專利名稱：水下設(shè)備用拋載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水下拋載裝置，尤其涉及一種海洋儀器用的電化學(xué)腐蝕式拋
載裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國海洋探測技術(shù)的發(fā)展，海洋探測儀器尤其是深海儀器在科研調(diào)查工作中的應(yīng)用越來越廣泛。海洋探測儀器在水下工作時(shí)，由于作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，如果遇到故障、動(dòng)力失靈等緊急情況時(shí)，為了確保儀器能夠安全回收，需要設(shè)置拋載裝置，將儀器攜帶的重物進(jìn)行拋載，使儀器利用自身浮力升至海面。并且也能通過對(duì)重塊的拋載來提升海洋儀器下沉以及上浮運(yùn)動(dòng)的速度，節(jié)省水下作業(yè)的時(shí)間。目前拋載系統(tǒng)主要包括電化學(xué)腐蝕、電磁感應(yīng)、液壓拉斷以及爆炸螺栓這幾種。電化學(xué)腐蝕，利用海水本身作為電解質(zhì)溶液,溶斷絲材料與電解質(zhì)溶液接觸,通過電極反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕。電化學(xué)腐蝕反應(yīng)是一種氧化還原反應(yīng)。在反應(yīng)中，金屬失去電子而被氧化，其反應(yīng)過程稱為陽極反應(yīng)過程，反應(yīng)產(chǎn)物是進(jìn)入介質(zhì)中的金屬離子或覆蓋在金屬表面上的金屬氧化物(或金屬難溶鹽)；介質(zhì)中的物質(zhì)從金屬表面獲得電子而被還原，其反應(yīng)過程稱為陰極反應(yīng)過程。在陰極反應(yīng)過程中，獲得電子而被還原的物質(zhì)習(xí)慣上稱為去極化劑。在均勻腐蝕時(shí)，金屬表面上各處進(jìn)行陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的概率沒有顯著差別，進(jìn)行兩種反應(yīng)的表面位置不斷地隨機(jī)變動(dòng)。如果金屬表面有某些區(qū)域主要進(jìn)行陽極反應(yīng)，其余表面區(qū)域主要進(jìn)行陰極反應(yīng)，則稱前者為陽極區(qū)，后者為陰極區(qū)，陽極區(qū)和陰極區(qū)組成了腐蝕電池。直接造成金屬材料破壞的是陽極反應(yīng)，故常采用外接電源或用導(dǎo)線將被保護(hù)金屬與另一塊電極電位較低的金屬相聯(lián)接，以使腐蝕發(fā)生在電位較低的金屬上。電磁感應(yīng)拋載是將電磁螺線管中間插入鐵心,通電后由于電磁效應(yīng)鐵心獲得磁力能夠吸住載重塊，一旦斷電磁力將消失，從而實(shí)現(xiàn)拋載。液壓拉斷拋載裝置在正常工作下，液壓缸中的液壓油沒有壓力，連接螺栓將本體和解脫體固連為一整體。在需要拋載的情況下，通過液壓機(jī)構(gòu)向液壓缸中注入高壓油，使活塞左移，從而拉斷連接螺栓中的預(yù)定截面，使得解脫體與本體脫離。連接螺栓是此種拋載系統(tǒng)的關(guān)鍵零件，連接螺栓的預(yù)定斷裂截面積的設(shè)計(jì)是拋載能否順利實(shí)現(xiàn)的前提條件。爆炸螺栓形似普通螺栓，內(nèi)部裝有炸藥和點(diǎn)火器。分離時(shí)，炸藥被引爆，使剪切鎖剪斷或者沿螺栓削弱槽斷開，實(shí)現(xiàn)兩分離體解鎖。爆炸螺栓品種多，主要有開槽式、剪切銷式、鋼球式爆炸螺栓和無污染爆炸螺栓等，主要適用于航天領(lǐng)域。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是承載能力大、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用方便。