專利名稱：一種水下蠕動爬行攻泥裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水下作業(yè)工具，具體是應用于水下沉船(艇)打撈過程中攻打千斤洞并帶纜的水下作業(yè)的一種水下蠕動爬行攻泥裝置。
在現(xiàn)有技術中，國內外目前的打撈沉船(艇)時，攻打千斤洞并帶纜均由潛水員完成，對潛水員而言，進行水下打洞、穿帶千斤纜是一項勞動強度大、效率低且危險性高的一項工作，特別是在深度較大、地質復雜的海區(qū)，難度就更高，由此造成水下打洞、穿帶千斤纜的工作量占整個沉船(艇)打撈工作的50％以上。因此，水下打洞、穿帶千斤纜工作的效率和成敗對沉船(艇)打撈的周期、使用經費及成敗有很大影響，急需一種針對沉船打撈進行自動攻泥并帶纜的水下作業(yè)工具，目前國內外尚無有關水下自動攻泥工具的研制及產品報導。
為了克服上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種代替潛水員進行水下自動攻泥作業(yè)，減輕潛水員的勞動強度，提高沉船(艇)的打撈效率的水下蠕動爬行攻泥裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是由配油盤、前進限位模塊、主推進模塊、回拉限位模塊及攻泥釬頭五部分組成，各部分之間通過內置連接螺栓或螺釘連接，依次為攻泥釬頭、回拉限位模塊、主推進模塊、前進限位模塊，配油盤，其中前進限位模塊和回拉限位模塊具有限位油缸結構，主推進模塊具有主推進油缸，其回、進油路與回拉限位模塊中限位進、回油路相通；所述前進限位模塊由限位油缸套、限位油缸活塞及限位模塊體組成，其中帶有內置限位油缸活塞的限位油缸套安裝于限位模塊體里，所述限位油缸活塞一端通過固定螺釘與限位模塊體固定安裝在一起；所述主推進模塊由推進油缸體、導向套及主推進油缸活塞組成，其中主推進油缸活塞安裝在導向套里，導向套一端與回拉限位模塊固定連接，其另一端內壁設有凹槽，與前進限位模塊連接的主推動油缸體滑動插裝在導向套和主推進油缸活塞之間，其主推進油缸前端外緣嵌有升壓鋼球，其所述主推進油缸活塞和導向套的油道通向回拉限位模塊的油道；所述前進限位模塊數(shù)量范圍為4～8個，呈徑向均布安裝；所述回拉限位模塊與前進限位模塊結構相同；所述攻泥釬頭上設一圓孔。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明采用液壓驅動、漸進擠壓的推進方式，因此在作業(yè)過程中無需抽排泥漿，同時由于其運動過程是周期性過程，因此控制方式簡便易行。本發(fā)明的使用，可以替代潛水員自動完成攻打千斤洞并帶纜的水下作業(yè)，減輕潛水員的勞動強度，工作效率高。
圖1為本發(fā)明結構示意圖。
圖2為圖1中A-A放大剖示圖。
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的結構和工作原理作進一步詳細說明。
