一种深海可移动式释放抓取装置及操作方法与流程

未命名 07-09 阅读:110 评论:0


1.本发明涉及释放抓取设备技术领域,尤其是一种深海可移动式释放抓取装置及操作方法。


背景技术:

2.目前,进行水下有效载荷的释放和抓取都是在浅海进行施工作业,或者是基于水面船进行深海作业,但由于没有精准位置的释放和抓取回收的施工工具,往往采用丢放式布放,不仅布放的精度低,而且几乎不再进行抓取回收,这样不仅经济成本高,会造成资源的浪费,降低经济效益,海底设备报废后还增加了环境的污染。


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,提供一种深海可移动式释放抓取装置及操作方法,从而可以方便的在深海完成精准位置的布放工作,操作方便,工作可靠性好,大大降低了成本。
4.本发明所采用的技术方案如下:
5.一种深海可移动式释放抓取装置,包括深海可移动式释放抓取装置,所述深海可移动式释放抓取装置包括水下吊车,所述水下吊车的底部通过过渡法兰安装水下机械手;
6.水下吊车的结构为:包括主体框架,所述主体框架的底部固定安装有装配式底板,装配式底板上安装有液压泵站油箱、电子罐支架、一号液压泵站、液压推进器阀箱、供配电罐支架、补偿器支架、光电分离器支架、二号液压泵站和深海罗经,所述主体框架上分布有四个液压推进器,所述主体框架的底部安装有一号摄像机、二号摄像机三号摄像机和前视声纳,所述主体框架的四周安装格栅护栏,主体框架的内部安装水声信标,主体框架的顶面中间位置安装承重头,承重头的外部设置有止荡圈;液压泵站油箱分别与一号液压泵站和深海罗经进行管路连接,提供液压油,同时油箱和液压源电机的补偿器与液压泵站油箱和一号液压泵站、二号液压泵站、深海罗经的电机连接;一号液压泵站和深海罗经分别与液压推进器阀箱管路连接,然后液压推进器阀箱再与四个液压推进器管路连接;主体框架内部安装有高度计和深度计;
7.水下机械手的结构为:包括驱动机构密封罐,驱动机构密封罐的一旁安装有深海电子罐,深海电子罐用于安装水下机械手各个电子元器件,驱动机构密封罐上配合安装有抓手机构,抓手机构通过驱动机构的驱动进行张合抓取和释放深海有效载荷;所述抓手机构上固定有水下灯、水下摄像机和声纳。
8.其进一步技术方案在于:
9.所述主体框架的顶面还安装有顶层护板,顶层护板上开有多个孔。
10.所述装配式底板上固定有电子罐支架,电子罐支架支撑控制电子罐并固定。
11.所述装配式底板上还固定有补偿器支架,补偿器支架支撑油箱和液压源电机的补偿器并固定。
12.所述装配式底板上还固定有供配电罐支架,供配电罐支架支撑液压推进器补偿器和供配电罐并固定;供配电罐支架的一旁设置有光电分离器支架。
13.光电分离器支架支撑光电分离器并固定,甲板上的电和控制系统通过缆经过光电分离器分别与一号液压泵站、二号液压泵站、供配电罐、传感器和惯导设备进行供电和控制信号的传输。
14.四个液压推进器分别为一号液压推进器、二号液压推进器、三号液压推进器和四号液压推进器。
15.所述驱动机构密封罐内安装有蜗杆、蜗轮、主动齿轮、驱动电机、联轴器和从动齿轮,抓手机构和从动齿轮法兰固定连接,驱动电机通过联轴器带动蜗杆旋转,从而带动蜗轮、主动齿轮、从动齿轮旋转,从而控制抓手机构的张合。
16.一种深海可移动式释放抓取装置的操作方法,
17.还包括深海起吊系统,具体结构为:在水面船上安装甲板绞车起吊系统,甲板绞车起吊系统通过铠装缆连接深海可移动式释放抓取装置,深海可移动式释放抓取装置与深海有效载荷对应;水下吊车为深海可移动式释放抓取装置提供左右前后的推力,实现精准定位的功能,水下机械手实现机械手的张合来布放和抓取深海有效载荷,最终实现深海有效载荷的精准位置的释放和抓取回收的功能;
18.具体工作时:
19.当进行深海有效载荷的布放时:
20.第一步:水面船航行到预定海域,在甲板上通过控制系统的进行操控,控制抓手机构的张开和闭合,将深海有效载荷放入水下机械手内部,抓取深海有效载荷,一旦深海有效载荷被抓取,布放的过程中即锁紧不松动;