不足之處是往往需要多個(gè)螺栓，保證全部螺栓同時(shí)斷開困難較大。另外還要保證螺栓斷開時(shí)殘骸不傷及周圍的結(jié)構(gòu)和設(shè)備，必要時(shí)應(yīng)相應(yīng)地設(shè)置保護(hù)結(jié)構(gòu)，增加了成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種水下設(shè)備用拋載裝置，其采用海水作為天然的電解質(zhì)溶液，拋載效果好。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案其包括通訊單元、拋載控制單元、拋載動(dòng)作單元，通訊單元與拋載控制單元通信，拋載控制單元分別通過陰極導(dǎo)線、陽極導(dǎo)線與拋載動(dòng)作單元連接。本實(shí)用新型采用電化學(xué)腐蝕作為拋載裝置的工作原理，由于海水是天然的導(dǎo)電性很強(qiáng)的電解質(zhì)溶液，而且電化學(xué)腐蝕拋載結(jié)構(gòu)簡潔，容易實(shí)現(xiàn)，在復(fù)雜海況下能夠可靠工作。拋載裝置通常是在緊急情況下的應(yīng)急措施，這就要求拋載系統(tǒng)能夠使觀測儀器本體和拋載重物之間實(shí)現(xiàn)快速、可靠的分離。拋載裝置應(yīng)盡量簡單緊湊、安裝方便且易于維護(hù)。拋載動(dòng)作單元包括固定殼、拋載重塊，陰極導(dǎo)線通過陰極鎖緊螺母與固定殼固定連接，陽極導(dǎo)線通過陽極鎖緊螺母與固定殼固定連接，陽極導(dǎo)線通過金屬絲與拋載重塊連接。固定殼內(nèi)設(shè)有腐蝕倉，腐蝕倉的下端開口，拋載重塊設(shè)置在腐蝕倉內(nèi)。固定殼與拋載重塊之間設(shè)有彈簧。所述的陰極導(dǎo)線與所述的陽極導(dǎo)線與電源相連，所述的腐蝕艙內(nèi)灌裝導(dǎo)電液體，所以當(dāng)電源通電時(shí)海水充當(dāng)電解質(zhì)溶液，所述的金屬絲與電解質(zhì)溶液接觸，所述的金屬絲將發(fā)生電化學(xué)腐蝕反應(yīng)中的陽極反應(yīng)，將被氧化導(dǎo)致溶斷，完成所述的拋載重塊的拋載。采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型裝置簡便，容易操作，每次只需要使用前加掛上拋載重塊即可；拋載重塊質(zhì)量可以自主選擇，可根據(jù)不同水下設(shè)備等具體情況選擇質(zhì)量在0-10千克的拋載重塊；采用電化學(xué)腐蝕原理進(jìn)行拋載，拋載過程迅速，裝配的彈簧確保拋載后重塊的釋放，確保拋載迅速可靠；拋載裝置可預(yù)設(shè)程序，當(dāng)水下設(shè)備深度大于某一深度值時(shí)，拋載控制單元自動(dòng)釋放指令拋載重塊，實(shí)現(xiàn)水下設(shè)備的安全回收。

圖I為本實(shí)用新型模塊結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型拋載裝置整體示意圖圖；圖3為本實(shí)用新型拋載裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.陽極導(dǎo)線；2.陰極導(dǎo)線；3.陽極鎖緊螺母；4.固定殼；5.彈簧；6.陰極鎖緊螺母；7.金屬絲；8.拋載重塊；9.腐蝕倉。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的水下設(shè)備用拋載裝置包括通訊單元、拋載控制單元、拋載動(dòng)作單元，通訊單元與拋載控制單元通信，拋載控制單元分別通過陰極導(dǎo)線2、陽極導(dǎo)線I與拋載動(dòng)作單元連接。