一種水下運載設備包容式柔性對接裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水下運載設備包容式柔性對接裝置，由運載設備、對接機構、牽引線纜、對接艙和固定裝置組成；對接作業(yè)時，運載設備接近對接艙，由進水裝置向?qū)优搩?nèi)注滿水，打開艙蓋，從對接艙內(nèi)伸出牽引線纜連接的對接機構；對接機構通過激光感應器接受激光實現(xiàn)定位，且與運載設備進行精準電磁對接，并收縮牽引線纜將運載設備帶回對接艙內(nèi)。固定裝置安裝于對接艙內(nèi)底部并與牽引線纜連接；運載設備進入對接艙后，由固定裝置對其進行固定；閉合艙蓋，通過排水裝置將對接艙內(nèi)的水完全排出，之后完成貨物運輸。柔性對接裝置具有結構簡單，對接精度高，維護方便，運行效率高的特點，適用于水下運載設備的運輸和對接輸運作業(yè)。
【專利說明】
一種水下運載設備包容式柔性對接裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種對接裝置，具體地說，涉及一種水下運載設備包容式柔性對接裝置;屬于水下工程應用技術領域。
【背景技術】
[0002]水下設備對接是水下作業(yè)任務完成的關鍵環(huán)節(jié)，但是，現(xiàn)有的水下對接方式存在一些不足，使得作業(yè)任務過程中效率較低，并且伴有安全隱患。目前的水下對接系統(tǒng)主要分為三種類型:即捕捉式對接、平臺式對接和包容式對接。在捕捉式對接方式中的對接基站結構較為復雜，同時也需要對運載設備做較大改動，不利于廣泛使用;平臺式對接方式對運載設備的動力系統(tǒng)及自導系統(tǒng)要求較高，難以廣泛使用，而且對接平臺結構復雜，不易進行貨物轉運等作業(yè);傳統(tǒng)包容式對接采用導向罩或者籠箱的結構形式對設備進行包裹，所涉及到的目標設備體積較小，無法開展有效的運輸作業(yè)，且由于目標設備被籠箱完全包覆，難以進行貨物轉運等過程。以上三種傳統(tǒng)對接系統(tǒng)主要針對小型水下設備并不涉及水下運輸功能，且應用過程中對接精度較低易發(fā)生摩擦碰撞，對接效率不高，不利于反復使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了避免現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型提出一種水下運載設備包容式柔性對接裝置。該對接裝置采用激光定位和電磁對接的形式配合柔性牽引設備，提高對接過程的精確度和安全性;通過對接機構與目標設備進行對接，并引導目標設備進入對接艙內(nèi)進行貨物轉運的形式，滿足水下貨物運輸需求，提升運輸效率。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:包括運載設備、對接機構、牽引線纜、對接艙、艙內(nèi)防撞網(wǎng)、固定裝置、進水裝置、排水裝置、艙蓋、固定軸、防撞網(wǎng)、電磁環(huán)、激光感應器、艙門銷，所述對接艙為中空圓柱體結構，對接艙底部設有進水裝置和排水裝置，對接艙內(nèi)布設艙內(nèi)防撞網(wǎng)，固定裝置安裝在對接艙內(nèi)底部，對接機構與固定裝置通過牽引線纜連接;所述艙蓋為圓盤拱形結構，沿艙蓋邊緣等間距分布多個艙門銷，艙蓋與對接艙頂端通過固定軸連接，艙蓋繞固定軸轉動，實現(xiàn)與對接艙的打開、閉合;所述對接機構為漏斗形結構，對接機構內(nèi)表面布有防撞網(wǎng)，對接機構端口設置有電磁環(huán)，對接端口外側對稱分布有多個激光感應器;所述運載設備裝有電磁環(huán)和激光發(fā)射器與對接機構的電磁環(huán)和激光感應器相對應，運載設備與對接機構通過激光發(fā)射器發(fā)出激光實現(xiàn)定位，電磁環(huán)通電產(chǎn)生磁場進行電磁對接。
