通訊定深裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種通訊定深裝置，該定深裝置包括定深控制器、定深機構、右支架、左支架、放索器和通訊纜；其中左支架和右支架組成安裝框架，安裝框架的中部安裝定深機構的索筒，定深控制器和放索器安裝在安裝框架的兩端并位于索筒的兩側，控制筒上設置有與上平臺接口，放索器設置有與下平臺接口，通訊纜的一端穿過電滑環(huán)和索筒一端的端蓋作為上通訊端，另一端纏繞在索筒外表面后從放索器中穿出作為下通訊端，定深控制器中的控制電纜穿過索筒另一端的端蓋與制動器和止動器內(nèi)的線圈連接；本發(fā)明能夠適應不同水深對平臺進行布放，實現(xiàn)平臺水下隱蔽分離并有效緩沖上下平臺分離沖擊，并保證定深展開動作在水下進行，實現(xiàn)平臺自動精確系留于設定深度。
【專利說明】通訊定深裝置【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通訊定深裝置，屬于海洋環(huán)境下使用的水下平臺【技術領域】。
【背景技術】
[0002]以往的水下平臺的系留方式通常為:利用鋼纜纏繞至一個可轉動的絡車上，布放現(xiàn)場測量水深，根據(jù)平臺的耐壓強度確定可布設的最大水深，從而最終確定繞索長度，布放困難且無法實現(xiàn)在水下完成系留展開，平臺布設深度精度不足，導致平臺耐壓設計需考慮充分余量；另外由于平臺展開時的索上沖擊得不到有效的緩沖，因此為保證布放安全，纜索設計較粗，導致絡車體積大，給繞索、布放及回收帶來極大的不便。在水下多平臺同時工作時，平臺間通訊能力有限甚至無通訊能力，導致平臺攜載設備重復、平臺形體大，增加布放難度和平臺的設計難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種通訊定深裝置，能夠自動控制布設深度和放索沖擊，同時可滿足多平臺水下通訊需求。
[0004]一種通訊定深裝置，該定深裝置包括定深控制器、定深機構、右支架、左支架、放索器和通訊纜；
[0005]所述定深控制器包括控制筒、定深控制板、端蓋、深度傳感器、保險器、定深電池組和控制電纜，定深控制板、定深電池組和控制電纜均置于控制筒內(nèi)，端蓋上分別安裝深度傳感器、保險器和控制板，控制板通過控制電纜分別與深度傳感器、保險器和電池組連接；
[0006]所述定深機構包括制動器、止動器、電滑環(huán)、索筒和端蓋；
[0007]所述制動器包括轉子、定子、磁粉、線圈和軸套，其中轉子和定子均為空腔圓柱體，定子外表面加工有環(huán)形缺口 ；定子安裝在轉子的空腔內(nèi)，線圈安裝在定子的環(huán)形缺口內(nèi)，轉子和定子之間的間隙內(nèi)填充磁粉，轉子和定子套裝在軸套上；
[0008]所述止動器包括基體、磁軛組、牙嵌、彈簧、齒環(huán)和軸套，基體的圓周面上開有安裝槽；基體的安裝槽內(nèi)安裝磁軛組，基體的端面與牙嵌固連，基體、牙嵌和齒環(huán)均套裝在軸套上，彈簧安裝基體與軸套之間的空腔內(nèi)，且其一端抵住牙嵌，另一端由銷子限位；
[0009]所述制動器、止動器和電滑環(huán)均安裝在索筒內(nèi)，制動器和止動器通過軸套安裝在索筒的中心軸上，制動器的轉子外表面與索筒固定連接，右端與止動器的齒環(huán)固定連接，索筒的兩端安裝端蓋，電滑環(huán)的定軸與索筒端蓋固連，轉軸外表面與索筒固連；
[0010]整體安裝關系:左支架和右支架組成安裝框架，安裝框架的中部安裝定深機構的索筒，定深控制器和放索器安裝在安裝框架的兩端并位于索筒的兩側，控制筒上設置有與上平臺接口，放索器設置有與下平臺接口，通訊纜的一端穿過電滑環(huán)和索筒一端的端蓋作為上通訊端，另一端纏繞在索筒外表面后從放索器中穿出作為下通訊端，定深控制器中的控制電纜穿過索筒另一端 的端蓋與制動器和止動器內(nèi)的線圈連接。
[0011]所述的放索器包括放索單元和導索座，放索單元包括接頭、固定臂、活動臂和自鎖銷；其中固定臂為筒體，內(nèi)表面加工有環(huán)形卡槽，活動臂沿徑向加工有銷孔；固定臂的一端安裝有接頭，活動臂從固定臂的另一端安裝在固定臂的內(nèi)腔，活動臂上的銷孔安裝自鎖銷，兩個放索單元對稱安裝在導索座的兩端，活動銷的一端與導索座內(nèi)的連接軸固連，放索器通過兩端的接頭與右支架和左支架固連。
