一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置及操作方法与流程

1.本发明涉及深海装备技术领域，尤其是一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置及操作方法。


背景技术：

2.深海预置式平台或其他深海海底固定设备通常需释放通信浮标至水面，利用卫星等方式进行应急通信、数据传输或报警定位等，此类浮体通常是锁紧固定在海底设备上，只有在需要时，通过远程操控才释放浮至水面。
3.现有技术中的浮体释放装置其结构复杂，操作困难，故障率高。
4.因此需研制一种深海预置式浮体锁紧释放装置，当在需要时，远程控制释放浮体。


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，提供一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置及操作方法，从而可以方便的完成浮体的释放工作，操作简单，工作可靠性好。
6.本发明所采用的技术方案如下：
7.一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置，包括外壳，所述外壳的截面呈“土”字型结构，所述外壳的中部开有贯通孔，所述贯通孔内配合放置有承重头，所述承重头的顶部连接浮体；所述外壳的外周面套有转动盘，转动盘绕外壳的中心旋转，所述转动盘上开有对称的弧形槽，位于转动盘上方的外壳的周向位置开有两个凹槽，每个凹槽内放置有夹紧或松开承重头的锁紧块，所述锁紧块外侧通过销轴连接推杆，位于外壳的外部设置有支撑座，所述支撑座上安装有推杆导向壳，所述推杆的端部位于推杆导向壳内部，推杆的底部设置有定位杆，所述定位杆插在弧形槽中，所述锁紧块在推杆的作用下，在凹槽中直线运动；位于外壳的外部还设置有安装基座，所述安装基座上固定操控器，转动盘的下方设置有耳板，所述操控器的输出端连接耳板，操控器推动耳板实现转动盘的转动动作。
8.其进一步技术方案在于：
9.所述外壳为一体式结构，外壳上设置有多个台阶。
10.所述转动盘的底部设置有一圈凸缘边，在凸缘边的外部设置耳板。
11.所述承重头为一体式结构。
12.所述承重头的底部设置有导向头，所述导向头设置有多个台阶。
13.所述定位杆的外圆周面与弧形槽的边缘抵接，定位杆在弧形槽中限位滑动。
14.所述转动盘上方的外壳的外圆周面通过紧固件安装有对称的挡块，所述挡块限制转动盘竖直方向的位移，单个挡块呈扇形结构。
15.所述操控器的内部结构为：包括操控器壳体，所述操控器壳体的一端通过紧固件安装有过渡块，所述过渡块的外部通过紧固件安装一号端盖，一号端盖的外部中间位置安装水听器，所述过渡块的中部安装电磁阀，所述一号端盖内部安装电池，电池给电路板供电，电路板与电磁阀连接，所述过渡块和操控器壳体上设置有连通的气体通道，气体通道的
端部设置有堵头，所述操控器壳体内配合安装有活塞，操控器壳体的另一端通过紧固件安装二号端盖，活塞伸出二号端盖后与耳板连接；过渡块与活塞之间安装有压缩弹簧。
16.活塞与二号端盖之间安装有多道密封圈。
17.一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置的操作方法，包括如下操作方式：
18.s1、陆地上准备工作：
19.在陆地上将承重头锁紧，首先，电磁阀关闭，将过渡块上的气体通道堵住，向活塞右侧充满高压气，使得活塞移动至最左侧，带动转动盘转动，在转动盘上的弧形槽的导向下，推杆带动锁紧块向外壳中心靠近，直至将承重头锁紧，两侧受力平衡活塞，压缩弹簧压缩蓄能；高压气充完后，通过堵头将气孔堵住；
20.s2、利用海底设备，将上述s1中准备好的设备布放至海底指定位置待机；
21.s3、需要释放浮体时：
22.信号发射器通过水声发送释放指令，水听器接收到遥控信号后，电路板解码后控制电磁阀打开，使得活塞右侧的高压气通过气体通道泄压至活塞左侧，活塞在压缩弹簧的作用下向右移动，带动转动盘转动，在转动盘上的弧形槽的导向下，推杆带动锁紧块远离外壳的中心，锁紧块松开后，承重头在浮体浮力的作用下上浮，实现浮体的释放工作。
23.本发明的有益效果如下：
24.本发明结构紧凑、合理，操作方便，采用预置式远程触发的思路，可在需要时远程操控浮体释放浮至水面，实现水下预置式平台或海底设备的应急通信、数据传输或报警定位等功能。
25.本发明可以在陆上锁紧时利用压缩弹簧的蓄能，水下释放浮体时无需额外的动力源，能耗小。
26.本发明整体结构紧凑，占用空间小，动作灵敏可靠。
27.本发明操控器的设计，大大节省了能耗，操作方便。
28.本发明承重头一体化的设计，简化结构的同时可以保证释放的可靠性。
附图说明
29.图1为本发明的结构示意图。
30.图2为本发明的爆炸图。
