一种深潜器入涵维修的滚轮型牵引装置、方法、维修涵洞与流程

1.本发明涉及核能维修领域领域，具体涉及一种深潜器入涵维修的滚轮型牵引装置、方法、维修涵洞。


背景技术：

2.深潜器因结构复杂，尺寸超大，造成进入特定的维修港口和涵洞较难，特别针对携带有核设施的深潜器，因为核装置维修的特殊要求，对深潜器的移动精度要求很高。针对长度超过100米以上的深潜器，若进入的维修港为涵洞时，若四周空间余量小，两边离洞壁距离小于1米时，人工不容易控制，且容易产生擦挂碰撞。
3.考虑移动安全起见，需要设置专门的进港维修装置。目前，深潜器的维修依靠人工实现短距离移动和定位，不仅费时费力，而且效果不佳，若采用人工实现，一些大型深潜器维修需要多达几百人统一指挥才能实现精准移动，不仅管理和调度困难，而且造成这类深潜器维修的经济性差和维修周期过长。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是深潜器进入维修涵洞需要人工移动定位和移动，费时费力且效果不佳，目的在于提供一种深潜器入涵维修的滚轮型牵引装置、方法、维修涵洞，解决了较长的深潜器的入涵定位和移动的问题。
5.本发明通过下述技术方案实现：
6.一种深潜器入涵维修的滚轮型牵引装置，其设置在维修涵洞内，所述牵引装置包括：
7.底部支撑装置，其具有上端和下端，所述底部支撑装置竖直设置在所述维修涵洞内，所述底部支撑装置的下端与所述维修涵洞的下侧面垂直固定连接；
8.侧边支撑装置，其具有第一端和第二端，所述侧边支撑装置水平设置在所述维修涵洞内，所述侧边支撑装置的第一端分别与所述维修涵洞的左侧面和右侧面垂直固定连接；
9.其中，所述深潜器进入所述维修涵洞时，所述深潜器的底面与所述底部支撑装置的上端接触，所述深潜器的侧面与所述侧边支撑装置的第二端接触。
10.具体地，所述底部支撑装置包括：
11.多个底部非动力型支撑组件，其呈矩形阵列分布在所述维修涵洞的下侧面；
12.所述侧边支撑装置包括：
13.多个侧边动力型支撑组件；
14.多个侧边非动力型支撑组件，多个所述侧边动力型支撑组件和多个所述侧边非动力型支撑组件呈矩形阵列分布在所述维修涵洞的左侧面和右侧面，且所述侧边动力型支撑组件设置在水面上，所述侧边非动力型支撑组件设置在水面下。
15.具体地，所述侧边动力型支撑组件包括：
16.动力伸缩组件，其固定端与所述维修涵洞的左侧面/右侧面垂直固定连接；
17.动力滚轮，其与所述动力伸缩组件的移动端可转动连接，且所述动力滚轮的滚动方向与所述深潜器的轴线方向平行；
18.伺服电机，其与所述动力伸缩组件的移动端固定连接，且所述伺服电机的动力输出端与所述动力滚轮的动力输入端动力连接。
19.具体地，所述底部非动力型支撑组件/所述侧边非动力型支撑组件包括：
20.非动力伸缩组件，其固定端与所述维修涵洞的下侧面/左侧面/右侧面垂直固定连接；
21.非动力滚轮，其与所述非动力伸缩组件的移动端可转动连接，且所述非动力滚轮的滚动方向与所述深潜器的轴线方向平行。
22.进一步，所述底部非动力型支撑组件/所述侧边非动力型支撑组件/所述侧边动力型支撑组件还包括：
23.刹车系统，其与所述动力伸缩组件的移动端固定连接，且所述刹车系统的刹车位与所述动力滚轮接触；
24.且所述刹车系统还与所述非动力伸缩组件的移动端固定连接，且所述刹车系统的刹车位与所述非动力滚轮接触。
25.具体地，所述动力伸缩组件/非动力伸缩组件包括：
26.油泵系统，其设置在所述维修涵洞内壁；
27.定位系统，其设置在所述维修涵洞的内侧面，且用于测定所述深潜器在所述维修涵洞内的位置，所述定位系统的信号端与所述油泵系统的信号端电连接；
28.液压伸缩杆，其设置在所述维修涵洞内，且所述液压伸缩杆的油路与所述油泵系统连通。
29.优选地，所述动力滚轮/所述非动力滚轮为类充气橡胶轮，所述动力滚轮/所述非动力滚轮与所述深潜器的接触面的弧度和所述深潜器的外舱壁形状弧线适配；
30.所述动力滚轮/所述非动力滚轮内部均设置有压力传感器，所述压力传感器的信号端与所述油泵系统的信号端电连接。
31.一种深潜器维修涵洞，包括上述的一种深潜器入涵维修的滚轮型牵引装置。
32.具体地，所述维修涵洞的内侧面与所述深潜器的外舱壁之间的距离不大于1m，所述动力滚轮/所述非动力滚轮的直径不大于30cm。