[0005]所述艙蓋與對接艙接觸部位裝有密封圈。
[0006]有益效果
[0007]本實用新型提出的水下運載設備包容式柔性對接裝置，對接機構采用激光定位和電磁對接的形式配合柔性牽引設備，提高了對接過程的精準度和安全性;通過對接機構與目標設備進行對接，并引導目標設備進入艙內(nèi)進行貨物轉運的形式，滿足水下貨物運輸需求，提升了運輸效率。
[0008]本實用新型水下運載設備包容式柔性對接裝置，采用包容式柔性對接，對接機構和對接艙內(nèi)的艙內(nèi)防撞網(wǎng)可避免在對接過程中造成碰撞、形成損傷，實現(xiàn)平穩(wěn)對接。有效地解決了現(xiàn)有水下對接技術中對接過程中的局限性，從而更好地實現(xiàn)對接體之間的柔性對接。
[0009]本實用新型水下運載設備包容式柔性對接裝置，采用激光發(fā)射器發(fā)出激光定位，電磁環(huán)通電產(chǎn)生磁場進行電磁對接的綜合對接系統(tǒng)，有效地提高對接的效率和精確度，增加了安全性。
[0010]本實用新型水下運載設備包容式柔性對接裝置，對接艙體采用中空圓柱體結構，艙蓋為圓盤拱形設計，在造型結構上提高對接艙整體的抗壓性，使其能承受水下的較大壓強。
[0011 ]本實用新型水下運載設備包容式柔性對接裝置具有結構簡單，維護方便，使用壽命長的特點。
【附圖說明】

[0012]下面結合附圖和實施方式對本實用新型一種水下運載設備包容式柔性對接裝置作進一步詳細說明。
[0013]圖1為本實用新型水下運載設備包容式柔性對接裝置示意圖。
[0014]圖2為本實用新型的對接機構示意圖。
[0015]圖3為本實用新型對接作業(yè)開始階段示意圖。
[0016]圖4為本實用新型對接作業(yè)結束階段示意圖。
[0017]圖中
[0018]1.運載設備2.對接機構3.牽引線纜4.對接艙5.艙內(nèi)防撞網(wǎng)6.固定裝置7.進水裝置8.排水裝置9.艙蓋10.固定軸11.防撞網(wǎng)12.電磁環(huán)13.激光感應器14.艙門銷
【具體實施方式】
[0019]本實施例是一種水下運載設備包容式柔性對接裝置。柔性對接裝置的對接機構采用激光定位和電磁對接的形式配合柔性牽引設備，提高對接過程的精準度，增加安全性;通過對接機構與目標設備進行對接，并引導目標設備進入對接艙內(nèi)進行貨物轉運的形式，滿足水下貨物運輸需求，提升運輸效率;采用包容式柔性對接，對接機構和對接艙內(nèi)的防撞網(wǎng)可避免在對接過程中造成碰撞及損傷，實現(xiàn)平穩(wěn)對接。
[0020]參閱圖1?圖4，本實施例水下運載設備包容式柔性對接裝置，包括運載設備1、對接機構2、牽引線纜3、對接艙4、艙內(nèi)防撞網(wǎng)5、固定裝置6、進水裝置7、排水裝置8、艙蓋9、固定軸1、防撞網(wǎng)11、電磁環(huán)12、激光感應器13、艙門銷14;對接艙4為中空圓柱體結構，對接艙底部為封閉端，對接艙頂部為敞開端;對接艙底部設置有進水裝置7和排水裝置8，對接艙4內(nèi)表面布設艙內(nèi)防撞網(wǎng)5，避免在對接過程中造成碰撞及損傷，實現(xiàn)平穩(wěn)對接。固定裝置6安裝在對接艙4內(nèi)底部，對接機構2與固定裝置6通過牽引線纜3連接。艙蓋9為圓盤拱形結構，沿艙蓋9邊緣等間距分布有多個艙門銷14，艙蓋9與對接艙4頂部敞開端通過固定軸10連接，艙蓋9繞固定軸1轉動，實現(xiàn)艙蓋9與對接艙4的打開與閉合。