一种水中运载工具自动布放回收装置的制作方法

本发明涉及自动布放回收技术领域，尤其涉及一种水中运载工具自动布放回收装置。

背景技术：

现有水中运载工具越来越向无人化发展。为了进一步提高无人水中运载工具使用的自动化水平和安全性，有关其的回收和布放越来越受到关注和重视。但现有的自动布放和回收装置在安全性、可靠性、对高海况的适应性等方面还存在很多问题。现有自动布放回收装置大多针对小型运载工具，且自动脱挂钩的成功率还较低，尤其是高海况，且大多采用单绳提升，不能有效防止运载工具在提升过程中由于海风和母船摇晃的作用产生旋转与母船发生碰撞的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种水中运载工具自动布放回收装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水中运载工具自动布放回收装置，包括母船、绕线鼓轴、柱销、螺栓和水中运载工具重心，所述母船一侧固定设有吊车，所述吊车包括固定底座，所述固定底座基面正中间设有吊臂，所述吊臂远离固定底座的一端设置有连接部，所述连接部连接有提升装置，所述提升装置包括固定架，所述固定架通过柱销连接有连接部，所述固定架远离连接部的一端连接有主结构架，所述主结构架左端固定连接有左侧吊杆，所述左侧吊杆远离主结构架端设有左侧导绳架，所述主结构架右端固定连接有右侧吊杆，所述右侧吊杆远离主结构架端设有右侧导绳架，所述主结构架与绕线鼓轴连接，且它们可以相对转动，绕线鼓轴将吊绳绕线鼓、左侧提升绳绕线鼓和右侧提升绳绕线鼓固结在一起，所述提升装置下方设有水中运载工具，所述水中运载工具位于水中运载工具重心一条平行线上对称固定设有左侧自动对接脱离装置和右侧自动对接脱离装置，所述左侧自动对接脱离装置包括驱动气缸一、驱动气缸二、固定座、对接杆、连接轴、锁紧销轴、气缸头部固定座、气缸尾部固定座、气缸连接头，所述对接杆上设有提升绳卡槽、内收锁紧孔和外展锁紧孔。

优选的，所述吊车自带吊绳，所述固定架与主结构架之间能够相对转动，也能相对固定，以调整它们之间的相对角度。

优选的，所述左侧导绳架和右侧导绳架之间距离能够调整，并且底部设有左侧导绳轮和右侧导绳轮，所述左侧导绳轮和右侧导绳轮设有左侧提升绳和右侧提升绳，所述左侧提升绳和右侧提升绳的端部设有左侧吊坠和右侧吊坠。

优选的，所述左侧吊坠和右侧吊坠设有卡槽能够与左侧自动对接脱离装置和右侧自动对接脱离装置的对接杆嵌合在一起，防止提升绳从卡槽中滑脱。

优选的，所述吊绳绕线鼓位于左侧提升绳绕线鼓和右侧提升绳绕线鼓之间，且它们通过绕线鼓轴与主结构架相连接，能够相对自由转动，所述左侧提升绳一端与左侧提升绳绕线鼓固定在一起，另一端与左侧吊坠固定在一起，所述右侧提升绳一端与右侧提升绳绕线鼓固定在一起，另一端与右侧吊坠固定在一起，左侧提升绳和右侧提升绳采用相同的旋向分别缠绕在左侧提升绳绕线鼓和右侧提升绳绕线鼓上，所述吊绳末端穿过中间设孔螺栓的中间孔洞与吊绳绕线鼓固结在一起，并且采用与左侧提升绳和右侧提升绳相反的旋向缠绕在吊绳绕线鼓上。

优选的，所述驱动气缸一被螺丝固定在自动对接脱离装置的固定座上，气缸末端连接有锁紧销轴，所述驱动气缸二通过转轴与吊绳对接杆连接，并且驱动气缸一和驱动气缸二带有磁环，能够进行远距离遥控和监控。

优选的，所述水中运载工具通过提升装置的左侧和右侧提升绳置于左侧和右侧自动对接脱离装置对接杆的卡槽内，随着提升绳的提升，对接杆最终与吊坠嵌合在一起，达到防止提升过程中水中运载工具与提升绳之间相互滑脱的目的。

