一种水下吊点生根装置及深海打捞方法与流程

1.本发明涉及水下作业工具技术领域，尤其是一种水下吊点生根装置及深海打捞方法。


背景技术：

2.深海技术是中国实现海洋强国、交通强国战略的重要保障，深海打捞技术是深海技术的新兴分支，深海打捞既是各项深海高新技术集成应用的重要载体，也伴随着诸多深海共性技术的发展而发展。现有技术中的深海打捞方法是利用打捞母船上搭载的吊机配合吊爪对海底的残骸进行夹持后打捞。此种打捞方法不适用于打捞大吨位、结构复杂的大型打捞物；同时，在打捞过程中需要保证吊爪的夹持位置准确，操作难度高，作业效率低。


技术实现要素：

3.本技术人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的水下吊点生根装置和海底打捞方法，通过拉伸弹簧控制生根爪的收紧与张开，从而实现水下吊点生根装置在残骸上生根，可靠性强，通过设置多个生根点即可完成打捞大型残骸的作业任务；同时，通过机械手简单操作即可完成生根作业，适用于深海环境，并且可以保证打捞作业的效率。
4.本发明所采用的技术方案如下：
5.一种水下吊点生根装置，包括主轴，所述主轴的顶部安装有手柄，主轴的中部配合安装有卡槽套筒，主轴的底部设置有连接座，所述连接座的外侧均匀铰接有数个生根爪，每个生根爪的内侧通过连杆与卡槽套筒连接，卡槽套筒与连接座之间设置有数个拉伸弹簧，每个拉伸弹簧通过第一连接销与连接座的上表面配合安装，每个拉伸弹簧通过第二连接销与卡槽套筒配合安装；主轴的轴端设置有凹槽，所述凹槽的内部通过紧固件与弹性拨片配合安装，同时，弹性拨片安装在卡槽套筒的内部，卡槽套筒的顶部设置有与弹性拨片对应的通槽，初始状态时弹性拨片通过通槽阻止拉伸弹簧下拉卡槽套筒。
6.其进一步技术方案在于：
7.所述连接座对生根爪进行限位，连接座使生根爪与主轴轴线的夹角小于等于90
°
。
8.所述连杆呈h形。
9.所述第一连接销通过轴端螺纹与连接座配合安装，第二连接销安装在卡槽套筒的底部，第二连接销通过轴端螺纹与卡槽套筒配合安装。
10.所述凹槽的内部设置有弹性拨片安装孔，所述弹性拨片安装孔设置有内螺纹。
11.所述生根爪与连接座通过螺栓铰接。
12.所述主轴和手柄通过螺钉连接。
13.一种利用上述水下吊点生根装置的深海打捞方法，包括以下步骤：
14.s1.准备工作，通过深水作业船将潜水器运送至目标海域，通过吊绳将将水下吊点生根装置与深水作业船搭载的吊机连接，通过潜水器的机械手携带钻孔设备及水下吊点生根装置，保证生根爪处于收紧状态；
15.s2.将载人潜水器下放至海水中，载人潜水器逐渐下潜至目标深度；
16.s3.确定残骸生根点；
17.s4.潜水器通过机械手对残骸的生根点进行钻孔，钻孔后形成生根点通孔；
18.s5.机械手通过手柄操作水下吊点生根装置穿过生根点通孔；
19.s6.通过另一机械手按压弹性拨片，使卡槽套筒脱离弹性拨片，拉伸弹簧下拉卡槽套筒使生根爪张开；
20.s7.完成生根作业，潜水器远离残骸后，向海面的深水作业船发送起吊信号；
21.s8.海面上的深水作业船收到起吊信号后，通过吊机将残骸吊起至深水作业船的甲板，完成深海打捞作业。
