專利名稱：水下應(yīng)急釋放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種水下機(jī)器人、水下工程機(jī)械及水下裝備。具體地說是一 種水下釋放裝置。(二) 背景技術(shù)隨著陸地不可再生資源的日漸枯竭，海洋因其蘊(yùn)藏著豐富的生物及礦產(chǎn)資 源，已成為人類可持續(xù)發(fā)展的寶貴財(cái)富和最后空間，開發(fā)利用海洋資源已經(jīng)上升 到關(guān)系國家發(fā)展的戰(zhàn)略高度，各國爭(zhēng)相研究海洋技術(shù)以求取得先機(jī)。水下機(jī)器人 是我國大洋戰(zhàn)略的重要組成部分，也是海防的重要載體，在未來的海洋開發(fā)及水 下作戰(zhàn)中將發(fā)揮越來越重要的作用。智能水下機(jī)器人(AUV)工作時(shí)完全脫離母船和岸基，深海作業(yè)環(huán)境是.非常 惡劣的，常面臨著各種各樣的危險(xiǎn)。而且智能水下機(jī)器人是投入大量的人力、物 力和財(cái)力的高技術(shù)的集成體，每次實(shí)驗(yàn)或作業(yè)所獲得的資料或數(shù)據(jù)具有極大價(jià) 值，很多時(shí)候都涉及國家機(jī)密。如果因故障造成機(jī)器人失事沉入海底或丟失，將 會(huì)造成極大損失，對(duì)海洋開發(fā)和研究的影響也是非常大的，因此，機(jī)器人的自救 系統(tǒng)也成為機(jī)器人的關(guān)鍵設(shè)備之一。而水下釋放裝置則是自救系統(tǒng)的重要組成部 分。水下釋放裝置是一個(gè)可在水下環(huán)境通過操作釋放載荷的裝置。水下機(jī)器人、 水下工程機(jī)械和其它水下裝備在作業(yè)中會(huì)遇到各種突發(fā)事件而發(fā)生故障，或者在 作業(yè)完畢后需要自行重新浮上水面。為了進(jìn)行自救(或自回收)，通常需要靠水 下釋放裝置釋放帶有強(qiáng)力纜繩的信標(biāo)浮球，進(jìn)行定位和打撈，或采用拋掉壓載重 物的方式提供正浮力上浮。水下釋放裝置是遠(yuǎn)程操作的，如此的遠(yuǎn)程操作可以通過應(yīng)用壓力補(bǔ)償電動(dòng)馬 達(dá)和螺線管，易爆裝置，可溶線或金屬，或從支撐線上拋掉重載而完成。但是前 面的技術(shù)系統(tǒng)由于包含了諸如要求太多能源，難于密封或過于笨重等缺點(diǎn)而難于 被應(yīng)用在常規(guī)的需求中。比如水，深海壓力和鹽這些要求結(jié)合起來使得執(zhí)行操作 的電機(jī)和螺線圈相當(dāng)昂貴，并且常常是不可靠的。失電磁鐵是可靠的，但是都非常的昂貴，而且有危險(xiǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種承受載荷大、重量輕、體積小，安裝簡(jiǎn)單，易于 檢測(cè)和控制，控制精度高的水下應(yīng)急釋放裝置。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的水下釋放裝置包括一個(gè)耐水壓的密封電子艙，設(shè)置于密封電子艙內(nèi) 的控制模塊，安裝在密封電子艙外的懸掛釋放機(jī)構(gòu)；所述的懸掛釋放機(jī)構(gòu)的組成 包括位于密封電子艙內(nèi)部且穿過密封電子艙壁的一對(duì)吸引電磁鐵和一對(duì)失電電 磁鐵，電磁鐵的與控制模塊的電源相連，兩根鉸接在密封電子艙外的吸引桿，吸 引桿的非鉸接端設(shè)置有吸盤，吸盤的位置與吸引電磁鐵的位置相對(duì)，失電電磁鐵 外設(shè)置定深釋放裝置，定深釋放裝置上固定承重桿定位塊，承重桿的一端固定在 承重桿定位塊上，吸引桿上有承重桿卡槽，密封電子艙外設(shè)置有自鎖擋銷。