33.一种深潜器入涵维修的滚轮型牵引方法，基于上述的一种深潜器入涵维修的滚轮型牵引装置，所述方法包括以下步骤：
34.深潜器对准维修涵洞，并驶入维修涵洞；
35.定位系统测定深潜器在维修涵洞内的位置；
36.获得深潜器的外舱壁与维修涵洞之间的距离；
37.油泵系统控制非动力伸缩杆伸长，并使得非动力滚轮均与在深潜器的外舱壁接触；
38.非动力滚轮刹车；
39.压力传感器实时检测非动力滚轮内的气压，当气压大于设定上限值后，通过油泵系统控制对应的液压伸缩杆缩短；当气压小于设定下限值后，通过油泵系统控制对应的液
压伸缩杆伸长；
40.深潜器到位后或需要移动深潜器时，控制动力伸缩杆伸长，并使动力滚轮均与深潜器的外舱壁接触；
41.控制伺服电机带动动力滚轮转动；
42.压力传感器实时检测动力滚轮内的气压，当气压大于设定上限值后，通过油泵系统控制对应的液压伸缩杆缩短；当气压小于设定下限值后，通过油泵系统控制对应的液压伸缩杆伸长。
43.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
44.本发明通过在维修涵洞底部设置底部支撑装置，在维修涵洞的侧边设置侧边支撑装置，使得可以通过改变底部支撑装置和侧边支撑装置的结构实现对进入维修涵洞内的深潜器的定位；
45.并通过在侧边支撑装置中设置动力型的支撑组件，使其可以对深潜器施加一定的作用力，使其可以在维修涵洞内移动。
附图说明
46.附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
47.图1是根据本发明所述的一种深潜器入涵维修的滚轮型牵引方法的进入维修涵洞示意图。
48.图2是根据本发明所述的一种深潜器入涵维修的滚轮型牵引装置的前视图。
49.图3是根据本发明所述的侧边动力型支撑组件的结构示意图。
50.附图标记：1
‑
维修涵洞，2
‑
深潜器，3
‑
底部非动力型支撑组件，4
‑
侧边非动力型支撑组件，5
‑
侧边动力型支撑组件，6
‑
动力伸缩组件，7
‑
动力滚轮，8
‑
伺服电机。
具体实施方式
51.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。
52.另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
53.在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
54.相对于通过人力来实现对深潜器2牵引的确定，本实施例为了提高牵引的效率，提升牵引的准确性、缩短各种设备的维修周期、减少日益增长的人力成本等因素。
55.实施例一
56.一种深潜器入涵维修的滚轮型牵引装置，其设置在维修涵洞1内，维修涵洞1是涵洞式维修港的基体，其修建在水面处，维修涵洞1一部分位于水面之下，一部分位于水面之上。
57.牵引装置包括底部支撑装置和侧边支撑装置。
58.底部支撑装置具有上端和下端，底部支撑装置竖直设置在维修涵洞1内，底部支撑装置的下端与维修涵洞1的下侧面垂直固定连接；
59.侧边支撑装置具有第一端和第二端，侧边支撑装置水平设置在维修涵洞1内，侧边支撑装置的第一端分别与维修涵洞1的左侧面和右侧面垂直固定连接；
60.其中，深潜器2进入维修涵洞1时，深潜器2的底面与底部支撑装置的上端接触，深潜器2的侧面与侧边支撑装置的第二端接触。
61.即在深潜器2进入维修涵洞1后，底部支撑装置对整个深潜器2进行支撑，且因为其位于水中，也会有一定的浮力。
62.侧边支撑装置对深潜器2的侧面进行支撑，通过在维修涵洞1的左侧和右侧均设置侧边支撑装置，通过两边的支撑装置对其左右位置进行限定，即实现了对深潜器2的位置固定。
63.实施例二
64.通过实施例一实现了对深潜器2的位置的固定，使其可以稳定的固定在维修涵洞1内，但是在进行深潜器2的维修时，需要对其前后位置进行调整，因此本实施例对底部支撑装置和侧边支撑装置的结构加以说明。
65.底部支撑装置包括多个底部非动力型支撑组件3。
66.多个底部非动力型支撑组件3呈矩形阵列分布在维修涵洞1的下侧面，即可以如图2所示，采用两列多排的形式，当然也可以根据深潜器2的吨位对底部非动力型支撑组件3的列数、排数进行调整，使其可以有效的对深潜器2进行支撑。