具有以下步骤：

步骤一：通过控制吊车使吊臂移到合适的位置。

步骤二：将提升装置的固定架与吊车连接到一起，并根据布放环境，确定主结构架和固定架之间的相对位置，然后将它们相互固定。通过遥控驱动气缸一将锁紧销轴从对接杆的内收锁紧孔中拔出，然后遥控驱动气缸二使自动脱离对接装置的对接杆外展，再遥控驱动气缸一将锁紧销轴插入对接杆的外展锁紧孔内，使对接杆和固定座之间不能相对旋转，然后，将左侧和右侧提升绳分别置于左侧和右侧对接杆的提升绳卡槽内，且通过吊车吊绳的提升将吊坠与对接杆嵌合在一起。在吊车吊绳的拉动下吊绳绕线鼓开始转动，同时带动左侧提升绳绕线鼓和右侧提升绳绕线鼓转动，将水中运载工具吊起，转动吊车将水中运载工具置于海面上空，在环境条件适合布放的情况下，放松吊车的吊绳，水中运载工具在重力的作用下下降，放置于海中，此时，继续放松吊车的吊绳，吊绳在吊坠的重力作用下，继续下降，吊坠与对接杆脱离，等到具有足够的安全余量时，将水中运载工具驶出。然后，通过遥控驱动气缸一，将锁紧销轴从对接杆的外展锁紧孔中拔出，遥控驱动气缸二将对接杆内收进水中运载工具体内，再遥控驱动气缸一将锁紧销轴插入对接杆的内收锁紧孔内。最后，在吊车吊绳的拉动下，将左右提升绳升起，完成整个布放过程。

步骤三：水中运载工具作业完成回到母船附近时，吊车放出吊绳，吊绳在吊坠的重力作用下下降，直到没入水中足够的深度，通过遥控驱动气缸一和驱动气缸二联合动作，使对接杆展开并锁紧，此时遥控水中运载工具从左侧提升绳和右侧提升绳之间驶入，由于左右提升绳之间的距离已经通过调整右侧导绳架和左侧导绳架使之与运载工具宽度相匹配，运载工具驶入左右提升绳中间后一直向前行驶，直到左右提升绳都进入左右对接杆的卡槽内，然后，拉动吊车吊绳带动吊绳绕线鼓旋转，从而带动左侧提升绳绕线鼓和右侧提升绳绕线鼓转动，将左右侧吊坠向上提升，直到吊坠与对接杆嵌合在一起，继续拉动吊车吊绳，水中运载工具被提升起来，到达一定高度后，转动吊车，将水中运载工具吊运到母船的合适位置固定，放松吊车吊绳直到对接杆与吊坠分离，取下左右提升绳，最后，遥控气缸将对接杆内收到船体内锁紧，完成整个回收作业。

与现有技术相比，本发明提出了一种水中运载工具自动布放回收装置，具有以下有益效果：

1、通过设置右侧导绳架和左侧导绳架之间的距离可以调整，以使得左侧提升绳和右侧提升绳之间的距离近似与水中运载工具左右对接杆卡槽之间的距离相同；通过固定架与主结构架之间能够相对转动，来调节主结构架与母船的相对位置，以便于水中运载工具能够根据布放环境选择合适的姿态进行布放。

2、通过设置此水中运载工具的回收和布放，仅仅通过遥控进行自动回收，免去了手动脱挂钩的过程，降低了作业的风险，左右提升绳面积较小，所受海浪力很小，这样有利于水中运载工具在高海况下与之对接，提高了高海况下布放回收的成功率。此外，运载工具的提升装置采用两条提升绳同时提升的作用，可以有效防止运载工具在提升过程中由于海风和母船摇晃的作用产生旋转与母船发生碰撞的问题，从而进一步保证了水中运载工具布放和回收的安全性。

本发明中，该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过设置右侧导绳架和左侧导绳架之间的距离可以调整，以使得左侧提升绳和右侧提升绳之间的距离符合水中运载工具吊绳吊绳卡扣之间的距离；通过固定架与主结构架之间能够相对转动，来调节主结构架与母船的相对位置，以便于水中运载工具能够根据布放环境选择合适的姿态进行布放；通过设置此水中运载工具的回收和布放，仅仅通过遥控进行自动回收，免去了手动挂脱钩的过程，降低了作业的风险，此外，运载工具的提升装置采用两条提升绳同时提升的作用，可以有效防止运载工具在提升过程中由于海风和母船摇晃的作用产生旋转与母船发生碰撞的问题，从而进一步保证了水中运载工具布放和回收的安全性；通过设置对接杆的锁紧装置以及对接杆可以与吊坠嵌合的卡槽，有效防止吊装过程出现提升绳滑脱和对接杆不受控制摆动的布放回收风险。

