專利名稱：機械式自動對接釋放裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有柔性連接的潛水器等水下作業(yè)設備的吊放回收 機構(gòu)，具體地指一種機械式自動對接釋放裝置。
背景技術：
隨著海洋資源的不斷開發(fā)，類似潛水器等水下作業(yè)設備的應用 越來越廣泛，這些設備的共同特點之一是均有一根長長的柔性的臍 帶纜與母船上的動力及控制設備相連接。設備在海洋作業(yè)前，首先 須通過母船上專用的吊放設備將其從船甲板上吊放至水平面，然后
脫開吊放設備，潛水器等水下設備才可自行進行深海作業(yè)；作業(yè)完 成后，首先需要將吊放設備與潛水器等水下設備進行對接，再將其 起吊至船甲板上。
目前常用的脫開和對接方式主要有兩種， 一種是由潛水員跳入 海水中，進行人工輔助脫卸與對接。由于海況有時很惡劣，這種人 工脫卸與對接的方式不但效率很低，而且很危險，極有可能對潛水 員造成傷害；另一種是帶有動力設備的機械裝置，即通過帶有液壓、 電力或者繩索的裝置驅(qū)動銷軸實現(xiàn)脫卸動作，這種遠程操控的方式 不僅不易實現(xiàn)自動對接，而且裝置結(jié)構(gòu)復雜，動力線纜在海水環(huán)境 中容易被腐蝕或者受干擾，所以工作的可靠性和安全性低。因此研 制一種專用的全自動對接釋放裝置是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有脫開和對接方式存在的安全性和 結(jié)構(gòu)復雜等問題，提供一種機械式自動對接釋放裝置，能夠安全、 方便地實現(xiàn)各種水下作業(yè)設備在工作母船上吊放、回收過程中的自 動對接和釋放。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的機械式自動對接釋放裝置包括與起吊鋼纜連接的吊鉤部分和與被吊設備連接的吊桿部分。其中
吊鉤部分包括一個能穿過作業(yè)設備的臍帶纜的筒狀吊鉤體。吊 鉤體的上端凸緣通過鋼纜接頭與起吊鋼纜連接。吊鉤體的下端凸緣 內(nèi)在同一軸截面沿徑向設置有至少兩個軸銷滑套。每個軸銷滑套內(nèi) 設置有一個可在壓縮彈簧的作用力下伸縮的彈簧軸銷。彈簧軸銷的 前端在無外力作用的常態(tài)下始終伸出吊鉤體的內(nèi)壁面；
吊桿部分包括一個能穿過作業(yè)設備的臍帶纜的臺階筒狀吊桿 體。吊桿體的頂端設置有可沿吊鉤體的內(nèi)壁滑動、且可與彈簧軸銷
的前端卡接配合的吊桿頭。吊桿頭與吊桿體的臺階之間設置有能沿 吊桿體軸向滑動的釋放滑環(huán)。釋放滑環(huán)的上下環(huán)面與彈簧軸銷的前 端形狀相匹配，以使釋放滑環(huán)通過時能將彈簧軸銷壓入軸銷滑套內(nèi)。 吊桿體的底端設置有用于與被吊設備連接的夾持機構(gòu)。
進一步地，所述釋放滑環(huán)的上下環(huán)面分別為正圓錐面和倒圓錐 面，所述彈簧軸銷的前端形狀由上斜面和下斜面交叉而成，且釋放 滑環(huán)的正圓錐面和倒圓錐面分別與彈簧軸銷的下斜面和上斜面滑動 配合。
本發(fā)明的優(yōu)點在于采用雙錐面結(jié)構(gòu)的釋放滑環(huán)與彈簧軸銷的 配合形式，并利用了作業(yè)設備臍帶纜的導向作用，用純機械結(jié)構(gòu)有 效實現(xiàn)了水下作業(yè)設備的自動對接和釋放，避免了潛水員水下作業(yè) 的危險和不便；吊桿部分為可拆卸式，可在不拆卸臍帶纜的情況下 拆裝，便于使用和維護；整個裝置經(jīng)過簡單改型設計，還可適用于 核電、空投等不便人類直接操作的環(huán)境中，實現(xiàn)重物的自動對接和 釋放。


