一種深海作業(yè)設備的水動力施壓裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及海洋工程技術領域，具體涉及一種深海作業(yè)設備的水動力施壓裝置。
【背景技術】
[0002]深海鉆機類設備和深海沉積物取樣設備等，是在深海依靠自身重量提供正壓力進行取樣的深海作業(yè)設備。深海作業(yè)設備在進行向下施加正壓力取樣時，樣品的反作用力與給定的正壓力相反，而正壓力的最大值等于取樣設備自身在深海的重力值，當樣品反作用力小于取樣設備自身在深海的重力值時，設備將平穩(wěn)的工作；當樣品反作用力大于或等于取樣設備自身在深海的重力值時，會造成設備不穩(wěn)，甚至被抬起或傾倒。取樣設備在設計時都會考慮取樣過程所造的反作用力的大小，但目前一般做法都是通過增加取樣設備自身重量來提高加深海取樣設備正壓力，從而提高取樣設備自身的穩(wěn)定性并獲得更深的取樣深度。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種結構簡單、可提高設備作業(yè)穩(wěn)定性、增加設備作業(yè)深度的深海作業(yè)設備的水動力施壓裝置。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0005]一種深海作業(yè)設備的水動力施壓裝置，包括裝設于設備上的水阻力施壓機構，所述水阻力施壓機構設有用于增加設備在重力方向上的水阻力的水阻力作用面，所述水阻力作用面相對于設備的重心線對稱分布。
[0006]上述的水動力施壓裝置，優(yōu)選的，所述水阻力施壓機構包括用于形成所述水阻力作用面的兩塊翼板，兩塊翼板呈對稱狀安裝于設備的兩側。
[0007]上述的水動力施壓裝置，優(yōu)選的，所述翼板繞水平軸線鉸接于設備上，所述設備上裝設有用于驅(qū)動翼板擺動的擺動驅(qū)動機構。
[0008]上述的水動力施壓裝置，優(yōu)選的，所述擺動驅(qū)動機構包括連桿、安裝在設備上的伸縮油缸和滑設于設備上的滑移座，所述連桿的一端與滑移座鉸接，所述連桿的另一端與翼板鉸接。
[0009]上述的水動力施壓裝置，優(yōu)選的，所述翼板為折疊板，所述折疊板由兩塊以上依次鉸接的平板構成，所述設備上裝設有用于驅(qū)動所述折疊板折疊或展開呈水平狀的轉(zhuǎn)換驅(qū)動機構。
[0010]上述的水動力施壓裝置，優(yōu)選的，所述翼板固接于設備上。
[0011]一種深海作業(yè)設備的水動力施壓方法，包括以下步驟:
[0012]( I)在設備上安裝水阻力施壓機構，該水阻力施壓機構設有用于增加設備在豎直方向上的水阻力的水阻力作用面，且該水阻力作用面的面積大小可調(diào)節(jié)；
[0013](2)調(diào)節(jié)水阻力施壓機構的水阻力作用面至面積最小的狀態(tài)，將設備安放到深海的預定作業(yè)位置；
[0014](3)調(diào)節(jié)水阻力施壓機構的水阻力作用面至面積最大的狀態(tài)，啟動設備進行作業(yè)；
[0015](4)設備作業(yè)完成后，調(diào)節(jié)水阻力施壓機構的水阻力作用面至面積最小的狀態(tài)，將設備回收。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型深海作業(yè)設備的水動力施壓裝置，其安裝在設備上的水阻力施壓機構設有水阻力作用面，水阻力作用面在設備作業(yè)時能夠增加設備在重力方向上的水阻力，在不增加取樣設備重量的情況下，可獲取與設備正壓力方向相同的力，從而能夠防止設備被抬起或傾倒，提高了設備的穩(wěn)定性，同時還可以增加設備的作業(yè)深度。
【附圖說明】
[0017]圖1為實施例1中水動力施壓裝置在翼板展開時的結構示意圖。
[0018]圖2為實施例1中水動力施壓裝置在翼板收攏時的結構示意圖。
[0019]圖3為實施例1中水動力施壓裝置在作業(yè)時的結構示意圖。
[0020]圖4為實施例2中水動力施壓裝置在翼板折疊時的機構示意圖。
[0021]圖5為實施例2中水動力施壓裝置在翼板展開時的結構示意圖。
[0022]圖例說明:
[0023]1、設備；2、翼板；21、平板；3、擺動驅(qū)動機構；31、連桿；32、伸縮油缸；33、滑移座。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0025]實施例1:
[0026]如圖1至圖3所示，本實用新型深海作業(yè)設備的水動力施壓裝置，包括裝設于設備I上的水阻力施壓機構，水阻力施壓機構設有用于增加設備I在重力方向上的水阻力的水阻力作用面，該水阻力作用面相對于設備I的重心線對稱分布，在受豎直方向上的水阻力時保證設備I的平衡。設備I作業(yè)時依靠自身的重力提供正壓力(即作業(yè)推進力)，在作業(yè)過程中，作業(yè)反作用力推動設備1，此時水阻力施壓機構的水阻力作用面產(chǎn)生與反作用力方向相反的水阻力，該水阻力與設備I的正壓力相疊加，相當于增大了設備I的正壓力，能夠防止設備I被抬起或傾倒，提高了設備I的穩(wěn)定性，同時還可以增加設備I的作業(yè)深度。
[0027]本實施例中，水阻力施壓機構包括裝設于設備I上用于形成水阻力作用面的兩塊翼板2，各翼板2繞水平軸線鉸接于設備I上，且兩塊翼板2呈對稱狀安裝于設備I的相對兩側，保證設備I受水阻力作用的均勻性。設備I上裝設有用于驅(qū)動翼板2擺動的擺動驅(qū)動機構3，該擺動驅(qū)動機構3包括連桿31、安裝在設備I上的伸縮油缸32和沿豎直方向滑設于設備I上的滑移座33，連桿31的一端與滑移座33鉸接，連桿31的另一端與翼板2鉸接。伸縮油缸32可驅(qū)動滑移座33上下滑動，滑移座33通過連桿31驅(qū)使翼板2繞水平的鉸接軸線上下擺動，當伸縮油缸32的伸縮桿伸出至極限位置時，翼板2處于水平狀態(tài)，當伸縮油缸32的伸縮桿縮入至極限位置時，翼板2處于靠向設備I兩側的收攏狀態(tài)。在其他實施例中，翼板2的數(shù)量也可以為多個，翼板2的水阻力作用面的面積越大，能夠產(chǎn)生的正壓力也越大。
[0028]本實施例的設備I為深海沉積物取樣設備，在其他實施例中，設備I也可以是深海鉆機等其他深海作業(yè)設備。以下以取樣設備為例對水動力施壓裝置的工作過程及原理作進一步說明:
[0029]取樣設備在水中尋址下放過程中，伸縮油缸32驅(qū)使翼板2向下擺動至收攏狀態(tài)，翼板2平面與取樣推進方向一直，翼板2平面不受水阻力影響，不會增加取樣設備在水中的水阻力，從而不會影響取樣設備的下放速度和下行姿態(tài)；當取樣設備扎入泥中后，伸縮油缸32驅(qū)使翼板2向上擺動至展開狀態(tài)，取樣設備在此狀態(tài)下推進取樣時，由于反作用力的作用，翼板2平面得到與正壓力方向相同的水阻力，在此方向上水阻力和重力作用力得到疊加，正壓力增大，能夠防止設備被抬起或傾倒，提高了設備的穩(wěn)定性，并可以增加設備的作業(yè)深度。當設備回收時，伸縮油缸32驅(qū)使翼板2向下擺動至收攏狀態(tài)，可降低回收時的水阻力，這樣可保護取樣設備。
[0030]在其他實施例中，兩塊翼板2也可以直接固定安裝在設備I相對兩側，同樣能夠起到增加設備I在作業(yè)推進方向上的水阻力的作用，該種安裝方式在設備I尋址下放和回收時不能改變水阻力的大小。
[0031]該水動力施壓裝置的工作原理是，根據(jù)水阻力計算公式F=l/2 P XKXAX V2，式中P為水的密度，K為水阻力系數(shù)，A為水阻力作用面的面積，V為移動速度，其中P和K為固定值，由此可見，水阻力的大小與A和V2相關，當增加水阻力作用面的面積A時，水阻力呈倍數(shù)增長，當增加移動速度V時，水阻力呈幾何倍數(shù)增長。因此，當取樣設備的作業(yè)為沖擊取樣時，沖擊速度也使得正壓力呈幾何倍數(shù)的增加。
[0032]實施例2:
[0033]如圖4和圖5所示，本實施例與實施例1基本相同，不同的是，本實施例的翼板2為折疊板，折疊板由兩塊以上依次鉸接的平板21構成，設備I上裝設有用于驅(qū)動折疊板折疊或展開呈水平狀的轉(zhuǎn)換驅(qū)動機構，通過轉(zhuǎn)換驅(qū)動機構的作用，可使折疊板折疊以減小水阻力作用面的面積，或者使折疊板展開成水平狀以使水阻力作用面的面積最大化。上述轉(zhuǎn)換機構可采用現(xiàn)有技術中的多種驅(qū)動部件，例如，水平安裝的伸縮缸等。
