一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器

本发明涉及一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，属于海洋工程。

背景技术：

1、随着科技的进步，人们对海洋的开发逐渐深入，对深海资源的开发能力不断增强，深海勘探技术的发展使得海洋工程开发进入了深海领域，探索海底矿产资源和油气资源等，随着人们对海洋科考及开发的不断深入，能够搭载设备下潜至海底的深海着陆器的需求也不断增大。

2、传统的深海着陆器为坐底式，当受到水下浪、流、地质活动的影响时，传统深海着陆器无法牢固的适应海底地形从而造成设备的移动和损坏。深海着陆器的工作投入成本极大，因海底扰动造成的着陆器移动引发的数据错误，对深海可靠和海洋开发探测造成极大的损失。

3、近年来，现有技术中出现了能够自适应海底地形的着陆器，该种着陆器通过设置可伸缩的支撑腿实时调整着陆姿态，适应海底环境，同时在支撑腿末端安装配重物作为可抛载足垫，即作为配重压载，又起到着底支撑作用。但是，该种着陆器中配重物的释放是通过复杂的传动机构配合卷收器、弹性拉绳等实现的，在海底释放过程中，极易因释放过程过于复杂导致释放失败，并且，因配重物是安装在支撑腿末端的，使得在深海着陆时，其着陆器整体框架结构实际上是直接接触海底的，极易造成整体框架结构的损坏。因此，现亟需一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述技术问题，进而提供了一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器。

2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

3、一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，包括主架体、通信装置、释放装置、载重块、控制舱、电池舱、若干伸缩腿装置及若干浮力桶，其中，若干所述浮力桶固装在所述主架体的上部，

4、所述通信装置、释放装置、控制舱及电池舱均固装在所述主架体内，

5、所述载重块位于主架体的下方且通过链条吊装在释放装置底端，当释放装置接收到回收信号指令时，释放装置进行机械脱钩释放，使载重块与释放装置脱离，

6、通过所述通信装置进行水下数据回传，

7、通过所述控制舱控制通信装置、释放装置及伸缩腿装置动作，

8、通过电池舱为所述通信装置、释放装置及控制舱供电，

9、若干所述伸缩腿装置沿主架体周向布置且与主架体固接。

10、进一步地，所述链条的数量为两个，其中一个链条穿设在另一个链条的一端，且一个链条的两端分别与释放装置的底端连接，另一个链条的另一端与载重块固接。

11、进一步地，所述伸缩腿装置包括电机舱、滑槽结构件、螺纹丝杠、丝杠滑块及柱型伸缩腿，其中，所述电机舱及滑槽结构件均与主架体固接，所述螺纹丝杠转动安装在滑槽结构件内且与电机舱的输出端固接，所述柱型伸缩腿通过所述丝杠滑块沿螺纹丝杠长度方向滑动设置，所述柱型伸缩腿的底端固装有圆台座。

12、进一步地，所述主架体包括环状架体、安装平台及若干第一连接杆，其中若干第一连接杆沿环状架体的周向布置且每个第一连接杆的顶端均固装在环状架体的底端，所述安装平台布置在环状架体的下方且均与若干第一连接杆固接，通信装置、释放装置、控制舱以及电池舱均固装在所述安装平台上，若干伸缩腿装置对应与若干第一连接杆固接，若干浮力桶周向固装在环状架体上。

13、进一步地，所述环状架体内部镂空设置。

14、进一步地，所述安装平台包括第一安装板及第二安装板，第一安装板及第二安装板由上到下依次布置在环状架体下方，释放装置的数量为两个且对称布置在第一安装板或第二安装板上，当两个释放装置布置在第一安装板上时，所述第二安装板上开设有通孔，且所述通孔位于两个释放装置的正下方，用于吊装载重块的链条穿设在所述通孔内。

15、进一步地，所述主架体还包括若干第二连接杆，若干所述第二连接杆固定穿装在第一安装板上，且每个第二连接杆的顶端及底端均分别与环状架体及第二安装板固接，所述释放装置及所述通信装置分别通过若干第三固定环与若干第二连接杆固接。

16、进一步地，所述主架体还包括底座，所述安装平台及若干第一连接杆的底端均固接在所述底座上。

17、进一步地，所述主架体为上细下粗结构，若干所述伸缩腿装置呈渐扩形布置。

18、进一步地，若干浮力桶沿环状架体轴向呈两个同轴布置的环形分布。

19、本发明与现有技术相比具有以下效果：

20、所述载重块通过链条直接吊装在释放装置底端，并位于主架体的下方，当着陆器接触海底时载重块首先直接接触海底，链条部分作为缓冲距离，有效避免主架体或伸缩腿装置直接接触海底造成结构损坏。同时，本发明中将载重块直接通过链条吊装在释放装置下方，避免了现有技术中复杂的连接结构存在的载重块释放过程繁琐的问题，并且有效降低释放失败的可能性。