圖1為本發(fā)明的裝置在已對接狀態(tài)下的主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A—A剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的裝置在自動釋放過程中的流程示意圖； 圖4為本發(fā)明的裝置在自動對接過程中的流程示意圖； 圖5為圖1中釋放滑環(huán)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的俯視結(jié)構(gòu)示意圖7為圖5中下釋放環(huán)的主視結(jié)構(gòu)示意圖8為圖7的俯視結(jié)構(gòu)示意圖9為圖7的左視結(jié)構(gòu)示意圖10為圖1的I處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各標號所示部件為連接三角架l，夾持機構(gòu)2，釋放滑環(huán)
3 (其中滑環(huán)套3.1、上釋放環(huán)3.2、下釋放環(huán)3.3)，對接止檔環(huán)4， 吊桿體5，軸銷滑套6(其中止檔口6.1)，壓縮彈簧7，彈簧軸銷 8，吊桿頭9 (其中凹槽9.1)，吊鉤體10，鋼纜接頭11，臍帶纜 12。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和一個優(yōu)選實施例對本發(fā)明的機械式自動對接釋
放裝置作進一歩詳細描述
如圖1、圖2和圖10，本發(fā)明的對接釋放裝置包括與起吊鋼纜 連接的吊鉤部分和與被吊設備連接的吊桿部分。吊鉤部分包括一個 能穿過作業(yè)設備的臍帶纜12的筒狀吊鉤體10。吊鉤體10的上端凸 緣可通過鋼纜接頭11與起吊鋼纜連接。吊鉤體10的下端凸緣內(nèi)在 同一軸截面沿徑向均勻設置有三個軸銷滑套6。每個軸銷滑套6內(nèi)設 置有一個可在壓縮彈簧7的作用力下伸縮的彈簧軸銷8，彈簧軸銷8 的前端在無外力作用的常態(tài)下始終伸出吊鉤體10的內(nèi)壁面。壓縮彈 簧7始終處于壓縮的狀態(tài)以保證彈簧軸銷8向吊鉤體IO筒內(nèi)延伸的 趨勢。軸銷滑套6的前端設有凸臺狀的止檔口 6.1，彈簧軸銷8的前 端設有與止檔口 6.1對應的止檔平面，可防止彈簧軸銷8在軸銷滑套 6內(nèi)轉(zhuǎn)動。為了便于對接過程的操作，吊鉤體10下方還設有一可剖 分式的對接止檔環(huán)4。
吊桿部分包括一個能穿過作業(yè)設備的臍帶纜12的臺階筒狀吊桿 體5。吊桿體5的頂端設置有可沿吊鉤體10的內(nèi)壁滑動、且可與彈 簧軸銷8的前端卡接配合的蘑菇頭狀的吊桿頭9。吊桿頭9與吊桿體 5的臺階之間設置有能沿吊桿體5軸向滑動的釋放滑環(huán)3。釋放滑環(huán)3的上下環(huán)面分別為正圓錐面和倒圓錐面，彈簧軸銷8的前端形狀由
上斜面和下斜面交叉而成，且釋放滑環(huán)3的正圓錐面和倒圓錐面分 別與彈簧軸銷8的下斜面和上斜面滑動配合。釋放滑環(huán)3的上下環(huán) 面還可以是弧面等其它形狀，當釋放滑環(huán)3通過彈簧軸銷8時能將 彈簧軸銷8壓入軸銷滑套6即可。吊桿頭9的頂部呈弧面形，底部 設置有與釋放滑環(huán)3的正圓錐面相匹配的凹槽9.1，以完全包容釋放 滑環(huán)的正圓錐面。上述對接止檔環(huán)4的高度使得當其底端接觸吊桿 體5的底座時，吊桿頭9在彈簧軸銷8以上而釋放滑環(huán)3在彈簧軸 銷8以下。
為便于在不拆卸作業(yè)設備的臍帶纜12的情況下能夠裝卸吊桿部 分，本優(yōu)選實施例中的吊桿體5、吊桿頭9和釋放滑環(huán)3均為剖分式 結(jié)構(gòu)。吊桿體5和吊桿頭9分別由兩個半筒體和兩個半環(huán)體拼接而 成。如圖5至圖9，釋放滑環(huán)3是由兩個大半圓環(huán)狀的上、下釋放環(huán) 3.2、 3.3、以及均勻剖分的滑環(huán)套3.1拼接而成的環(huán)狀體。