如圖1所示，它由配油盤、前進限位模塊、主推進模塊、回拉限位模塊及攻泥釬頭五部分組成，各部分之間通過內置連接螺栓或螺釘52、53、61、62連接，依次為攻泥釬頭5、回拉限位模塊4、主推進模塊3、前進限位模塊2，配油盤1，其中前進限位模塊2和回拉限位模塊4具有限位油缸結構，主推進模塊3具有主推進油缸，其回、進油路與回拉限位模塊4中限位進、回油路相通；如圖2所示，所述前進限位模塊2由限位油缸套22、限位油缸活塞23及限位模塊體24組成，其中帶有內置限位油缸活塞23的限位油缸套22安裝于限位模塊體24里，所述限位油缸活塞23一端通過固定螺釘25與限位模塊體24固定安裝在一起；所述前進限位模塊2數(shù)量為4個，呈徑向90°分布安裝；所述回拉限位模塊4與前進限位模塊2結構相同；如圖1所示，所述主推進模塊3由推進油缸體31、導向套32及主推進油缸活塞33組成，其中主推進油缸活塞33安裝在導向套32里，導向套32一端與回拉限位模塊4固定連接，其另一端內壁設有凹槽34，與前進限位模塊2連接的主推動油缸體31滑動插裝在導向套32和主推進油缸活塞33之間，其主推進油缸31前端外緣嵌有升壓鋼球35，其所述主推進油缸活塞33和導向套32的油道通向回拉限位模塊4的油道；所述攻泥釬頭5上設一圓孔51。
本發(fā)明的工作原理及過程如下前進限位模塊2與回拉限位模塊4的工作方式及結構組成完全相同。工作時，限位油缸活塞23通過固定螺釘25與限位模塊體24固定，通過液壓力推動限位油缸套22作往復運動(外伸扎入泥土或內縮至機構內部)。
回拉限位模塊4的限位油缸進、回油路通過油道36分別與主推進油缸的回、進油路相通，前進時依靠機構運動過程中的阻力，回拉時依靠升壓鋼球35與環(huán)形凹槽34的作用保證其限位油缸套22外伸與內縮的正確動作次序。
整個裝置的液壓密封均采用O形圈26密封，與泥土發(fā)生作用的部分則采用普通液壓缸活塞桿用防塵圈21。
本發(fā)明采用液壓驅動、漸進擠壓式推進的原理進行攻泥作業(yè)。如圖1、2所示，首先，四個前進限位模塊的四個限位油缸套22從不同方向外伸并扎入泥土中，依靠土體對其的運動阻力限制各限位模塊的運動，這時驅動主推進油缸活塞33，并推動攻泥釬頭5向前擠壓，產生一定的位移；攻泥釬頭5到位后，內縮前進限位模塊2中的四個限位油缸套22解除對前進限位模塊2的限制；再反向驅動主推進油缸，由于回拉限位模塊4的進油路與主推進油缸的回油路相通，通過升壓鋼球35與導向套32上的環(huán)形凹槽34的作用，暫時限制了主推進油缸體31及其后部各前進限位模塊2的運動并使得系統(tǒng)壓力逐漸升高，此時即可推動回拉限位模塊4的限位油缸套22先于主推進油缸體31及其后部各前進限位模塊2的運動而外伸并扎入泥土中，依靠土體對其的運動阻力限制了回拉限位模塊4、攻泥釬頭5及導向套32的運動；當系統(tǒng)壓力進一步升高并大于升壓鋼球35所限定的壓力時，裝置尾部(包括配油盤1，前進限位模塊2及主推進油缸體31)將被解除限制并向前運動，從而完成了蠕動爬行攻泥機構一個步距的運動過程。如此循環(huán)往復，將不斷地向前進行直線運動。
升壓鋼球35所限定的壓力可以根據(jù)使用要求通過其彈簧及導向套32上的環(huán)形凹槽34的結構尺寸進行調整。
根據(jù)打撈沉船(艇)的作業(yè)特點和要求，攻泥工具只須在沉船(艇)的橫剖面內具有一個向上改變運動方向的能力，在其它平面則不能改變運動方向。本發(fā)明的運動方向是通過前進限位模塊2的動作進行控制的。首先，采用二級四塊前進限位模塊2，其限位油缸套22的外伸方向在徑向呈90°分布，其中限位油缸套22向上外伸的前進限位模塊2為一級并單獨控制其運動，其余三個方向的前進限位模塊2為另一級，三者的運動實行聯(lián)動控制。當四個限位油缸套22全部外伸時，本發(fā)明在運動方向以外的其它方向的受力平衡，裝置將保持直線方向運動；當外伸方向向上的前進限位模塊2的限位油缸套22內縮而其它三個限位油缸套22外伸時，根據(jù)受力分析，裝置在向前運動過程中將同時向上偏離一定的角度，從而實現(xiàn)運動方向的改變。
