專利名稱：深水電磁吸盤集裝箱吊具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提取物裝置，尤其涉及在深水中打撈作業(yè)用的集裝箱吊具。
背景技術(shù)：
目前，深水地區(qū)普遍采用起重船來對落水集裝箱進(jìn)行打撈，起重船可以很好的完 成打撈作業(yè)，但深水操作比較困難，需要設(shè)計一種專用的全自動打撈吊具，減少ROV機(jī)器人 或者潛水員操作。針對這種情況，本發(fā)明提供一種深水電磁吸盤集裝箱夾具，該發(fā)明采用一 種為集裝箱專門設(shè)計的一種夾具，為了減少水下操作和深水中污泥的吸附作用，采用電磁 吸盤和夾具協(xié)同作用，確保打撈的安全，減少輔助人員的操作，提高效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的集裝箱打撈方式不宜打撈落入深水的集裝箱的不足，本發(fā)明提供 一種新型集裝箱吊具，使用該集裝箱吊具不僅可以減少ROV機(jī)器人及潛水員的輔助作業(yè)， 而且能提高集裝箱打撈的效率，并且更安全。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種深水電磁吸盤集裝箱吊具，它主要由吊具骨架、集裝箱夾具、電磁吸盤、液壓 缸和水下攝像頭幾個部分組成；其中，吊具骨架由第1壁架、第2壁架和第1橫梁組成，它們 之間通過第1絞點(diǎn)及第5絞點(diǎn)連接；集裝箱夾具為抓斗式，由第2橫梁、第1轉(zhuǎn)軸、第2轉(zhuǎn)軸、 第3壁架和第4壁架組成，其第1轉(zhuǎn)軸與第2轉(zhuǎn)軸通過第3絞點(diǎn)連接，第1轉(zhuǎn)軸與第3壁架 通過第2絞點(diǎn)連接，第2轉(zhuǎn)軸與第4壁架通過第4絞點(diǎn)連接；吊具骨架與集裝箱夾具通過第 1支架及第2支架連接在一起，吊具骨架位于集裝箱夾具外側(cè)；所述的第3壁架與第4壁架 底部呈勾狀，在液壓驅(qū)動下從集裝箱兩側(cè)360度包夾落水集裝箱；電磁吸盤位于集裝箱正 上方，由繼電器遠(yuǎn)程控制得電，在電磁效應(yīng)作用下從集裝箱上表面將落水集裝箱吸住。電磁 吸盤從集裝箱上部吸住集裝箱，減少了深水中污泥的吸附作用。本發(fā)明的深水電磁吸盤集裝箱吊具附設(shè)有用于搜尋沉物的ROV，ROV通過控制線 與母船上的CPU及顯示器連接，位于集裝箱夾具外部。所述的R0V，即水下機(jī)器人(remote operatedvehicle)，系統(tǒng)組成包括動力推進(jìn)器、遙控電子通訊裝置、彩色攝像頭、攝像俯仰 云臺、用戶外圍傳感器接口、實時在線顯示單元、導(dǎo)航定位裝置、自動舵手導(dǎo)航單元、輔助照 明燈和凱夫拉零浮力拖纜等單元部件。本發(fā)明中所述的抓斗式集裝箱夾具的第1轉(zhuǎn)軸與第2轉(zhuǎn)軸在第2橫梁上的位置根 據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，其第2橫梁的長度或者大于第1橫梁的長度，此時集裝箱夾具則位于集裝 箱框架外側(cè)。本發(fā)明中所述的液壓缸位于第1支架與第2支架之間，處于第1橫梁下部的正中 間，通過CPU驅(qū)動集裝箱夾具的作業(yè)。本發(fā)明中所述的水下攝像頭位于第1橫梁下部，安放在液壓缸與第2支架之間，或 者安放在液壓缸與第1支架支架之間，該水下攝像頭拍攝的畫面，通過控制電路傳遞給船上工作人員實時觀測水下情況。本發(fā)明中所述的吊具骨架中的第1壁架與第2壁架的位置根據(jù)需要在第1橫梁上 進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明的深水電磁吸盤集裝箱吊具的打撈作業(yè)方法是水面工作人員首先通過 ROV觀察搜尋水下沉物，并確定需要被打撈的集裝箱的位置；然后采用液壓板式起重機(jī)將 電磁吸盤集裝箱吊具吊放入水中，采用深水打撈浮筒將電磁吸盤集裝箱吊具沉入水下，所 述的電磁吸盤集裝箱吊具通過水下攝像頭進(jìn)一步精確確定需打撈集裝箱的位置后，采用電 磁吸盤吸附集裝箱，待集裝箱上部被電磁吸盤吸住后，進(jìn)而采用抓斗式集裝箱夾具360度 包夾固定住集裝箱；最后再利用深水打撈浮筒使其浮上水面，再采用液壓板式起重機(jī)將電 磁吸盤集裝箱吊具及其打撈的集裝箱吊放到母船上。