為了與被吊設備連接，吊桿體5的下端，可依據(jù)被吊設備的結(jié) 構(gòu)設計相應的連接夾板等夾持機構(gòu)2，用于同被吊設備上的如連接三 角架1等結(jié)構(gòu)連接。
本發(fā)明的工作原理如下
安裝準備在潛水器等水下作業(yè)設備投入使用前，先將吊鉤部 分的吊鉤體10通過鋼纜接頭11與專用吊放設備的鋼纜連接好，再 將水下作業(yè)設備的臍帶纜12穿過吊鉤體10的中間孔，與船甲板上 的作業(yè)設備連接；然后將吊桿部分與作業(yè)設備連接牢固，并使臍帶 纜12穿過吊桿體5的中間孔。放下鋼纜，使吊鉤體10內(nèi)的彈簧軸 銷8卡住吊桿頭9的下端面。操作鋼纜，將水下作業(yè)設備吊放至水 面，作業(yè)設備在自身浮力作用下漂浮在水面上。
釋放過程如圖3所示，該過程中吊鉤體IO上無需安裝對接止 檔環(huán)4。裝置初始處于對接狀態(tài)(如圖3中的3a所示)；放松鋼纜， 吊鉤體10在自身重力作用下下滑，至使吊鉤體10上的彈簧軸銷8 在與釋放滑環(huán)3正圓錐面接觸時，縮回軸銷滑套6內(nèi)，當彈簧軸銷8滑至釋放滑環(huán)3倒圓錐面時，又在壓縮彈簧7的彈力作用下自動彈
出，吊鉤體10被吊桿體5的底座限位，吊鉤部分停止下滑(如圖3 中的3b所示)；然后操作鋼纜使吊鉤體IO上升，由于釋放滑環(huán)3的 重量不足以克服三只壓縮彈簧7的彈力，故彈簧軸銷8帶著釋放滑 環(huán)3 —起上升，至使釋放滑環(huán)3的正圓錐面完全進入吊桿頭9下面 的凹槽9.1內(nèi)(如圖3中的3c所示)；繼續(xù)操作鋼纜使吊鉤體10上 行，釋放滑環(huán)3由于吊桿頭9的止檔而無法上行，在吊桿部分和作 業(yè)設備的重力作用下，釋放滑環(huán)3的倒圓錐面壓縮彈簧軸銷8使其 全部回縮至軸銷滑套6內(nèi)，整個吊桿部分脫離吊鉤部分，完成了自 動釋放過程，釋放滑環(huán)3在自身重力作用下又滑至吊桿體5下端面 (如圖3中的3d所示)。
對接過程如圖4所示，當水下設備完成作業(yè)后，首先將可剖 分式對接止檔環(huán)4安裝在吊鉤體10的尾部(如圖4中的4a所示)； 由于臍帶纜12始終穿過吊鉤體10的中間孔，所以操作鋼纜，能夠 使吊鉤體10在臍帶纜12的導向下，朝吊桿頭9方向下滑(如圖4 中的4b所示)；當彈簧軸銷8的下斜面與吊桿頭9的正圓錐面接觸 后，由于吊鉤部分自身重力的作用，吊桿頭9擠壓彈簧軸銷8并克 服壓縮彈簧7的彈力，使彈簧軸銷8完全回縮至軸銷滑套6內(nèi)，吊 鉤體10繼續(xù)下滑至對接止檔環(huán)4與吊桿體5的端面接觸而停止，彈 簧軸銷8滑至吊桿頭9下方后自動彈出(如圖4中的4c所示)；操 作鋼纜使吊鉤體IO上行，至彈簧軸銷8上端面與吊桿頭9下端面接 觸并卡緊，完成自動對接(如圖4中的4d所示)。繼續(xù)操作鋼纜使 吊鉤體IO上行，便能夠起吊與吊桿部分連接的作業(yè)設備。
權利要求
1. 一種機械式自動對接釋放裝置，包括與起吊鋼纜連接的吊鉤部分和與被吊設備連接的吊桿部分，其特征在于所述吊鉤部分包括一個能穿過作業(yè)設備的臍帶纜(12)的筒狀吊鉤體(10)，吊鉤體(10)的上端凸緣通過鋼纜接頭(11)與起吊鋼纜連接，吊鉤體(10)的下端凸緣內(nèi)在同一軸截面沿徑向設置有至少兩個軸銷滑套(6)，每個軸銷滑套(6)內(nèi)設置有一個可在壓縮彈簧(7)的作用力下伸縮的彈簧軸銷(8)，彈簧軸銷(8)的前端在無外力作用的常態(tài)下始終伸出吊鉤體(10)的內(nèi)壁面；所述吊桿部分包括一個能穿過作業(yè)設備的臍帶纜(12)的臺階筒狀吊桿體(5)，吊桿體(5)的頂端設置有可沿吊鉤體(10)的內(nèi)壁滑動、且可與彈簧軸銷(8)的前端卡接配合的吊桿頭(9)，吊桿頭(9)與吊桿體(5)的臺階之間設置有能沿吊桿體(5)軸向滑動的釋放滑環(huán)(3)，釋放滑環(huán)(3)的上下環(huán)面與彈簧軸銷(8)的前端形狀相匹配，以使釋放滑環(huán)(3)通過時能將彈簧軸銷(8)壓入軸銷滑套(6)內(nèi)，吊桿體(5)的底端設置有用于與被吊設備連接的夾持機構(gòu)(2)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的機械式自動對接釋放裝置，其特征在 