21.第二步:甲板绞车起吊系统将深海可移动式释放抓取装置放入深海中;
22.第三步:通过深海罗经、四个液压推进器和控制系统联合运行,实现深海可移动式释放抓取装置在水下的动力控位和稳定运行;
23.第四步:通过前视声纳进行远距离观察深海有效载荷,确定布放场地和深海有效载荷的大体位置;
24.第五步:使用深度计测量深海可移动式释放抓取装置的具体深度,高度计测量深海可移动式释放抓取装置距离海底的高度,避免碰撞海底;
25.第六步:使用水声信标实现与水面控制系统的通信,确定装置的具体位置坐标;
26.第七步:控制四个液压推进器的运行航行到大体位置,一号摄像机、二号摄像机用于观察水下深海有效载荷的具体布放的位置,当航行到定点位置时,使用水下机械手的水下灯、水下摄像机和声纳用于近距离观察抓手动作的具体情况,确保施工环境的安全后,控制抓手机构的张开,将深海有效载荷安全释放;
27.第八步:通过甲板绞车起吊系统将深海可移动式释放抓取装置收回;
28.第九步:最终完成深海有效载荷的布放;
29.当进行深海有效载荷的抓取回收时:
30.第一步:水面船航行到预定海域,在甲板上通过控制系统的操控,通过甲板绞车起吊系统将深海可移动式释放抓取装置放入海中,通过深海罗经、四个液压推进器和控制系统等的联合运行,实现深海可移动式释放抓取装置在水下的动力控位和稳定运行;
31.第二步:通过前视声纳进行远距离观察目标物,确定深海有效载荷的大体位置;
32.第三步:使用深度计测量深海可移动式释放抓取装置的具体深度,高度计测量深海可移动式释放抓取装置距离海底的高度,避免碰撞海底;
33.第四步:使用水声信标实现与水面控制系统的通信,确定装置的具体位置坐标;
34.第五步:控制四个液压推进器运行航行到确定位置,一号摄像机、二号摄像机用于观察水下深海有效载荷的具体的位置,当航行到定点位置时,使用水下灯、水下摄像机和声纳用于近距离观察抓手动作的具体情况,确保施工环境的安全后,控制抓手机构的张开和闭合,将深海有效载荷安全抓取和锁紧;
35.第六步:通过甲板绞车起吊系统将深海可移动式释放抓取装置收回;
36.第七步:最终完成深海有效载荷的抓取回收。
37.本发明的有益效果如下:
38.本发明结构紧凑、合理,操作方便,采用矢量布置的液压推进器,比电动推进器效率高,借助装置本体的惯导设备和机械抓手上近距离搜索目标的惯导设备,不仅可以进行深海有效载荷的精准位置布放,还可以进行深海目标的定位抓取回收。
39.本发明有效的解决了深海环境工作中的密封问题,可实现深海施工作业;同时拥有漏水检测带和温度传感器等智能检测设备,确保在深海工作中的安全性。深海有效载荷打捞抓取回收能够减少资源浪费、减轻环境污染、节约成本和提高经济效益。
40.本发明主要应用于深海中起吊释放抓取回收有效载荷,并是具有一定范围机动能力和精准位置的释放抓取回收的深海装置。
附图说明
41.图1为本发明深海可移动式释放抓取装置的结构示意图。
42.图2为本发明深海可移动式释放抓取装置的结构示意图(省略格栅护栏)。
43.图3为本发明水下吊车的结构示意图。
44.图4为本发明水下吊车另一视角的结构示意图(省略格栅护栏)。
45.图5为本发明水下机械手的结构示意图。
46.图6为本发明水下机械手内部传动机构的结构示意图。
47.图7为本发明在工作状态时的示意图。
48.其中:1、水下吊车;2、水下机械手;3、甲板绞车起吊系统;4、水面船;5、铠装缆;6、深海可移动式释放抓取装置;7、深海有效载荷;
49.101、补偿器;102、控制电子罐;103、一号液压推进器;104、液压泵站油箱;105、电子罐支架;106、一号液压泵站;107、高度计;108、一号摄像机;109、二号摄像机;110、推进器补偿器;111、格栅护栏;112、二号液压推进器;113、水声信标;114、供配电罐;115、三号液压推进器;116、液压推进器阀箱;117、三号摄像机;118、前视声纳;119、承重头;120、顶层护板;121、供配电罐支架;122、装配式底板;123、主体框架;124、止荡圈;125、深度计;126、补偿器支架;127、光电分离器;128、光电分离器支架;129、四号液压推进器;130、二号液压泵站;131、深海罗经;
