通訊定深裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種通訊定深裝置，該定深裝置包括定深控制器、定深機(jī)構(gòu)、右支架、左支架、放索器和通訊纜；其中左支架和右支架組成安裝框架，安裝框架的中部安裝定深機(jī)構(gòu)的索筒，定深控制器和放索器安裝在安裝框架的兩端并位于索筒的兩側(cè)，控制筒上設(shè)置有與上平臺(tái)接口，放索器設(shè)置有與下平臺(tái)接口，通訊纜的一端穿過電滑環(huán)和索筒一端的端蓋作為上通訊端，另一端纏繞在索筒外表面后從放索器中穿出作為下通訊端，定深控制器中的控制電纜穿過索筒另一端的端蓋與制動(dòng)器和止動(dòng)器內(nèi)的線圈連接；本發(fā)明能夠適應(yīng)不同水深對(duì)平臺(tái)進(jìn)行布放，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)水下隱蔽分離并有效緩沖上下平臺(tái)分離沖擊，并保證定深展開動(dòng)作在水下進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)自動(dòng)精確系留于設(shè)定深度。
【專利說明】通訊定深裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通訊定深裝置，屬于海洋環(huán)境下使用的水下平臺(tái)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]以往的水下平臺(tái)的系留方式通常為:利用鋼纜纏繞至一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的絡(luò)車上，布放現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量水深，根據(jù)平臺(tái)的耐壓強(qiáng)度確定可布設(shè)的最大水深，從而最終確定繞索長(zhǎng)度，布放困難且無法實(shí)現(xiàn)在水下完成系留展開，平臺(tái)布設(shè)深度精度不足，導(dǎo)致平臺(tái)耐壓設(shè)計(jì)需考慮充分余量；另外由于平臺(tái)展開時(shí)的索上沖擊得不到有效的緩沖，因此為保證布放安全，纜索設(shè)計(jì)較粗，導(dǎo)致絡(luò)車體積大，給繞索、布放及回收帶來極大的不便。在水下多平臺(tái)同時(shí)工作時(shí)，平臺(tái)間通訊能力有限甚至無通訊能力，導(dǎo)致平臺(tái)攜載設(shè)備重復(fù)、平臺(tái)形體大，增加布放難度和平臺(tái)的設(shè)計(jì)難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種通訊定深裝置，能夠自動(dòng)控制布設(shè)深度和放索沖擊，同時(shí)可滿足多平臺(tái)水下通訊需求。
[0004]一種通訊定深裝置，該定深裝置包括定深控制器、定深機(jī)構(gòu)、右支架、左支架、放索器和通訊纜；
[0005]所述定深控制器包括控制筒、定深控制板、端蓋、深度傳感器、保險(xiǎn)器、定深電池組和控制電纜，定深控制板、定深電池組和控制電纜均置于控制筒內(nèi)，端蓋上分別安裝深度傳感器、保險(xiǎn)器和控制板，控制板通過控制電纜分別與深度傳感器、保險(xiǎn)器和電池組連接；
[0006]所述定深機(jī)構(gòu)包括制動(dòng)器、止動(dòng)器、電滑環(huán)、索筒和端蓋；
[0007]所述制動(dòng)器包括轉(zhuǎn)子、定子、磁粉、線圈和軸套，其中轉(zhuǎn)子和定子均為空腔圓柱體，定子外表面加工有環(huán)形缺口 ；定子安裝在轉(zhuǎn)子的空腔內(nèi)，線圈安裝在定子的環(huán)形缺口內(nèi)，轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙內(nèi)填充磁粉，轉(zhuǎn)子和定子套裝在軸套上；
[0008]所述止動(dòng)器包括基體、磁軛組、牙嵌、彈簧、齒環(huán)和軸套，基體的圓周面上開有安裝槽；基體的安裝槽內(nèi)安裝磁軛組，基體的端面與牙嵌固連，基體、牙嵌和齒環(huán)均套裝在軸套上，彈簧安裝基體與軸套之間的空腔內(nèi)，且其一端抵住牙嵌，另一端由銷子限位；
[0009]所述制動(dòng)器、止動(dòng)器和電滑環(huán)均安裝在索筒內(nèi)，制動(dòng)器和止動(dòng)器通過軸套安裝在索筒的中心軸上，制動(dòng)器的轉(zhuǎn)子外表面與索筒固定連接，右端與止動(dòng)器的齒環(huán)固定連接，索筒的兩端安裝端蓋，電滑環(huán)的定軸與索筒端蓋固連，轉(zhuǎn)軸外表面與索筒固連；
