动臂4的另一端铰接。伸缩臂油缸6的缸体端与动臂4上的凸耳801铰接。
40.动臂4、动臂油缸5、伸缩臂油缸6和伸缩臂7分别均有两套，两套均平行布置。
41.伸缩臂7为内部空腔体，门形伸缩架8的两端能在伸缩臂7的腔体内部滑动，由内置于伸缩臂内部腔体的第二液压驱动装置(图中未示出)来驱动。
42.图4中示出了底座3与导轨2的配合示意图。
43.两个滑动底座3通过滑槽3011被平行布置在导轨2上，两个底座的连线与导轨垂直。滑槽3011使得滑动底座3沿着导轨2滑动。
44.图5示出了根据本申请的止荡装置10的详细视图。
45.如图4所示，止荡装置10被安装在潜水器布放回收系统的对称平面处，与门形伸缩架8对称中心处的凸耳801铰接。当动臂4与伸缩臂7的转动幅度变化时，在潜水器的重力下，止荡装置10会绕铰接位置转动，使其一直保持垂直状态。
46.为了防止母船晃动时，止荡装置10会随之摆动，影响人员或设备的安全性，在止荡装置10和门形伸缩架8之间增加了止荡油缸9，油缸9的缸体端与门形伸缩架8的凸耳801铰接，活塞端与止荡装置10侧端的凸耳801铰接。止荡油缸9为液压控制，随着摆动幅度的变化，通过反馈的压力信号，调节液压油缸释放部分动压，达到阻止止荡装置10摆动的效果。
47.止荡装置10的挂钩1001与潜水器11相连接，弹性支撑柱1002下表面与潜水器11的上表面相接触，弹性支撑柱1002内置有弹性阻尼结构，支撑柱能在支撑柱套筒内伸缩。在弹性阻尼结构的作用下，能防止潜水器11大幅度晃动，达到止荡的功能。
48.如上所述，根据本实用新型的潜水器布放回收系统采用折叠伸缩式连接，基本不需要脐带缆的辅助，潜水器与止荡装置连接，止荡装置直接与门形伸缩架连接，系统结构具有折叠功能和伸缩功能，布放回收系统的门形伸缩架末端能直接伸缩至距离海面很近的位置甚至是海面上。整个系统不需要脐带缆的辅助，在恶劣的海况下对潜水器进行布放回收，能防止潜水器晃荡，从而保护人员和设备的安全。
49.与现有技术中常用的潜水器布放回收系统相比，本实用新型中描述的潜水器布放
回收系统主要具有以下优势。
50.第一，本实用新型采用了液压驱动系统，并使用本领域成熟的液压控制技术进行控制，从而结构简单，实现难度小。
51.第二，本实用新型采用t型导轨嵌入t型槽滑动底座中，在强度上能克服起吊时因力臂较长产生的较大力矩。动臂和门形伸缩架采用工字结构，强度较大，并且结构尺寸调整空间大，适用于重型、中小型海洋装备的布放或回收，适用范围广。
52.第三，本实用新型通过动臂的摆动，门形伸缩架可直接伸缩至水面，实现潜水器与水面直接接触，从而摆脱了脐带缆等柔性体的辅助释放，直接采用伸缩式结构布放，止荡效果好，可靠性和安全性大。
53.以下结合以上附图来描述本实用新型的潜水器布放回收系统的布放和回收过程。
54.潜水器11的布放过程主要如下所述。
55.步骤1：潜水器11随潜水器11的底座移动至布放回收系统正下方，启动液压源13，控制滑动底座3中的液压马达14，把布放回收系统移动到合适的位置，然后使滑动底座3处于制动状态；控制动臂油缸5和伸缩臂油缸6，使伸缩臂7处于垂直状态，止荡装置10的挂钩1001处于潜水器11的起吊位置的正上方。控制伸缩臂7内部的第二液压驱动装置，伸长门形伸缩架8，对接潜水器11的起吊位置并进行连接。
56.步骤2：滑动底座3处于制动状态，控制伸缩臂7内部的第二液压装置，收缩门形伸缩架8，对潜水器11进行起吊。
57.步骤3：伸缩臂7内部的液压系统、动臂油缸5和伸缩臂油缸6处于制动状态，启动液压马达14，控制滑动底座3沿着导轨往母船边沿方向移动。移动到导轨端部限位块处，制动滑动底座3。
58.步骤4：伸缩臂7内部的液压系统处于制动状态，控制动臂油缸5收缩使动臂4下摆，调整伸缩臂油缸6使伸缩臂7处于垂直状态，此时潜水器11被起吊至船舷外。
59.步骤5：继续控制动臂油缸5收缩使动臂下摆，调整伸缩臂油缸6使伸缩臂7处于垂直状态，把潜水器11起吊至船舷以下海面之上的位置。
60.步骤6：制动动臂油缸5和伸缩臂油缸6，控制伸缩臂7内部的第二液压驱动装置，使门形伸缩架8往下伸出，把潜水器11起吊至海水表面甚至海水中，然后带潜水器11进行释放，完成潜水器11的布放操作。
61.当回收潜水器11时，潜水器11与止荡装置10对接完成后，回收步骤与布放步骤相反地进行。
62.基于本教导，本领域技术人员应领会，本公开的范围旨在覆盖本公开的任何方面，不论其是与本公开的任何其他方面相独立地还是组合地实现的。例如，可以使用所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本公开的范围旨在覆盖使用作为所阐述的本公开的各个方面的补充或者与之不同的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的此类装置或方法。应当理解，所披露的本公开的任何方面可由权利要求的一个或多个元素来实施。
63.措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。尽管本文描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之内。虽然提到了优选方面的一些益处和优点，但本
公开的范围并非旨在被限定于特定益处、用途或目标。相反，本公开的各方面旨在能宽泛地应用于不同的技术、系统配置、网络和协议，其中一些作为示例在附图以及以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定义。
64.如本文所使用的，引述一列项目中的“至少一个”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。作为示例，“a、b或c中的至少一个”旨在涵盖：a、b、c、a
‑
b、a
‑
c、b
‑
c、以及a
‑
b
‑
c。
65.将理解，权利要求并不被限定于以上所解说的精确配置和组件。可在以上所述的方法和装置的布置、操作和细节上作出各种修改、变更和变型而不会背离权利要求的范围。
66.尽管上述内容针对本公开的各方面，然而可设计出本公开的其他和进一步的方面而不会脱离其基本范围，且其范围是由所附权利要求来确定的。