本發(fā)明還可以包括1、 密封電子艙外固定有兩根定位導(dǎo)向桿。2、 承重桿定位塊上有用于加配重的螺紋孔。3、 自鎖擋銷定位塊固定在密封電子艙底部，自鎖擋銷鉸接安裝在自鎖擋銷 定位塊上，自鎖擋銷上套裝自鎖擋銷套筒，自鎖擋銷套筒連接自鎖擋銷拉簧，自 鎖擋銷套筒與自鎖擋銷定位塊上又相互配合的插頭與插口 。本發(fā)明的釋放裝置是基于杠桿原理設(shè)計(jì)了釋放裝置的基本組件，能夠滿足在 水下4000米工作的需要，同時(shí)在水下機(jī)械大變化的速度行駛與工作狀態(tài)下順利 釋放壓載等拋棄物，具有兩次拋載功能，采用電磁驅(qū)動(dòng)釋放為第一選擇，失電磁 鐵驅(qū)動(dòng)釋放作為第二級(jí)保險(xiǎn)的方案，使釋放裝置具有多級(jí)驅(qū)動(dòng)保險(xiǎn)，很好的提高 了裝置的可靠性。采用電磁類驅(qū)動(dòng)提供了一個(gè)相對(duì)便宜，承受載荷大、重量輕、 體積小，安裝簡(jiǎn)單，易于檢測(cè)和控制，且控制精度高，而且在預(yù)先確定的海洋深 度里都能夠適用和可行的水下應(yīng)急釋放裝置。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(1) 采用杠桿機(jī)構(gòu)作為承載方式，使裝置具有結(jié)構(gòu)小，承受載荷大，連接 可靠、裝卸方便的優(yōu)點(diǎn)。(2) 裝置唯一的力量是來自于密封艙內(nèi)的電磁鐵，它成本低，功耗小，磁力大，并具有可調(diào)換的特點(diǎn)。(3) 采用小型化、輕量化、獨(dú)立結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，與水下機(jī)器人或水下機(jī)械裝備本體之間采用螺栓連接，安裝靈活、方便。(4) 同時(shí)具有機(jī)械釋放和失電磁鐵釋放壓載的雙重保險(xiǎn)功能，且彼此相互獨(dú)立，增加了自救釋放裝置可靠性。(5) 密封艙外部沒有壓力防護(hù)處理的要求，釋放固定裝置全部都是機(jī)械， 并且大部分是由鋁制作的，這樣可以減少總體重量。(6) 機(jī)構(gòu)多數(shù)部件采用高強(qiáng)度鋁制作，解決了有鐵銹和電解的問題。螺栓 都是用鎳或者鉻合金。而且密封艙壁都是用不被磁化的、耐海水腐蝕鋁做成的， 外表進(jìn)行了表面硬質(zhì)陽極氧化處理，增加了表面硬度和抗海水腐蝕能力。(四)


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是釋放裝置未裝壓載時(shí)各部件位置視圖；圖3是圖2的仰視圖；圖4是安裝壓載時(shí)初始位置視圖；圖5是吸引電磁鐵和失電磁鐵在電子艙內(nèi)的布局。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述結(jié)合圖l，本發(fā)明的水下釋放裝置包括一個(gè)耐水壓的密封電子艙1，密封艙 的艙壁約17mm厚的高強(qiáng)度鋁做成，使得釋放裝置能夠應(yīng)用于4000米深的環(huán)境， 控制模塊2位于電子艙內(nèi)， 一套安裝在密葑電子艙1外的杠桿機(jī)構(gòu)3，壓載20 通過自鎖掛鉤4掛在杠桿機(jī)構(gòu)3上。結(jié)合圖2和圖3，當(dāng)未掛壓載20時(shí)，吸引電磁鐵15沒有通電，吸引電磁鐵 15位于密封電子艙1內(nèi)部，且穿過密封電子艙1壁以提供磁力。