50.201、深海电子罐;202、水下灯;203、水下摄像机;204、抓手机构;205、驱动机构密封罐;206、声纳;207、蜗杆;208、蜗轮;209、主动齿轮;210、驱动电机;211、联轴器;212、从动
齿轮。
具体实施方式
51.下面结合附图,说明本发明的具体实施方式。
52.如图1-图7所示,本实施例的深海可移动式释放抓取装置,包括深海可移动式释放抓取装置6,深海可移动式释放抓取装置6包括水下吊车1,水下吊车1的底部通过过渡法兰安装水下机械手2;
53.水下吊车1的结构为:包括主体框架123,主体框架123的底部固定安装有装配式底板122,装配式底板122上安装有液压泵站油箱104、电子罐支架105、一号液压泵站106、液压推进器阀箱116、供配电罐支架121、补偿器支架126、光电分离器支架128、二号液压泵站130和深海罗经131,主体框架123上分布有四个液压推进器,主体框架123的底部安装有一号摄像机108、二号摄像机109三号摄像机117和前视声纳118,主体框架123的四周安装格栅护栏111,主体框架123的内部安装水声信标113,主体框架123的顶面中间位置安装承重头119,承重头119的外部设置有止荡圈124;液压泵站油箱104分别与一号液压泵站106和深海罗经131进行管路连接,提供液压油,同时油箱和液压源电机的补偿器101与液压泵站油箱104和一号液压泵站106、二号液压泵站130、深海罗经131的电机连接;一号液压泵站106和深海罗经131分别与液压推进器阀箱116管路连接,然后液压推进器阀箱116再与四个液压推进器管路连接;主体框架123内部安装有高度计107和深度计125;
54.水下机械手2的结构为:包括驱动机构密封罐205,驱动机构密封罐205的一旁安装有深海电子罐201,深海电子罐201用于安装水下机械手2各个电子元器件,驱动机构密封罐205上配合安装有抓手机构204,抓手机构204通过驱动机构的驱动进行张合抓取和释放深海有效载荷7;抓手机构204上固定有水下灯202、水下摄像机203和声纳206。
55.主体框架123的顶面还安装有顶层护板120,顶层护板120上开有多个孔。
56.装配式底板122上固定有电子罐支架105,电子罐支架105支撑控制电子罐102并固定。
57.装配式底板122上还固定有补偿器支架126,补偿器支架126支撑油箱和液压源电机的补偿器101并固定。
58.装配式底板122上还固定有供配电罐支架121,供配电罐支架121支撑液压推进器补偿器110和供配电罐114并固定;供配电罐支架121的一旁设置有光电分离器支架128。
59.光电分离器支架128支撑光电分离器127并固定,甲板上的电和控制系统通过缆经过光电分离器127分别与一号液压泵站106、二号液压泵站130、供配电罐114、传感器和惯导设备进行供电和控制信号的传输。
60.四个液压推进器分别为一号液压推进器103、二号液压推进器112、三号液压推进器115和四号液压推进器129。
61.驱动机构密封罐205内安装有蜗杆207、蜗轮208、主动齿轮209、驱动电机210、联轴器211和从动齿轮212,抓手机构204和从动齿轮212法兰固定连接,驱动电机210通过联轴器211带动蜗杆207旋转,从而带动蜗轮208、主动齿轮209、从动齿轮212旋转,从而控制抓手机构204的张合。
62.本实施例的深海可移动式释放抓取装置的操作方法,
63.还包括深海起吊系统,具体结构为:在水面船4上安装甲板绞车起吊系统3,甲板绞车起吊系统3通过铠装缆5连接深海可移动式释放抓取装置6,深海可移动式释放抓取装置6与深海有效载荷7对应;水下吊车1为深海可移动式释放抓取装置6提供左右前后的推力,实现精准定位的功能,水下机械手2实现机械手的张合来布放和抓取深海有效载荷7,最终实现深海有效载荷7的精准位置的释放和抓取回收的功能;
64.具体工作时:
65.当进行深海有效载荷7的布放时:
66.第一步:水面船4航行到预定海域,在甲板上通过控制系统的进行操控,控制抓手机构204的张开和闭合,将深海有效载荷7放入水下机械手2内部,抓取深海有效载荷7,一旦深海有效载荷7被抓取,布放的过程中即锁紧不松动;
67.第二步:甲板绞车起吊系统3将深海可移动式释放抓取装置6放入深海中;
68.第三步:通过深海罗经131、四个液压推进器和控制系统联合运行,实现深海可移动式释放抓取装置6在水下的动力控位和稳定运行;
69.第四步:通过前视声纳118进行远距离观察深海有效载荷7,确定布放场地和深海有效载荷7的大体位置;
70.第五步:使用深度计125测量深海可移动式释放抓取装置6的具体深度,高度计107测量深海可移动式释放抓取装置6距离海底的高度,避免碰撞海底;
71.第六步:使用水声信标113实现与水面控制系统的通信,确定装置的具体位置坐标;
72.第七步:控制四个液压推进器的运行航行到大体位置,一号摄像机108、二号摄像机109用于观察水下深海有效载荷7的具体布放的位置,当航行到定点位置时,使用水下机械手2的水下灯202、水下摄像机203和声纳206用于近距离观察抓手动作的具体情况,确保施工环境的安全后,控制抓手机构204的张开,将深海有效载荷7安全释放;
73.第八步:通过甲板绞车起吊系统3将深海可移动式释放抓取装置6收回;
74.第九步:最终完成深海有效载荷7的布放;
75.当进行深海有效载荷7的抓取回收时:
76.第一步:水面船4航行到预定海域,在甲板上通过控制系统的操控,通过甲板绞车起吊系统3将深海可移动式释放抓取装置6放入海中,通过深海罗经131、四个液压推进器和控制系统等的联合运行,实现深海可移动式释放抓取装置6在水下的动力控位和稳定运行;
77.第二步:通过前视声纳118进行远距离观察目标物,确定深海有效载荷7的大体位置;
78.第三步:使用深度计125测量深海可移动式释放抓取装置6的具体深度,高度计107测量深海可移动式释放抓取装置6距离海底的高度,避免碰撞海底;
79.第四步:使用水声信标113实现与水面控制系统的通信,确定装置的具体位置坐标;
80.第五步:控制四个液压推进器运行航行到确定位置,一号摄像机108、二号摄像机109用于观察水下深海有效载荷7的具体的位置,当航行到定点位置时,使用水下灯202、水下摄像机203和声纳206用于近距离观察抓手动作的具体情况,确保施工环境的安全后,控制抓手机构204的张开和闭合,将深海有效载荷7安全抓取和锁紧;
81.第六步:通过甲板绞车起吊系统3将深海可移动式释放抓取装置6收回;
82.第七步:最终完成深海有效载荷7的抓取回收。
83.本发明所述的深海可移动式释放抓取装置6由深海液压源、矢量布置液压推进器、惯导设备、水下机械抓手等组成;装置中设置高度计107和深度计125,分别用来判断整个装置距离海底的高度和距离海面的深度;通过水下灯202、声呐、水下相机进行布放地点和抓取回收深海有效载荷位置的远距离判断。
84.水下机械手2由灯、声呐、摄像机、驱动电机210、自锁功能的蜗杆传动副、抓手机构204组成;灯、声呐、摄像机能够近距离的搜索和观察有效载荷和布放地点,观察和定位更精确;借助电机和蜗杆传动副能够实现抓手机构204的自由张合,能够对目标物进行布放和抓取回收,蜗杆传动副的自锁功能能够对水下目标物进行牢固抓取。
85.结合矢量布置推进器的推力控制,实现整个装置的左右前后位置控制,深海可移动式释放抓取装置6因此具有精准位置的释放和抓取回收有效载荷的能力。
86.通过油压补偿、组合动密封和静密封的设置,解决了深海中的密封问题;同时设置了漏水检测带和温度传感器等智能检测设备,确保在深海工作中的安全性。
87.本发明的具体结构和功能如下:
88.本发明的深海起吊布放系统主要由甲板绞车起吊系统3、水面船4、铠装缆5、深海可移动式释放抓取装置6和深海有效载荷7组成。
89.深海可移动式释放抓取装置6的水下吊车1通过过度法兰和水下机械手2连接,水下吊车1为深海可移动式释放抓取装置6提供左右前后的推力,实现精准定位的功能,水下机械手2可实现机械手的张合来布放和抓取深海有效载荷7,最终实现深海有效载荷7的精准位置的释放和抓取回收的功能。