[0010]整體安裝關(guān)系:左支架和右支架組成安裝框架，安裝框架的中部安裝定深機(jī)構(gòu)的索筒，定深控制器和放索器安裝在安裝框架的兩端并位于索筒的兩側(cè)，控制筒上設(shè)置有與上平臺(tái)接口，放索器設(shè)置有與下平臺(tái)接口，通訊纜的一端穿過電滑環(huán)和索筒一端的端蓋作為上通訊端，另一端纏繞在索筒外表面后從放索器中穿出作為下通訊端，定深控制器中的控制電纜穿過索筒另一端 的端蓋與制動(dòng)器和止動(dòng)器內(nèi)的線圈連接。
[0011]所述的放索器包括放索單元和導(dǎo)索座，放索單元包括接頭、固定臂、活動(dòng)臂和自鎖銷；其中固定臂為筒體，內(nèi)表面加工有環(huán)形卡槽，活動(dòng)臂沿徑向加工有銷孔；固定臂的一端安裝有接頭，活動(dòng)臂從固定臂的另一端安裝在固定臂的內(nèi)腔，活動(dòng)臂上的銷孔安裝自鎖銷，兩個(gè)放索單元對(duì)稱安裝在導(dǎo)索座的兩端，活動(dòng)銷的一端與導(dǎo)索座內(nèi)的連接軸固連，放索器通過兩端的接頭與右支架和左支架固連。
[0012]有益效果:
[0013]( I)本發(fā)明通過定深機(jī)構(gòu)內(nèi)的制動(dòng)器、止動(dòng)器和電滑環(huán)的配合，并通過控制索筒轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)通信纜轉(zhuǎn)動(dòng)能夠適應(yīng)不同水深對(duì)平臺(tái)進(jìn)行布放，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)水下隱蔽分離并有效緩沖上下平臺(tái)分離沖擊，并保證定深展開動(dòng)作在水下進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)自動(dòng)精確系留于設(shè)定深度，并可自動(dòng)調(diào)節(jié)系留纜繩索張力，保護(hù)其不被布放沖擊繃斷，且系留纜具備通訊功能，可實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)控制中心集成，且通過自動(dòng)控制索上張力，可大幅放寬纜索的強(qiáng)度要求，可節(jié)省大量的重量及安裝空間，布設(shè)過程中全程采集平臺(tái)所處水深，平臺(tái)可精確布深，可節(jié)省平臺(tái)強(qiáng)度裕度，實(shí)用水域更寬，此外，多平臺(tái)間的通訊可提高設(shè)備利用率，實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)一體控制，提聞平臺(tái)的搭載能力。
[0014](2)本發(fā)明的放索器采用兩個(gè)放索單元和導(dǎo)索座配合形成，且放索單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在工作過程中能夠可靠地將繩索放置在設(shè)定深度，同時(shí)采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)能夠保證整個(gè)定深裝置處于平衡穩(wěn)定狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明通訊定深裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2為本發(fā)明定深控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明定深機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明止動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明放索器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖7為本發(fā)明定深裝置的工作示意圖。
[0022]其中，1-定深控制器、2-定深機(jī)構(gòu)、3-右支架、4-左支架、5-放索器、6_通訊纜、7-保險(xiǎn)器、8-深度傳感器、9-定深控制板、10-定深電池組、11-制動(dòng)器、12-止動(dòng)器、13-電滑環(huán)、14-索筒、15-端蓋、16-轉(zhuǎn)子、17-定子、18-線圈、19-磁粉、20-磁軛組、21-牙嵌、22-彈簧、23-齒環(huán)、24-導(dǎo)索座、25-接頭、26-固定臂、27-活動(dòng)臂、28-自鎖銷
