一种载人潜水器用ROV自带底部共型启闭门装置及操作方法与流程

一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置及操作方法
技术领域
1.本发明涉及载人潜水器技术领域，尤其是一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置及操作方法。


背景技术：

2.rov，即遥控无人潜水器，是用于水下观察、检查和施工的水下机器人。
3.载人作业潜水器是一种作业型的载人潜水器，可以运载科学家和工程技术人员进入深海，利用载人作业潜水器上搭载的遥控潜器(以下称rov)完成各种海洋科学考察任务，开展深海探矿、海底高精度地形测量、可疑物探测和捕获等工作。
4.载人作业潜水器上搭载的遥控潜器完成各种海洋科学考察任务，尤其是大型载人作业潜水器，搭载多种作业载荷及遥控潜器，需要离开载人潜水器本体进行出舱作业，现有潜水器轻外壳启闭门装置多为陆上启闭门装置在水下的应用，应用机械结构实现启闭功能，通过增加传感器及相应的控制系统来实现启闭门装置的启闭。启闭门装置的形式各式各样，设计师在设计之初就得考虑不同的启闭门的机械机构及控制形式，载人潜水器在大深度水下结构会发生变形，机械机构发生卡滞会导致启闭门装置失效，从而使得控制也无从下手，直接导致载人作业潜水器搭载的遥控潜器、作业载荷无法出舱，潜器作业任务失败，或者无法收回，需要采取抛弃遥控潜器或者作业载荷的措施才能使载人潜水器返航，造成了严重的经济损失，潜水器在启闭装置在未关闭的状态下航行也有很大的安全隐患。


