專利名稱：水下蠕動爬行攻泥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水下作業(yè)工具，具體是應(yīng)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(shù)中，國內(nèi)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(jìn)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(zhì)復(fù)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(jīng)費及成敗有很大影響，急需一種針對沉船打撈進(jìn)行自動攻泥并帶纜的水下作業(yè)工具，目前國內(nèi)外尚無有關(guān)水下自動攻泥工具的研制及產(chǎn)品報導(dǎo)。
為了克服上述不足，本實用新型的目的是提供一種代替潛水員進(jìn)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，本實用新型的技術(shù)方案是由配油盤、前進(jìn)限位模塊、主推進(jìn)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(nèi)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(jìn)模塊、前進(jìn)限位模塊，配油盤，其中前進(jìn)限位模塊和回拉限位模塊具有限位油缸結(jié)構(gòu)，主推進(jìn)模塊具有主推進(jìn)油缸，其回、進(jìn)油路與回拉限位模塊中限位進(jìn)、回油路相通；所述前進(jìn)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(nèi)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(jìn)模塊由推進(jìn)油缸體、導(dǎo)向套及主推進(jìn)油缸活塞組成，其中主推進(jìn)油缸活塞安裝在導(dǎo)向套里，導(dǎo)向套一端與回拉限位模塊固定連接，其另一端內(nèi)壁設(shè)有凹槽，與前進(jìn)限位模塊連接的主推動油缸體滑動插裝在導(dǎo)向套和主推進(jìn)油缸活塞之間，其主推進(jìn)油缸前端外緣嵌有升壓鋼球，其所述主推進(jìn)油缸活塞和導(dǎo)向套的油道通向回拉限位模塊的油道；所述前進(jìn)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(jìn)限位模塊結(jié)構(gòu)相同；所述攻泥釬頭上設(shè)一圓孔。
本實用新型具有如下優(yōu)點本實用新型采用液壓驅(qū)動、漸進(jìn)擠壓的推進(jìn)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。本實用新型的使用，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為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中A-A放大剖示圖。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，它由配油盤、前進(jìn)限位模塊、主推進(jìn)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(nèi)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(jìn)模塊3、前進(jìn)限位模塊2，配油盤1，其中前進(jìn)限位模塊2和回拉限位模塊4具有限位油缸結(jié)構(gòu)，主推進(jìn)模塊3具有主推進(jìn)油缸，其回、進(jìn)油路與回拉限位模塊4中限位進(jìn)、回油路相通；如圖2所示，所述前進(jìn)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(nèi)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(jìn)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(jìn)限位模塊2結(jié)構(gòu)相同；如圖1所示，所述主推進(jìn)模塊3由推進(jìn)油缸體31、導(dǎo)向套32及主推進(jìn)油缸活塞33組成，其中主推進(jìn)油缸活塞33安裝在導(dǎo)向套32里，導(dǎo)向套32一端與回拉限位模塊4固定連接，其另一端內(nèi)壁設(shè)有凹槽34，與前進(jìn)限位模塊2連接的主推動油缸體31滑動插裝在導(dǎo)向套32和主推進(jìn)油缸活塞33之間，其主推進(jìn)油缸31前端外緣嵌有升壓鋼球35，其所述主推進(jìn)油缸活塞33和導(dǎo)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(shè)一圓孔51。
本實用新型的工作原理及過程如下
前進(jìn)限位模塊2與回拉限位模塊4的工作方式及結(jié)構(gòu)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(fù)運動(外伸扎入泥土或內(nèi)縮至機構(gòu)內(nèi)部)。
回拉限位模塊4的限位油缸進(jìn)、回油路通過油道36分別與主推進(jìn)油缸的回、進(jìn)油路相通，前進(jìn)時依靠機構(gòu)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(nèi)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。