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0024]如附圖1所示，本發(fā)明提供了一種通訊定深裝置，該定深裝置包括定深控制器1、定深機(jī)構(gòu)2、右支架3、左支架4、放索器5和通訊纜6 ;其中右支架3和左支架4組成安裝框架，安裝框架的中部安裝定深機(jī)構(gòu)2的索筒，定深控制器I和放索器5安裝在安裝框架的兩端并位于索筒的兩側(cè)，通訊纜6纏繞在定深機(jī)構(gòu)3上。
[0025]如附圖2所示，定深控制器I包括控制筒、定深控制板9、端蓋、深度傳感器8、保險(xiǎn)器7、定深電池組10以及控制電纜；安裝時(shí)將上述其它部件置于控制筒內(nèi)并密封，端蓋上開孔分別用于安裝深度傳感器8和保險(xiǎn)器7，保險(xiǎn)器7控制定深電池組10給控制板9供電，控制板9也安裝在端蓋上，控制板9通過控制電纜分別與深度傳感器8、保險(xiǎn)器7和電池組10連接。
[0026]如附圖3所示，定深機(jī)構(gòu)2包括制動(dòng)器11、止動(dòng)器12、電滑環(huán)13、索筒14和端蓋15，索筒14用于纏繞通信纜，內(nèi)部安裝制動(dòng)器11、止動(dòng)器12及電滑環(huán)13。電滑環(huán)13保證索筒14旋轉(zhuǎn)過程釋放的通訊纜與上通訊端導(dǎo)通，制動(dòng)器11通過電流輸出獲取制動(dòng)力矩，控制定深過程中通信纜上的張力，止動(dòng)器12用于定深過程結(jié)束后對(duì)機(jī)構(gòu)索筒14鎖定。
[0027]如附圖4所示，制動(dòng)器是11實(shí)現(xiàn)定深裝置完成自動(dòng)定深功能的核心組件，包括轉(zhuǎn)子16、定子17、磁粉19、線圈18和軸套，其中轉(zhuǎn)子16和定子17均為空腔圓柱體，定子17外表面加工有環(huán)形缺口，定子17安裝在轉(zhuǎn)子16的內(nèi)腔，線圈18安裝在定子17的環(huán)形缺口內(nèi)，轉(zhuǎn)子16和定子17套裝在軸套上；
[0028]轉(zhuǎn)子16的外表面與索筒14固定連接，右端與止動(dòng)器12固定連接，線圈18通過控制電纜與控制器的控制板9連接，轉(zhuǎn)子16和定子17之間的間隙內(nèi)填充磁粉19，磁粉19在定子17和轉(zhuǎn)子16相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候形成滑差力矩產(chǎn)生力，用于控制通訊纜上的張力。
[0029]如附圖5所示，止動(dòng)器12在定深過程中對(duì)定深機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器11解鎖，確保定深機(jī)構(gòu)放索，在定深過程結(jié)束后，止動(dòng)定深機(jī)構(gòu)，使其停止放索，它包括基體、磁軛組20、牙嵌21、彈簧22、齒環(huán)23和軸套，其中齒環(huán)23與制動(dòng)器11的轉(zhuǎn)子組16固定連接?；w的圓周面上開有安裝槽，用于安裝磁軛組20，基體的端面與牙嵌21固連，基體、牙嵌21和齒環(huán)23均套裝在軸套上，彈簧22安裝基體與軸套之間的空腔內(nèi)，且其一端抵住牙嵌21，另一端由銷子限位。
[0030]電滑環(huán)13能夠保證轉(zhuǎn)軸與定軸發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，電連接不掉電，電滑環(huán)13的定軸與索筒14的端蓋15固連，轉(zhuǎn)軸與索筒14固連，能夠跟索筒14 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0031]如附圖6所示，放索器5包括放索單元和導(dǎo)索座24，通訊纜通過導(dǎo)索座穿出，導(dǎo)索座內(nèi)部由三個(gè)可自由滾動(dòng)的軸組成，放索單元包括接頭25、固定臂26、活動(dòng)臂27和自鎖銷28，固定臂26為筒體，內(nèi)表面加工有環(huán)形卡槽，活動(dòng)臂27沿徑向加工有銷孔；固定臂26的一端安裝有接頭25，活動(dòng)臂27從固定臂26的另一端安裝在固定臂26的內(nèi)腔，活動(dòng)臂27上的銷孔安裝自鎖銷28，兩個(gè)放索單元對(duì)稱安裝在導(dǎo)索座24的兩端，活動(dòng)臂27的一端與導(dǎo)索座24內(nèi)的連接軸固連，放索器5通過兩端的接頭25與右支架3和左支架4固連。