[0012]有益效果:
[0013]( I)本發(fā)明通過定深機構內(nèi)的制動器、止動器和電滑環(huán)的配合，并通過控制索筒轉動帶動通信纜轉動能夠適應不同水深對平臺進行布放，實現(xiàn)平臺水下隱蔽分離并有效緩沖上下平臺分離沖擊，并保證定深展開動作在水下進行，實現(xiàn)平臺自動精確系留于設定深度，并可自動調(diào)節(jié)系留纜繩索張力，保護其不被布放沖擊繃斷，且系留纜具備通訊功能，可實現(xiàn)多平臺控制中心集成，且通過自動控制索上張力，可大幅放寬纜索的強度要求，可節(jié)省大量的重量及安裝空間，布設過程中全程采集平臺所處水深，平臺可精確布深，可節(jié)省平臺強度裕度，實用水域更寬，此外，多平臺間的通訊可提高設備利用率，實現(xiàn)多平臺一體控制，提聞平臺的搭載能力。
[0014](2)本發(fā)明的放索器采用兩個放索單元和導索座配合形成，且放索單元結構簡單，在工作過程中能夠可靠地將繩索放置在設定深度，同時采用對稱結構能夠保證整個定深裝置處于平衡穩(wěn)定狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明通訊定深裝置的結構圖。
[0016]圖2為本發(fā)明定深控制器的結構示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明定深機構的結構示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明制動器的結構示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明止動器的結構示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明放索器的結構示意圖。
[0021]圖7為本發(fā)明定深裝置的工作示意圖。
[0022]其中，1-定深控制器、2-定深機構、3-右支架、4-左支架、5-放索器、6_通訊纜、7-保險器、8-深度傳感器、9-定深控制板、10-定深電池組、11-制動器、12-止動器、13-電滑環(huán)、14-索筒、15-端蓋、16-轉子、17-定子、18-線圈、19-磁粉、20-磁軛組、21-牙嵌、22-彈簧、23-齒環(huán)、24-導索座、25-接頭、26-固定臂、27-活動臂、28-自鎖銷
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。
[0024]如附圖1所示，本發(fā)明提供了一種通訊定深裝置，該定深裝置包括定深控制器1、定深機構2、右支架3、左支架4、放索器5和通訊纜6 ;其中右支架3和左支架4組成安裝框架，安裝框架的中部安裝定深機構2的索筒，定深控制器I和放索器5安裝在安裝框架的兩端并位于索筒的兩側，通訊纜6纏繞在定深機構3上。
[0025]如附圖2所示，定深控制器I包括控制筒、定深控制板9、端蓋、深度傳感器8、保險器7、定深電池組10以及控制電纜；安裝時將上述其它部件置于控制筒內(nèi)并密封，端蓋上開孔分別用于安裝深度傳感器8和保險器7，保險器7控制定深電池組10給控制板9供電，控制板9也安裝在端蓋上，控制板9通過控制電纜分別與深度傳感器8、保險器7和電池組10連接。
[0026]如附圖3所示，定深機構2包括制動器11、止動器12、電滑環(huán)13、索筒14和端蓋15，索筒14用于纏繞通信纜，內(nèi)部安裝制動器11、止動器12及電滑環(huán)13。電滑環(huán)13保證索筒14旋轉過程釋放的通訊纜與上通訊端導通，制動器11通過電流輸出獲取制動力矩，控制定深過程中通信纜上的張力，止動器12用于定深過程結束后對機構索筒14鎖定。
[0027]如附圖4所示，制動器是11實現(xiàn)定深裝置完成自動定深功能的核心組件，包括轉子16、定子17、磁粉19、線圈18和軸套，其中轉子16和定子17均為空腔圓柱體，定子17外表面加工有環(huán)形缺口，定子17安裝在轉子16的內(nèi)腔，線圈18安裝在定子17的環(huán)形缺口內(nèi)，轉子16和定子17套裝在軸套上；
