分片式載重塊及其裝載機構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了分片式載重塊及其裝載機構，其載重塊由載重片堆疊而成，載重片上、下表面對應位置設置有定位銷與定位槽，中間設置有U形通道，U形通道內部設置帶有螺紋的圓形通孔，可選擇與柱塞鎖緊機構嚙合，對載重片進行限位；裝載機構包括底座、導柱、支撐框架、上蓋、掛鉤，底座、支撐框架、上蓋固定與支撐載重塊，導柱貫通于載重片的U形通道中間，將載重片串接成一體，導柱與最上層載重片結合處設置鎖緊螺母，限制載重片位置的偏移。本發(fā)明解決了原有壓載機構安裝復雜、效率低下且危險性高的問題，具有制造簡單，生產成本低、安裝簡便、效率高效、安全可靠。
【專利說明】分片式載重塊及其裝載機構

【技術領域】
[0001]本發(fā)明所屬深海載人潛水器可棄壓載拋棄裝置【技術領域】，具體地說，涉及一種分片式載重塊及其裝載機構。

【背景技術】
[0002]深海載人潛水器是進行深海資源勘探與科學研究的重要工具之一，它可以運載科研人員和設備進入深海預定位置，直接在海底現場進行觀察、分析、評估和操作機械手實現高效作業(yè)。
[0003]可棄壓載與應急拋載系統(tǒng)是實現潛水器下潛和上浮的重要系統(tǒng)，是深海載人潛水器的必備系統(tǒng)。由于深海載人潛水器攜帶的動力能源有限，通過對下潛、上浮壓載重塊的拋棄，不必消耗電力就能幫助潛水器潛入海底及從海底返回水面。
[0004]從現有的深海載人潛器的技術水平來看，通常情況下，在每次下潛前需預裝四個超過150kg壓載重塊。傳統(tǒng)的壓載重塊機構屬于整體式結構，由于其質量、體積太大，需用升降叉車進行升降式裝載。同時，安裝時要保證壓載重塊準確的安裝到位，但是由于海上環(huán)境不穩(wěn)定，母船經常出現大角度的縱傾和搖擺，給壓載重塊的安裝帶來了極大的難度。此夕卜，由于安裝位通常在2.5m以上，安裝過程中無任何保護措施，因此也帶來了極大的危險性。
[0005]鑒于上述情況，有必要對壓載重塊及其裝載結構進行改進設計。


【發(fā)明內容】

[0006]為了解決原有的深海載人潛水器壓載重塊質量大、不易運輸與裝載的問題，本發(fā)明一種分片式載重塊及其裝載機構，其具體的技術方案如下:
分片式載重塊，其由兩片以上載重片堆疊而成，所述載重片為規(guī)則的片狀結構，中間設置有上下貫通的U形通道，載重片上、下表面對應位置設置有導軌式定位銷與定位槽，所述定位銷與定位槽具有相等的寬度與高度。
[0007]此外，所述載重片的U形通道內部兩側對應設置有帶有螺紋的圓形通孔。
[0008]含有分片式載重塊的裝載機構，包括底座、上蓋、導柱、四周設置有支撐框架，所述底座與導柱連通，載重片依次堆疊于底座上，導柱貫穿于各載重片的U形通道中，將各載重片串接為一體。
[0009]其中，所述載重片的U形通道兩側對應設置有帶有螺紋的圓形通孔，所述圓形通孔中設置有與之嚙合的柱塞鎖緊機構。
[0010]進一步地，柱塞鎖緊機構由自由端與固定端組成，自由端在內部彈簧的作用下可進行伸縮。
[0011]作為改進，含有分片式載重塊的裝載機構的支撐框架左、右兩側封閉，后端為封閉或柵欄式半封閉結構，前端開放。
[0012]進一步地，前端設置有擋片，所述擋片的上、下端分別與上蓋、底座通過螺栓連接。
[0013]作為改進，含有分片式載重塊的裝載機構的支撐框架四角設置有中空的獨立框架，獨立框架中可根據需要加載附加重塊。