本實用新型采用液壓驅(qū)動、漸進(jìn)擠壓式推進(jìn)的原理進(jìn)行攻泥作業(yè)。如圖1、2所示，首先，四個前進(jìn)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(qū)動主推進(jìn)油缸活塞33，并推動攻泥釬頭5向前擠壓，產(chǎn)生一定的位移；攻泥釬頭5到位后，內(nèi)縮前進(jìn)限位模塊2中的四個限位油缸套22解除對前進(jìn)限位模塊2的限制；再反向驅(qū)動主推進(jìn)油缸，由于回拉限位模塊4的進(jìn)油路與主推進(jìn)油缸的回油路相通，通過升壓鋼球35與導(dǎo)向套32上的環(huán)形凹槽34的作用，暫時限制了主推進(jìn)油缸體31及其后部各前進(jìn)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(jìn)油缸體31及其后部各前進(jìn)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(dǎo)向套32的運動；當(dāng)系統(tǒng)壓力進(jìn)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(jìn)限位模塊2及主推進(jìn)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(gòu)一個步距的運動過程。如此循環(huán)往復(fù)，將不斷地向前進(jìn)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(dǎo)向套32上的環(huán)形凹槽34的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行調(diào)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(nèi)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。本實用新型的運動方向是通過前進(jìn)限位模塊2的動作進(jìn)行控制的。首先，采用二級四塊前進(jìn)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32向上外伸的前進(jìn)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(jìn)限位模塊2為另一級，三者的運動實行聯(lián)動控制。當(dāng)四個限位油缸套22全部外伸時，本實用新型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(dāng)外伸方向向上的前進(jìn)限位模塊2的限位油缸套22內(nèi)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。
本實用新型回拉限位模塊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(jīng)向均布安裝；同理，前進(jìn)限位模塊2也可以成對地增加其個數(shù)。
本實用新型所述前進(jìn)、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(yīng)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(nèi)進(jìn)行行走。
權(quán)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(jìn)限位模塊、主推進(jìn)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(nèi)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(jìn)模塊(3)、前進(jìn)限位模塊(2)，配油盤(1)，其中前進(jìn)限位模塊(2)和回拉限位模塊(4)具有限位油缸結(jié)構(gòu)，主推進(jìn)模塊(3)具有主推進(jìn)油缸，其回、進(jìn)油路與回拉限位模塊(4)中限位進(jìn)、回油路相通。
2.按照權(quán)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(jìn)限位橫塊(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(nèi)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(quán)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(jìn)模塊(3)由推進(jìn)油缸體(31)、導(dǎo)向套(32)及主推進(jìn)油缸活塞(33)組成，其中主推進(jìn)油缸活塞(33)安裝在導(dǎo)向套(32)里，導(dǎo)向套(32)一端與回拉限位模塊(4)固定連接；其另一端內(nèi)壁設(shè)有凹槽(34)，與前進(jìn)限位模塊(2)連接的主推動油缸體(31)滑動插裝在導(dǎo)向套(32)和主推進(jìn)油缸活塞(33)之間，其主推進(jìn)油缸(31)前端外緣嵌有升壓鋼球(35)，其所述主推進(jìn)油缸活塞(33)和導(dǎo)向套(32)的油道通向回拉限位模塊(4)的油道。
4.按照權(quán)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(jìn)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(quán)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(jìn)限位模塊(2)結(jié)構(gòu)相同。
6.按照權(quán)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(shè)一圓孔(51)。
專利摘要本實用新型涉及一種水下蠕動爬行攻泥裝置。由配油盤、前進(jìn)限位模塊、主推進(jìn)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(nèi)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(jìn)模塊、前進(jìn)限位模塊,配油盤,其中前進(jìn)限位模塊和回拉限位模塊具有限位油缸結(jié)構(gòu),主推進(jìn)模塊具有主推進(jìn)油缸,其回、進(jìn)油路與回拉限位模塊中限位進(jìn)、回油路相通。它能代替潛水員進(jìn)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B63C11/52GK2391818SQ99250258
公開日2000年8月16日 申請日期1999年11月10日 優(yōu)先權(quán)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(xué)院沈陽自動化研究所