本發(fā)明中所用的深水打撈浮筒(參見中國專利20102(^96099. 1)上設(shè)有端口，端 口處設(shè)有水泵，水泵旁邊設(shè)有壓力傳感器B，打撈浮筒內(nèi)安設(shè)有壓力傳感器A，壓力傳感器A 和壓力傳感器B通過控制線與下位機(jī)連接，下位機(jī)與母船上的CPU連接，水泵與水泵控制系 統(tǒng)連接，水泵控制系統(tǒng)通過PLC控制，PLC與母船上的CPU連接。深水打撈浮簡裝置通過兩 個壓力傳感器分別監(jiān)控水下壓力值與浮筒內(nèi)部壓力值，然后，采用S7-200PLC根據(jù)檢測到 的壓力值的變化，控制潛水泵的開啟與閉合，實現(xiàn)深水打撈浮筒的下沉與上浮。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的主要優(yōu)點(diǎn)采用電磁吸盤和集裝箱夾具協(xié)同作業(yè)，既提高了打撈的安全性，也減少了 ROV機(jī) 器人及潛水員的輔助作業(yè)，提高了效率。


下面結(jié)合附圖和實施例對發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的深水電磁吸盤集裝箱吊具的左視圖。圖2是本發(fā)明的深水電磁吸盤集裝箱吊具的俯視圖。圖3是本發(fā)明的深水打撈作業(yè)示意4是本發(fā)明的深水打撈作業(yè)遠(yuǎn)程控制圖。圖5是本發(fā)明的深水電磁吸盤集裝箱吊具示意圖。圖中1-第1鉸點(diǎn)I，2-水下攝像頭，3-第1壁架，4-第1轉(zhuǎn)軸，5-第2鉸點(diǎn)，6-電 磁吸盤，7-第3壁架，8-液壓缸，9-連桿，10-第2壁架，11-第3絞點(diǎn)，12-第2轉(zhuǎn)軸，13-第 4絞點(diǎn)，14-第4壁架，15-第1橫梁，16-第1支架，17-第2支架，18-第2橫梁，19-第5絞 點(diǎn)，20-第6絞點(diǎn)，21-集裝箱，22-第2壁架，23-第7絞點(diǎn)，24-液壓板式起重機(jī)，25-深水 打撈浮筒，26-電磁吸盤集裝箱吊具，27-R0V。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不限定本發(fā)明。本發(fā)明提供的深水電磁吸盤集裝箱吊具沈，其結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示主要由吊具 骨架、集裝箱夾具、電磁吸盤6、液壓缸8和水下攝像頭2幾個部分組成；其中吊具骨架由 第1壁架3、第2壁架10和第1橫梁15組成，它們之間通過第1絞點(diǎn)1、第5絞點(diǎn)19連接； 集裝箱夾具采用抓斗式，由第2橫梁18、第1轉(zhuǎn)軸4、第2轉(zhuǎn)軸12、第3壁架7和第4壁架14組成，其中第1轉(zhuǎn)軸與第2轉(zhuǎn)軸通過第3絞點(diǎn)11連接，第1轉(zhuǎn)軸與第3壁架通過第2絞 點(diǎn)連接，第2轉(zhuǎn)軸與第4壁架通過第4絞點(diǎn)13連接；吊具骨架與集裝箱夾具部分通過第1 支架16與第2支架17連接在一起，吊具骨架位于集裝箱夾具外側(cè)；第3壁架7與第4壁架 14底部呈勾狀，在液壓驅(qū)動下從集裝箱兩側(cè)360度包夾落水集裝箱；電磁吸盤6位于集裝 箱21正上方，在電磁效應(yīng)作用下從集裝箱上表面將落水集裝箱吸住。集裝箱夾具與電磁吸 盤6協(xié)同配合，在水下雙重夾固集裝箱，保障落水集裝箱安全打撈出水面。所述的抓斗式集裝箱夾具，如圖1、圖2所示集裝箱夾具由第2橫梁18、第1轉(zhuǎn)軸 4、第2轉(zhuǎn)軸12、第3壁架7和第4壁架14組成。