31.图3为本发明的内部结构示意图(省略浮体)。
32.图4为本发明操控器的内部结构示意图(锁紧状态)。
33.图5为本发明操控器的内部结构示意图(释放状态)。
34.图6为本发明俯视图(锁紧状态)。
35.图7为本发明俯视图(释放状态)。
36.图8为本发明转动盘的结构示意图。
37.图9为本发明转动盘另一视角的结构示意图。
38.其中：1、操控器；2、浮体；3、承重头；4、外壳；5、锁紧块；6、推杆；7、推杆导向壳；8、转动盘；9、挡块；10、支撑座；
39.101、水听器；102、电路板；103、一号端盖；104、过渡块；105、操控器壳体；106、活塞；107、二号端盖；108、堵头；109、气体通道；110、压缩弹簧；111、电磁阀；112、电池；113、安
装基座；
40.301、导向头；
41.601、定位杆；
42.801、弧形槽；802、耳板；803、凸缘边。
具体实施方式
43.下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
44.如图1-图9所示，本实施例的深海可远程操控的浮体锁紧释放装置，包括外壳4，外壳4的截面呈“土”字型结构，外壳4的中部开有贯通孔，贯通孔内配合放置有承重头3，承重头3的顶部连接浮体2；外壳4的外周面套有转动盘8，转动盘8绕外壳4的中心旋转，转动盘8上开有对称的弧形槽801，位于转动盘8上方的外壳4的周向位置开有两个凹槽，每个凹槽内放置有夹紧或松开承重头3的锁紧块5，锁紧块5外侧通过销轴连接推杆6，位于外壳4的外部设置有支撑座10，支撑座10上安装有推杆导向壳7，推杆6的端部位于推杆导向壳7内部，推杆6的底部设置有定位杆601，定位杆601插在弧形槽801中，锁紧块5在推杆6的作用下，在凹槽中直线运动；位于外壳4的外部还设置有安装基座113，安装基座113上固定操控器1，转动盘8的下方设置有耳板802，操控器1的输出端连接耳板802，操控器1推动耳板802实现转动盘8的转动动作。
45.外壳4为一体式结构，外壳4上设置有多个台阶。
46.转动盘8的底部设置有一圈凸缘边803，在凸缘边803的外部设置耳板802。
47.承重头3为一体式结构。
48.承重头3的底部设置有导向头301，导向头301设置有多个台阶。
49.定位杆601的外圆周面与弧形槽801的边缘抵接，定位杆601在弧形槽801中限位滑动。
50.转动盘8上方的外壳4的外圆周面通过紧固件安装有对称的挡块9，挡块9限制转动盘8竖直方向的位移，单个挡块9呈扇形结构。
51.操控器1的内部结构为：包括操控器壳体105，操控器壳体105的一端通过紧固件安装有过渡块104，过渡块104的外部通过紧固件安装一号端盖103，一号端盖103的外部中间位置安装水听器101，过渡块104的中部安装电磁阀111，一号端盖103内部安装电池112，电池112给电路板102供电，电路板102与电磁阀111连接，过渡块104和操控器壳体105上设置有连通的气体通道109，气体通道109的端部设置有堵头108，操控器壳体105内配合安装有活塞106，操控器壳体105的另一端通过紧固件安装二号端盖107，活塞106伸出二号端盖107后与耳板802连接；过渡块104与活塞106之间安装有压缩弹簧110。
52.活塞106与二号端盖107之间安装有多道密封圈。
53.本实施例的深海可远程操控的浮体锁紧释放装置的操作方法，包括如下操作方式：
54.s1、陆地上准备工作：
55.在陆地上将承重头3锁紧，首先，电磁阀111关闭，将过渡块104上的气体通道109堵住，向活塞106右侧充满高压气，使得活塞106移动至最左侧，带动转动盘8转动，在转动盘8上的弧形槽801的导向下，推杆6带动锁紧块5向外壳4中心靠近，直至将承重头3锁紧，两侧
受力平衡活塞106，压缩弹簧110压缩蓄能；高压气充完后，通过堵头108将气孔堵住；
56.s2、利用海底设备，将上述s1中准备好的设备布放至海底指定位置待机；
57.s3、需要释放浮体2时：
58.信号发射器通过水声发送释放指令，水听器101接收到遥控信号后，电路板102解码后控制电磁阀111打开，使得活塞106右侧的高压气通过气体通道109泄压至活塞106左侧，活塞在压缩弹簧110的作用下向右移动，带动转动盘8转动，在转动盘8上的弧形槽801的导向下，推杆6带动锁紧块5远离外壳4的中心，锁紧块5松开后，承重头3在浮体2浮力的作用下上浮，实现浮体2的释放工作。
59.本发明所述的深海可远程操控的浮体锁紧释放装置的具体结构和功能如下：
60.主要包括操控器1、浮体2、承重头3、外壳4、锁紧块5、推杆6、推杆导向壳7、转动盘8、挡块9和支撑座10。
61.其中，承重头3上端与浮体2相连，下端设有导向头301。