[0021 ]本實施例中，對接艙4和艙蓋9采用抗壓材料制作成形，艙蓋9邊緣的艙門銷14選擇6個，艙蓋9與對接艙4接觸部位裝有密封圈，艙門銷14鎖緊時密封閉合艙蓋。對接機構2為漏斗形結構，對接機構內(nèi)表面布有防撞網(wǎng)11，對接機構2端口設置有電磁環(huán)12，對接端口外側均布多個激光感應器13，本實例中采用4個激光感應器13于對接端口外側對稱分布。運載設備I裝有電磁環(huán)和激光發(fā)射器與對接機構2的電磁環(huán)12和激光感應器13相對應，運載設備I與對接機構2通過激光發(fā)射器發(fā)出激光實現(xiàn)定位，電磁環(huán)通電產(chǎn)生磁場進行電磁對接。牽引線纜3為半剛性線纜，牽引線纜3底端連接在固定裝置6上，牽引線纜可伸縮并與對接機構2固連固定運載設備。
[0022]本實施例中，對接作業(yè)包括三個階段:對接開始階段;對接階段;對接結束階段。
[0023]對接開始階段，艙蓋9與對接艙4通過艙門銷14鎖緊密封閉合，關閉對接艙底部的排水裝置8和進水裝置7;對接艙4接近運載設備I，由進水裝置7向?qū)优?內(nèi)注滿水，當對接艙4內(nèi)外壓力平衡時，打開艙蓋9的艙門銷14，艙蓋9繞固定軸10水平轉動180度，打開艙蓋9，并通過固定裝置6將牽引線纜3和對接機構2彈射出對接艙4與運載設備I進行對接。
[0024]對接階段，運載設備I與對接機構2距離30米以內(nèi)時，運載設備I通過激光發(fā)射器發(fā)出激光，對接機構2端口上的激光感應器13接受激光，運載設備I與對接機構2進行對接定位；當運載設備I與對接機構2距離10米以內(nèi)時，電磁環(huán)12通電產(chǎn)生磁場，引導運載設備I與對接機構2完成對接;對接時防撞網(wǎng)11對運載設備I起到緩沖和保護作用，避免對運載設備I和對接機構2造成碰撞及損傷。
[0025]對接結束階段，啟動固定裝置6收縮牽引線纜3，牽引線纜3將對接后的運載設備I牽引回對接艙4內(nèi)，固定裝置6對其進行固定;運載設備I固定完成后，艙蓋9繞固定軸10轉動通過艙門銷閉合，排水裝置8將對接艙4內(nèi)的水完全排出，完成貨物運輸。對接過程完成后，運載設備I可在艙內(nèi)進行維修、測試工作。
【主權項】
1.一種水下運載設備包容式柔性對接裝置，其特征在于:包括運載設備、對接機構、牽引線纜、對接艙、艙內(nèi)防撞網(wǎng)、固定裝置、進水裝置、排水裝置、艙蓋、固定軸、防撞網(wǎng)、電磁環(huán)、激光感應器、艙門銷，所述對接艙為中空圓柱體結構，對接艙底部設有進水裝置和排水裝置，對接艙內(nèi)布設艙內(nèi)防撞網(wǎng)，固定裝置安裝在對接艙內(nèi)底部，對接機構與固定裝置通過牽引線纜連接;所述艙蓋為圓盤拱形結構，沿艙蓋邊緣等間距分布多個艙門銷，艙蓋與對接艙頂端通過固定軸連接，艙蓋繞固定軸轉動，實現(xiàn)與對接艙的打開、閉合;所述對接機構為漏斗形結構，對接機構內(nèi)表面布有防撞網(wǎng)，對接機構端口設置有電磁環(huán)，對接端口外側對稱分布有多個激光感應器;所述運載設備裝有電磁環(huán)和激光發(fā)射器與對接機構的電磁環(huán)和激光感應器相對應，運載設備與對接機構通過激光發(fā)射器發(fā)出激光實現(xiàn)定位，電磁環(huán)通電產(chǎn)生磁場進行電磁對接。2.根據(jù)權利要求1所述的水下運載設備包容式柔性對接裝置，其特征在于:所述艙蓋與對接艙接觸部位裝有密封圈。
【文檔編號】B63C11/52GK205707251SQ201620570104
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】繆佶, 張帥, 陳登凱, 趙川
【申請人】西北工業(yè)大學