90.本发明的所述的深海可移动式释放抓取装置6的水下吊车1由油箱和液压源电机的补偿器101、控制电子罐102、一号液压推进器103、二号液压推进器112、三号液压推进器115、四号液压推进器129、液压泵站油箱104、电子罐支架105、一号液压泵站106、高度计107、一号摄像机108、二号摄像机109、推进器补偿器110、格栅护栏111、水声信标113、供配电罐114、液压推进器阀箱116、云台、三号摄像机117、前视声纳118、承重头119、顶层护板120、供配电罐支架121、装配式底板122、主体框架123、止荡圈124、深度计125、补偿器支架126、光电分离器127、光电分离器支架128、二号液压泵站130、深海罗经131组成。
91.液压泵站油箱104、电子罐支架105、一号液压泵站106、液压推进器阀箱116、供配电罐支架121、补偿器支架126、光电分离器支架128、二号液压泵站130、深海罗经131分别通过螺栓固定在装配式底板122上;一号液压推进器103、二号液压推进器112、三号液压推进器115、四号液压推进器129、一号摄像机108、二号摄像机109、格栅护栏111、水声信标113、前视声纳118、云台、三号摄像机117、承重头119、顶层护板120、止荡圈124、装配式底板122通过螺栓固定在主体框架123上;电子罐支架105支撑控制电子罐102并固定;补偿器支架126支撑油箱和液压源电机的补偿器101并固定;供配电罐支架121支撑液压推进器补偿器110和供配电罐114并固定;光电分离器支架128支撑光电分离器127并固定;格栅护栏111和顶层护板120螺栓连接到主体框架123上,起到保护内部设备的作用。
92.本发明所述的一号摄像机108、二号摄像机109和三号摄像机117上均带有水下射灯。
93.液压泵站油箱104分别与一号液压泵站106和深海罗经131进行管路连接,提供液压油,能够起到供油和散热的作用,同时油箱和液压源电机的补偿器101与液压泵站油箱104和一号液压泵站106、二号液压泵站130、深海罗经131的电机连接,起到深海压力补偿的作用,达到深海承压的能力,油箱内部设置漏水检测装置,可以进行漏水检测报警;一号液压泵站106和深海罗经131分别与液压推进器阀箱116管路连接,然后液压推进器阀箱116再与一号液压推进器103、二号液压推进器112、三号液压推进器115和四号液压推进器129管路连接,能够为液压推进器提供螺旋桨旋转的动力;甲板上的电和控制系统通过缆经过光电分离器127分别与一号液压泵站106、二号液压泵站130、供配电罐114、传感器和惯导设备等进行供电和控制信号的传输;惯导设备前视声纳118用于远距离观察目标物,确定释放和抓取回收场地和深海有效载荷7的大体位置;一号摄像机108、二号摄像机109用于观察水下深海有效载荷7的具体释放和抓取回收的位置,提高作业精度;深度计125用于测试深海可移动式释放抓取装置6的具体深度,高度计107用于测量深海可移动式释放抓取装置6距离海底的高度,避免碰撞海底;深海罗经131用于测量深海可移动式释放抓取装置6的前后方向;水声信标113用于与甲板控制系统的信息传输,确定装置的具体位置坐标。
94.本发明的深海可移动式释放抓取装置6的水下机械手2由深海电子罐201、水下灯202、水下摄像机203、抓手机构204、驱动机构密封罐205、声纳206、蜗杆207、蜗轮208、主动齿轮209、驱动电机210、联轴器211、从动齿轮212组成;
95.深海电子罐201、水下灯202、水下摄像机203、抓手机构204、驱动机构密封罐205和声纳206通过螺栓连接装配安装;深海电子罐201用于安装水下机械手2各个电子元器件,并起到密封承压的作用;抓手机构204通过驱动机构的驱动进行张合抓取和释放深海有效载荷7;水下灯202、水下摄像机203和声纳206用于近距离观察抓手抓取深海有效载荷7的具体情况;驱动机构密封罐205内安装有蜗杆207、蜗轮208、主动齿轮209、驱动电机210、联轴器211和从动齿轮212,其中抓手机构204和从动齿轮212法兰固定连接;驱动电机210通过联轴器211带动蜗杆207旋转,从而带动蜗轮208、主动齿轮209、从动齿轮212旋转,从而控制抓手机构204的张合,并且蜗杆传动机构具有自锁的功能,一旦深海有效载荷7被抓取即能锁紧不松动,实现深海有效载荷7的释放和抓紧的动作。
