具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)，其包括水面吊放系統(tǒng)和水下吊放系統(tǒng)，水面吊放系統(tǒng)由鋼纜絞車馬達(dá)等構(gòu)成，吊放鋼纜的一端繞過吊放鋼纜定滑輪后掛在一個(gè)中繼站上，鋼纜絞車馬達(dá)與吊放鋼纜絞車連接，吊放鋼纜的另一端與吊放鋼纜絞車連接；水下吊放系統(tǒng)由承重電纜絞車馬達(dá)等構(gòu)成，承重電纜吊放定滑輪位于吊放鋼纜定滑輪的一側(cè)，承重電纜的另一端繞過承重電纜吊放定滑輪后與中繼站連接，承重電纜絞車與承重電纜絞車馬達(dá)連接，承重電纜驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪連接，承重電纜排纜機(jī)構(gòu)位于承重電纜絞車的側(cè)面。本實(shí)用新型可有效保護(hù)承重電纜，同時(shí)便于潛水器的布放與回收。
【專利說明】具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)，特別是涉及一種具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]潛水器是指具有水下觀察和作業(yè)能力的活動(dòng)深潛水裝置。主要用來執(zhí)行水下考察、海底勘探、海底開發(fā)和打撈、救生等任務(wù)，并可以作為潛水員活動(dòng)的水下作業(yè)基地，又稱深潛器、可潛器。潛水器在水下作業(yè)通常有兩種形式:一種為自航式潛水器，潛水器在水下自由航行，自我控制，潛水器自帶電能。另外一種為水面電纜控制式潛水器，潛水器通過電纜與水面發(fā)生通訊、控制或電力傳輸聯(lián)系。潛水器和水面聯(lián)系的電纜通常具有一定承載重量的能力。水面布放與回收系統(tǒng)在潛水器布放階段，將潛水器吊放至水面。在潛水器下潛階段，對(duì)電纜進(jìn)行放纜管理。在上浮階段，對(duì)電纜進(jìn)行回收管理。潛水器回到水面后，將潛水器吊放回收至母船甲板。帶纜潛水器在海上使用過程中，由于與母船有電纜聯(lián)系，而潛水器水面支持母船受到海上風(fēng)浪流作用，會(huì)產(chǎn)生各種縱搖、橫搖、垂蕩等各種不利于潛水器布放與回收作業(yè)的工況。在惡劣海況下，母船晃動(dòng)甚至可以崩斷承重電纜。承重電纜是帶纜潛水器的關(guān)鍵部件。電纜斷裂極有可能產(chǎn)生潛水器毀沉海底的毀滅性事故。此外，對(duì)于大深度的帶纜潛水器，承重電纜的長(zhǎng)度可達(dá)幾千米，甚至上萬米。承重電纜必須在布放與回收系統(tǒng)的電纜絞車上進(jìn)行整齊排纜，多層排纜后，承重電纜發(fā)生擠壓變形，導(dǎo)致亂纜，承重電纜亂纜后無法進(jìn)行布放與回收。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)，其可有效保護(hù)承重電纜，同時(shí)便于潛水器的布放與回收。
[0004]本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:一種具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)，其特征在于，其包括水面吊放系統(tǒng)和水下吊放系統(tǒng)，水面吊放系統(tǒng)由鋼纜絞車馬達(dá)、吊放鋼纜絞車、吊放鋼纜、吊放鋼纜定滑輪構(gòu)成，吊放鋼纜的一端繞過吊放鋼纜定滑輪后掛在一個(gè)中繼站上，鋼纜絞車馬達(dá)與吊放鋼纜絞車連接，吊放鋼纜的另一端與吊放鋼纜絞車連接；水下吊放系統(tǒng)由承重電纜絞車馬達(dá)、承重電纜絞車、承重電纜排纜機(jī)構(gòu)、承重電纜、第二承重電纜導(dǎo)向定滑輪、承重電纜擺動(dòng)滑輪、承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪、承重電纜驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、承重電纜摩擦定滑輪、承重電纜配載動(dòng)滑輪、第一承重電纜導(dǎo)向定滑輪、承重電纜吊放定滑輪、承重電纜構(gòu)成，承重電纜吊放定滑輪位于吊放鋼纜定滑輪的一側(cè)，承重電纜的一端依次繞過第二承重電纜導(dǎo)向定滑輪、承重電纜擺動(dòng)滑輪、承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪、承重電纜摩擦定滑輪、承重電纜配載動(dòng)滑輪、第一承重電纜導(dǎo)向定滑輪后與承重電纜絞車連接，承重電纜的另一端繞過承重電纜吊放定滑輪后與中繼站連接，承重電纜絞車與承重電纜絞車馬達(dá)連接，承重電纜驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪連接，承重電纜排纜機(jī)構(gòu)位于承重電纜絞車的側(cè)面。
[0005]優(yōu)選地，所述中繼站和一個(gè)潛水器連接。