62.锁紧块5与推杆6固联，推杆6可在固定的推杆导向壳7中直线运动，外壳4周向分布有两个凹槽，锁紧块5在推杆6的作用下，可在凹槽中直线运动。转动盘8套在外壳4外，可以绕外壳4中心旋转。转动盘8上设有两个弧形槽801，推杆6底部设有定位杆601，定位杆601插在弧形槽801中，与弧形槽801边缘相接处，可在弧形槽801中限位滑动。外壳4上通过螺钉安装有两个挡块9，用于限制转动盘8竖直方向的位移。弧形槽801两端距离外壳4中心的距离差，即为推杆6带动锁紧块5直线运动的距离。当锁紧块5向外壳4中心移动至极限时，承重头3的导向头301即在锁紧块5的限制下，无法上移，即将浮体2锁紧。
63.其中，操控器1主要由水听器101、电路板102、一号端盖103、过渡块104、操控器壳体105、活塞106、二号端盖107、堵头108、气体通道109、压缩弹簧110、电磁阀111、电池112、安装基座113组成。
64.操控器1通过二号端盖107与安装基座113固定连接。
65.转动盘8侧边设有一耳板802，活塞106右侧的活塞杆一端与耳板802铰接，当活塞106左右移动，即可带动转动盘8转动。
66.水听器101螺纹连接在一号端盖103上，用于接收遥控信号。电磁阀111与电路板102相连，电池112给电路板102供电，共同安装在一号端盖103耐压壳中。锁紧状态时，电磁阀111关闭，将过渡块104上的气体通道109堵住。活塞106左侧与过渡块104之间安装有压缩弹簧110，锁紧时，即活塞杆回收，需活塞106移动至最左侧，在陆上通过向活塞106右侧充满高压气，使得活塞106移动至最左侧，两侧受力平衡活塞106，压缩弹簧110压缩蓄能。高压气充完后，通过堵头108将气孔堵住。当接收到遥控信号后，电路板102解码后控制电磁阀111打开，使得活塞106右侧的高压气通过气体通道109泄压至活塞106左侧，活塞在压缩弹簧110的作用下向右移动，带动转动盘8转动，在转动盘8上的弧形槽801的导向下，推杆6带动锁紧块5远离外壳4中心，承重头3即在浮体2浮力的作用下上浮，实现浮体2的释放。
67.实际工作过程中：
68.在陆上锁紧时，电磁阀111关闭，将过渡块104上的气体通道109堵住，向活塞106右侧充满高压气，使得活塞106移动至最左侧，带动转动盘8转动，在转动盘8上的弧形槽801的导向下，推杆6带动锁紧块5靠近外壳4中心，直至将承重头3锁紧，两侧受力平衡活塞，压缩弹簧110压缩蓄能。高压气充完后，通过堵头108将气孔堵住。然后利用海底设备将装置布放
至海底指定位置待机。
69.需要释放浮体2时，如图4、图6所示，信号发射器通过水声发送释放指令，水听器101接收到遥控信号后，电路板102解码后控制电磁阀111打开，使得活塞106右侧的高压气通过气体通道109泄压至活塞106左侧，活塞在压缩弹簧110的作用下向右移动，带动转动盘8转动，在转动盘8上的弧形槽801的导向下，推杆6带动锁紧块5远离外壳4中心，弧形槽801两端距离外壳4中心的距离差，即为推杆6带动锁紧块5直线运动的距离，锁紧块5远离外壳4中心后，承重头3即在浮体2浮力的作用下上浮，实现浮体2的释放。其动作灵敏，操作方便快速。
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：
1.一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置，其特征在于：包括外壳(4)，所述外壳(4)的截面呈“土”字型结构，所述外壳(4)的中部开有贯通孔，所述贯通孔内配合放置有承重头(3)，所述承重头(3)的顶部连接浮体(2)；所述外壳(4)的外周面套有转动盘(8)，转动盘(8)绕外壳(4)的中心旋转，所述转动盘(8)上开有对称的弧形槽(801)，位于转动盘(8)上方的外壳(4)的周向位置开有两个凹槽，每个凹槽内放置有夹紧或松开承重头(3)的锁紧块(5)，所述锁紧块(5)外侧通过销轴连接推杆(6)，位于外壳(4)的外部设置有支撑座(10)，所述支撑座(10)上安装有推杆导向壳(7)，所述推杆(6)的端部位于推杆导向壳(7)内部，推杆(6)的底部设置有定位杆(601)，所述定位杆(601)插在弧形槽(801)中，所述锁紧块(5)在推杆(6)的作用下，在凹槽中直线运动；位于外壳(4)的外部还设置有安装基座(113)，所述安装基座(113)上固定操控器(1)，转动盘(8)的下方设置有耳板(802)，所述操控器(1)的输出端连接耳板(802)，操控器(1)推动耳板(802)实现转动盘(8)的转动动作。2.如权利要求1所述的一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置，其特征在于：所述外壳(4)为一体式结构，外壳(4)上设置有多个台阶。3.