拋載動(dòng)作單元包括固定殼4、拋載重塊8，陰極導(dǎo)線2通過陰極鎖緊螺母6與固定殼4固定連接，陽極導(dǎo)線I通過陽極鎖緊螺母3與固定殼4固定連接，陽極導(dǎo)線I通過金屬絲7與拋載重塊8連接。[0026]固定殼4內(nèi)設(shè)有腐蝕倉9，腐蝕倉9的下端開口，拋載重塊8設(shè)置在腐蝕倉9內(nèi)。固定殼4與拋載重塊8之間設(shè)有彈簧5。所述的陰極導(dǎo)線2與所述的陽極導(dǎo)線I分別通過陰極鎖緊螺母6和陽極鎖緊螺母3固定在拋載裝置固定殼4上，所述的陽極導(dǎo)線I下端與金屬絲7相連，所述的金屬絲7下面懸掛拋載重塊8，在所述的拋載裝置固定殼4與拋載重塊8之間固定有一個(gè)彈簧5，當(dāng)裝配上所述的拋載重塊8后所述的彈簧5處于彈性壓縮狀態(tài)。當(dāng)所述的金屬絲7腐蝕斷后，利用所述的彈簧5的彈力迅速將所述的拋載重塊8釋放。當(dāng)聲通訊設(shè)備收到母船主控單元的拋載指令后，將拋載指令發(fā)送給所述的拋載控制單元，所述的拋載控制單元控制使所述的拋載動(dòng)作單元對(duì)相應(yīng)的指令做出響應(yīng)。若干個(gè)所述的拋載重塊8對(duì)稱分布在水下設(shè)備的下部，并放置于相對(duì)密封的腐蝕艙9內(nèi)，所述的腐蝕艙9下端開口，使所述的拋載重塊8拋載釋放后自由落體，不受阻攔，通過所述的拋載裝 置固定殼和水下設(shè)備固定。當(dāng)在湖泊等淡水情況下使用時(shí)，將所述的腐蝕艙內(nèi)灌裝高鹽度水，利用所述的腐蝕艙內(nèi)的鹽水產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕反應(yīng)，同樣起到快速拋載作用。
權(quán)利要求1.一種水下設(shè)備用拋載裝置，其特征在于，包括通訊單元、拋載控制單元、拋載動(dòng)作單元，通訊單元與拋載控制單元通信，拋載控制單元分別通過陰極導(dǎo)線(2)、陽極導(dǎo)線(I)與拋載動(dòng)作單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水下設(shè)備用拋載裝置，其特征在于，拋載動(dòng)作單元包括固定殼(4)、拋載重塊(8)，陰極導(dǎo)線(2)通過陰極鎖緊螺母(6)與固定殼(4)固定連接，陽極導(dǎo)線(I)通過陽極鎖緊螺母(3)與固定殼(4)固定連接，陽極導(dǎo)線(I)通過金屬絲(7)與拋載重塊(8)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下設(shè)備用拋載裝置，其特征在于，固定殼(4)內(nèi)設(shè)有腐蝕倉(9)，腐蝕倉(9)的下端開口，拋載重塊(8)設(shè)置在腐蝕倉(9)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下設(shè)備用拋載裝置，其特征在于，固定殼(4)與拋載重塊(8)之間設(shè)有彈簧(5)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種水下拋載裝置，尤其涉及一種海洋儀器用的電化學(xué)腐蝕式拋載裝置。本實(shí)用新型的水下設(shè)備用拋載裝置，包括通訊單元、拋載控制單元、拋載動(dòng)作單元，通訊單元與拋載控制單元通信，拋載控制單元分別通過陰極導(dǎo)線(2)、陽極導(dǎo)線(1)與拋載動(dòng)作單元連接。本實(shí)用新型裝置簡便，容易操作，每次只需要使用前加掛上拋載重塊即可。
文檔編號(hào)B63C11/52GK202670080SQ201220312989
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者欒錫武, 劉鴻 申請(qǐng)人:青島海洋地質(zhì)研究所