于所述釋放滑環(huán)(3)的上下環(huán)面分別為正圓錐面和倒圓錐面，所 述彈簧軸銷(8)的前端形狀由上斜面和下斜面交叉而成，且釋放滑 環(huán)(3)的正圓錐面和倒圓錐面分別與彈簧軸銷(8)的下斜面和上 斜面滑動配合。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的機械式自動對接釋放裝置，其特 征在于所述吊桿頭(9)的頂部呈弧面形或錐面形，所述吊桿頭(9) 的底部設置有與釋放滑環(huán)(3)的上環(huán)面相匹配的凹槽(9.1)，以完 全包容釋放滑環(huán)(3)的上環(huán)面。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的機械式自動對接釋放裝置，其特 征在于所述吊桿體(5)、吊桿頭(9)和釋放滑環(huán)(3)均為剖分 式結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的機械式自動對接釋放裝置，其特征在于所述釋放滑環(huán)(3)是由兩個大半圓環(huán)狀的上、下釋放環(huán)(3.2、 3.3)、以及均勻剖分的滑環(huán)套(3.1)拼接而成的環(huán)狀體。
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的機械式自動對接釋放裝置，其特 征在于所述軸銷滑套(6)的前端設有凸臺狀的止檔口 (6.1)，所 述彈簧軸銷(8)的前端設有與止檔口 (6.1)對應的止檔平面。
7. 根據(jù)權利要求1或2所述的機械式自動對接釋放裝置，其特 征在于所述吊鉤體(10)的下端凸緣內(nèi)在同一軸截面沿徑向均勻 設置有三個軸銷滑套(6)。
8. 根據(jù)權利要求1或2所述的機械式自動對接釋放裝置，其特 征在于所述夾持機構(gòu)(2)是固定在吊桿體(5)底端的連接夾板。
9. 根據(jù)權利要求1或2所述的機械式自動對接釋放裝置，其特 征在于所述吊鉤體(10)下方設置有一可剖分式對接止檔環(huán)(4)。
全文摘要
一種機械式自動對接釋放裝置，包括吊鉤部分和吊桿部分。吊鉤部分包括一個筒狀吊鉤體，其上端凸緣通過鋼纜接頭與起吊鋼纜連接，下端凸緣內(nèi)在同一軸截面沿徑向設置至少兩個軸銷滑套。每個軸銷滑套內(nèi)設置一個可在壓縮彈簧的作用力下伸縮的彈簧軸銷；吊桿部分包括一個臺階筒狀吊桿體，其頂端設置有可沿吊鉤體的內(nèi)壁滑動、且可與彈簧軸銷的前端卡接配合的吊桿頭。吊桿頭與吊桿體的臺階之間設置有能沿吊桿體軸向滑動的釋放滑環(huán)。釋放滑環(huán)的上下環(huán)面與彈簧軸銷的前端形狀相匹配，以使釋放滑環(huán)通過時能將彈簧軸銷壓入軸銷滑套內(nèi)。吊桿體的底端設置有用于與被吊設備連接的夾持機構(gòu)。本發(fā)明用純機械結(jié)構(gòu)有效實現(xiàn)了水下作業(yè)設備的自動對接和釋放。
文檔編號B63C11/00GK101508333SQ20091006110
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權日2009年3月13日
發(fā)明者豐 劉, 吳永成, 孔繁軍, 誠 宋, 張浩立, 曾釹釙, 剛 朱, 羅友高, 鄧智勇, 劍 高 申請人:武漢海王機電工程技術公司