[0032]放索前活動(dòng)臂27收縮安裝在固定臂26內(nèi)腔，放索器整體呈水平直線，放索時(shí)，通訊纜沿導(dǎo)索座24內(nèi)部的滾軸放出，滾軸旋轉(zhuǎn)可最大程度減小通訊纜與滾軸間的摩擦；同時(shí)活動(dòng)臂27在放索過程中從固定臂26內(nèi)拉出，展開至極限位置后自鎖銷動(dòng)作與固定臂26上的環(huán)形卡槽配合將活動(dòng)臂27鎖死，機(jī)構(gòu)趨于穩(wěn)定狀態(tài)。
[0033]工作原理:
[0034]如附圖7所示，先將定深裝置中定深控制器I的端蓋打開，對(duì)控制器進(jìn)行參數(shù)預(yù)置，設(shè)定上平臺(tái)的布設(shè)深度及制動(dòng)電流等參數(shù)，之后進(jìn)行氣密檢查，與上下平臺(tái)組裝，如圖7所示:通過定深控制器頂端接口與上平臺(tái)固定連接后，將控制電纜與上平臺(tái)控制電纜連接并進(jìn)行密封包扎，下端電纜與下平臺(tái)固定連接后，并連接下平臺(tái)控制電纜。
[0035]布放時(shí)先將定深控制器I的保險(xiǎn)器7拔出，上平臺(tái)吊放至水平面上呈漂浮狀態(tài)，再吊放下平臺(tái)至水中并釋放，整體下沉，下至一定深度時(shí)，定深控制器工作并向止動(dòng)器12供電，止動(dòng)器12工作，索筒14在平臺(tái)浮力作用下開始旋轉(zhuǎn)并開始放索，傳感器8不斷采集外界水深，同時(shí)控制板9向制動(dòng)器11輸出電流形成制動(dòng)力矩，制動(dòng)器11開始工作并逐步增加對(duì)索筒14的制動(dòng)力矩，使平臺(tái)上浮速度逐漸放緩，索筒14轉(zhuǎn)速逐漸趨緩，索上張力得以緩沖；當(dāng)下平臺(tái)著底后，索筒14繼續(xù)放索，直至上平臺(tái)深度等同于設(shè)定深度時(shí)，控制板9停止向制動(dòng)器11及止動(dòng)器12斷電，機(jī)構(gòu)鎖死，定深過程結(jié)束。
[0036]當(dāng)定深裝置工作時(shí)，定深控制器I向制動(dòng)器11輸出控制電流，閉合磁路在線圈繞組激磁電流的作用下產(chǎn)生激磁磁場(chǎng)，磁粉19在磁場(chǎng)的作用下在定子17和轉(zhuǎn)子16的間隙間形成磁粉鏈，當(dāng)轉(zhuǎn)子16繞定子17轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁粉鏈在轉(zhuǎn)子16與定子17間產(chǎn)生摩擦力，從而形成轉(zhuǎn)子16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力矩，制動(dòng)力矩的大小受定深控制器I輸出電流控制。
[0037]當(dāng)定深裝置處于保險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，止動(dòng)器12線圈內(nèi)無電流，牙嵌21與齒環(huán)23在彈簧推力的作用下嚙合，無法產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使得制動(dòng)器11的轉(zhuǎn)子16無法繞制動(dòng)器11的定子17轉(zhuǎn)動(dòng)，定深機(jī)構(gòu)3無法放索；當(dāng)定深裝置處于工作狀態(tài)時(shí)，磁軛組20上電并形成磁場(chǎng)作用力，克服彈簧推力后將牙嵌21與齒環(huán)23分開，止動(dòng)器12工作。
[0038]本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)水下隱蔽分離并有效緩沖上下平臺(tái)分離沖擊，可實(shí)現(xiàn)將平臺(tái)精確布設(shè)于水下固定深度帶內(nèi)，處于定深裝置的兩端的平臺(tái)可通過系留纜進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)控制中心集成。
[0039]本發(fā)明可適應(yīng)不同水深對(duì)平臺(tái)進(jìn)行布放，并保證定深展開動(dòng)作在水下進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)自動(dòng)系留于設(shè)定深度；可自動(dòng)調(diào)節(jié)系留纜繩索張力，保護(hù)其不被布放沖擊繃斷；系留纜具備通訊功能，可實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)控制中心集成。