[0028]轉子16的外表面與索筒14固定連接，右端與止動器12固定連接，線圈18通過控制電纜與控制器的控制板9連接，轉子16和定子17之間的間隙內(nèi)填充磁粉19，磁粉19在定子17和轉子16相對運動的時候形成滑差力矩產(chǎn)生力，用于控制通訊纜上的張力。
[0029]如附圖5所示，止動器12在定深過程中對定深機構的制動器11解鎖，確保定深機構放索，在定深過程結束后，止動定深機構，使其停止放索，它包括基體、磁軛組20、牙嵌21、彈簧22、齒環(huán)23和軸套，其中齒環(huán)23與制動器11的轉子組16固定連接。基體的圓周面上開有安裝槽，用于安裝磁軛組20，基體的端面與牙嵌21固連，基體、牙嵌21和齒環(huán)23均套裝在軸套上，彈簧22安裝基體與軸套之間的空腔內(nèi)，且其一端抵住牙嵌21，另一端由銷子限位。
[0030]電滑環(huán)13能夠保證轉軸與定軸發(fā)生相對旋轉時，電連接不掉電，電滑環(huán)13的定軸與索筒14的端蓋15固連，轉軸與索筒14固連，能夠跟索筒14 一起轉動。
[0031]如附圖6所示，放索器5包括放索單元和導索座24，通訊纜通過導索座穿出，導索座內(nèi)部由三個可自由滾動的軸組成，放索單元包括接頭25、固定臂26、活動臂27和自鎖銷28，固定臂26為筒體，內(nèi)表面加工有環(huán)形卡槽，活動臂27沿徑向加工有銷孔；固定臂26的一端安裝有接頭25，活動臂27從固定臂26的另一端安裝在固定臂26的內(nèi)腔，活動臂27上的銷孔安裝自鎖銷28，兩個放索單元對稱安裝在導索座24的兩端，活動臂27的一端與導索座24內(nèi)的連接軸固連，放索器5通過兩端的接頭25與右支架3和左支架4固連。
[0032]放索前活動臂27收縮安裝在固定臂26內(nèi)腔，放索器整體呈水平直線，放索時，通訊纜沿導索座24內(nèi)部的滾軸放出，滾軸旋轉可最大程度減小通訊纜與滾軸間的摩擦；同時活動臂27在放索過程中從固定臂26內(nèi)拉出，展開至極限位置后自鎖銷動作與固定臂26上的環(huán)形卡槽配合將活動臂27鎖死，機構趨于穩(wěn)定狀態(tài)。
[0033]工作原理:
[0034]如附圖7所示，先將定深裝置中定深控制器I的端蓋打開，對控制器進行參數(shù)預置，設定上平臺的布設深度及制動電流等參數(shù)，之后進行氣密檢查，與上下平臺組裝，如圖7所示:通過定深控制器頂端接口與上平臺固定連接后，將控制電纜與上平臺控制電纜連接并進行密封包扎，下端電纜與下平臺固定連接后，并連接下平臺控制電纜。
[0035]布放時先將定深控制器I的保險器7拔出，上平臺吊放至水平面上呈漂浮狀態(tài)，再吊放下平臺至水中并釋放，整體下沉，下至一定深度時，定深控制器工作并向止動器12供電，止動器12工作，索筒14在平臺浮力作用下開始旋轉并開始放索，傳感器8不斷采集外界水深，同時控制板9向制動器11輸出電流形成制動力矩，制動器11開始工作并逐步增加對索筒14的制動力矩，使平臺上浮速度逐漸放緩，索筒14轉速逐漸趨緩，索上張力得以緩沖；當下平臺著底后，索筒14繼續(xù)放索，直至上平臺深度等同于設定深度時，控制板9停止向制動器11及止動器12斷電，機構鎖死，定深過程結束。
[0036]當定深裝置工作時，定深控制器I向制動器11輸出控制電流，閉合磁路在線圈繞組激磁電流的作用下產(chǎn)生激磁磁場，磁粉19在磁場的作用下在定子17和轉子16的間隙間形成磁粉鏈，當轉子16繞定子17轉動時，磁粉鏈在轉子16與定子17間產(chǎn)生摩擦力，從而形成轉子16轉動時的制動力矩，制動力矩的大小受定深控制器I輸出電流控制。
[0037]當定深裝置處于保險狀態(tài)時，止動器12線圈內(nèi)無電流，牙嵌21與齒環(huán)23在彈簧推力的作用下嚙合，無法產(chǎn)生相對運動，從而使得制動器11的轉子16無法繞制動器11的定子17轉動，定深機構3無法放索；當定深裝置處于工作狀態(tài)時，磁軛組20上電并形成磁場作用力，克服彈簧推力后將牙嵌21與齒環(huán)23分開，止動器12工作。
[0038]本發(fā)明可實現(xiàn)平臺水下隱蔽分離并有效緩沖上下平臺分離沖擊，可實現(xiàn)將平臺精確布設于水下固定深度帶內(nèi)，處于定深裝置的兩端的平臺可通過系留纜進行通訊，實現(xiàn)控制中心集成。