[0014]作為改進，含有分片式載重塊的裝載機構，其特征在于所述導柱表面設置有螺紋，一鎖緊螺母與導柱嚙合于最上端的載重片的上表面處。
[0015]作為優(yōu)選方案，含有分片式載重塊的裝載機構的上蓋表面固定連接有掛鉤。
[0016]本發(fā)明所提供的分片式載重塊及其裝載機構，具有以下優(yōu)點:
第一:改變了傳統(tǒng)的深海載人潛水器壓載重塊的整體結構，采用分片式結構使壓載重塊的重量可以根據需要適當調配，更有利于潛水器在上浮或下潛過程中對速度的調整；第二:載重片設置有導軌式定位銷與定位槽，這樣即使將多片載重片零疊在一起，由于定位銷與定位槽的卡合作用，也可以在很大程度上避免其左右相對位置的偏移，保持整個裝置的穩(wěn)定；
第三:載重片中間設置U形通道，導柱貫穿于U形通道之間將多片載重片串接在一起，同時U形通道內部兩側對應設置有帶有螺紋的圓形通孔，圓形通孔中設置有與之嚙合的柱塞鎖緊機構，柱塞鎖緊機構限制了載重片的前后位置的偏移，保持整個裝置的穩(wěn)定；
第四:導柱上設置與之嚙合的鎖緊螺母，將載重片鎖緊，限制了其上下位置的偏移，保持整個裝置的穩(wěn)定；
第五:裝載機構的四角設置有中空的獨立框架，可填加附加重塊，更擴大了重量的調節(jié)范圍；
第六:項部的掛鉤式設計，使整個裝置更易運輸與裝載，也使分離與拋載過程更簡捷高效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1本發(fā)明分片式載重塊及其裝載機構的載重片的立體結構示意圖；
圖2為本發(fā)明分片式載重塊及其裝載機構實施例一的正視平面圖；
圖3為本發(fā)明分片式載重塊及其裝載機構實施例一的立體圖；
圖4為柱塞鎖緊機構的結構示意圖；
圖5為本發(fā)明分片式載重塊及其裝載機構實施例二的正面立體圖；
圖6為本發(fā)明分片式載重塊及其裝載機構實施例二的側面立體圖。
[0018]【主要部件符號說明】
I:載重片；101:定位銷；102:定位槽；103:圓形通孔；2:柱塞鎖緊機構；201:自由端；202:固定端；3:底座；4:導柱；5:附加重塊；6:鎖緊螺母；7:上蓋；8:螺檢；9:掛鉤；10:擋片；11:支撐框架。

【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖及本發(fā)明的實施例對本發(fā)明分片式載重塊及其裝載機構作進一步詳細的說明。
[0020]圖1為載重片的立體結構示意圖，載重片I為規(guī)則的片狀結構，例如可以是長方形、正方形、圓形等結構，中間設置有上下貫通的U形通道，U形通道內部兩側可對應設置有帶有螺紋的圓形通孔103，該圓形通孔可與帶有螺栓的其它結構嚙合，起到卡位與鎖緊載重片的作用。載重片上、下表面對應位置設置有導軌式定位銷101與定位槽102，定位銷101與定位槽102形狀相對應，例如可以是具有相等的寬度與高度的長方形突起與長方形槽，將多片載重片進行堆疊時，便于其卡合，限制其左右方向的偏移。
[0021]載重片I中定位銷101與定位槽102的數量可根據需要進行設置。
[0022]此外，載重片的材料通常選擇密度大、造價低的材料，例如:鐵、鉛等金屬材料，為了便于安裝與運輸，單片載重片的重量優(yōu)選為10?15kg。
[0023]實施例1:
圖2為分片式載重塊及其裝載機構實施例1的正視圖，從圖2中可以看出，本實施例的分片式載重塊及其裝載機構包括底座3、導柱4、上蓋7、四周的支撐框架11。底座3與導柱4固定連接，是載重片I的承載機構，導柱4貫穿于載重片I的U形通道，各載重片串接為一體。載重片I的圓形通孔103處嚙合有柱塞鎖緊機構2，其結構可從圖4中看出，包括自由端201、固定端202,固定端202內部設置有滑槽，自由端201后部卡合于滑槽內，滑槽內設置有彈性件，如可以是彈簧，彈性件將自由端卡緊，當自由端201受到外部壓力的作用下，沿滑槽向后移動。柱塞鎖緊機構2用于調節(jié)載重片I與導柱4的卡合，在自由狀態(tài)下，柱塞鎖緊機構2的自由端201為伸長卡位狀態(tài)，防止載重片I的前后偏移，保持其整體穩(wěn)定性。
[0024]載重塊四周設置有支撐框架11，結合圖2、圖3可以看出，支撐框架左、右兩側及后端封閉，前端開放，前端設置為開放狀態(tài)是為了便于載重片I的安裝，載重片I安裝完成后，前端的開放狀態(tài)會影響其整體使用，因此，前端設置有擋片10，擋片10為可拆卸結構，其上、下端分別與上蓋、底座通過螺栓8連接。
[0025]深海載人潛水器的可棄壓載拋棄裝置的重量對潛水器的下潛與上浮過程起著十分重要的作用，即本實施例中分片式載重塊及其裝載機構的重量及可調范圍十分重要，為了使該裝置重量可調范圍更大，本實施例中分片式載重塊的裝載機構的支撐框架11四角設置有中空的獨立框架，獨立框架中可根據需要加載附加重塊5。從圖3中可以看出，附加重塊5裝載在四周的獨立框架中。
[0026]附加重塊5用于配重作用，可選擇在整個裝置裝入潛水器吊掛釋放機構后再分塊裝入獨立框架四角處。裝載數量可根據需要進行調整。本實施例共裝載8塊附加重塊5，其材料為鐵塊或鉛塊，單個重量為8?15kg。
[0027]此外，為了防止分片式載重塊及其裝載機構的載重片I上下方向的位置偏移，本實施例中導柱表面設置有螺紋，一鎖緊螺母6與導柱嚙合于最上端的載重片的上表面處，這樣由于鎖緊螺母6與導柱的嚙合作用，限制了載重片的上下位置移動，更保持了裝置的穩(wěn)定。
[0028]本實施例中的為了提高分片式載重塊及其裝載機構的掛載也運輸的便捷，作為優(yōu)選方案，分片式載重塊及其裝載機構的上蓋表面固定連接有掛鉤9，掛鉤9使操作人員更加方便地對整個裝置進行提、拉、拖、掛等操作；掛鉤9可以設置不同的形狀，例如η形、半圓形坐寸ο
[0029]本實例中的支撐框架11、底座3、導柱4、掛鉤9、擋片10、上蓋7，的制作材料優(yōu)選為鐵。
[0030]實施例2: 圖5、圖6分別為本發(fā)明分片式載重塊及其裝載機構實施例2的正面立體圖與側面立體圖。從圖中可以看出，本實施例的分片式載重塊及其裝載機構包括底座3、導柱4、上蓋7、四周的支撐框架11。底座3與導柱4固定連接，是載重片I的承載機構，導柱4貫穿于載重片I的U形通道，各載重片串接為一體。
[0031]支撐框架11的四周全封閉結構，后端為柵欄式半封閉結構，便于觀察內部的載重片I的數量與結合狀態(tài)，前端設置有前端設置有擋片10，擋片10為可拆卸結構，其上、下端分別與上蓋、底座通過螺栓8連接。
[0032]本實施例中，導柱4伸出上蓋7，在導柱4上端固定結合有掛鉤9，掛鉤9為U形結構，U形結構的兩分支上端為圓環(huán)，便于操作人員進行拖、拽、掛等操作。
[0033]實施例3:
深海載人潛水器的可棄壓載系統(tǒng)通常由本發(fā)明的分片式載重塊及其裝載機構組成，本實例簡單介紹其動作過程。
[0034]下潛之前根據需將一個或數個本發(fā)明的分片式載重塊及其裝載機構懸掛在潛水器上，這些重物的重力能保證潛水器在下潛時所需的負浮力。負浮力即當潛水器即將下潛到離海一定距離時，可以拋棄下潛壓載，減低下潛速度。
[0035]當潛水器在海底完成作業(yè)任務準備上浮、或者發(fā)生意外事故而急需上浮時，只要進一步拋棄所附帶的上浮壓載，就可使?jié)撍骶哂凶銐虻恼×Ω〕鏊妗?br> [0036]因此，下潛與上浮時拋載的重量選擇成為關鍵，例如，在某次作業(yè)中，分別裝載本發(fā)明實施例1與實施例2中的分片式載重塊及其裝載機構各一個，分別為壓載機構I與壓載機構2。
[0037]其中，壓載機構I裝載14片載重鐵片，每片質量10kg，獨立框架中裝載附加鉛塊4塊，每塊8kg，框架、底座、導柱等其他機構重15kg ；
壓載機構2裝載14片載重鐵片，每片質量15kg，框架、底座、導柱等其他機構重20kg ；在下潛過程中，即將到達指定深度之前，拋棄壓載機構1，潛水器重量變小，下潛速度降低，緩慢接近指定位置；準備上浮時，拋棄壓載機構2，潛水器進一步變輕，提高了潛水器浮出水面的效率。
【權利要求】
1.分片式載重塊，其特征在于由兩片以上載重片堆疊而成，所述載重片為規(guī)則的片狀結構，中間設置有上下貫通的U形通道，載重片上、下表面對應位置設置有導軌式定位銷與定位槽，所述定位銷與定位槽具有相等的寬度與高度。
2.根據權利要求1所述的分片式載重塊，其特征在于所述載重片的U形通道內部兩側對應設置有帶有螺紋的圓形通孔。
3.含有如權利要求1所述的分片式載重塊的裝載機構，其特征在于，包括底座、上蓋、導柱、四周設置有支撐框架，所述底座與導柱連通，載重片依次堆疊于底座上，導柱貫穿于各載重片的U形通道中，將各載重片串接為一體。
4.根據權利要求3所述的含有分片式載重塊的裝載機構，其特征在于，所述載重片的U形通道兩側對應設置有帶有螺紋的圓形通孔，所述圓形通孔中設置有與之嚙合的柱塞鎖緊機構。
5.根據權利要求4所述的含有分片式載重塊的裝載機構，其特征在于所述柱塞鎖緊機構由自由端與固定端組成，自由端在內部彈簧的作用下可進行伸縮。
6.根據權利要求3所述的含有分片式載重塊的裝載機構，其特征在于所述支撐框架左、右兩側封閉，后端為封閉或柵欄式半封閉結構，前端開放。
7.根據權利要求6所述的含有分片式載重塊的裝載機構，其特征在于所述支撐框架前端設置有擋片，所述擋片的上、下端分別與上蓋、底座通過螺栓連接。
8.根據權利要求6所述的含有分片式載重塊的裝載機構，其特征在于所述支撐框架四角設置有中空的獨立框架，獨立框架中可根據需要加載附加重塊。
9.根據權利要求3所述的含有分片式載重塊的裝載機構，其特征在于所述導柱表面設置有螺紋，一鎖緊螺母與導柱嚙合于最上端的載重片的上表面處。
10.根據權利要求3至9任一所述的含有分片式載重塊的裝載機構，其特征在于所述上蓋表面固定連接有掛鉤。
【文檔編號】B63G8/14GK104149952SQ201410402196
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權日:2014年8月15日
【發(fā)明者】于凱本, 任玉剛, 丁忠軍, 李德威, 高翔, 史先鵬, 李寶鋼, 楊磊, 楊雷, 景春雷 申請人:國家深海基地管理中心