一种深海快速一体化拖曳系统的制作方法

1.本发明涉及深海海底可疑物的快速探测与处置技术领域，具体涉及一种深海快速一体化拖曳系统。


背景技术：

2.海底可疑物探测处置需求越来越多，尤其是深海大范围快速探测处置越来越受到重视，一般来说，水下可疑物主要通过船舶拖带搭载有声呐的拖体进行探测，当发现可疑物后会做位置标记，再根据可疑物位置标记，从船上布放auv可水下抵近观察处置的设备进行近距离观测确认或破坏处置。
3.目前，该类作业主要分为两步进行，首先是探测拖曳作业，通过拖体拖曳扫底找出可疑目标，然后是布放处置设备下水进行接触，这种方式存在以下问题：
4.1、大型水下作业设备布放时间较长，作业流程复杂，当声呐发现可疑物后再布放处置设备下水作业无疑会导致作业效率低下，尤其在几千米深海进行探测处置作业，auv下水抵近可疑物的布放过程可能需要数个小时完成；
5.2、一般拖曳探测航次完成后，船只才能再返航根据位置标记进行水下处置作业，一旦错过目标物，auv将用较长时间对标记位置进行水下搜寻，势必增加作业任务量。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种深海快速一体化拖曳系统，采用深海快速拖曳用探测拖体为平台，搭载处置型auv进行深海可疑物快速探测处置，可快速实现深海可疑物探处一体化作业，解决了目前深海探测处置效率低、作业复杂的问题。
7.本发明的技术方案为：一种深海快速一体化拖曳系统，包括：探测拖体、处置绞车、auv装载及释放装置和auv；
8.所述处置绞车和auv装载及释放装置安装在探测拖体内，且处置绞车位于auv装载及释放装置之前；auv装配在auv装载及释放装置上，处置绞车通过脐带缆与auv连接，处置绞车通过拖曳缆与外部的母船甲板控制设备连接。
9.优选地，所述auv装载及释放装置包括：底座、流利条支撑架、电机驱动单元、万向联轴器、轴承座ⅰ、防撞橡胶座、丝杆、流利条、轴承座ⅱ和c型螺母导向筒；
10.所述电机驱动单元通过卡箍固定在底座上，电机驱动单元的输出轴通过万向联轴器与丝杆相连，丝杆的轴向两端分别通过轴承座ⅰ和轴承座ⅱ支撑在底座上，防撞橡胶座套装在轴承座ⅰ所在端的丝杆上，电机驱动单元用于驱动丝杆正反转；
11.两排流利条通过流利条支撑架支撑在底座的横向两侧，c型螺母导向筒固定在auv的底部。
12.优选地，两排所述流利条均能够通过流利条支撑架进行上下位置调整。
13.优选地，所述c型螺母导向筒包括：c型螺母和c型导向筒；所述c型螺母和c型导向筒同轴焊接，c型螺母位于c型导向筒的开口端并作为c型螺母导向筒的头部；所述c型螺母
与丝杆为螺纹副配合，c型导向筒的内径大于丝杆的外径。
14.优选地，所述c型螺母导向筒还包括：挂架，所述挂架沿c型导向筒的母线焊接在c型导向筒上。
15.优选地，所述c型导向筒上沿母线设有导向口，且导向口与挂架位于c型导向筒的径向两对侧，该导向口的宽度比丝杆外径小，使丝杆不能从c型螺母导向筒的导向口脱出，同时，该导向口的宽度应保证轴承座ⅱ能穿过c型螺母导向筒。
16.有益效果：
17.1、本发明一体化拖曳系统应用于深海海底可疑物的快速探测与处置领域，使深海探测与处置系统及处置装置的释放实现以下突破：
18.(1)采用深海快速拖曳用探测拖体为平台，auv搭载在探测拖体上，auv通过脐带缆和绞车等与探测拖体及母船甲板控制设备连通，当探测拖体探测到可疑物后，母船停航锚定，并迅速释放搭载在探测拖体上的带缆auv，并通过母船甲板控制设备操控，便于实现可疑物快速抵近处置；
19.(2)本发明实现了auv的搭载及释放功能，即通过简单结构实现处置设备的可靠装载及释放，满足深海作业可靠性要求。
20.2、本发明中auv装载及释放装置的具体设计，能够驱动装配其上的auv沿直线运动进行有效的装载和释放。
21.3、本发明中两排流利条可上下调整的设计，便于两排流利条与丝杠配合对auv进行三点支撑，从而实现auv装载及释放装置对auv的稳定装载。
22.4、本发明中设计的c型螺母导向筒，既便于c型螺母导向筒与丝杆螺纹副配合，从而携带auv进行装载或释放，又有利于auv的稳定搭载。
23.5、本发明中c型导向筒上设计的导向口，既能够保证丝杆不能从c型螺母导向筒中脱出，又能够保证轴承座ⅱ能穿过c型螺母导向筒，从而便于c型螺母导向筒携带auv沿丝杆移动。
附图说明
24.图1为本发明一体化拖曳系统的整体结构示意图。