技术实现要素：

5.本技术人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置及操作方法，从而可以大大提高rov的作业效率。
6.本发明所采用的技术方案如下：
7.一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置，包括载人潜水器，所述载人潜水器的内部设置有布放空间，在布放空间内安装有布放回收装置，所述布放回收装置连接rov，rov底部的工具库通过多个连接件安装浮力材料，所述浮力材料的外表面通过多组螺钉组合件安装轻外壳门板，所述轻外壳门板的线型与载人潜水器的流线型外形型线保持连贯。
8.其进一步技术方案在于：
9.所述连接件有八个，每个连接件预埋在浮力材料中。
10.每个连接件呈倒t型结构。
11.所述轻外壳门板采用模具成型加工。
12.多组螺钉组合件均布在轻外壳门板上。
13.单组螺钉组合件的结构为：包括预埋在浮力材料中的预埋件，预埋件的截面呈矩形机构，十字槽盘头螺钉依次穿过轻外壳门板、浮力材料和预埋件，并锁紧。
14.所述十字槽盘头螺钉与轻外壳门板之间还设置有垫圈。
15.所述轻外壳门板、连接件和螺钉组合件均采用耐腐蚀材料制作。
16.轻外壳门板的厚度为5mm-10mm，浮力材料密度为400kg/m
3-500 kg/m3。
17.一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置的操作方法，包括如下操作步骤：
18.s1、轻外壳门板的制作：
19.轻外壳门板的厚度，根据载人潜水器工作环境条件计算出轻外壳门板的设计厚度，利用载人潜水器相应部位启闭门外型模具进行轻外壳门板的制作，模具要提前做好预埋件位置的处理；
20.s2、浮力材料的制作：
21.按照轻外壳门板的安装要求，提前在浮力材料上做好连接件的预埋位置，以及螺钉组合件中预埋件的预埋位置；
22.s3、启闭门装置的装配：
23.将上述s1和s2中制作好的轻外壳门板和浮力材料通过连接螺钉组合件连接在一起；
24.s4、在陆地上，在工具库底部安装好启闭门装置；即先在工具库底部通过连接件安装好浮力材料，然后在浮力材料的外部通过螺钉组合件安装好轻外壳门板；
25.s5、将携带启闭门装置的工具库与rov安装在载人潜水器上；
26.s6、载人潜水器航行至工作海域，接收出舱作业指令后，携带工具库一起进行出舱，相应的出舱通道开启，rov航行至工作区域进行作业；
27.s7、rov完成作业任务，载人潜水器对rov进行回收，rov携带工具库回收入位，相应的出舱通道同时通过启闭门装置一同关闭。
28.本发明的有益效果如下：
29.本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过采用rov自带启闭门，启闭门整体可作为rov的工具库，其外形与载人潜水器底部线型共型，rov出舱时，通过工具库可携带门整体出舱进行作业，待rov完成作业任务后进舱，完成舱门的关闭。这种启闭装置可以有效规避载人作业潜水器搭载空间的紧张带来的启闭门安装机构空间紧张问题，避免了机械机构卡死而造成的门无法开启或关闭的风险，选用浮力材料作为门体的填充材料，可以增加rov携带作业工具的数量，提高rov的作业效率。
30.本发明所述的操作方法中提及的载人作业潜器启闭门装置针对关闭状态要具有保型功能，减轻了设计师的设计负担，避免了机械机构卡死而造成的门无法开启关闭的风险，选用浮力材料作为门体的填充材料，可以增加rov携带作业工具的数量，提高rov的作业效率。
31.本发明主要应用于载人作业潜水器，用于共型轻外壳的启闭。
附图说明
32.图1为本发明启闭门装置的结构示意图。
33.图2为图1的a向视图。
34.图3为图1中i部的局部放大图。
35.图4为本发明启闭门装置另一视角的结构示意图。
36.图5为图5的b向视图。
37.图6为图5的局部放大图。
38.图7为图6中ii部的局部放大图。
39.图8为本发明启闭门装置开启状态下的布置图。
40.其中：1、轻外壳门板；2、浮力材料；3、连接件；4、螺钉组合件；5、载人潜水器；6、布放回收装置；7、rov；8、工具库；
41.4-1、十字槽盘头螺钉；4-2、垫圈；4-3、预埋件；
具体实施方式
42.下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
43.如图1-图8所示，本实施例的载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置，包括载人潜水器5，载人潜水器5的内部设置有布放空间，在布放空间内安装有布放回收装置6，布放回收装置6连接rov7，rov7底部的工具库8通过多个连接件3安装浮力材料2，浮力材料2的外表面通过多组螺钉组合件4安装轻外壳门板1，轻外壳门板1的线型与载人潜水器5的流线型外形型线保持连贯。
44.连接件3有八个，每个连接件3预埋在浮力材料2中。
45.每个连接件3呈倒t型结构。
46.轻外壳门板1采用模具成型加工。
47.多组螺钉组合件4均布在轻外壳门板1上。
48.单组螺钉组合件4的结构为：包括预埋在浮力材料2中的预埋件4-3，预埋件4-3的截面呈矩形机构，十字槽盘头螺钉4-1依次穿过轻外壳门板1、浮力材料2和预埋件4-3，并锁紧。
49.十字槽盘头螺钉4-1与轻外壳门板1之间还设置有垫圈4-2。
50.轻外壳门板1、连接件3和螺钉组合件4均采用耐腐蚀材料制作。
51.轻外壳门板1的厚度为5mm-10mm，浮力材料2密度为400kg/m
3-500 kg/m3。
52.本实施例的载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置的操作方法，包括如下操作步骤：
53.s1、轻外壳门板1的制作：
54.轻外壳门板1的厚度，根据载人潜水器5工作环境条件计算出轻外壳门板1的设计厚度，利用载人潜水器5相应部位启闭门外型模具进行轻外壳门板1的制作，模具要提前做好预埋件位置的处理；
55.s2、浮力材料2的制作：
56.按照轻外壳门板1的安装要求，提前在浮力材料2上做好连接件3的预埋位置，以及螺钉组合件4中预埋件4-3的预埋位置；
57.s3、启闭门装置的装配：
58.将上述s1和s2中制作好的轻外壳门板1和浮力材料2通过连接螺钉组合件4连接在一起；
59.s4、在陆地上，在工具库8底部安装好启闭门装置；即先在工具库8底部通过连接件3安装好浮力材料2，然后在浮力材料2的外部通过螺钉组合件4安装好轻外壳门板1；
60.s5、将携带启闭门装置的工具库8与rov7安装在载人潜水器5上；