[0006]優(yōu)選地，所述承重電纜吊放定滑輪、吊放鋼纜定滑輪都與一個(gè)門吊連接，門吊與一個(gè)門吊擺動(dòng)油缸連接。
[0007]優(yōu)選地，所述門吊與一個(gè)門架底之間通過一個(gè)門架插銷進(jìn)行連接。
[0008]優(yōu)選地，所述門吊分為上下兩段，門吊的上下兩段通過折疊銷連接。
[0009]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:載人或無人纜控潛水器通過本實(shí)用新型將潛水器吊放入水，進(jìn)行水下作業(yè)。作業(yè)完成后，通過本實(shí)用新型將潛水器回收到水面。在潛水器吊放入水、水下作業(yè)、回收至水面等各個(gè)階段，對(duì)潛水器的承重電纜均具有良好保護(hù)作用。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)潛水器在布放回收過程中母船升沉?xí)r對(duì)承重電纜的升沉補(bǔ)償保護(hù)，通過摩擦驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)方式放松承重電纜在電纜絞車上的張力，使得電纜在電纜絞車上排纜整齊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)的側(cè)面示意圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)的俯視圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型中門吊的四種狀態(tài)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0014]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)包括水面吊放系統(tǒng)和水下吊放系統(tǒng)。
[0015]潛水器I (潛水器可以是大深度帶纜式潛水器)通常通過中繼站2將潛水器和中繼站一起運(yùn)送至深海一定深度后，潛水器I與中繼站2脫離。潛水器I在深海進(jìn)行航行并作業(yè)，中繼站2通過承重電纜6維持在一定深度不動(dòng)。承重電纜6不僅要承擔(dān)中繼站在水中的重量，而且要通過內(nèi)部電纜保持潛水器I與母船的數(shù)據(jù)通信、電力傳輸、控制等。潛水器I和中繼站2在水面的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在水下重量。如果通過承重電纜6將潛水器I和中繼站2整體從母船甲板吊放至水下，則承重電纜6強(qiáng)度不夠。因此，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了兩套吊放系統(tǒng):一套為水面吊放系統(tǒng)，一套為水下吊放系統(tǒng)。
[0016]水面吊放系統(tǒng)由鋼纜絞車馬達(dá)19、吊放鋼纜絞車20、吊放鋼纜5、吊放鋼纜定滑輪18構(gòu)成，吊放鋼纜5的一端繞過吊放鋼纜定滑輪18后掛在中繼站2上，鋼纜絞車馬達(dá)19與吊放鋼纜絞車20連接，吊放鋼纜5的另一端與吊放鋼纜絞車20連接。在水面狀態(tài)下，潛水器I和中繼站2通過掛鉤連接。通過吊放鋼纜絞車20將潛水器I和中繼站2 —起起吊到一定空中高度。打開門吊擺動(dòng)油缸4，將門吊3伸出船舷，下放吊放鋼纜5，將潛水器I和中繼站2整體吊放到水下約三米至五米。水面母船控制中繼站上的拔銷機(jī)構(gòu)，將中繼站2與吊放鋼纜5分離。潛水器和中繼站入水后，重量會(huì)大大降低。吊放鋼纜5與中繼站分離后，潛水器I和中繼站2的水下重量轉(zhuǎn)化為由承重電纜6承擔(dān)。這時(shí)，潛水器I和中繼站2的水下承重轉(zhuǎn)化為第二吊放系統(tǒng)即水下吊放系統(tǒng)吊放。
[0017]水下吊放系統(tǒng)由承重電纜絞車馬達(dá)24、承重電纜絞車22、承重電纜排纜機(jī)構(gòu)21、承重電纜6、第二承重電纜導(dǎo)向定滑輪8、承重電纜擺動(dòng)滑輪7、承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪9、承重電纜驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23、承重電纜摩擦定滑輪10、承重電纜配載動(dòng)滑輪12、第一承重電纜導(dǎo)向定滑輪11、承重電纜吊放定滑輪17、承重電纜6構(gòu)成，承重電纜吊放定滑輪17位于吊放鋼纜定滑輪18的一側(cè)，承重電纜6的一端依次繞過第二承重電纜導(dǎo)向定滑輪8、承重電纜擺動(dòng)滑輪7、承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪9、承重電纜摩擦定滑輪10、承重電纜配載動(dòng)滑輪12、第一承重電纜導(dǎo)向定滑輪11后與承重電纜絞車22連接，承重電纜6的另一端繞過承重電纜吊放定滑輪17后與中繼站2連接，承重電纜絞車22與承重電纜絞車馬達(dá)24連接，承重電纜驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23驅(qū)動(dòng)承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪9連接，承重電纜排纜機(jī)構(gòu)21位于承重電纜絞車22的側(cè)面。承重電纜吊放定滑輪17、吊放鋼纜定滑輪18都與門吊3連接，門吊3與一個(gè)門吊擺動(dòng)油缸4連接。
