一种水下拖缆救援装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水下救援装置，具体的说是涉及一种水下拖缆救援装置，主要用于海洋水下突发事故的救援及打捞作业，属于海洋水下作业技术领域。
【背景技术】
[0002]海上运输和海洋工程开发日益增多，海洋中的事故时有发生。在高海况情况下，为了实现沉没船舶人员的救援、救护或重要物品的水下打捞，需要进行缆绳的对接，之后可以进行后续的紧急救援工作。由于工作条件恶劣、海下周围环境复杂多变，水下作业难度大，根据波浪弥散关系，S2= kXgXtanh(kh)，其中:s为圆频率，s = 2c/T，T为波浪周期；h为水深；g为重力加速度；k为波数，与波长的关系满足L = 2 /k，小振幅波动在相当于半个波长的深度以下，其波形已可忽略，故当水深|ζθ|多1/2时，即可当作深水波来处理。水下20米左右处于平稳区域，可以利用波浪弥散关系进行拖拽打捞，采用主从式的传递方法，将货物或出事人员输送上船。
[0003]目前打捞从方式上一般区分为采用人员下潜和水下机器人及无人遥控潜水器(ROV)，这些打捞方式普遍存在效率低、实施困难等问题。
[0004]遥控潜水器主要有:有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种，其中有缆遥控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种现有的有缆潜器，缆线专指具有电缆(动力缆或信号缆)、光缆(单模或多模光缆)、液压或化学药剂管(钢管或软管)的组合功能的水下脐带缆，通过脐带缆，为水下生产系统提供电能，系统传感器数据。
[0005]同时，在拖缆缠绕上可分为:单尽单出和双进双出方式。通过遥控方式进行主从式双进双出拖缆，可以协调、互动拖缆过程，技术上没有障碍，主从式拖缆能够克服单尽单出方式滚筒绕绳越绕越大，移动距离决定于绳长的问题，而具有滚筒不存绳的优势。
[0006]基于水下作业多用性要求，本发明提出了具有一定的灵活性、高效性、多用性要求的水下拖缆救援装置。
【发明内容】
[0007]在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0008]鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种水下拖缆救援装置，以至少解决现有打捞方式普遍存在效率低、实施困难的问题。
[0009]本发明的一种水下拖缆救援装置，包括头部结构、中部结构及尾部结构；头部结构位于装置的顶端，中部结构位于装置的中间位置，尾部结构位于装置的末端；头部结构与中部结构之间采用软体结构进行连接，将头部壳体与中部壳体连接在一起，尾部结构通过尾部托盘固定安装到中部结构的壳体上，来实现尾部结构与中部结构之间的连接，头部结构用于吸附沉没船舶壁面，中部结构为动力输出装置，其为头部结构及尾部结构提供动力，尾部结构为缆绳缠绕机构，用于与母船建立连接。
[0010]进一步地:所述头部结构包括第一吸盘、第二吸盘、第三吸盘、第一锥齿轮传动系统、第一螺纹伸缩装置、第二螺纹伸缩装置、第三螺纹伸缩装置、第一动力轴、第一离合器、万向节和头部壳体，所述第一锥齿轮传动系统设置在头部壳体内，第一锥齿轮传动系统的主动锥齿轮与第一动力轴固定连接，第一动力轴通过万向节及第一离合器与动力输出装置连接；第一螺纹伸缩装置、第二螺纹伸缩装置和第三螺纹伸缩装置分别与第一锥齿轮传动系统的一个从动锥齿轮连接，第一螺纹伸缩装置与第一吸盘连接，第二螺纹伸缩装置与第二吸盘连接，第三螺纹伸缩装置与第三吸盘连接，头部壳体上开有吸盘运动导向孔。
[0011]进一步地:所述第一锥齿轮传动系统包括传动壳体、三个从动锥齿轮和一个主动锥齿轮；传动壳体设置在头部壳体内，传动壳体呈四棱台结构，传动壳体的底壁上安装有主动锥齿轮，传动壳体的顶壁上安装有一个从动锥齿轮，传动壳体的相对的两个侧壁上个安装有一个从动锥齿轮，主动锥齿轮与侧壁上的两个从动锥齿轮啮合，侧壁上的两个从动锥齿轮与顶壁上的从动锥齿轮啮合。