96.实际工作过程中:
97.当进行深海有效载荷7的布放时:水面船4航行到预定海域,在甲板上通过控制系统的操控,通过驱动电机210带动蜗杆207旋转,从而带动蜗轮208、主动齿轮209、从动齿轮212旋转,控制抓手机构204的张开和闭合,将深海有效载荷7放入水下机械手2内部,抓取深海有效载荷7,一旦深海有效载荷7被抓取,布放的过程中即锁紧不松动;然后通过甲板绞车起吊系统3将深海可移动式释放抓取装置6放入海中,通过深海罗经131、一号液压推进器103、二号液压推进器112、三号液压推进器115和四号液压推进器129和控制系统等的联合运行,可以实现深海可移动式释放抓取装置6在水下的动力控位和稳定运行。
98.通过前视声纳118进行远距离观察深海有效载荷7,确定布放场地和深海有效载荷7的大体位置。使用深度计125测量深海可移动式释放抓取装置6的具体深度,高度计107测量深海可移动式释放抓取装置6距离海底的高度,避免碰撞海底。使用水声信标113实现与水面控制系统的通信,确定装置的具体位置坐标。然后控制四个液压推进器(一号液压推进器103、二号液压推进器112、三号液压推进器115和四号液压推进器129)的运行航行到大体
位置。一号摄像机108、二号摄像机109用于观察水下深海有效载荷7的具体布放的位置,提高作业精度。当航行到定点位置时,使用水下机械手2的水下灯202、水下摄像机203和声纳206用于近距离观察抓手动作的具体情况,确保施工环境的安全后,控制驱动电机210带动蜗杆207旋转,从而带动蜗轮208、主动齿轮209、从动齿轮212旋转,控制抓手机构204的张开,将深海有效载荷7安全释放,最后通过甲板绞车起吊系统3将深海可移动式释放抓取装置6收回,最终完成深海有效载荷7的布放。
99.当进行深海有效载荷7的抓取回收时:水面船4航行到预定海域,在甲板上通过控制系统的操控,通过甲板绞车起吊系统3将深海可移动式释放抓取装置6放入海中,通过深海罗经131、四个液压推进器(一号液压推进器103、二号液压推进器112、三号液压推进器115和四号液压推进器129)和控制系统等的联合运行,可以实现深海可移动式释放抓取装置6在水下的动力控位和稳定运行。
100.通过前视声纳118进行远距离观察目标物,确定深海有效载荷7的大体位置。使用深度计125测量深海可移动式释放抓取装置6的具体深度,高度计107测量深海可移动式释放抓取装置6距离海底的高度,避免碰撞海底。使用水声信标113实现与水面控制系统的通信,确定装置的具体位置坐标。然后控制一号液压推进器103、二号液压推进器112、三号液压推进器115和四号液压推进器129的运行航行到确定位置。一号摄像机108、二号摄像机109用于观察水下深海有效载荷7的具体的位置,提高作业精度。当航行到定点位置时,使用水下灯202、水下摄像机203和声纳206用于近距离观察抓手动作的具体情况,确保施工环境的安全后,控制驱动电机210带动蜗杆207旋转,从而带动蜗轮208、主动齿轮209、从动齿轮212旋转,控制抓手机构204的张开和闭合,将深海有效载荷7安全抓取和锁紧,最后通过甲板绞车起吊系统3将深海可移动式释放抓取装置6收回,最终完成有效载荷7的抓取回收。
101.本发明操作简便,精度高,成本低。
102.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:
1.一种深海可移动式释放抓取装置,其特征在于:包括深海可移动式释放抓取装置(6),所述深海可移动式释放抓取装置(6)包括水下吊车(1),所述水下吊车(1)的底部通过过渡法兰安装水下机械手(2);水下吊车(1)的结构为:包括主体框架(123),所述主体框架(123)的底部固定安装有装配式底板(122),装配式底板(122)上安装有液压泵站油箱(104)、电子罐支架(105)、一号液压泵站(106)、液压推进器阀箱(116)、供配电罐支架(121)、补偿器支架(126)、光电分离器支架(128)、二号液压泵站(130)和深海罗经(131),所述主体框架(123)上分布有四个液压推进器,所述主体框架(123)的底部安装有一号摄像机(108)、二号摄像机(109)三号摄像机(117)和前视声纳(118),所述主体框架(123)的四周安装格栅护栏(111),主体框架(123)的内部安装水声信标(113),主体框架(123)的顶面中间位置安装承重头(119),承重头(119)的外部设置有止荡圈(124);液压泵站油箱(104)分别与一号液压泵站(106)和深海罗经(131)进行管路连接,提供液压油,同时油箱和液压源电机的补偿器(101)与液压泵站油箱(104)和一号液压泵站(106)、二号液压泵站(130)、深海罗经(131)的电机连接;一号液压泵站(106)和深海罗经(131)分别与液压推进器阀箱(116)管路连接,然后液压推进器阀箱(116)再与四个液压推进器管路连接;主体框架(123)内部安装有高度计(107)和深度计(125);水下机械手(2)的结构为:包括驱动机构密封罐(205),驱动机构密封罐(205)的一旁安装有深海电子罐(201),深海电子罐(201)用于安装水下机械手(2)各个电子元器件,驱动机构密封罐(205)上配合安装有抓手机构(204),抓手机构(204)通过驱动机构的驱动进行张合抓取和释放深海有效载荷(7);所述抓手机构(204)上固定有水下灯(202)、水下摄像机(203)和声纳(206)。2.如权利要求1所述的一种深海可移动式释放抓取装置,其特征在于:所述主体框架(123)的顶面还安装有顶层护板(120),顶层护板(120)上开有多个孔。3.如权利要求1所述的一种深海可移动式释放抓取装置,其特征在于:所述装配式底板(122)上固定有电子罐支架(105),电子罐支架(105)支撑控制电子罐(102)并固定。4.如权利要求1所述的一种深海可移动式释放抓取装置,其特征在于:所述装配式底板(122)上还固定有补偿器支架(126),补偿器支架(126)支撑油箱和液压源电机的补偿器(101)并固定。5.如权利要求1所述的一种深海可移动式释放抓取装置,其特征在于:所述装配式底板(122)上还固定有供配电罐支架(121),供配电罐支架(121)支撑液压推进器补偿器(110)和供配电罐(114)并固定;供配电罐支架(121)的一旁设置有光电分离器支架(128)。6.如权利要求5所述的一种深海可移动式释放抓取装置,其特征在于:光电分离器支架(128)支撑光电分离器(127)并固定,甲板上的电和控制系统通过缆经过光电分离器(127)分别与一号液压泵站(106)、二号液压泵站(130)、供配电罐(114)、传感器和惯导设备进行供电和控制信号的传输。7.如权利要求1所述的一种深海可移动式释放抓取装置,其特征在于:四个液压推进器分别为一号液压推进器(103)、二号液压推进器(112)、三号液压推进器(115)和四号液压推进器(129)。8.如权利要求1所述的一种深海可移动式释放抓取装置,其特征在于:所述驱动机构密
封罐(205)内安装有蜗杆(207)、蜗轮(208)、主动齿轮(209)、驱动电机(210)、联轴器(211)和从动齿轮(212),抓手机构(204)和从动齿轮(212)法兰固定连接,驱动电机(210)通过联轴器(211)带动蜗杆(207)旋转,从而带动蜗轮(208)、主动齿轮(209)、从动齿轮(212)旋转,从而控制抓手机构(204)的张合。9.