其中第1轉(zhuǎn)軸與第2轉(zhuǎn)軸通過第3絞點(diǎn) 11連接，第1轉(zhuǎn)軸與第3壁架通過第2鉸點(diǎn)5連接，第2轉(zhuǎn)軸與第4壁架通過第4絞點(diǎn)13 連接。第1轉(zhuǎn)軸與第2轉(zhuǎn)軸在第2橫梁18上的位置可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。第2橫梁18 的長度亦可大于第1橫梁15的長度，此時集裝箱夾具則位于集裝箱框架外側(cè)。所述的電磁吸盤6，如圖1、圖2所示位于集裝箱21正上方，由繼電器遠(yuǎn)程控制水 下的電磁吸盤得電，在電磁效應(yīng)的作用下電磁吸盤從集裝箱上表面將其吸住。同時，電磁吸 盤巨大的吸引力，減少了下水部分污泥的吸附。所述的液壓缸8，如圖1、圖2所示位于第1支架16與第2支架17之間，處于第 1橫梁15下部的正中間，通過CPU驅(qū)動集裝箱夾具的作業(yè)。所述的水下攝像頭2，如圖1、圖2所示位于第1橫梁15下部，安放在液壓缸8與 第2支架17之間，水下攝像頭2亦可安放在液壓缸8與第1支架16支架之間。水下攝像 頭拍攝的畫面，通過控制電路傳遞給船上工作人員實時觀測水下情況。所述的吊具骨架，如圖1、圖2所示由第1壁架3、第2壁架10和第2橫梁18組 成，它們之間通過第1絞點(diǎn)1及第5絞點(diǎn)19連接，其地1壁架與第2壁架的位置可以根據(jù) 需要在第1橫梁15上進(jìn)行調(diào)整。利用本發(fā)明的深水電磁吸盤集裝箱吊具沈的打撈作業(yè)方法，如圖3所示水面工 作人員首先通過ROV觀察搜尋水下沉物，并確定需要被打撈的集裝箱的位置；然后采用液 壓板式起重機(jī)M將集裝箱吊具吊放入水中，采用深水打撈浮筒25將電磁吸盤集裝箱吊具 沉入水下，電磁吸盤集裝箱吊具通過水下攝像頭進(jìn)一步精確確定需打撈集裝箱位置，采用 電磁吸盤吸附集裝箱，待集裝箱上部被電磁吸盤吸住后，進(jìn)而采用抓斗式集裝箱夾具360 度包夾固定住集裝箱；最后再利用深水打撈浮筒使其浮上水面，采用液壓板式起重機(jī)將電 磁吸盤集裝箱吊具及其打撈的集裝箱吊放到母船上。本發(fā)明中用于搜尋沉物的R0V，通過控制線與母船上的CPU及顯示器連接，位于集 裝箱夾具外部。本發(fā)明中用于吊裝集裝箱吊具的液壓板式起重機(jī)對性能參數(shù)起重能力10噸，回 轉(zhuǎn)半徑5米，地面提升高度2. 3米，總下放高度6米，回轉(zhuǎn)角度0 270 °，提升速度8米/ 分鐘，運(yùn)行速度20米/分鐘，電源380V、3KW。本發(fā)明中所用的深水打撈浮簡裝置工作方式通過2個壓力傳感器分別監(jiān)控水下 壓力值與深水打撈浮筒內(nèi)部壓力值。然后，采用S7-200PLC根據(jù)檢測到的壓力值的變化，控 制潛水泵的開啟與閉合，實現(xiàn)深水打撈浮筒的下沉與上浮。
權(quán)利要求
1.一種深水電磁吸盤集裝箱吊具，其特征是它主要由吊具骨架、集裝箱夾具、電磁吸 盤(6)、液壓缸(8)和水下攝像頭( 幾個部分組成；其中，吊具骨架由第1壁架C3)、第2 壁架(10)和第1橫梁(1 組成，它們之間通過第1絞點(diǎn)(1)及第5絞點(diǎn)(19)連接；集裝 箱夾具為抓斗式，由第2橫梁(18)、第1轉(zhuǎn)軸(4)、第2轉(zhuǎn)軸(1 、第3壁架(7)和第4壁 架(14)組成，其第1轉(zhuǎn)軸與第2轉(zhuǎn)軸通過第3絞點(diǎn)(7)連接，第1轉(zhuǎn)軸與第3壁架通過第 2絞點(diǎn)( 連接，第2轉(zhuǎn)軸與第4壁架通過第4絞點(diǎn)1 連接；吊具骨架與集裝箱夾具通過 第1支架(16)及第2支架(17)連接在一起，吊具骨架位于集裝箱夾具外側(cè)；所述的第3壁 架與第4壁架底部呈勾狀，在液壓驅(qū)動下從集裝箱兩側(cè)360度包夾落水集裝箱； 電磁吸盤(6)位于集裝箱正上方，由繼電器遠(yuǎn)程控制得電，在電磁效應(yīng)作用下從集裝 箱上表面將落水集裝箱吸住。