25.图2为本发明中auv装载及释放装置的三维结构视图。
26.图3为本发明中auv装载及释放装置的俯视图。
27.图4为本发明中c型螺母导向筒的仰视图。
28.图5为本发明中c型螺母导向筒的主视图。
29.图6为本发明中c型螺母导向筒的三维结构示意图。
30.图7为本发明中c型螺母导向筒与auv的装配关系示意图。
31.图8为本发明中auv与auv装载及释放装置的装配关系示意图。
32.其中，1-拖曳缆、2-探测拖体、3-处置绞车、4-脐带缆、5-auv装载及释放装置、6-auv、7-底座、8-流利条支撑架、9-电机驱动单元、10-卡箍、11-万向联轴器、12-轴承座i、13-防撞橡胶座、14-丝杆、15-流利条、16-轴承座ii、17-c型螺母导向筒、18-c型螺母、19-挂架、20-c型导向筒、21-导向口。
具体实施方式
33.下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
34.本实施例提供了一种深海快速一体化拖曳系统，采用深海快速拖曳用探测拖体为平台，搭载处置型auv进行深海可疑物快速探测处置，可快速实现深海可疑物探处一体化作业，解决了目前深海探测处置效率低、作业复杂的问题。
35.如图1所示，该一体化拖曳系统包括：拖曳缆1、探测拖体2、处置绞车3、脐带缆4、auv装载及释放装置5和auv6；其中，如图2和3所示，auv装载及释放装置5包括：底座7、流利条支撑架8、电机驱动单元9、卡箍10、万向联轴器11、轴承座ⅰ12、防撞橡胶座13、丝杆14、流利条15、轴承座ⅱ16和c型螺母导向筒17；
36.处置绞车3和auv装载及释放装置5安装在探测拖体2内，且处置绞车3位于auv装载及释放装置5之前(本实施例中，迎流方向为前方，背流方向为后方)；auv6装配在auv装载及释放装置5上(如图8所示)，处置绞车3与auv6通过脐带缆4连接，处置绞车3通过拖曳缆1与外部的母船甲板控制设备连接，从而实现auv6通过脐带缆4、处置绞车3和拖曳缆1与外部的母船甲板控制设备连接；
37.对于auv装载及释放装置5，电机驱动单元9通过卡箍10固定在底座7上，电机驱动单元9的输出轴通过万向联轴器11与丝杆14相连，丝杆14的轴向两端分别通过轴承座i12和轴承座ii16支撑在底座7上，防撞橡胶座13套装在轴承座i12所在端的丝杆14上，电机驱动单元9动作可驱动丝杆14正反转；
38.两排流利条15通过流利条支撑架8固定支撑在底座7的横向两侧，且两排流利条15均可通过流利条支撑架8进行上下位置调整，以便于两排流利条15与丝杠14配合对auv6进行三点支撑；
39.如图7所示，c型螺母导向筒17的挂架19通过螺钉固定在auv6的底部；其中，如图4-6所示，c型螺母导向筒17由c型螺母18、c型导向筒20及挂架19焊接而成，且c型螺母18和c型导向筒20同轴焊接，c型螺母18位于c型导向筒20的开口端并作为c型螺母导向筒17的头部，挂架19沿c型导向筒20的母线焊接在c型导向筒20上；c型螺母导向筒17头部的c型螺母18与丝杆14为螺纹副配合；c型导向筒20的内径比丝杆14外径略大，以便于丝杆14可顺利伸入c型螺母导向筒17中，c型导向筒20上沿母线设有导向口21，且导向口21与挂架19位于c型导向筒20的径向两对侧，该导向口21的宽度比丝杆14外径小，使丝杆14不能从c型螺母导向筒17的导向口21脱出，同时，c型螺母导向筒17的导向口21的宽度应保证轴承座ii16能顺利穿过c型螺母导向筒17。
40.该一体化拖曳系统的工作原理为：
41.当探测拖体2发现可疑物后，母船甲板控制设备通过拖曳缆1控制auv装载及释放装置5释放auv6，处置绞车3放出脐带缆4，auv6驶离探测拖体2，auv6通过母船甲板控制设备进行远程操控作业，以实现对可疑物的快速探测处置；
42.其中，auv装载及释放装置5释放auv6的工作原理为：
43.(1)auv6装载过程：装载时，将auv6置于流利条15上进行主体支撑，同时，c型螺母导向筒17对准丝杆14往电机驱动单元9所在端推进，由于c型螺母导向筒17上设有导向口21，可通过轴承座ii16，电机驱动单元9驱动丝杆14缓慢转动，通过c型螺母导向筒17和丝杆14之间形成的螺纹副使c型螺母导向筒17在丝杆14上进行直线运动，从而带动auv6顺着流
利条15作缓慢直线运动，当c型螺母导向筒17头部的c型螺母18运动到防撞橡胶座13处时停止运动，从而实现auv6的装载功能；