如权利要求1所述的一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置，其特征在于：所述转动盘(8)的底部设置有一圈凸缘边(803)，在凸缘边(803)的外部设置耳板(802)。4.如权利要求1所述的一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置，其特征在于：所述承重头(3)为一体式结构。5.如权利要求1所述的一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置，其特征在于：所述承重头(3)的底部设置有导向头(301)，所述导向头(301)设置有多个台阶。6.如权利要求1所述的一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置，其特征在于：所述定位杆(601)的外圆周面与弧形槽(801)的边缘抵接，定位杆(601)在弧形槽(801)中限位滑动。7.如权利要求1所述的一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置，其特征在于：所述转动盘(8)上方的外壳(4)的外圆周面通过紧固件安装有对称的挡块(9)，所述挡块(9)限制转动盘(8)竖直方向的位移，单个挡块(9)呈扇形结构。8.如权利要求1所述的一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置，其特征在于：所述操控器(1)的内部结构为：包括操控器壳体(105)，所述操控器壳体(105)的一端通过紧固件安装有过渡块(104)，所述过渡块(104)的外部通过紧固件安装一号端盖(103)，一号端盖(103)的外部中间位置安装水听器(101)，所述过渡块(104)的中部安装电磁阀(111)，所述一号端盖(103)内部安装电池(112)，电池(112)给电路板(102)供电，电路板(102)与电磁阀(111)连接，所述过渡块(104)和操控器壳体(105)上设置有连通的气体通道(109)，气体通道(109)的端部设置有堵头(108)，所述操控器壳体(105)内配合安装有活塞(106)，操控器壳体(105)的另一端通过紧固件安装二号端盖(107)，活塞(106)伸出二号端盖(107)后与耳板(802)连接；过渡块(104)与活塞(106)之间安装有压缩弹簧(110)。9.如权利要求8所述的一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置，其特征在于：活塞(106)与二号端盖(107)之间安装有多道密封圈。10.一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置的操作方法，其特征在于：包括如下操作方式：s1、陆地上准备工作：
在陆地上将承重头(3)锁紧，首先，电磁阀(111)关闭，将过渡块(104)上的气体通道(109)堵住，向活塞(106)右侧充满高压气，使得活塞(106)移动至最左侧，带动转动盘(8)转动，在转动盘(8)上的弧形槽(801)的导向下，推杆(6)带动锁紧块(5)向外壳(4)中心靠近，直至将承重头(3)锁紧，两侧受力平衡活塞(106)，压缩弹簧(110)压缩蓄能；高压气充完后，通过堵头(108)将气孔堵住；s2、利用海底设备，将上述s1中准备好的设备布放至海底指定位置待机；s3、需要释放浮体(2)时：信号发射器通过水声发送释放指令，水听器(101)接收到遥控信号后，电路板(102)解码后控制电磁阀(111)打开，使得活塞(106)右侧的高压气通过气体通道(109)泄压至活塞(106)左侧，活塞在压缩弹簧(110)的作用下向右移动，带动转动盘(8)转动，在转动盘(8)上的弧形槽(801)的导向下，推杆(6)带动锁紧块(5)远离外壳(4)的中心，锁紧块(5)松开后，承重头(3)在浮体(2)浮力的作用下上浮，实现浮体(2)的释放工作。

技术总结
一种深海可远程操控的浮体锁紧释放装置及操作方法，包括外壳，其中部开有贯通孔，贯通孔内配合放置有承重头，承重头的顶部连接浮体；外壳的外周面套有转动盘，转动盘上开有对称的弧形槽，位于转动盘上方的外壳的周向位置开有两个凹槽，每个凹槽内放置有夹紧或松开承重头的锁紧块，所述锁紧块外侧通过销轴连接推杆，位于外壳的外部设置有支撑座，所述支撑座上安装有推杆导向壳，推杆的底部设置有定位杆，定位杆插在弧形槽中，锁紧块在推杆的作用下，在凹槽中直线运动；位于外壳的外部还设置有安装基座，其上固定操控器，转动盘的下方设置有耳板，操控器的输出端连接耳板，操控器推动耳板实现转动盘的转动动作，工作稳定可靠。工作稳定可靠。工作稳定可靠。


技术研发人员：姚晨佼
受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2023/5/6