一种深海平台应急上浮运动速度控制装置的制作方法

本发明涉及深海上浮控制，尤其是一种深海平台应急上浮运动速度控制装置。

背景技术：

1、深海平台是指用于在深海环境中进行各种作业的专用潜器，通常包括油气开采、科研考察、海底资源探测、渔业养殖、等多种用途的平台。这类平台通常具有很强的耐压性、抗风暴能力和适应深海环境的特殊设计，能够在数千米深的海水中稳定地执行任务。

2、为对平台应急上浮运动进行控制，通常的做法是在上浮过程中适当解除部分压载水舱气压，调节平台纵横倾姿态及上浮速度。然而，由于平台本身是一个大惯性、迟滞性系统，平台姿态及上浮速度信息传输至集中控制中心需要一定时间，集中控制中心操作人员判断、发出操作指令也需要时间，压载水舱气压解除的执行机构(通气阀)对操作指令的响应也有一定延迟，因此对平台姿态的调整作用滞后，不利于平台安全上浮。

3、同时在双壳体载人平台中，双外部压载水舱位于内外壳体之间，即在耐压艇体与非耐压艇体之间的舷间空间内。这里的压载水舱能够提供更多浮力调节的空间，而且不占用耐压艇体内部宝贵的空间，基于此如何提高载人平台的上浮安全性和稳定性，是亟待解决的问题。

4、为此我们提出一种深海平台应急上浮运动速度控制装置。

技术实现思路

1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，实现自主迅速并有效减缓平台近水面上浮速度，使平台平缓上浮至水面安全状态。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，包括：

4、外壳，外壳呈圆筒状；

5、耐压舱室，其位于外壳轴心位置，且在耐压舱室的两侧设置有对称的主压载水舱，

6、速度控制装置，其数量为多个并分别设置在两个对称主压载水舱的下端，用于控制上浮速度，所述速度控制装置具体结构包括：

7、压缩空气舱，其包括层叠设置的多个舱室，各舱室内均设置有压缩空气，且各舱室之间均通过爆破片进行连接；

8、上弹簧机构，下弹簧机构，其分别位于压缩空气舱的上下端并将压缩空气舱连接在主压载水舱和外壳之间，且上弹簧机构，下弹簧机构在一定作用力下会出现断裂；以及，

9、触发机构，其通过位移并能够破坏与之最近的易破片。

10、其进一步特征在于：

11、所述装置上弹簧机构和所述下弹簧机构分别与其上支板和下支板相连，上支板与压载水舱底部固连，下支板通过底部支架与外壳固连。

12、所述压缩空气舱在垂向由上到下可分为第一层舱、第二层舱，第三层舱，第四层舱，其中，第一层舱上部开设安装孔，用于安装易破片，易破片通过夹持密封组件安装在第一层舱上，在第二层舱、第三层舱和第四层舱上部居中位置均开设安装孔，第一爆破片通过第一夹持密封组件安装在第二层舱上；第二爆破片通过第二夹持密封组件安装在第三层舱上；第三爆破片通过第三夹持密封组件安装在第四层舱上。

13、所述爆破片为反拱型，即爆破片凸面受力，且多个所述爆破片爆破压力由上到下逐渐增加。

14、各所述舱室容量由上到下逐渐减小，且各舱均由密封夹持组件保持各自独立密封。

15、所述上弹簧机构和下弹簧机构均通过螺杆、调节螺母、弹簧第一安装套筒，螺杆一端与支板固连，另一端穿过调节螺母进入弹簧腔隙，调节螺母与螺杆通过螺纹连接，弹簧一端镶嵌安装在弹簧第一安装套筒中，另一端镶嵌安装在弹簧第二安装套筒中，弹簧第一安装套筒与调节螺母固接，弹簧第二安装套筒与第一层舱顶部固接，且弹簧第一安装套筒与弹簧第二安装套筒同轴，调节螺母可沿螺杆轴向下运动，实现对弹簧弹力的调节。