[0018]承重電纜絞車22通過傳動(dòng)齒輪組13控制承重電纜排纜機(jī)構(gòu)21的排纜。傳動(dòng)齒輪組13的作用是通過齒輪傳動(dòng)，承重電纜絞車22每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，帶動(dòng)承重電纜排纜機(jī)構(gòu)21向前行進(jìn)與承重電纜6直徑相同的距離，這樣可以保證承重電纜6與承重電纜絞車22的卷筒距離保持垂直，使得排纜整齊。承重電纜6需要收纜時(shí)，承重電纜驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23驅(qū)動(dòng)承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪9收纜。承重電纜6在進(jìn)入承重電纜摩擦定滑輪10之前有較大張力用于提升潛水器I和中繼站2。承重電纜6在承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪9和承重電纜摩擦定滑輪10之間經(jīng)過多次纏繞，其摩擦力大大增加。因此，承重電纜6進(jìn)入承重電纜擺動(dòng)滑輪7，其纜繩張力非常低。承重電纜6在承重電纜絞車22上的纏繞是底張力狀態(tài)纏繞。既可以保障承重電纜6能夠在承重電纜絞車2上整齊排纜，又可保障承重電纜6纏繞至承重電纜絞車22上后處于張力放松狀態(tài)。
[0019]啟動(dòng)承重電纜驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23收纜的同時(shí)，還要啟動(dòng)承重電纜絞車馬達(dá)24排放承重電纜到承重電纜絞車22上。在這過程中，承重電纜驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23的收纜速度應(yīng)當(dāng)略大于承重電纜絞車馬達(dá)24收纜速度。當(dāng)承重電纜絞車馬達(dá)24收纜速度過快時(shí)，承重電纜擺動(dòng)滑輪7受力增加，承重電纜擺動(dòng)滑輪7向上運(yùn)動(dòng)，觸發(fā)限位開關(guān)，限位開關(guān)控制承重電纜絞車馬達(dá)24降低收纜速度，實(shí)現(xiàn)了承重電纜驅(qū)動(dòng)馬達(dá)23和承重電纜絞車馬達(dá)24收放動(dòng)作的同步性。
[0020]中繼站2吊放至深海后，母船在海上會(huì)出現(xiàn)一定的升沉與晃動(dòng)。母船升沉與晃動(dòng)過大、過急時(shí)，承重電纜6的張力增加，增加的張力甚至?xí)罃喑兄仉娎|6。為解決這一問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了承重電纜配載動(dòng)滑輪12。當(dāng)承重電纜6張力突然增加到一定值時(shí)，會(huì)提升承重電纜配載動(dòng)滑輪12。承重電纜6放纜，起到對(duì)母船的升沉補(bǔ)償功能，保護(hù)承重電纜
6。當(dāng)承重電纜6的張力降低后，承重電纜配載動(dòng)滑輪12通過自重下降復(fù)位。
[0021]門吊3與門架底座14之間通過門架插銷16進(jìn)行連接。門吊擺動(dòng)油缸4驅(qū)動(dòng)門吊3繞門架插銷16轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)吊放門吊3伸出船舷吊放潛水器I入水和從船舷將潛水器I回收至甲板功能。圖3中數(shù)字標(biāo)記25表示門吊3伸出船舷狀態(tài)，數(shù)字標(biāo)記26表示門吊3直立狀態(tài)，數(shù)字標(biāo)記28表示將潛水器I回收至甲板狀態(tài)，數(shù)字標(biāo)記29表示門吊3完成吊放作業(yè)后不使用時(shí)的存儲(chǔ)狀態(tài)。
[0022]門吊3分為上下兩段，上下兩段通過折疊銷27連接。本吊放系統(tǒng)需要運(yùn)輸時(shí)，將門吊3上下兩段折疊，從而降低吊放系統(tǒng)的總高度，便于運(yùn)輸和存儲(chǔ)。在運(yùn)輸和存儲(chǔ)時(shí)，要插上限位銷15，以防止門吊3晃動(dòng)。
[0023]針對(duì)潛水器水面重、水下輕的特點(diǎn)，本實(shí)用新型設(shè)置兩套吊放系統(tǒng)，一套鋼纜吊放系統(tǒng)用于吊放潛水器入水和將潛水器從水面回收到母船甲板上。另外一套承重電纜吊放系統(tǒng)將潛水器運(yùn)送至深海。
