專利名稱：一種用于潛水器收放系統(tǒng)的起吊纜緩沖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潛水器，具體地說是一種用于潛水器收放系統(tǒng)的起吊纜緩沖裝置。
背景技術(shù)：
潛水器的收放系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著將潛水器由作業(yè)母船施放入水并實(shí)施作業(yè)，或由水中回收至作業(yè)母船的任務(wù)。本申請(qǐng)專利所設(shè)計(jì)的起吊纜緩沖裝置可用于潛水器的收放系統(tǒng)。
目前國(guó)內(nèi)外常見的潛水器收放方式都是通過絞車收放與潛水器直接或間接相連的起吊纜，由安裝于作業(yè)母船船尾的A形架完成潛水器的施放入水與回收。但是，由于作業(yè)母船的縱傾、橫搖和升沉運(yùn)動(dòng)，造成在潛水器出、入水瞬間或接觸海底與離開海底的瞬間起吊纜的收放速度無法跟隨母船運(yùn)動(dòng)的變化頻率，從而使母船運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)能量加載于起吊纜，導(dǎo)致起吊纜時(shí)緊時(shí)松，造成對(duì)起吊纜的沖擊，嚴(yán)重時(shí)起吊纜可能斷裂，造成潛水器損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種用于潛水器收放系統(tǒng)的起吊纜緩沖裝置，它用于吸收母船運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)能量，以消除或減小起吊纜受到過載沖擊，從而達(dá)到保護(hù)起吊纜、延長(zhǎng)其使用壽命并確保潛水器在收放過程中的安全的目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是主要由起吊纜導(dǎo)向滑輪，左右擺動(dòng)臂，基座框架，第一～二緩沖油缸，第一～二平衡板，第一～二防跳槽限位桿，和蓄能器組成，其中起吊纜導(dǎo)向滑輪通過起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸安裝于左右兩個(gè)擺動(dòng)臂之間，左右擺動(dòng)臂另一端通過第一～二擺動(dòng)臂回轉(zhuǎn)軸分別活動(dòng)安裝在基座框架上，中部與緩沖油缸活塞桿相連，第一～二緩沖油缸接至蓄能器，由蓄能器控制，使起吊纜導(dǎo)向滑輪可繞第一～二擺動(dòng)臂回轉(zhuǎn)軸作對(duì)稱角度的擺動(dòng)；在起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸兩側(cè)各安裝可以繞起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)的第一～二平衡板，在起吊纜導(dǎo)向滑輪的起吊纜入口和出口處分別設(shè)置第一～二防跳槽限位桿并與第一～二平衡板一端相連；基座框架與A形架擺架固為一體。
本發(fā)明原理如下衡量緩沖能力的指標(biāo)是緩沖油缸的緩沖力和緩沖行程。根據(jù)正常作業(yè)要求，起吊纜的緩沖力應(yīng)介于起吊纜的最大線拉力和起吊纜絞車的最大制動(dòng)力之間；而緩沖行程則應(yīng)根據(jù)母船在不同作業(yè)海況下的運(yùn)動(dòng)特性來決定，行程愈大，緩沖效果愈好，但此時(shí)緩沖裝置的結(jié)構(gòu)尺寸和重量較大；行程過小，無法補(bǔ)償起吊纜隨的長(zhǎng)度變化，難于達(dá)到緩沖的目的。
本發(fā)明起吊纜導(dǎo)向滑輪通過其支撐軸固定于左右兩個(gè)擺動(dòng)臂上，左右擺動(dòng)臂由兩個(gè)緩沖油缸支撐，正常作業(yè)時(shí)，在蓄能器的壓力作用下第一～二緩沖油缸的活塞桿全部外伸，左右擺動(dòng)臂帶動(dòng)起吊纜導(dǎo)向滑輪處于上揚(yáng)位置，此時(shí)起吊纜通過起吊纜導(dǎo)向滑輪作用于左右擺動(dòng)臂的力矩由第一～二緩沖油缸所平衡；當(dāng)起吊纜載荷大于最大線拉力、小于起吊纜絞車的最大制動(dòng)力時(shí)，起吊纜導(dǎo)向滑輪帶動(dòng)左右擺動(dòng)臂壓縮第一～二緩沖油缸向下擺動(dòng)以補(bǔ)償起吊纜長(zhǎng)度的變化從而減小或消除起吊纜過載。當(dāng)起吊纜導(dǎo)向滑輪進(jìn)行緩沖向下擺動(dòng)時(shí)，在蓄能器的作用下第一～二緩沖油缸無桿腔壓力逐漸升高，直至起吊纜導(dǎo)向滑輪下擺至極限位置時(shí)，油缸對(duì)左右擺動(dòng)臂的作用力矩完全平衡起吊纜對(duì)左右擺動(dòng)臂的作用力矩。隨著起吊纜載荷的減小，在蓄能器的作用下緩沖油缸活塞桿再次伸出，帶動(dòng)左右擺動(dòng)臂及起吊纜導(dǎo)向滑輪恢復(fù)至正常工作位置(上揚(yáng)位)，為下一次緩沖準(zhǔn)備。左右擺動(dòng)臂的擺動(dòng)范圍(第一～二緩沖油缸的行程)由起吊纜的緩沖行程要求決定。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明能補(bǔ)償起吊纜隨母船運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的長(zhǎng)度變化，解決了起吊纜的收放速度不能跟隨母船運(yùn)動(dòng)變化頻率的問題，避免使母船運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)能量加載于起吊纜，消除或減小起吊纜受到過載沖擊，從而達(dá)到保護(hù)起吊纜、延長(zhǎng)其使用壽命并確保潛水器在收放過程中的安全之目的。