61.s6、载人潜水器5航行至工作海域，接收出舱作业指令后，携带工具库8一起进行出舱，相应的出舱通道开启，rov7航行至工作区域进行作业；
62.s7、rov7完成作业任务，载人潜水器5对rov7进行回收，rov7携带工具库8回收入位，相应的出舱通道同时通过启闭门装置一同关闭。
63.本发明所述的载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置的具体结构和功能如下：
64.启闭门装置主要包括轻外壳门板1、浮力材料2、连接件3和螺钉组合件4。
65.其中，轻外壳门板1的线型要求与载人潜水器5流线型外形型线保持连贯，流线型的外壳门板1可以采用模具加工，成型比较容易，而浮力材料2可以采用结构简单的形状，降低了加工难度，将加工难题转移到轻外壳门板1上。
66.连接件3共有八件，预埋在浮力材料2内，均匀布置，与rov7的工具库8连接在一起。
67.螺钉组合件4由十字槽盘头螺钉4-1、垫圈4-2和预埋件4-3组成，螺钉组合件4均布在轻外壳门板1上，连接轻外壳门板1与浮力材料2。
68.实际工作过程中：
69.开启过程，rov7出舱时，此时启闭门装置整体通过连接件3与工具库8连接在一起，通过rov7的布放回收装置6将rov7直接布放出舱，rov7携带工具库8一起将启闭门装置驶离载人潜水器5，出舱进行作业，待rov7完成作业任务后，携带工具库8入舱即可，完成舱门的关闭功能。
70.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：
1.一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置，包括载人潜水器(5)，所述载人潜水器(5)的内部设置有布放空间，在布放空间内安装有布放回收装置(6)，所述布放回收装置(6)连接rov(7)，其特征在于：rov(7)底部的工具库(8)通过多个连接件(3)安装浮力材料(2)，所述浮力材料(2)的外表面通过多组螺钉组合件(4)安装轻外壳门板(1)，所述轻外壳门板(1)的线型与载人潜水器(5)的流线型外形型线保持连贯。2.如权利要求1所述的一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置，其特征在于：所述连接件(3)有八个，每个连接件(3)预埋在浮力材料(2)中。3.如权利要求2所述的一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置，其特征在于：每个连接件(3)呈倒t型结构。4.如权利要求1所述的一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置，其特征在于：所述轻外壳门板(1)采用模具成型加工。5.如权利要求1所述的一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置，其特征在于：多组螺钉组合件(4)均布在轻外壳门板(1)上。6.如权利要求1所述的一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置，其特征在于：单组螺钉组合件(4)的结构为：包括预埋在浮力材料(2)中的预埋件(4-3)，预埋件(4-3)的截面呈矩形机构，十字槽盘头螺钉(4-1)依次穿过轻外壳门板(1)、浮力材料(2)和预埋件(4-3)，并锁紧。7.如权利要求6所述的一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置，其特征在于：所述十字槽盘头螺钉(4-1)与轻外壳门板(1)之间还设置有垫圈(4-2)。8.如权利要求1所述的一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置，其特征在于：所述轻外壳门板(1)、连接件(3)和螺钉组合件(4)均采用耐腐蚀材料制作。9.如权利要求1所述的一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置，其特征在于：轻外壳门板(1)的厚度为5mm-10mm，浮力材料(2)密度为400kg/m
3-500kg/m3。10.一种载人潜水器用rov自带底部共型启闭门装置的操作方法，其特征在于：包括如下操作步骤：s1、轻外壳门板(1)的制作：轻外壳门板(1)的厚度，根据载人潜水器(5)工作环境条件计算出轻外壳门板(1)的设计厚度，利用载人潜水器(5)相应部位启闭门外型模具进行轻外壳门板(1)的制作，模具要提前做好预埋件位置的处理；s2、浮力材料(2)的制作：按照轻外壳门板(1)的安装要求，提前在浮力材料(2)上做好连接件(3)的预埋位置，以及螺钉组合件(4)中预埋件(4-3)的预埋位置；s3、启闭门装置的装配：将上述s1和s2中制作好的轻外壳门板(1)和浮力材料(2)通过连接螺钉组合件(4)连接在一起；s4、在陆地上，在工具库(8)底部安装好启闭门装置；即先在工具库(8)底部通过连接件(3)安装好浮力材料(2)，然后在浮力材料(2)的外部通过螺钉组合件(4)安装好轻外壳门板(1)；s5、将携带启闭门装置的工具库(8)与rov(7)安装在载人潜水器(5)上；
s6、载人潜水器(5)航行至工作海域，接收出舱作业指令后，携带工具库(8)一起进行出舱，相应的出舱通道开启，rov(7)航行至工作区域进行作业；s7、rov(7)完成作业任务，载人潜水器(5)对rov(7)进行回收，rov(7)携带工具库(8)回收入位，相应的出舱通道同时通过启闭门装置一同关闭。

技术总结
本发明涉及一种载人潜水器用ROV自带底部共型启闭门装置及操作方法，包括载人潜水器，所述载人潜水器的内部设置有布放空间，在布放空间内安装有布放回收装置，所述布放回收装置连接ROV，ROV底部的工具库通过多个连接件安装浮力材料，所述浮力材料的外表面通过多组螺钉组合件安装轻外壳门板，所述轻外壳门板的线型与载人潜水器的流线型外形型线保持连贯。通过采用ROV自带启闭门，启闭门整体可作为ROV的工具库，其外形与载人潜水器底部线型共型，ROV出舱时，通过工具库可携带门整体出舱进行作业，待ROV完成作业任务后进舱，完成舱门的关闭，大大提高ROV的作业效率。大提高ROV的作业效率。大提高ROV的作业效率。


技术研发人员：赵慧 赵飞虎 姚晨佼 许可
受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心
技术研发日：2022.11.29
技术公布日：2023/5/9