[0040]本發(fā)明通過自動(dòng)控制索上張力，可大幅放寬纜索的強(qiáng)度要求，可節(jié)省大量的重量及安裝空間，布設(shè)過程中全程采集平臺(tái)所處水深，平臺(tái)可精確布深，可節(jié)省平臺(tái)強(qiáng)度裕度，實(shí)用水域更寬；多平臺(tái)間的通訊可提高設(shè)備利用率，實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)一體控制，提高平臺(tái)的搭載能力。
[0041]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種通訊定深裝置，其特征在于，該定深裝置包括定深控制器(I)、定深機(jī)構(gòu)(2)、右支架(3)、左支架(4)、放索器(5)和通訊纜(6)； 所述定深控制器(I)包括控制筒、保險(xiǎn)器(7)、深度傳感器(8)、控制板(9)、端蓋、定深電池組(10)和控制電纜，定深控制板(9)、定深電池組(10)和控制電纜均置于控制筒內(nèi)，端蓋上分別安裝深度傳感器(8)、保險(xiǎn)器(7)和控制板(9)，控制板(9)通過控制電纜分別與深度傳感器(8 )、保險(xiǎn)器(7 )和定深電池組(10 )連接； 所述定深機(jī)構(gòu)(2)包括制動(dòng)器(11)、止動(dòng)器(12)、電滑環(huán)(13)、索筒(14)和端蓋； 所述制動(dòng)器(11)包括轉(zhuǎn)子(16)、定子(17)、線圈(18)、磁粉(19)和軸套，其中轉(zhuǎn)子(16)和定子(17)均為空腔圓柱體，定子(17)外表面加工有環(huán)形缺口 ；定子(17)安裝在轉(zhuǎn)子(16)的空腔內(nèi)，線圈(18)安裝在定子(17)的環(huán)形缺口內(nèi)，轉(zhuǎn)子(16)和定子(17)之間的間隙內(nèi)填充磁粉(19)，轉(zhuǎn)子(16)和定子(17)套裝在軸套上； 所述止動(dòng)器(12)包括基體、磁軛組(20)、牙嵌(21)、彈簧(22)、齒環(huán)(23)和軸套，基體的圓周面上開有安裝槽；基體的安裝槽內(nèi)安裝磁軛組(20)，基體的端面與牙嵌(21)固連，基體、牙嵌(21)和齒環(huán)(23)均套裝在軸套上，彈簧(22)安裝基體與軸套之間的空腔內(nèi)，且其一端抵住牙嵌(21)，另一端由銷子限位； 所述制動(dòng)器(11)、止動(dòng)器(12)和電滑環(huán)(13)均安裝在索筒(14)內(nèi)，制動(dòng)器(11)和止動(dòng)器(12)通過軸套安裝在索筒(14)的中心軸上，制動(dòng)器(11)的轉(zhuǎn)子(16)外表面與索筒(14)固定連接，右端與止動(dòng)器(12)的齒環(huán)(23)固定連接，索筒(14)的兩端安裝端蓋，電滑環(huán)(13)的定軸與索筒(14)的端蓋固連，轉(zhuǎn)軸外表面與索筒(14)固連； 整體安裝關(guān)系:左支架(3)和右支架(4)組成安裝框架，安裝框架的中部安裝定深機(jī)構(gòu)(2)的索筒(14)，定深控制器(I)和放索器(5)安裝在安裝框架的兩端并位于索筒(14)的兩側(cè)，控制筒上設(shè)置有與上平臺(tái)接口，放索器(5)設(shè)置有與下平臺(tái)接口，通訊纜(6)的一端穿過電滑環(huán)(16)和索筒(14) 一端的端蓋作為上通訊端，另一端纏繞在索筒(14)外表面后從放索器(5)中穿出作為下通訊端，定深控制器(I)中的控制電纜穿過索筒(14)另一端的端蓋與制動(dòng)器(11)和止動(dòng)器(12)內(nèi)的線圈連接。
2.如權(quán)利要求1所述的通訊定深裝置，其特征在于，所述的放索器(5)包括放索單元和導(dǎo)索座(24 )，放索單元包括接頭(25 )、固定臂(26 )、活動(dòng)臂(27 )和自鎖銷(28 );其中固定臂(26)為筒體，內(nèi)表面加工有環(huán)形卡槽，活動(dòng)臂(27)沿徑向加工有銷孔；固定臂(26)的一端安裝有接頭，活動(dòng)臂(27 )從固定臂(26 )的另一端安裝在固定臂(26 )的內(nèi)腔，活動(dòng)臂(27 )上的銷孔安裝自鎖銷(28)，兩個(gè)放索單元對(duì)稱安裝在導(dǎo)索座(24)的兩端，活動(dòng)銷(27)的一端與導(dǎo)索座(24)內(nèi)的連接軸固連，放索器(5)通過兩端的接頭與右支架(4)和左支架(3)固連。
【文檔編號(hào)】B63C11/34GK103552675SQ201310491412
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】呂維樂, 楊光, 聶曉敏, 吳旌, 劉延平, 熊志紅, 侯小波 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一〇研究所