2.由于本發(fā)明采用起吊纜導(dǎo)向滑輪通過擺動(dòng)臂與第一～二緩沖油缸桿連接結(jié)構(gòu)，緩沖力的大小可以根據(jù)最大起吊能力和起吊纜絞車的最大制動(dòng)力由蓄能器一次調(diào)整確定，無需特殊控制，操作十分簡(jiǎn)單。
3.本發(fā)明潛水器起吊纜緩沖裝置直接安裝于A形架上，特別適用于在作業(yè)母船甲板面積小的場(chǎng)合使用。


圖1為本發(fā)明潛水器收放系統(tǒng)的起吊纜緩沖裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的左視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明主要由起吊纜導(dǎo)向滑輪1，起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸2，左右擺動(dòng)臂3、4，第一～二擺動(dòng)臂回轉(zhuǎn)軸5、6，基座框架7，第一～二緩沖油缸8、9，第一～二平衡板10、11，第一～二防跳槽限位桿12、13和蓄能器等組成，其中起吊纜導(dǎo)向滑輪1通過起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸2安裝于左右兩個(gè)擺動(dòng)臂3、4之間，左右擺動(dòng)臂3、4另一端通過第一～二擺動(dòng)臂回轉(zhuǎn)軸5、6分別鉸接安裝在基座框架7上，中部與緩沖油缸活塞桿相連，第一～二緩沖油缸8、9由蓄能器控制，起吊纜導(dǎo)向滑輪1可繞第一～二擺動(dòng)臂回轉(zhuǎn)軸5、6作對(duì)稱角度的擺動(dòng)在起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸2兩側(cè)各安裝可以繞起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸2自由轉(zhuǎn)動(dòng)的第一～二平衡板10、11，在起吊纜導(dǎo)向滑輪1的起吊纜入口和出口處分別設(shè)置第一～二防跳槽限位桿12、13并與第一～二平衡板10、11一端相連；基座框架7與A形架擺架14固(焊接)為一體；A形架擺架14通過第一～二轉(zhuǎn)軸15、16與A形架鉸接。
本發(fā)明特點(diǎn)是(1)起吊纜緩沖裝置的基座框架7與A形架擺架14焊接為一體，由于擺架14與A形架的對(duì)接聯(lián)鎖裝置無縱向(沿母船縱向)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這樣可以保證在正常作業(yè)時(shí)起吊纜導(dǎo)向滑輪1出口處的起吊纜與對(duì)接裝置無縱向相對(duì)位移。
(2)擺架14與A形架通過第一～二轉(zhuǎn)軸15、16鉸接相連，所以起吊纜在起吊纜導(dǎo)向滑輪1上的作用力對(duì)整個(gè)緩沖裝置將產(chǎn)生一個(gè)縱向(沿母船縱向)擺動(dòng)力矩，不利于潛水器與對(duì)接裝置的聯(lián)鎖。根據(jù)起吊纜在起吊纜導(dǎo)向滑輪1入口處的角度，設(shè)計(jì)中通過調(diào)整起吊纜導(dǎo)向滑輪1相對(duì)于擺架的縱向(沿母船縱向)位置和垂向(沿母船垂向)位置，理論上可以保證起吊纜作用于起吊纜導(dǎo)向滑輪1的合力作用點(diǎn)通過擺14架與A形架的鉸接點(diǎn)，使其對(duì)緩沖裝置無附加力矩。
(3)當(dāng)起吊纜導(dǎo)向滑輪1進(jìn)行緩沖運(yùn)動(dòng)(上下擺動(dòng))時(shí)，起吊纜導(dǎo)向滑輪1出口處的起吊纜將發(fā)生縱向(沿母船縱向)偏移，偏移量取決于起吊纜導(dǎo)向滑輪1的擺動(dòng)半徑。但是這個(gè)縱向偏移僅僅是潛水器整個(gè)收放作業(yè)期間的短暫現(xiàn)象，同時(shí)在滿足起吊纜緩沖行程要求的前提下，通過調(diào)整左右擺動(dòng)臂3、4的長(zhǎng)度和起吊纜導(dǎo)向滑輪1的擺動(dòng)角度的設(shè)計(jì)參數(shù)(本實(shí)施例取左右擺動(dòng)臂3、4的長(zhǎng)度為2.1米，起吊纜導(dǎo)向滑輪1的擺動(dòng)角度為28°，起吊纜緩沖行程達(dá)1.2米)，將其偏移量減至最小，因此它不會(huì)影響起吊纜的使用壽命及工作特性。