[0039]本發(fā)明可適應不同水深對平臺進行布放，并保證定深展開動作在水下進行，實現(xiàn)平臺自動系留于設定深度；可自動調(diào)節(jié)系留纜繩索張力，保護其不被布放沖擊繃斷；系留纜具備通訊功能，可實現(xiàn)多平臺控制中心集成。
[0040]本發(fā)明通過自動控制索上張力，可大幅放寬纜索的強度要求，可節(jié)省大量的重量及安裝空間，布設過程中全程采集平臺所處水深，平臺可精確布深，可節(jié)省平臺強度裕度，實用水域更寬；多平臺間的通訊可提高設備利用率，實現(xiàn)多平臺一體控制，提高平臺的搭載能力。
[0041]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種通訊定深裝置，其特征在于，該定深裝置包括定深控制器(I)、定深機構(2)、右支架(3)、左支架(4)、放索器(5)和通訊纜(6)； 所述定深控制器(I)包括控制筒、保險器(7)、深度傳感器(8)、控制板(9)、端蓋、定深電池組(10)和控制電纜，定深控制板(9)、定深電池組(10)和控制電纜均置于控制筒內(nèi)，端蓋上分別安裝深度傳感器(8)、保險器(7)和控制板(9)，控制板(9)通過控制電纜分別與深度傳感器(8 )、保險器(7 )和定深電池組(10 )連接； 所述定深機構(2)包括制動器(11)、止動器(12)、電滑環(huán)(13)、索筒(14)和端蓋； 所述制動器(11)包括轉子(16)、定子(17)、線圈(18)、磁粉(19)和軸套，其中轉子(16)和定子(17)均為空腔圓柱體，定子(17)外表面加工有環(huán)形缺口 ；定子(17)安裝在轉子(16)的空腔內(nèi)，線圈(18)安裝在定子(17)的環(huán)形缺口內(nèi)，轉子(16)和定子(17)之間的間隙內(nèi)填充磁粉(19)，轉子(16)和定子(17)套裝在軸套上； 所述止動器(12)包括基體、磁軛組(20)、牙嵌(21)、彈簧(22)、齒環(huán)(23)和軸套，基體的圓周面上開有安裝槽；基體的安裝槽內(nèi)安裝磁軛組(20)，基體的端面與牙嵌(21)固連，基體、牙嵌(21)和齒環(huán)(23)均套裝在軸套上，彈簧(22)安裝基體與軸套之間的空腔內(nèi)，且其一端抵住牙嵌(21)，另一端由銷子限位； 所述制動器(11)、止動器(12)和電滑環(huán)(13)均安裝在索筒(14)內(nèi)，制動器(11)和止動器(12)通過軸套安裝在索筒(14)的中心軸上，制動器(11)的轉子(16)外表面與索筒(14)固定連接，右端與止動器(12)的齒環(huán)(23)固定連接，索筒(14)的兩端安裝端蓋，電滑環(huán)(13)的定軸與索筒(14)的端蓋固連，轉軸外表面與索筒(14)固連； 整體安裝關系:左支架(3)和右支架(4)組成安裝框架，安裝框架的中部安裝定深機構(2)的索筒(14)，定深控制器(I)和放索器(5)安裝在安裝框架的兩端并位于索筒(14)的兩側，控制筒上設置有與上平臺接口，放索器(5)設置有與下平臺接口，通訊纜(6)的一端穿過電滑環(huán)(16)和索筒(14) 一端的端蓋作為上通訊端，另一端纏繞在索筒(14)外表面后從放索器(5)中穿出作為下通訊端，定深控制器(I)中的控制電纜穿過索筒(14)另一端的端蓋與制動器(11)和止動器(12)內(nèi)的線圈連接。
2.如權利要求1所述的通訊定深裝置，其特征在于，所述的放索器(5)包括放索單元和導索座(24 )，放索單元包括接頭(25 )、固定臂(26 )、活動臂(27 )和自鎖銷(28 );其中固定臂(26)為筒體，內(nèi)表面加工有環(huán)形卡槽，活動臂(27)沿徑向加工有銷孔；固定臂(26)的一端安裝有接頭，活動臂(27 )從固定臂(26 )的另一端安裝在固定臂(26 )的內(nèi)腔，活動臂(27 )上的銷孔安裝自鎖銷(28)，兩個放索單元對稱安裝在導索座(24)的兩端，活動銷(27)的一端與導索座(24)內(nèi)的連接軸固連，放索器(5)通過兩端的接頭與右支架(4)和左支架(3)固連。
【文檔編號】B63C11/34GK103552675SQ201310491412
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權日:2013年10月18日
【發(fā)明者】呂維樂, 楊光, 聶曉敏, 吳旌, 劉延平, 熊志紅, 侯小波 申請人:中國船舶重工集團公司第七一〇研究所