22.一种利用上述水下吊点生根装置的深海打捞方法的进一步技术方案在于：
23.所述潜水器在左舷和右舷各搭载一台机械手。
24.所述生根点通孔的直径大于生根爪收紧时水下吊点生根装置的外围直径，生根点通孔的直径小于生根爪张开时水下吊点生根装置的外围直径。
25.本发明的有益效果如下：
26.本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过拉伸弹簧控制生根爪的收紧与张开，从而实现生根作业，机械结构设计简单巧妙，耐高压，具备良好的可靠性，适用于多种复杂工况；通过简单按压弹性拨片即可使生根爪张开，操作简单，从而可以保证深海打捞作业的效率。
27.本发明还具有如下优点：
28.(1)采用潜水器配合深水作业船的工作模式，可以对残骸进行准确定位，保证打捞准确性。
29.(2)本发明提供的水下吊点生根装置结构简单，体积小、连接可靠，对作业残骸要求不高，既可以完成对大型打捞物的打捞工作，也适用于对碎片化的打捞物进行打捞，适用于多种工况。
30.(3)通过机械手进行简单操作即可完成生根作业，再通过吊机将残骸打捞至海面，人员由传统的操作角色转变为监督角色，可以有效降低操作员的负担，并提高作业效率。
附图说明
31.图1为本发明的结构示意图。
32.图2为本发明的爆炸图。
33.图3为图1的主视图。
34.图4为图1的侧视图。
35.图5为图1的俯视图。
36.图6为图5中a-a截面的剖视图。
37.图7为本发明工作时收紧的结构示意图。
38.图8为本发明工作时张开的结构示意图。
39.其中：1、主轴；2、生根爪；3、手柄；4、拉伸弹簧；5、连杆；6、弹性拨片；7、卡槽套筒；8、第一连接销；9、第二连接销；10、连接座；11、凹槽；12、弹性拨片安装孔；13、通槽；14、生根点通孔。
具体实施方式
40.下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
41.本发明提供的一种水下吊点生根装置的结构和功能如下：
42.如图1-图8所示，一种水下吊点生根装置，包括主轴1，主轴1的顶部安装有手柄3，主轴1的中部配合安装有卡槽套筒7，主轴1的底部设置有连接座10，连接座10的外侧均匀铰接有数个生根爪2，每个生根爪2的内侧通过连杆5与卡槽套筒7连接，卡槽套筒7与连接座10之间设置有数个拉伸弹簧4，每个拉伸弹簧4通过第一连接销8与连接座10的上表面配合安装，每个拉伸弹簧4通过第二连接销9与卡槽套筒7配合安装；主轴1的轴端设置有凹槽11，凹槽11的内部通过紧固件与弹性拨片6配合安装，同时，弹性拨片6安装在卡槽套筒7的内部，卡槽套筒7的顶部设置有与弹性拨片6对应的通槽13，初始状态时弹性拨片6通过通槽13阻止拉伸弹簧4下拉卡槽套筒7。手柄3用于机械手夹持水下吊点生根装置；生根爪2张开时，使水下吊点生根装置无法穿出生根点通孔14，从而完成生根，使吊机可以将残骸打捞起来；生根爪2与连杆5通过螺栓铰接；连杆5与卡槽套筒7通过螺栓铰接。
43.初始状态时，弹性拨片6顶在卡槽套筒7的内壁上，使生根爪2处于收紧状态；按压弹性拨片6使卡槽套筒7脱离弹性拨片6，使得拉伸弹簧4将卡槽套筒7向连接座10的方向下拉，从而使生根爪2完全张开。