21、当载重块接触海底后，在链条的牵引作用下，主架体悬浮在据海底一定距离的高度上，此时伸缩腿装置伸出并插入海底，将着陆器装置牢牢固定在海底，避免着陆器在海底的位置移动。

22、着陆器上可搭载探测设备，经由通信装置将海底数据信息发送至水面之上。着陆器上搭载有释放装置，将载重块释放脱离着陆器之后，着陆器装置可依靠浮力桶的浮力脱离链条及载重块并自主上浮。当控制舱中的加速度传感器检测到着陆器的上浮加速度时，控制舱控制伸缩腿装置收回动作，着陆器在浮力桶的浮力作用下上浮至水面。

技术特征：

1.一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，其特征在于：包括主架体(1)、通信装置(2)、释放装置(3)、载重块(4)、控制舱、电池舱(7)、若干伸缩腿装置及若干浮力桶(9)，其中，若干所述浮力桶(9)固装在所述主架体(1)的上部，

2.根据权利要求1所述的一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，其特征在于：所述链条(10)的数量为两个，其中一个链条(10)穿设在另一个链条(10)的一端，且一个链条(10)的两端分别与释放装置(3)的底端连接，另一个链条(10)的另一端与载重块(4)固接。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，其特征在于：所述伸缩腿装置包括电机舱(8-1)、滑槽结构件(8-2)、螺纹丝杠(8-3)、丝杠滑块(8-4)及柱型伸缩腿(8-5)，其中，所述电机舱(8-1)及滑槽结构件(8-2)均与主架体(1)固接，所述螺纹丝杠(8-3)转动安装在滑槽结构件(8-2)内且与电机舱(8-1)的输出端固接，所述柱型伸缩腿(8-5)通过所述丝杠滑块(8-4)沿螺纹丝杠(8-3)长度方向滑动设置，所述柱型伸缩腿(8-5)的底端固装有圆台座(8-6)。

4.根据权利要求1所述的一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，其特征在于：所述主架体(1)包括环状架体(1-1)、安装平台及若干第一连接杆(1-3)，其中若干第一连接杆(1-3)沿环状架体(1-1)的周向布置且每个第一连接杆(1-3)的顶端均固装在环状架体(1-1)的底端，所述安装平台布置在环状架体(1-1)的下方且均与若干第一连接杆(1-3)固接，通信装置(2)、释放装置(3)、控制舱以及电池舱(7)均固装在所述安装平台上，若干伸缩腿装置对应与若干第一连接杆(1-3)固接，若干浮力桶(9)周向固装在环状架体(1-1)上。

5.根据权利要求4所述的一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，其特征在于：所述环状架体(1-1)内部镂空设置。

6.根据权利要求4所述的一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，其特征在于：所述安装平台包括第一安装板(1-21)及第二安装板(1-22)，第一安装板(1-21)及第二安装板(1-22)由上到下依次布置在环状架体(1-1)下方，释放装置(3)的数量为两个且对称布置在第一安装板(1-21)或第二安装板(1-22)上，当两个释放装置(3)布置在第一安装板(1-21)上时，所述第二安装板(1-22)上开设有通孔(1-23)，且所述通孔(1-23)位于两个释放装置(3)的正下方，用于吊装载重块(4)的链条(10)穿设在所述通孔(1-23)内。

7.根据权利要求6所述的一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，其特征在于：所述主架体(1)还包括若干第二连接杆(1-4)，若干所述第二连接杆(1-4)固定穿装在第一安装板(1-21)上，且每个第二连接杆(1-4)的顶端及底端均分别与环状架体(1-1)及第二安装板(1-22)固接，所述释放装置(3)及所述通信装置(2)分别通过若干第三固定环(13)与若干第二连接杆(1-4)固接。

8.根据权利要求4所述的一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，其特征在于：所述主架体(1)还包括底座(1-5)，所述安装平台及若干第一连接杆(1-3)的底端均固接在所述底座(1-5)上。

9.根据权利要求1所述的一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，其特征在于：所述主架体(1)为上细下粗结构，若干所述伸缩腿装置呈渐扩形布置。

10.根据权利要求4所述的一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，其特征在于：若干浮力桶(9)沿环状架体(1-1)轴向呈两个同轴布置的环形分布。

技术总结
一种具有缓冲释放功能的伸缩腿型水下着陆器，属于海洋工程技术领域。本发明解决了现有的水下着陆器在水下释放过程中易造成整体框架结构损坏的问题。包括主架体、通信装置、释放装置、载重块、控制舱、电池舱、若干伸缩腿装置及若干浮力桶，其中，若干所述浮力桶固装在所述主架体的上部。所述载重块通过链条直接吊装在释放装置底端，并位于主架体的下方，当着陆器接触海底时载重块首先直接接触海底，链条部分作为缓冲距离，有效避免主架体或伸缩腿装置直接接触海底造成结构损坏。

技术研发人员：马子昂,李海超,汤旸,郑嘉俊,赵喆
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16