本發(fā)明回拉限位模塊4所提供的限位反力主要是用來克服其尾部向前運動的阻力，因此回拉限位模塊4的數(shù)量可根據(jù)實際土壤條件增加，增加數(shù)量為1～3，且呈經向均布安裝；同理，前進限位模塊2也可以成對地增加其個數(shù)。
本發(fā)明所述前進、回拉限位模塊的限位方式均為限位油缸套22扎入土中，依靠土體對其運動的阻力實現(xiàn)相應的限位，此方式稱做扎入式阻力限位；然而，也可改變限位油缸套22的行程，使其并不扎入土中，依靠限位油缸套22端面與土壤間的摩擦力實現(xiàn)限位，此方式稱做接觸式阻力限位。接觸式阻力限位的蠕動爬行裝置可以用于在管道內進行行走。
權利要求
1．一種水下蠕動爬行攻泥裝置，其特征在于由配油盤、前進限位模塊、主推進模塊、回拉限位模塊及攻泥釬頭五部分組成，各部分之間通過內置連接螺栓或螺釘連接，依次為攻泥釬頭(5)、回拉限位模塊(4)、主推進模塊(3)、前進限位模塊(2)，配油盤(1)，其中前進限位模塊(2)和回拉限位模塊(4)具有限位油缸結構，主推進模塊(3)具有主推進油缸，其回、進油路與回拉限位模塊(4)中限位進、回油路相通。
2．按照權利要求1所述水下蠕動爬行攻泥裝置，其特征在于所述前進限位模塊(2)由限位油缸套(22)、限位油缸活塞(23)及限位模塊體(24)組成，其中帶有內置限位油缸活塞(23)的限位油缸套(22)安裝于限位模塊體(24)里，所述限位油缸活塞(23)一端通過固定螺釘(25)與限位模塊體(24)固定安裝在一起。
3．按照權利要求1所述水下蠕動爬行攻泥裝置，其特征在于所述主推進模塊(3)由推進油缸體(31)、導向套(32)及主推進油缸活塞(33)組成，其中主推進油缸活塞(33)安裝在導向套(32)里，導向套(32)一端與回拉限位模塊(4)固定連接，其另一端內壁設有凹槽(34)，與前進限位模塊(2)連接的主推動油缸體(31)滑動插裝在導向套(32)和主推進油缸活塞(33)之間，其主推進油缸(31)前端外緣嵌有升壓鋼球(35)，其所述主推進油缸活塞(33)和導向套(32)的油道通向回拉限位模塊(4)的油道。
4．按照權利要求1或2所述水下蠕動爬行攻泥裝置，其特征在于所述前進限位模塊(2)數(shù)量范圍為4～8個，呈徑向均布安裝。
5．按照權利要求1所述水下蠕動爬行攻泥裝置，其特征在于所述回拉限位模塊(4)與前進限位模塊(2)結構相同。
6．按照權利要求1所述水下蠕動爬行攻泥裝置，其特征在于所述攻泥釬頭(5)上設一圓孔(51)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水下蠕動爬行攻泥裝置。由配油盤、前進限位模塊、主推進模塊、回拉限位模塊及攻泥釬頭五部分組成,各部分之間通過內置連接螺栓或螺釘連接,依次為攻泥釬頭、回拉限位模塊、主推進模塊、前進限位模塊,配油盤,其中前進限位模塊和回拉限位模塊具有限位油缸結構,主推進模塊具有主推進油缸,其回、進油路與回拉限位模塊中限位進、回油路相通。它能代替潛水員進行水下自動攻泥作業(yè),具有減輕潛水員勞動強度,打撈效率高等優(yōu)點。
文檔編號B63C7/00GK1295958SQ9912251
公開日2001年5月23日 申請日期1999年11月10日 優(yōu)先權日1999年11月10日
發(fā)明者張艾群, 林揚, 孫斌 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所