吸引桿9通過 吸引桿定位塊10固定在密封電子艙1夕卜，吸引桿定位塊10與密封電子艙1靠螺 栓聯(lián)結(jié)。通電吸引電磁鐵15吸引吸引桿9上的吸盤14。壓載20通過自鎖掛鉤4 掛在承重桿11上，承重桿11通過承重桿定位塊12與定深釋放裝置13連接，吸 引桿9與承重桿11組成了杠桿機(jī)構(gòu)的核心部件，失電磁鐵17穿過密封電子艙1 的艙壁，吸引定深釋放裝置13的頂部，失電磁鐵17的與控制模塊2的電源相連，置于密封電子艙1內(nèi)，吸引電磁鐵15與密封電子艙1之間靠電磁鐵密封圈18密 封，且電磁鐵密封圈18靠電磁鐵密封擋圈19壓緊，電磁鐵密封擋圈19與電子 艙壁靠螺釘聯(lián)結(jié)。失電磁鐵17與密封電子艙1之間密封與吸引電磁鐵15密封相 同。壓載20的定位導(dǎo)向桿16靠螺紋固定在密封電子艙1底部。未裝壓載時(shí)，自鎖擋銷5自然打開，自鎖擋銷套筒6在自鎖擋銷拉簧7作用 下，可以實(shí)現(xiàn)拉伸與收縮。自鎖擋銷5與自鎖擋銷定位塊8靠螺栓連接，自鎖檔 銷定位塊8靠螺栓固定在密封電子艙1底部。吸引桿9自然打開，帶吸盤14端 搭在自鎖擋銷5上，吸盤14與吸引桿9靠螺栓聯(lián)結(jié)，吸引桿9打開的角度，能 夠滿足承重桿11在平衡位置時(shí)進(jìn)入到吸引桿9的開槽內(nèi)。承重桿11靠螺紋與承 重桿定位塊12固定，承重桿定位塊12另一端有螺紋孔，可以加配重，以保證承 重桿11在平衡情況下，能夠停留在吸引桿9的開槽內(nèi)。承重桿定位塊12與定深 釋放裝置13靠螺栓聯(lián)結(jié)。操作安裝壓載20的的情況如圖4所示，當(dāng)需要安裝壓載20時(shí)Y拉動(dòng)自鎖擋 銷套筒6，將自鎖擋銷5壓至水平位置，松開自鎖擋銷套筒6使其固定端進(jìn)入自 鎖擋銷定位塊8的固定槽內(nèi)，此時(shí)吸引桿9在自鎖擋銷5的作用下處于水平位置， 端部的吸盤14與吸引電磁鐵15完全接觸，承重桿11的端部位于吸引桿9的開 槽內(nèi)?？勺枣i掛鉤4與壓載20靠螺栓19聯(lián)結(jié)固定。將壓載20上的定位導(dǎo)向孔 對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)向定位桿16推動(dòng)壓載，當(dāng)自鎖掛鉤4與承重桿11接觸時(shí)，自鎖掛鉤組件 一21繞銷軸23向下轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)承重桿11完全進(jìn)入到自鎖掛鉤組件二22內(nèi)時(shí)，自 鎖掛鉤組件一 21在拉簧24的作用下恢復(fù)到初始位置，自鎖掛鉤4可以實(shí)現(xiàn)自鎖， 拉簧24兩端分別固定在自鎖掛鉤組件一 21和自鎖掛鉤組件二 22上。當(dāng)兩塊壓 載20安裝完畢后，通過控制模塊2對(duì)吸引電磁鐵15通電，然后拉動(dòng)自鎖擋銷套 筒6，使自鎖擋銷套筒6固定端與自鎖擋銷定位塊8的固定槽分開，并將自鎖擋 銷5放至初始自然打開的位置。操作釋放壓載20時(shí)，由控制模塊2控制對(duì)吸引電磁鐵15的斷電，吸盤14 與吸引電磁鐵15分離，則吸引桿9向下旋轉(zhuǎn)，被自鎖擋銷5擋住，承重桿ll從 吸引桿9的開槽內(nèi)分離，自鎖掛鉤4和壓載20沿承重桿11滑落。此時(shí)自鎖擋銷 5打開的角度與密封電子艙1底面成28度，吸引桿9的打開角度大于42度，以 保證承重桿11順利打開，并且在平衡位置時(shí)承重桿11 一端仍能夠在吸引桿9的開槽內(nèi)，以便下次安裝。當(dāng)控制吸引電磁鐵15失靈時(shí)，控制模塊2將控制失電 磁鐵17通電，將定深釋放裝置13，承重桿定位塊12，承重桿11，自鎖掛鉤4 和壓載20—同拋出。以上即是本發(fā)明的基本操作過程，通過實(shí)驗(yàn)可知，機(jī)構(gòu)的整體尺寸可以根據(jù) 需要而定，壓載的重量和部件的強(qiáng)度也可以根據(jù)需要而改變。