一种利用权利要求1所述的深海可移动式释放抓取装置的操作方法,其特征在于:还包括深海起吊系统,具体结构为:在水面船(4)上安装甲板绞车起吊系统(3),甲板绞车起吊系统(3)通过铠装缆(5)连接深海可移动式释放抓取装置(6),深海可移动式释放抓取装置(6)与深海有效载荷(7)对应;水下吊车(1)为深海可移动式释放抓取装置(6)提供左右前后的推力,实现精准定位的功能,水下机械手(2)实现机械手的张合来布放和抓取深海有效载荷(7),最终实现深海有效载荷(7)的精准位置的释放和抓取回收的功能;具体工作时:当进行深海有效载荷(7)的布放时:第一步:水面船(4)航行到预定海域,在甲板上通过控制系统的进行操控,控制抓手机构(204)的张开和闭合,将深海有效载荷(7)放入水下机械手(2)内部,抓取深海有效载荷(7),一旦深海有效载荷(7)被抓取,布放的过程中即锁紧不松动;第二步:甲板绞车起吊系统(3)将深海可移动式释放抓取装置(6)放入深海中;第三步:通过深海罗经(131)、四个液压推进器和控制系统联合运行,实现深海可移动式释放抓取装置(6)在水下的动力控位和稳定运行;第四步:通过前视声纳(118)进行远距离观察深海有效载荷(7),确定布放场地和深海有效载荷(7)的大体位置;第五步:使用深度计(125)测量深海可移动式释放抓取装置(6)的具体深度,高度计(107)测量深海可移动式释放抓取装置(6)距离海底的高度,避免碰撞海底;第六步:使用水声信标(113)实现与水面控制系统的通信,确定装置的具体位置坐标;第七步:控制四个液压推进器的运行航行到大体位置,一号摄像机(108)、二号摄像机(109)用于观察水下深海有效载荷(7)的具体布放的位置,当航行到定点位置时,使用水下机械手(2)的水下灯(202)、水下摄像机(203)和声纳(206)用于近距离观察抓手动作的具体情况,确保施工环境的安全后,控制抓手机构(204)的张开,将深海有效载荷(7)安全释放;第八步:通过甲板绞车起吊系统(3)将深海可移动式释放抓取装置(6)收回;第九步:最终完成深海有效载荷(7)的布放;当进行深海有效载荷(7)的抓取回收时:第一步:水面船(4)航行到预定海域,在甲板上通过控制系统的操控,通过甲板绞车起吊系统(3)将深海可移动式释放抓取装置(6)放入海中,通过深海罗经(131)、四个液压推进器和控制系统等的联合运行,实现深海可移动式释放抓取装置(6)在水下的动力控位和稳定运行;第二步:通过前视声纳(118)进行远距离观察目标物,确定深海有效载荷(7)的大体位置;第三步:使用深度计(125)测量深海可移动式释放抓取装置(6)的具体深度,高度计(107)测量深海可移动式释放抓取装置(6)距离海底的高度,避免碰撞海底;第四步:使用水声信标(113)实现与水面控制系统的通信,确定装置的具体位置坐标;
第五步:控制四个液压推进器运行航行到确定位置,一号摄像机(108)、二号摄像机(109)用于观察水下深海有效载荷(7)的具体的位置,当航行到定点位置时,使用水下灯(202)、水下摄像机(203)和声纳(206)用于近距离观察抓手动作的具体情况,确保施工环境的安全后,控制抓手机构(204)的张开和闭合,将深海有效载荷(7)安全抓取和锁紧;第六步:通过甲板绞车起吊系统(3)将深海可移动式释放抓取装置(6)收回;第七步:最终完成深海有效载荷(7)的抓取回收。

技术总结
一种深海可移动式释放抓取装置及操作方法,深海可移动式释放抓取装置由深海液压源、矢量布置液压推进器、惯导设备、水下机械抓手等组成;装置中设置高度计和深度计,分别用来判断整个装置距离海底的高度和距离海面的深度;通过水下灯、声呐、水下相机进行布放地点和抓取回收深海有效载荷位置的远距离判断,观察和定位更精确;借助电机和蜗杆传动副能够实现抓手机构204的自由张合,能够对目标物进行布放和抓取回收,蜗杆传动副的自锁功能能够对水下目标物进行牢固抓取;通过油压补偿、组合动密封和静密封的设置,解决了深海中的密封问题;同时设置了漏水检测带和温度传感器等智能检测设备,确保在深海工作中的安全性。确保在深海工作中的安全性。确保在深海工作中的安全性。


技术研发人员:王瑞 许可 齐新 郝诚
受保护的技术使用者:中国船舶科学研究中心
技术研发日:2023.01.31
技术公布日:2023/4/18
版权声明

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