67.侧边支撑装置包括多个侧边动力型支撑组件5和多个侧边非动力型支撑组件4。
68.多个侧边动力型支撑组件5和多个侧边非动力型支撑组件4呈矩形阵列分布在维修涵洞1的左侧面和右侧面，且侧边动力型支撑组件5设置在水面上，侧边非动力型支撑组件4设置在水面下。
69.如图2所示，可以在深潜器2的左侧和右侧各设置一排侧边非动力型支撑组件4，且其位于水面下，再在深潜器2的左侧和右侧各设置一排侧边动力型支撑组件5，且其位于水面上。
70.通过设置侧边支撑装置可以对深潜器2的左侧和右侧进行固定。
71.本实施例中的侧边动力型支撑组件5包括动力伸缩组件6、动力滚轮7和伺服电机8。
72.动力伸缩组件6的固定端与维修涵洞1的左侧面/右侧面垂直固定连接；
73.因为深潜器2的外舱壁并非与维修涵洞1的内侧面平行的直面，因此深潜器2在维修涵洞1内移动的过程中，深潜器2的外舱壁与维修涵洞1之间的距离会改变，因此通过动力伸缩组件6来改变侧边支撑组件中动力滚轮7的位置，使其可以更好的与深潜器2的外舱壁贴合。
74.动力滚轮7与动力伸缩组件6的移动端可转动连接，且动力滚轮7的滚动方向与深潜器2的轴线方向平行；
75.伺服电机8与动力伸缩组件6的移动端固定连接，且伺服电机8的动力输出端与动力滚轮7的动力输入端动力连接。
76.因为动力滚轮7较好的与深潜器2的外舱壁贴合，因此可以通过伺服电机8驱动动
力滚轮7转动，且又因为动力滚轮7与深潜器2的外舱壁接触，则可以在摩擦力的作用下，驱动深潜器2在维修涵洞1内前后移动，不再需要人力移动。
77.伺服电机8虽然具备一定的防水性，但是为了避免长时间在水中被损坏，本实施例中将侧边动力型支撑组件5设置在水面的上方。
78.本实施例中的侧边非动力型支撑组件4包括非动力伸缩组件6和非动力滚轮7。
79.非动力伸缩组件6的固定端与维修涵洞1的左侧面/右侧面垂直固定连接；
80.非动力滚轮7与非动力伸缩组件6的移动端可转动连接，且非动力滚轮7的滚动方向与深潜器2的轴线方向平行。
81.与侧边动力型支撑组件5的结构类似，侧边非动力型支撑组件4通过改变非动力伸缩组件6的长度来改变非动力滚轮7的位置，使得非动力滚轮7可以较好的与深潜器2的外舱壁接触。
82.但是，侧边非动力型支撑组件4不设置伺服电机8，则只起到支撑作用，非动力滚轮7可以自由滚动。
83.本实施例中的底部非动力型支撑组件3包括非动力伸缩组件6和非动力滚轮7。
84.非动力伸缩组件6的固定端与维修涵洞1的下侧面垂直固定连接；
85.非动力滚轮7与非动力伸缩组件6的移动端可转动连接，且非动力滚轮7的滚动方向与深潜器2的轴线方向平行。
86.与侧边非动力型支撑组件4的结构类似，底部非动力型支撑组件3通过改变非动力伸缩组件6的长度来改变非动力滚轮7的位置，使得非动力滚轮7可以较好的与深潜器2的底部接触，使其可以根据深潜器2底部的结构改变高度，避免某一位置的非动力伸缩组件6的压力过大而导致对深潜器2的外舱壁造成损害。
87.但是，底部非动力型支撑组件3不设置伺服电机8，则只起到支撑作用，非动力滚轮7可以自由滚动。
88.实施例三
89.实施例二中实现了对深潜器2的支撑以及进行小范围的移动，但是如果仅通过控制伺服电机8的转速来对深潜器2进行减速，可能会造成减速距离过程，或者对伺服电机8造成损害，因此本实施例中的底部非动力型支撑组件3/侧边非动力型支撑组件4/侧边动力型支撑组件5还包括刹车系统，其采用机械碟刹来实现对非动力滚轮7和动力滚轮7的转速限制。
90.刹车系统与动力伸缩组件6的移动端固定连接，且刹车系统的刹车位与动力滚轮7接触。
91.刹车系统还与非动力伸缩组件6的移动端固定连接，且刹车系统的刹车位与非动力滚轮7接触。
92.碟刹片的安装方法本领域技术人员能够知晓，不做具体的描述。
93.实施例四
94.实施例二中需要对动力伸缩组件6和非动力伸缩组件6的长度进行控制，本实施例提供一种结构，动力伸缩组件6/非动力伸缩组件6包括油泵系统、定位系统和液压伸缩杆。
95.油泵系统设置在维修涵洞1内壁，可以包括控制阀、油管、油箱、油泵等。
96.液压伸缩杆设置在维修涵洞1内，且液压伸缩杆的油路与油泵系统连通，即液压伸
缩杆与油泵系统组成一个液压伸缩系统，通过油泵来控制液压油进入液压伸缩杆，从而可以控制其长度。