[0024]在承重電纜吊放系統(tǒng)中通過設(shè)置配重動(dòng)滑輪實(shí)現(xiàn)對(duì)母船的升沉補(bǔ)償。在母船升沉過程中可保護(hù)承重電纜受力不超過規(guī)定范圍，防止承重電纜崩斷。
[0025]通過驅(qū)動(dòng)定滑輪與摩擦定滑輪多次纏繞方式，降低承重電纜在承重電纜絞車上的張力，從而實(shí)現(xiàn)承重電纜在承重電纜絞車上底張力纏繞，并能整齊排放，防止亂纜。
[0026]通過設(shè)置擺動(dòng)滑輪觸動(dòng)限位開關(guān)方式，協(xié)調(diào)承重電纜驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和承重電纜絞車馬達(dá)的收放速度。承重電纜的繞線順序?yàn)閺臐撍鞯闹欣^器繞過承重電纜吊放定滑輪到第一承重電纜導(dǎo)向定滑輪，到承重電纜配載動(dòng)滑輪，到承重電纜摩擦定滑輪，到承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪，到承重電纜擺動(dòng)滑輪，到第二承重電纜導(dǎo)向定滑輪，到承重電纜絞車排纜機(jī)構(gòu)，到承重電纜絞車。吊放鋼纜繞線順序?yàn)殇摾|絞車到吊放鋼纜定滑輪，再到潛水器中繼站掛鉤點(diǎn)。
[0027]本實(shí)用新型充分利用母船上已有的門吊裝置，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)升沉補(bǔ)償和保護(hù)承重電纜受力不超過規(guī)定的范圍，可以替代昂貴的升沉補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。
[0028]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)，其特征在于，其包括水面吊放系統(tǒng)和水下吊放系統(tǒng)，水面吊放系統(tǒng)由鋼纜絞車馬達(dá)、吊放鋼纜絞車、吊放鋼纜、吊放鋼纜定滑輪構(gòu)成，吊放鋼纜的一端繞過吊放鋼纜定滑輪后掛在一個(gè)中繼站上，鋼纜絞車馬達(dá)與吊放鋼纜絞車連接，吊放鋼纜的另一端與吊放鋼纜絞車連接；水下吊放系統(tǒng)由承重電纜絞車馬達(dá)、承重電纜絞車、承重電纜排纜機(jī)構(gòu)、承重電纜、第二承重電纜導(dǎo)向定滑輪、承重電纜擺動(dòng)滑輪、承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪、承重電纜驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、承重電纜摩擦定滑輪、承重電纜配載動(dòng)滑輪、第一承重電纜導(dǎo)向定滑輪、承重電纜吊放定滑輪、承重電纜構(gòu)成，承重電纜吊放定滑輪位于吊放鋼纜定滑輪的一側(cè)，承重電纜的一端依次繞過第二承重電纜導(dǎo)向定滑輪、承重電纜擺動(dòng)滑輪、承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪、承重電纜摩擦定滑輪、承重電纜配載動(dòng)滑輪、第一承重電纜導(dǎo)向定滑輪后與承重電纜絞車連接，承重電纜的另一端繞過承重電纜吊放定滑輪后與中繼站連接，承重電纜絞車與承重電纜絞車馬達(dá)連接，承重電纜驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)承重電纜驅(qū)動(dòng)定滑輪連接，承重電纜排纜機(jī)構(gòu)位于承重電纜絞車的側(cè)面。
2.如權(quán)利要求1所述的具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼站和一個(gè)潛水器連接。
3.如權(quán)利要求1所述的具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)，其特征在于，所述承重電纜吊放定滑輪、吊放鋼纜定滑輪都與一個(gè)門吊連接，門吊與一個(gè)門吊擺動(dòng)油缸連接。
4.如權(quán)利要求3所述的具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)，其特征在于，所述門吊與一個(gè)門架底之間通過一個(gè)門架插銷進(jìn)行連接。
5.如權(quán)利要求3所述的具有升沉補(bǔ)償和張力保護(hù)功能的纜控潛水器甲板吊放系統(tǒng)，其特征在于，所述門吊分為上下兩段，門吊的上下兩段通過折疊銷連接。
【文檔編號(hào)】B66D1/36GK203833517SQ201420198106
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】胡勇, 崔維成, 郭威, 王芳, 潘彬彬 申請(qǐng)人:上海海洋大學(xué)