44.(2)auv6释放过程：释放时，电机驱动单元9高速驱动丝杆14反方向转动，丝杆14通过c型螺母导向筒17推动auv6作一定速度直线运动，直至c型螺母导向筒17脱出轴承座ii16，auv6与auv装载及释放装置5分离，从而实现auv6快速释放功能；
45.c型螺母导向筒17一方面有利于auv6装载或释放时运动导向，另一方面，由于c型螺母导向筒17的c型导向筒20内径与丝杆14外径之间为较小间隙配合，可保证c型螺母导向筒17头部的c型螺母18在丝杆14径向上有较好受力环境，另外，电机驱动单元9的尾部装有刹车，同时丝杆14与c型螺母导向筒17之间梯形螺纹副具有一定自锁能力，流利条15与丝杆14实现对auv6的三点支撑约束，因此，auv6装载完成后，auv装载及释放装置5可保证auv6在丝杆14轴向或径向方向上均能进行良好锁定。
46.综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种深海快速一体化拖曳系统，其特征在于，包括：探测拖体(2)、处置绞车(3)、auv装载及释放装置(5)和auv(6)；所述处置绞车(3)和auv装载及释放装置(5)安装在探测拖体(2)内，且处置绞车(3)位于auv装载及释放装置(5)之前；auv(6)装配在auv装载及释放装置(5)上，处置绞车(3)通过脐带缆(4)与auv(6)连接，处置绞车(3)通过拖曳缆(1)与外部的母船甲板控制设备连接。2.如权利要求1所述的深海快速一体化拖曳系统，其特征在于，所述auv装载及释放装置(5)包括：底座(7)、流利条支撑架(8)、电机驱动单元(9)、万向联轴器(11)、轴承座ⅰ(12)、防撞橡胶座(13)、丝杆(14)、流利条(15)、轴承座ⅱ(16)和c型螺母导向筒(17)；所述电机驱动单元(9)通过卡箍(10)固定在底座(7)上，电机驱动单元(9)的输出轴通过万向联轴器(11)与丝杆(14)相连，丝杆(14)的轴向两端分别通过轴承座ⅰ(12)和轴承座ⅱ(16)支撑在底座(7)上，防撞橡胶座(13)套装在轴承座ⅰ(12)所在端的丝杆(14)上，电机驱动单元(9)用于驱动丝杆(14)正反转；两排流利条(15)通过流利条支撑架(8)支撑在底座(7)的横向两侧，c型螺母导向筒(17)固定在auv(6)的底部。3.如权利要求2所述的深海快速一体化拖曳系统，其特征在于，两排所述流利条(15)均能够通过流利条支撑架(8)进行上下位置调整。4.如权利要求2或3所述的深海快速一体化拖曳系统，其特征在于，所述c型螺母导向筒(17)包括：c型螺母(18)和c型导向筒(20)；所述c型螺母(18)和c型导向筒(20)同轴焊接，c型螺母(18)位于c型导向筒(20)的开口端并作为c型螺母导向筒(17)的头部；所述c型螺母(18)与丝杆(14)为螺纹副配合，c型导向筒(20)的内径大于丝杆(14)的外径。5.如权利要求4所述的深海快速一体化拖曳系统，其特征在于，所述c型螺母导向筒(17)还包括：挂架(19)，所述挂架(19)沿c型导向筒(20)的母线焊接在c型导向筒(20)上。6.如权利要求5所述的深海快速一体化拖曳系统，其特征在于，所述c型导向筒(20)上沿母线设有导向口(21)，且导向口(21)与挂架(19)位于c型导向筒(20)的径向两对侧，该导向口(21)的宽度比丝杆(14)外径小，使丝杆(14)不能从c型螺母导向筒(17)的导向口(21)脱出，同时，该导向口(21)的宽度应保证轴承座ⅱ(16)能穿过c型螺母导向筒(17)。

技术总结
本发明公开了一种深海快速一体化拖曳系统，涉及深海海底可疑物的快速探测与处置技术领域，包括：探测拖体、处置绞车、AUV装载及释放装置和AUV；所述处置绞车和AUV装载及释放装置安装在探测拖体内，且处置绞车位于AUV装载及释放装置之前；AUV装配在AUV装载及释放装置上，处置绞车通过脐带缆与AUV连接，处置绞车通过拖曳缆与外部的母船甲板控制设备连接；该系统采用深海快速拖曳用探测拖体为平台，搭载处置型AUV进行深海可疑物快速探测处置，可快速实现深海可疑物探处一体化作业，解决了目前深海探测处置效率低、作业复杂的问题。作业复杂的问题。作业复杂的问题。


技术研发人员：甘文兵 姜浩 张添 麻昔 仝志永
受保护的技术使用者：宜昌测试技术研究所
技术研发日：2022.11.08
技术公布日：2023/3/21