附图说明

图1为本发明提出的一种水中运载工具自动布放回收装置的整体结构示意图。

图2为本发明提出的一种水中运载工具自动布放回收装置的提升装置整体结构示意图。

图3为本发明提出的一种水中运载工具自动布放回收装置的提升装置分散结构示意图。

图4为本发明提出的一种水中运载工具自动布放回收装置的自动对接脱离装置的安装位置示意图。

图5为本发明提出的一种水中运载工具自动布放回收装置的自动对接脱离装置的整体结构示意图。

图6为本发明提出的一种水中运载工具自动布放回收装置的自动对接脱离装置的分散结构示意图。

图7为本发明提出的一种水中运载工具自动布放回收装置的绕线鼓绕线结构示意图。

图8为本发明提出的一种水中运载工具自动布放回收装置的吊坠结构示意图。

图中：1母船、2吊车、3固定底座、4吊臂、5提升装置、6水中运载工具、7绕线鼓轴、8注销、9固定架、10主结构架、11左侧吊杆、12右侧吊杆、13左侧导绳架、14右侧导绳架、15左侧导绳轮、16右侧导绳轮、17左侧提升绳、18右侧提升绳、19左侧吊坠、20右侧吊坠、21、左侧提升绳绕线鼓、22吊绳绕线鼓、23中间设孔螺栓、24吊绳、25左侧自动对接脱离装置、26右侧自动对接脱离装置、27对接杆、28驱动气缸一、29固定座、30气缸头部固定座、31气缸连接头、32驱动气缸二、33气缸尾部固定座、34锁紧销轴、35连接轴、36右侧提升绳绕线鼓、37连接部、38外展锁紧孔、39内收锁紧孔、40提升绳卡槽、41水中运载工具重心。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参照图1-7，1、一种水中运载工具自动布放回收装置，包括母船1、绕线鼓轴7、柱销8、螺栓23和水中运载工具重心41，其特征在于，所述母船1一侧固定设有吊车2，所述吊车2包括固定底座3，所述固定底座3基面正中间设有吊臂4，所述吊臂4远离底座3设置有连接部37，所述连接部37连接有提升装置5，所述提升装置5包括固定架9，所述固定架9通过柱销8连接有连接部37，所述固定架9远离连接部37的一端利用中间设孔的螺栓23与主结构架10连接在一起，所述主结构架10左端固定连接有左侧吊杆11，所述左侧吊杆11远离主结构架10一侧设置有左侧导绳架13，所述主结构架10右端固定连接有右侧吊杆12，所述右侧吊杆12远离主结构架10设置有右侧导绳架14，所述主结构架10底部通过绕线鼓轴7固接有吊绳绕线鼓22、左侧提升绳绕线鼓21和右侧提升绳绕线鼓36，所述提升装置5正下方设有水中运载工具6，所述水中运载工具6位于水中运载工具重心41一条平行线上左右对称固定设有左侧自动对接脱离装置25和右侧自动对接脱离装置26，所述左侧自动对接脱离装置25包括驱动气缸一28、驱动气缸二32、对接杆27、固定座29、气缸头部固定座30、气缸连接头31、气缸尾部固定座33、锁紧销轴34和连接轴35，所述对接杆27上设有内收锁紧孔39和外展锁紧孔38以及与对应吊绳对接的提升绳卡槽40。

所述吊车2设有吊绳24，所述固定架9与主结构架10之间能够相对转动。

所述左侧导绳架13和右侧导绳架14之间距离能够调整，并且底部固定设有左侧导绳轮15和右侧导绳轮16，所述左侧导绳轮15和右侧导绳轮16设有左侧提升绳17和右侧提升绳18，所述左侧提升绳17和右侧提升绳18的端部设有左侧吊坠19和右侧吊坠20。

所述吊绳绕线鼓22、左侧提升绳绕线鼓21和右侧提升绳绕线鼓36通过绕线鼓轴7固结在一起，且吊绳绕线鼓22位于左侧提升绳绕线鼓21和右侧提升绳绕线鼓36之间，绕线鼓轴7与主结构架10相连接，并且能够自由转动，所述左侧提升绳17一端与左侧提升绳绕线鼓21固定在一起，另一端与左侧吊坠19固定在一起，所述右侧提升绳18一端与右侧提升绳绕线鼓36固定在一起，另一端与右侧吊坠20固定在一起，左侧提升绳19和右侧提升绳20采用相同的旋向分别缠绕在左侧提升绳绕线鼓21和右侧提升绳绕线鼓36上，所述吊绳24末端通过连接螺栓23中间的孔后与吊绳绕线鼓22固结在一起，并且采用与左侧提升绳17和右侧提升绳18相反的旋向缠绕在吊绳绕线鼓22上。

所述驱动气缸一28通过螺纹与锁紧销轴34连接，所述驱动气缸二32通过气缸连接头31与气缸头部固定座30连接，且它们可以相对旋转，气缸头部固定座30利用螺钉固定于对接杆27上，气缸尾部与气缸尾部固定座33连接，且它们也可以相对旋转，并且驱动气缸一28和驱动气缸二32带有磁环，能够远距离遥控和监控，通过驱动气缸二32可以驱动对接杆27外展和内收，驱动气缸一28则可以驱动锁紧销轴34插入外展锁紧孔38和内收锁紧孔39将对接杆27分别固定于外展和内收位置。