44.连接座10对生根爪2进行限位，连接座10使生根爪2与主轴1轴线的夹角小于等于90
°
。生根爪2完全张开时，其与主轴1轴线的夹角为90
°
。
45.连杆5呈h形。连杆5呈h形，其两端设置有开口，可以保证与生根爪2和卡槽套筒7连接时的连接强度。
46.第一连接销8通过轴端螺纹与连接座10配合安装，第二连接销9安装在卡槽套筒7的底部，第二连接销9通过轴端螺纹与卡槽套筒7配合安装。拉伸弹簧4通过两端的拉钩与连接销连接，拉伸弹簧4两端的拉钩钩入第一连接销8和第二连接销9中。
47.凹槽11的内部设置有弹性拨片安装孔12，弹性拨片安装孔12设置有内螺纹。弹性拨片6通过螺纹紧固件安装在主轴1上。
48.生根爪2与连接座10通过螺栓铰接。通过螺栓铰接既可以使生根爪2能够转动，又可以保证连接强度。
49.主轴1和手柄3通过螺钉连接。螺钉连接稳定、可靠，可以保证水下吊点生根装置的可靠性。
50.采用上述水下吊点生根装置，对沉没在水深1500米处的沉船进行打捞，本发明提供一种深海打捞方法，包括如下步骤：
51.s1.准备工作，通过深水作业船将潜水器运送至目标海域，通过吊绳将将水下吊点生根装置与深水作业船搭载的吊机连接，通过潜水器的机械手携带钻孔设备及水下吊点生根装置，保证生根爪2处于收紧状态；
52.s2.将载人潜水器下放至海水中，载人潜水器逐渐下潜至目标深度；
53.s3.确定残骸生根点；
54.s3.1.选择残骸较为完整的区域作为生根点，为了保证连接强度，可以选择多个生根点；
55.s4.潜水器通过机械手对残骸的生根点进行钻孔，钻孔后形成生根点通孔14；
56.s4.1.生根点通孔14的直径根据生根爪2收紧时水下吊点生根装置的外围直径确定，生根点通孔14的直径略大于生根爪2收紧时水下吊点生根装置的外围直径，生根点通孔14的直径小于生根爪2张开时水下吊点生根装置的外围直径，可以保证水下吊点生根装置可以完全穿过生根点通孔14，同时使残骸尽量完整保证连接强度。
57.s5.机械手通过手柄3操作水下吊点生根装置穿过生根点通孔14；
58.s6.通过另一机械手按压弹性拨片6，使卡槽套筒7脱离弹性拨片6，拉伸弹簧4下拉卡槽套筒7使生根爪2张开，连接座10对生根爪2进行限位，使得生根爪2完全张开时，生根爪2与主轴1的轴线间的夹角为90
°
；
59.s7.完成生根作业，潜水器远离残骸后，向海面的深水作业船发送起吊信号；
60.s8.海面上的深水作业船收到起吊信号后，通过吊机将残骸吊起至深水作业船的甲板，完成深海打捞作业。
61.本发明提供的一种水下吊点生根装置通过弹性拨片6将生根爪2收紧，打捞残骸时通过机械手按压弹性拨片6即可使生根爪2张开，其机械结构设计简单可靠，结构紧凑、合理，并且其各结构均为机械部件，耐压性好；本发明提供的一种深海打捞方法操作简单，通过机器人就可以完成打捞作业，无需人工干预，提高了打捞效率，增加了有效打捞深度。
62.以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