[0012]进一步地:所述中部结构包括两个无螺杆螺旋推进器、双出轴电机、第一传动轴、第二传动轴、第一差速器、第二差速器、第一带传动系统、第二带传动系统、第三带传动系统、第四带传动系统、第一齿轮传动系统、第二齿轮传动系统、第三齿轮传动系统、第四齿轮传动系统、第五齿轮传动系统、第六齿轮传动系统和中部壳体；双出轴电机固定安装在中部壳体的中间位置，两个无螺杆螺旋推进器分列在双出轴电机的两侧并与中部壳体连接；双出轴电机首端通过第一差速器连接第一齿轮传动系统的输入端和第二齿轮传动系统的输入端，第一齿轮传动系统的输出端与第一带传动系统的输入端连接，第二齿轮传动系统的输出端与第二带传动系统的输入端连接，双出轴电机末端通过第二差速器连接第三齿轮传动系统的输入端和第四齿轮传动系统的输入端，第三齿轮传动系统的输出端与第三带传动系统的输入端连接，第四齿轮传动系统的输出端与第四带传动系统的输入端连接，第一带传动系统和第三带传动系统的输出端与一个无螺杆螺旋推进器连接，第二带传动系统和第四带传动系统输出端与另一个无螺杆螺旋推进器连接；第一差速器的输入轴上安装有第五齿轮传动系统；第二差速器的输入轴上安装有和第六齿轮传动系统，第五齿轮传动系统上安装有第一传动轴，第六齿轮传动系统上安装有第二传动轴，第一传动轴通过第一离合器和万向节与第一动力轴连接，第二传动轴与尾部结构III连接。
[0013]进一步地:所述第一带传动系统、第二带传动系统、第三带传动系统和第四带传动系统均包括输出带轮轴、输入带轮轴和传动带，输出带轮轴与无螺杆螺旋推进器连接，输入带轮轴转动安装在中部壳体上，输入带轮轴与相应的齿轮传动系统的输出端连接，传动带用于连接输出带轮轴和输入带轮轴。
[0014]进一步地:所述第一齿轮传动系统、第二齿轮传动系统、第三齿轮传动系统和第四齿轮传动系统均包括输入齿轮轴和输出齿轮轴，输入齿轮轴的齿轮和输出齿轮轴的齿轮相互啮合，输入齿轮轴与相应的差速器连接，输出齿轮轴与相应的带传动系统的输入带轮轴连接。
[0015]进一步地:所述第五齿轮传动系统和第六齿轮传动系统均包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮安装在差速器输入轴上，从动齿轮与相应的传动轴连接。
[0016]整体结构的动力由中部结构的双出轴电机提供，通过齿轮传动系统将动力传送到各组带传动装置，带传动装置将动力传送到两侧的无螺杆螺旋推进器，无螺杆螺旋推进器的转动对水流产生推力，无螺杆螺旋推进器所受反作用力带动整体结构运动。其中一个无螺杆螺旋装置的动力传输过程中，通过一组齿轮啮合来进行过度用来实现改变无螺杆螺旋的旋向，从而达到两个无螺杆螺旋同向旋转的目的。
[0017]进一步地:所述尾部结构包括第二动力轴、两个第一绕绳装置、第二绕绳装置、辅助绕绳装置组、尾部托架、锥齿轮传动系统、绳索、尾部壳体和第二离合器，两个第一绕绳装置、第二绕绳装置和辅助绕绳装置组固定安装在尾部托架上，尾部托架固定安装在中部壳体上，两个第一绕绳装置装于尾部托架的两侧，第二绕绳装置装与尾部托架的末端，辅助绕绳装置组排布在尾部托架上，且位于第一绕绳装置和第二绕绳装置之间，第二传动轴通过第二离合器与第二动力轴的输入端连接，第二动力轴通过第二锥齿轮传动系统与两个第一绕绳装置建立连接，缆绳缠绕在两个第一绕绳装置、辅助绕绳装置组和第二绕绳装置上。
[0018]进一步地:所述第二锥齿轮传动系统包括两个从动锥齿轮和一个主动锥齿轮；主动锥齿轮与第二动力轴连接，两个从动齿轮安装在第一绕绳装置的滚筒上，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合。
[0019]进一步地:所述第一绕绳装置和第二绕绳装置均包括滚筒，滚筒通过支座转动安装在尾部托架上。
[0020]本发明所达到的效果为:
[0021]1.中部结构的双出轴电机不仅提供无螺杆螺旋推进器的动力，而且将动力传输到头部结构及尾部结构，可以提供吸盘及绕绳装置的动力，实现了动力的同步输出，提高了能量的利用效率，实现了结构的能量利用的高效性。
[0022]2.无螺杆螺旋推进器的传动装置配有差速器，可实现两无螺杆螺旋的差速运动，达到整体结构可以在水中运动的过程中可以自由转弯的目的，实现了结构的运动灵活性。
[0023]3.吸盘通过螺纹伸缩装置伸出或收回，头部结构的前部及两侧均配有吸盘装置，这样不仅可以吸附平整表面的物体，还可以吸附有凹槽不规则表面的物体，实现了结构的多用性。
[0024]4.采用无螺杆螺旋装置作为整体结构在水中运动的执行机构，不但在具有在水中运动的灵活多变性，而且可以通过无螺杆螺旋所受水流阻力而产生水平前进方向及竖直升降方向的分力来减少母船的负担。
【附图说明】
[0025]图1是根据本发明的实施例的一种水下拖缆救援装置立体结构图；
[0026]图2是