2.如權(quán)利要求1所述的一種深水電磁吸盤集裝箱吊具，其特征在于所述的深水電磁 吸盤集裝箱吊具附設(shè)有用于搜尋沉物的ROV (27)，ROV 07)通過控制線與母船上的CPU及顯 示器連接，位于集裝箱夾具外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水電磁吸盤集裝箱吊具，其特征是所述的抓斗式集 裝箱夾具的第1轉(zhuǎn)軸與第2轉(zhuǎn)軸在第2橫梁上的位置根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，其第2橫梁(18) 的長度或者大于第1橫梁(15)的長度，此時集裝箱夾具則位于集裝箱框架外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水電磁吸盤集裝箱吊具，其特征是所述的液壓缸(8) 位于第1支架(16)與第2支架(17)之間，處于第1橫梁(15)下部的正中間，通過CPU驅(qū) 動集裝箱夾具的作業(yè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水電磁吸盤集裝箱吊具，其特征是所述的水下攝像 頭(2)位于第1橫梁(15)下部，安放在液壓缸(8)與第2支架(17)之間，或者安放在液壓 缸(8)與第1支架(16)支架之間，該水下攝像頭拍攝的畫面，通過控制電路傳遞給船上工 作人員實時觀測水下情況。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水電磁吸盤集裝箱吊具，其特征是所述的吊具骨架 中的第1壁架與第2壁架的位置根據(jù)需要在第1橫梁(1 上進(jìn)行調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水電磁吸盤集裝箱吊具，其特征是用于吊裝電磁吸 盤集裝箱吊具06)的液壓板式起重機(jī)04)性能參數(shù)起重能力10噸，回轉(zhuǎn)半徑5米，地面 提升高度2. 3米，總下放高度6米，回轉(zhuǎn)角度O 270°，提升速度8米/分鐘，運(yùn)行速度20 米/分鐘，電源380V、3KW。
8.一種利用權(quán)利要求1至7中任一項所述的深水電磁吸盤集裝箱吊具的打撈作業(yè)方 法，其特征是水面工作人員首先通過ROV觀察搜尋水下沉物，并確定需要被打撈的集裝箱 的位置；然后采用液壓板式起重機(jī)04)將電磁吸盤集裝箱吊具06)吊放入水中，采用深水 打撈浮筒0 將電磁吸盤集裝箱吊具沉入水下，所述的電磁吸盤集裝箱吊具通過水下攝 像頭( 進(jìn)一步精確確定需打撈集裝箱的位置后，采用電磁吸盤(6)吸附集裝箱，待集裝箱 上部被電磁吸盤吸住后，進(jìn)而采用抓斗式集裝箱夾具360度包夾固定住集裝箱；最后再利 用深水打撈浮筒使其浮上水面，再采用液壓板式起重機(jī)04)將電磁吸盤集裝箱吊具06) 及其打撈的集裝箱吊放到母船上。
全文摘要
一種深水電磁吸盤集裝箱吊具，它主要由吊具骨架、集裝箱夾具、電磁吸盤、液壓缸和水下攝像頭組成。其中吊具骨架由第1壁架、第2壁架和第1橫梁組成，它們之間通過第1和第5絞點(diǎn)連接；集裝箱夾具為抓斗式，由第2橫梁、第1轉(zhuǎn)軸、第2轉(zhuǎn)軸、第3壁架和第4壁架組成，第1轉(zhuǎn)軸與第2轉(zhuǎn)軸通過絞點(diǎn)連接，第1轉(zhuǎn)軸與第3壁架通過絞點(diǎn)連接，第2轉(zhuǎn)軸與第4壁架通過絞點(diǎn)連接；吊具骨架與集裝箱夾具通過第1支架和第2支架連接在一起，吊具骨架位于集裝箱夾具外側(cè)；第3壁架與第4壁架底部呈勾狀從集裝箱兩側(cè)包夾落水集裝箱；電磁吸盤位于集裝箱正上方。本吊具采用集裝箱夾具與電磁吸盤協(xié)同配合，在水下夾固集裝箱，保障落水集裝箱安全打撈出水面。
文檔編號B66C1/06GK102114904SQ20111003206
公開日2011年7月6日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者付姍姍, 呂植勇, 宗成強(qiáng), 彭小玓, 彭琦, 杜柯, 査章鵬, 汪國興, 程志端, 趙華偉, 馬定國 申請人:武漢理工大學(xué)