97.定位系统设置在维修涵洞1的内侧面，且用于测定深潜器2在维修涵洞1内的位置，定位系统的信号端与油泵系统的信号端电连接。
98.通过定位系统可以对深潜器2的位置进行定位，然后可以根据深潜器2的位置得到深潜器2的外舱壁与维修涵洞1的内侧面之间的距离，然后可以通过距离来适时的控制液压伸缩杆的长度，达到自动控制的目的。
99.即可以在深潜器2进入维修涵洞1后，布置在维修涵洞1底部和左右侧面上的非动力型支撑组件根据深潜器2的行进位置依次升起，并将非动力滚轮7与深潜器2的外舱壁接触，确保深潜器2基本固定。
100.然后再将侧边动力型支撑组件5伸长，使动力滚轮7与深潜器2的外舱壁接触，以对深潜器2进行进一步固定同时可以为其提供动力。
101.本领域技术人员可以根据需求选用相应的控制软件，再次不做赘述。
102.实施例五
103.上述实施例中的所有滚轮，即动力滚轮7/非动力滚轮7为类充气橡胶轮，通过充气使其具备较大的弹性，可以尽量的较少对深潜器2的外舱壁的冲击，避免损坏外舱壁。
104.动力滚轮7/非动力滚轮7与深潜器2的接触面的弧度和深潜器2的外舱壁形状弧线适配，且为了保证不对深潜器2外表产生影响，驱动轮采用橡胶作为轮胎，根据布置的位置，可以将驱动轮胎接触面与深潜器2的外表形状弧线尽量保持一致，增加接触面积和驱动力。
105.动力滚轮7/非动力滚轮7内部均设置有压力传感器，压力传感器的信号端与油泵系统的信号端电连接。
106.压力传感器可以自动反馈类充气橡胶轮与深潜器2的外舱壁的实时接触压力，通过动态调节驱动装置长度，确保每个类充气橡胶轮与深潜器2的接触压力不超过深潜器2的外舱壁的允许应力值。
107.实施例六
108.本实施例提供一种深潜器2维修涵洞1，包括上述实施例中的一种深潜器入涵维修的滚轮型牵引装置。
109.维修涵洞1的内侧面与深潜器2的外舱壁之间的距离不大于1m，动力滚轮7/非动力滚轮7的直径不大于30cm。
110.实施例七
111.本实施例提供一种实施例五种的牵引装置的使用方法，包括以下步骤：
112.深潜器2对准维修涵洞1，并驶入维修涵洞1。
113.定位系统测定深潜器2在维修涵洞1内的位置，并根据位置获得深潜器2的外舱壁与维修涵洞1之间的距离，根据距离保证并保证位于深潜器2行进前方的非动力伸缩组件6处于收缩状态，避免深潜器2撞击。
114.当定位系统检测到深潜器2已经前进至某一个非动力伸缩杆处后，并得出其不会产生撞击，则通过油泵系统控制非动力伸缩杆伸长，并使得非动力滚轮7均与在深潜器2的外舱壁接触，使其起到支撑和定位的作用。
115.并逐步将整个深潜器2驶入维修涵洞1内。
116.当深潜器2即将到位后，需要对其减速，此时非动力滚轮7刹车系统启动，刹车片对非动力滚轮7施加作用力，最终使得深潜器2减速并停下；
117.在上述所有的过程进行中，压力传感器均实时检测非动力滚轮7内的气压，当气压大于设定上限值后，即证明此处非动力滚轮7对深潜器2的外舱壁作用力较大，为了避免对深潜器2造成损害，则通过油泵系统控制对应的液压伸缩杆缩短。
118.在上述所有的过程进行中，压力传感器均实时检测非动力滚轮7内的气压，当气压小于设定下限值后，即证明此处非动力滚轮7对深潜器2的外舱壁作用力较小，可能出现了非动力滚轮7无法对深潜器2起到支撑的功能，则通过油泵系统控制对应的液压伸缩杆伸长。
119.深潜器2到位后或需要移动深潜器2时，控制动力伸缩杆伸长，并使动力滚轮7均与深潜器2的外舱壁接触；
120.控制伺服电机8带动动力滚轮7转动，通过控制伺服电机8的正转和反转，实现深潜器2的前后精确移动。
121.与非动力滚轮7的压力检测器的工作原理相同，压力传感器实时检测动力滚轮7内的气压，当气压大于设定上限值后，通过油泵系统控制对应的液压伸缩杆缩短；当气压小于设定下限值后，通过油泵系统控制对应的液压伸缩杆伸长。
122.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
123.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
124.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。