(4)起吊纜導(dǎo)向滑輪1具有防止起吊纜跳槽受擠傷功能。通常的辦法是在起吊纜與導(dǎo)向滑輪的入口及出口處分別裝置一個(gè)相對(duì)于滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心固定的防跳槽擋塊。由于本發(fā)明起吊纜導(dǎo)向滑輪1在擺動(dòng)過程中起吊纜在起吊纜導(dǎo)向滑輪1的入口位置是隨機(jī)變化的，因此不能采用固定式的防跳槽擋塊，而采用浮動(dòng)式防跳槽設(shè)計(jì)，即在起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸2兩側(cè)各裝置可以繞起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸2自由轉(zhuǎn)動(dòng)的第一～二平衡板10、11，在起吊纜導(dǎo)向滑輪1的起吊纜入口和出口處分別設(shè)置第一～二防跳槽限位桿12、13并與第一～二平衡板10、11相連。通過這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以保證平衡板相對(duì)于母船垂向始終保持一個(gè)固定的角度，從而保證第一～二防跳槽限位桿12、13可以同時(shí)滿足起吊纜導(dǎo)向滑輪1在兩個(gè)極限位置時(shí)的起吊纜入口位置要求。
(5)起吊纜導(dǎo)向滑輪1的運(yùn)動(dòng)除擺動(dòng)方式外，也可以采用具有滑道的直線運(yùn)動(dòng)方式，即沿母船垂向進(jìn)行上、下運(yùn)動(dòng)，這樣可以確保運(yùn)動(dòng)過程中起吊纜導(dǎo)向滑輪1出口處的起吊纜無縱向(沿母船縱向)偏移。緩沖裝置起吊纜導(dǎo)向滑輪1采用直線運(yùn)動(dòng)方式適用于起吊纜的設(shè)計(jì)拉力較小時(shí)的情況。
權(quán)利要求1.一種用于潛水器收放系統(tǒng)的起吊纜緩沖裝置，其特征在于主要由起吊纜導(dǎo)向滑輪(1)、左右擺動(dòng)臂(3、4)、基座框架(7)、第一～二緩沖油缸(8、9)、第一～二平衡板(10、11)、第一～二防跳槽限位桿(12、13)和蓄能器組成，其中起吊纜導(dǎo)向滑輪(1)通過起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸(2)安裝于左右兩個(gè)擺動(dòng)臂(3、4)之間，左右擺動(dòng)臂(3、4)另一端通過第一～二擺動(dòng)臂回轉(zhuǎn)軸(5、6)分別活動(dòng)安裝在基座框架(7)上，中部與緩沖油缸活塞桿相連，第一～二緩沖油缸(8、9)接至蓄能器，由蓄能器控制，起吊纜導(dǎo)向滑輪(1)可繞第一～二擺動(dòng)臂回轉(zhuǎn)軸(5、6)作對(duì)稱角度的擺動(dòng)；在起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸(2)兩側(cè)各安裝可以繞起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸(2)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的第一～二平衡板(10、11)，在起吊纜導(dǎo)向滑輪(1)的起吊纜入口和出口處分別設(shè)置第一～二防跳槽限位桿(12、13)并與第一～二平衡板(10、11)一端相連；基座框架(7)與A形架擺架(14)固為一體。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種用于潛水器收放系統(tǒng)的起吊纜緩沖裝置。它主要由起吊纜導(dǎo)向滑輪，左右擺動(dòng)臂，基座框架，第一～二緩沖油缸，第一～二平衡板，第一～二防跳槽限位桿，和蓄能器組成，其中起吊纜導(dǎo)向滑輪安裝于左右兩個(gè)擺動(dòng)臂之間，左右擺動(dòng)臂另一端活動(dòng)安裝在基座框架上，中部與緩沖油缸活塞桿相連，第一～二緩沖油缸接至蓄能器，在起吊纜導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)軸兩側(cè)各安裝第一～二平衡板，在起吊纜導(dǎo)向滑輪的起吊纜入口和出口處分別設(shè)置第一～二防跳槽限位桿并與第一～二平衡板一端相連；基座框架與A形架擺架固為一體。它用于吸收母船運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)能量，消除或減小起吊纜受到過載沖擊，從而保護(hù)起吊纜、延長(zhǎng)其使用壽命并確保潛水器收放安全。
文檔編號(hào)B63C11/34GK2598862SQ0229200
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者張艾群, 林揚(yáng), 高云龍, 郭威, 鄭榮, 張?bào)糜? 袁學(xué)慶 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所