所述左侧吊坠19和右侧吊坠20能够与左侧和右侧自动对接脱离装置上对接杆对应部位嵌合在一起，防止左侧提升绳17和右侧提升绳18滑脱。

所述水中运载工具6左侧固定设有左侧自动对接脱离装置25，水中运载工具15右侧固定设有右侧自动对接脱离装置26。

具有以下步骤：

步骤一：通过控制吊车2使吊具移到合适的距离。

步骤二：将提升装置5的固定架9与吊车2连接到一起，并根据就布放环境，确定主结构架10和固定架9之间的相对位置，然后将它们相互固定，通过遥控驱动气缸一28将锁紧销轴34从内收锁紧孔39拔出，然后遥控驱动气缸二32使对接杆27展开，再遥控驱动气缸一28将锁紧销轴插入外展锁紧孔38内，将左侧提升绳17和右侧提升18绳分别放入左侧自动对接脱离装置25和右侧自动对接脱离装置26对接杆的卡槽40内，通过吊车2拉紧吊绳24，在吊绳的拉动下吊绳绕线鼓22开始转动，同时带动左侧提升绳绕线鼓21和右侧提升绳绕线鼓36转动，拉动提升绳，将左侧吊坠19和右侧吊坠20提升，直到吊坠与对接杆嵌合在一起，然后继续提升，将水中运载工具提升到合适高度。转动吊车2将水中运载工具置于海面上空，在环境条件适合布放的情况下，放松吊车2的吊绳24，水中运载工具在重力的作用下下降，放置于海中，此时，继续放松吊车2的吊绳，吊绳在吊坠的重力作用下，继续下降，等到具有足够的安全余量时，通过遥控将水中运载工具驶出，然后，通过遥控驱动气缸一28将锁紧销轴34从外展锁紧孔38中拔出，遥控驱动气缸二32将对接杆内收到船体内，再遥控驱动气缸一28将锁紧销轴34插入内收锁紧孔39内。最后，在吊车2吊绳的拉动下，将左右提升绳升起，完成整个布放过程。

步骤三：水中运载工具作业完成回到母船1附近时，吊车2放出吊绳24，左右侧提升绳在吊坠的重力作用下下降，直到没入水中足够的深度，通过遥控驱动气缸一28将锁紧销轴34从内收锁紧孔39中拔出，遥控驱动气缸二32将对接杆展开，再遥控驱动气缸一28将锁紧销轴34插入外展锁紧孔38内，此时遥控水中运载工具6从左侧提升绳17和右侧提升绳18之间驶入，由于左右提升绳之间的距离已经通过调整右侧导绳架14和左侧导绳架13使之与运载工具宽度相匹配，运载工具驶入左右提升绳中间后一直向前行驶，直到左右提升绳都进入对接杆的卡槽内40，此时拉动吊车2吊绳带动吊绳绕线鼓22旋转，从而带动左侧提升绳绕线鼓21和右侧提升绳绕线鼓转动36将运载工具向上提升，直到吊坠与对接杆嵌合在一起，然后继续提升运载工具，到一定高度后，转动吊车2，将运载工具吊运到母船1的合适位置，将运载工具固定好，并取下左右提升绳，最后，遥控气缸将对接杆收回到运载工具体内，锁紧，完成整个回收作业。

本发明使用时，通过设置右侧导绳架14和左侧导绳架13之间的距离可以调整，以使得左侧提升绳17和右侧提升绳18之间的距离近似与水中运载工具左右对接杆提升绳卡槽之间的距离相同；通过固定架9与主结构架10之间能够相对转动，来调节主结构架10与母船1的相对位置，以便于水中运载工具能够根据布放环境选择合适的姿态进行布放，通过设置此水中运载工具的回收和布放，仅仅通过遥控进行自动回收，免去了手动脱挂钩的过程，降低了作业的风险，左侧提升绳17和右侧提升绳18横截面积较小，所受海浪力很小，这样有利于水中运载工具6在高海况下与之对接，提高了高海况下布放回收的成功率，此外，运载工具6的提升装置采用两条提升绳同时提升的作用，可以有效防止运载工具6在提升过程中由于海风和母船1摇晃的作用产生旋转与母船1发生碰撞的问题，从而进一步保证了水中运载工具6布放和回收的安全性。

工作过程：吊车2的吊绳24缠绕在吊绳绕线鼓22上，在吊车2的拖动下，带动吊绳绕线鼓22转动，从而带动左侧提升绳绕线鼓21和右侧提升绳绕线鼓36转动，来提升左侧吊坠19和右侧吊坠10。当吊车2放出吊绳时，左侧吊坠19和右侧吊坠20在重力的作用下下降。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。