[0034]一種深海作業(yè)設備的水動力施壓方法，包括以下步驟:
[0035]( I)在設備I上安裝有水阻力施壓機構，該水阻力施壓機構設有用于增加設備I在豎直方向上的水阻力的水阻力作用面，且該水阻力作用面的面積大小可調(diào)節(jié)；水阻力施壓機構具體采用上述實施例1所述的水阻力施壓機構；
[0036](2)調(diào)節(jié)水阻力施壓機構的水阻力作用面至面積最小的狀態(tài)，采用常規(guī)方法將設備I安放到深海的預定作業(yè)位置；該過程中不會增加取樣設備在水中的水阻力，從而不會影響取樣設備的下放速度和下行姿態(tài)；
[0037](3)調(diào)節(jié)水阻力施壓機構的水阻力作用面至面積最大的狀態(tài)，啟動設備I進行作業(yè)，作業(yè)過程中水阻力作用面的作用能夠增加設備I在作業(yè)推進方向上的水阻力；
[0038](4)設備I作業(yè)完成后，調(diào)節(jié)水阻力施壓機構的水阻力作用面至面積最小的狀態(tài)，將設備I回收，該過程可降低取樣設備回收時的水阻力，能夠起到保護取樣設備的作用。
[0039]該施壓方法根據(jù)實際需要控制水阻力作用面的大小，在設備尋址下放和回收過程中，通過減小水阻力作用面來避免增加設備的水阻力，從而不會影響設備的下放速度和下行姿態(tài)，并能夠起到保護設備的作用。
[0040]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例。對于本技術領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型技術構思前提下所得到的改進和變換也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種深海作業(yè)設備的水動力施壓裝置，其特征在于:包括裝設于設備(I)上的水阻力施壓機構，所述水阻力施壓機構設有用于增加設備(I)在重力方向上的水阻力的水阻力作用面，所述水阻力作用面相對于設備(I)的重心線對稱分布。2.根據(jù)權利要求1所述的水動力施壓裝置，其特征在于:所述水阻力施壓機構包括用于形成所述水阻力作用面的兩塊翼板(2)，兩塊翼板(2)呈對稱狀安裝于設備(I)的兩側。3.根據(jù)權利要求2所述的水動力施壓裝置，其特征在于:所述翼板(2)繞水平軸線鉸接于設備(I)上，所述設備(I)上裝設有用于驅(qū)動翼板(2 )擺動的擺動驅(qū)動機構(3 )。4.根據(jù)權利要求3所述的水動力施壓裝置，其特征在于:所述擺動驅(qū)動機構(3)包括連桿(31)、安裝在設備(I)上的伸縮油缸(32)和滑設于設備(I)上的滑移座(33)，所述連桿(31)的一端與滑移座(33)鉸接，所述連桿(31)的另一端與翼板(2)鉸接。5.根據(jù)權利要求2所述的水動力施壓裝置，其特征在于:所述翼板(2)為折疊板，所述折疊板由兩塊以上依次鉸接的平板(21)構成，所述設備(I)上裝設有用于驅(qū)動所述折疊板折疊或展開呈水平狀的轉(zhuǎn)換驅(qū)動機構。6.根據(jù)權利要求2所述的水動力施壓裝置，其特征在于:所述翼板(2)固接于設備(I)上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種深海作業(yè)設備的水動力施壓裝置，該施壓裝置包括裝設于設備上的水阻力施壓機構，水阻力施壓機構設有用于增加設備在重力方向上的水阻力的水阻力作用面，水阻力作用面相對于設備的重心線對稱分布，本實用新型具有結構簡單、可提高設備作業(yè)穩(wěn)定性、增加設備作業(yè)深度等優(yōu)點。
【IPC分類】G01N1/04, B63C11/52
【公開號】CN204660000
【申請?zhí)枴緾N201520267440
【發(fā)明人】吳冬華, 李滿紅, 金星
【申請人】長沙礦冶研究院有限責任公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年4月29日