權(quán)利要求
1、一種水下應(yīng)急釋放裝置，包括一個(gè)耐水壓的密封電子艙，設(shè)置于密封電子艙內(nèi)的控制模塊，安裝在密封電子艙外的懸掛釋放機(jī)構(gòu)；其特征是所述的懸掛釋放機(jī)構(gòu)的組成包括位于密封電子艙內(nèi)部且穿過密封電子艙壁的一對(duì)吸引電磁鐵和一對(duì)失電電磁鐵，電磁鐵的與控制模塊的電源相連，兩根鉸接在密封電子艙外的吸引桿，吸引桿的非鉸接端設(shè)置有吸盤，吸盤的位置與吸引電磁鐵的位置相對(duì)，失電電磁鐵外設(shè)置定深釋放裝置，定深釋放裝置上固定承重桿定位塊，承重桿的一端固定在承重桿定位塊上，吸引桿上有承重桿卡槽，密封電子艙外設(shè)置有自鎖擋銷。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水下應(yīng)急釋放裝置，其特征是密封電子艙外固 定有兩根定位導(dǎo)向桿。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水下應(yīng)急釋放裝置，其特征是承重桿定位 塊上有用于加配重的螺紋孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水下應(yīng)急釋放裝置，其特征是自鎖擋銷定 位塊固定在密封電子艙底部，自鎖擋銷鉸接安裝在自鎖擋銷定位塊上，自鎖擋 銷上套裝自鎖擋銷套筒，自鎖擋銷套筒連接自鎖擋銷拉簧，自鎖擋銷套筒與自 鎖擋銷定位塊上又相互配合的插頭與插口 。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的水下應(yīng)急釋放裝置，其特征是自鎖擋銷定位塊 固定在密封電子艙底部，自鎖擋銷鉸接安裝在自鎖擋銷定位塊上，自鎖擋銷上 套裝自鎖擋銷套筒，自鎖擋銷套筒連接自鎖擋銷拉簧，自鎖擋銷套筒與自鎖擋 銷定位塊上又相互配合的插頭與插口。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種水下應(yīng)急釋放裝置。包括耐水壓的密封電子艙，設(shè)置于密封電子艙內(nèi)的控制模塊，安裝在密封電子艙外的懸掛釋放機(jī)構(gòu)；懸掛釋放機(jī)構(gòu)的組成包括位于密封電子艙內(nèi)部且穿過密封電子艙壁的一對(duì)吸引電磁鐵和一對(duì)失電電磁鐵，電磁鐵的與控制模塊的電源相連，兩根鉸接在密封電子艙外的吸引桿，吸引桿的非鉸接端設(shè)置有吸盤，吸盤的位置與吸引電磁鐵的位置相對(duì)，失電電磁鐵外設(shè)置定深釋放裝置，定深釋放裝置上固定承重桿定位塊，承重桿的一端固定在承重桿定位塊上，吸引桿上有承重桿卡槽，密封電子艙外設(shè)置有自鎖擋銷。本發(fā)明承受載荷大、重量輕、體積小，安裝簡(jiǎn)單，易于檢測(cè)和控制，控制精度高，在預(yù)先確定的海洋深度里都能夠適用和可行。
文檔編號(hào)B63C11/52GK101574999SQ20091007227
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者于德斌, 張銘鈞, 徐建安, 王玉甲, 褚振忠, 趙文德 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)