技术特征：
1.一种水下吊点生根装置，其特征在于：包括主轴(1)，所述主轴(1)的顶部安装有手柄(3)，主轴(1)的中部配合安装有卡槽套筒(7)，主轴(1)的底部设置有连接座(10)，所述连接座(10)的外侧均匀铰接有数个生根爪(2)，每个生根爪(2)的内侧通过连杆(5)与卡槽套筒(7)连接，卡槽套筒(7)与连接座(10)之间设置有数个拉伸弹簧(4)，每个拉伸弹簧(4)通过第一连接销(8)与连接座(10)的上表面配合安装，每个拉伸弹簧(4)通过第二连接销(9)与卡槽套筒(7)配合安装；主轴(1)的轴端设置有凹槽(11)，所述凹槽(11)的内部通过紧固件与弹性拨片(6)配合安装，同时，弹性拨片(6)安装在卡槽套筒(7)的内部，卡槽套筒(7)的顶部设置有与弹性拨片(6)对应的通槽(13)，初始状态时弹性拨片(6)通过通槽(13)阻止拉伸弹簧(4)下拉卡槽套筒(7)。2.如权利要求1所述的一种水下吊点生根装置，其特征在于：所述连接座(10)对生根爪(2)进行限位，连接座(10)使生根爪(2)与主轴(1)轴线的夹角小于等于90
°
。3.如权利要求1所述的一种水下吊点生根装置，其特征在于：所述连杆(5)呈h形。4.如权利要求1所述的一种水下吊点生根装置，其特征在于：所述第一连接销(8)通过轴端螺纹与连接座(10)配合安装，第二连接销(9)安装在卡槽套筒(7)的底部，第二连接销(9)通过轴端螺纹与卡槽套筒(7)配合安装。5.如权利要求1所述的一种水下吊点生根装置，其特征在于：所述凹槽(11)的内部设置有弹性拨片安装孔(12)，所述弹性拨片安装孔(12)设置有内螺纹。6.如权利要求1所述的一种水下吊点生根装置，其特征在于：所述生根爪(2)与连接座(10)通过螺栓铰接。7.如权利要求1所述的一种水下吊点生根装置，其特征在于：所述主轴(1)和手柄(3)通过螺钉连接。8.一种利用如权利要求1所述的水下吊点生根装置的深海打捞方法，其特征在于：包括以下步骤：s1.准备工作，通过深水作业船将潜水器运送至目标海域，通过吊绳将将水下吊点生根装置与深水作业船搭载的吊机连接，通过潜水器的机械手携带钻孔设备及水下吊点生根装置，保证生根爪(2)处于收紧状态；s2.将载人潜水器下放至海水中，载人潜水器逐渐下潜至目标深度；s3.确定残骸生根点；s4.潜水器通过机械手对残骸的生根点进行钻孔，钻孔后形成生根点通孔(14)；s5.机械手通过手柄(3)操作水下吊点生根装置穿过生根点通孔(14)；s6.通过另一机械手按压弹性拨片(6)，使卡槽套筒(7)脱离弹性拨片(6)，拉伸弹簧(4)下拉卡槽套筒(7)使生根爪(2)张开；s7.完成生根作业，潜水器远离残骸后，向海面的深水作业船发送起吊信号；s8.海面上的深水作业船收到起吊信号后，通过吊机将残骸吊起至深水作业船的甲板，完成深海打捞作业。9.如权利要求8所述的一种深海打捞方法，其特征在于：所述潜水器在左舷和右舷各搭载一台机械手。10.如权利要求8所述的一种深海打捞方法，其特征在于：所述生根点通孔(14)的直径大于生根爪(2)收紧时水下吊点生根装置的外围直径，生根点通孔(14)的直径小于生根爪
(2)张开时水下吊点生根装置的外围直径。

技术总结
本发明涉及一种水下吊点生根装置，包括主轴，主轴的顶部安装有手柄，主轴的中部配合安装有卡槽套筒，主轴的底部设置有连接座，连接座的外侧均匀铰接有数个生根爪，每个生根爪的内侧通过连杆与卡槽套筒连接，卡槽套筒与连接座之间设置有数个拉伸弹簧，每个拉伸弹簧通过第一连接销与连接座的上表面配合安装，每个拉伸弹簧通过第二连接销与卡槽套筒配合安装；主轴的轴端设置有凹槽，凹槽的内部通过紧固件与弹性拨片配合安装，卡槽套筒的顶部设置有与弹性拨片对应的通槽，初始状态时弹性拨片通过通槽阻止拉伸弹簧下拉卡槽套筒。通过拉伸弹簧控制生根爪的收紧与张开，从而实现水下吊点生根装置在残骸上生根，可靠性强，适用于深海环境。适用于深海环境。


技术研发人员：周鼎 李玲珑 李邦鹏 陈志达 季红涛 程斐 马云祥
受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/6/4