16、位于上弹簧机构内的弹簧为铸铁材质，拉伸强度极限较低，抗压不抗拉，当拉应力达到极限时会在指定位置破断；

17、同时，位于下弹簧机构内的弹簧为铸钢材质，抗压和抗拉能力均优于上弹簧。

18、所述触发机构固接在上支板下端，触发机构由液压油管路，液压缸，活塞，尖锥构成，其中液压油管路用于为液压缸供给液压油，活塞在液压油的驱动下沿液压缸轴向运动，尖锥固接于活塞下部，可在活塞的带动下伸出或收回液压缸，尖锥正对安装在第一层舱上部的易破片，易破片凸面朝上，尖锥在液压锁紧机构作用下处于固定锁紧位置。

19、所述压缩空气舱的外部设置有多个浮力材料块结构，所述浮力材料块结构为多层结构，且每层浮力材料块结构包括多个环形分布的浮力材料块结构。

20、所述浮力材料块结构由浮力材料块，搭挂式框架和绑带构成，搭挂式框架与压缩空气舱结构固接，浮力材料块底部为凸耳式结构，与搭挂式框架的卡槽卡扣式连接，并通过绑带将二者固定。

21、本发明的有益效果如下：

22、本发明结构紧凑、合理，操作方便，发明采用主动型的速度控制方法，当平台上浮过快时，上弹簧在拉力作用下自动破断，自主性高，不需人去判断和下达操控指令。发明结构简单，动作可靠，响应迅速，采用该发明，将有效减缓平台近水面上浮速度，使平台平缓上浮至水面安全状态。

23、同时，本发明还具备如下优点：

24、(1).采用压缩空气舱层叠设计(各舱舱容设置由上到下依次减小，各舱爆破片爆破压力由上到下逐渐增大)，控制各舱逐次梯级注入海水，实现平缓上浮，保证平台上浮安全。

25、(2).采用自动化的操作方式，能够实现在紧急情况下自动运行，提高了安全保障。

26、(3).采用模块化设计，装置可模块化安装于深海平台其他位置兼具均衡和浮力调节能力。

技术特征：

1.一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，其特征在于：所述装置上弹簧机构(1)和所述下弹簧机构(18)分别与其上支板(2)和下支板(11)相连，上支板(2)与主压载水舱(400)底部固连，

3.如权利要求2所述的一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，其特征在于：所述压缩空气舱在垂向由上到下可分为第一层舱(6)、第二层舱(8)，

4.如权利要求3所述的一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，其特征在于：所述爆破片为反拱型，即爆破片凸面受力，且多个所述爆破片爆破压力由上到下逐渐增加。

5.如权利要求3所述的一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，其特征在于：各所述舱室容量由上到下逐渐减小，且各舱均由密封夹持组件保持各自独立密封。

6.如权利要求1所述的一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，其特征在于：所述上弹簧机构(1)和下弹簧机构(18)均通过螺杆、调节螺母、弹簧第一安装套筒，螺杆一端与支板固连，另一端穿过调节螺母进入弹簧腔隙，调节螺母与螺杆通过螺纹连接，弹簧一端镶嵌安装在弹簧第一安装套筒中，另一端镶嵌安装在弹簧第二安装套筒中，弹簧第一安装套筒与调节螺母固接，弹簧第二安装套筒与第一层舱(6)顶部固接，且弹簧第一安装套筒与弹簧第二安装套筒同轴，调节螺母可沿螺杆轴向下运动，实现对弹簧弹力的调节。

7.如权利要求6所述的一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，其特征在于：位于上弹簧机构(1)内的弹簧为铸铁材质，拉伸强度极限较低，抗压不抗拉，当拉应力达到极限时会在指定位置破断；

8.如权利要求3所述的一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，其特征在于：所述触发机构(3)固接在上支板(2)下端，触发机构(3)由液压油管路(301)，液压缸(302)，活塞(303)，尖锥(304)构成，其中液压油管路(301)用于为液压缸(302)供给液压油，活塞(303)在液压油的驱动下沿液压缸(302)轴向运动，尖锥(304)固接于活塞(303)下部，可在活塞(303)的带动下伸出或收回液压缸(302)，尖锥(304)正对安装在第一层舱(6)上部的易破片(4)，易破片(4)凸面朝上，尖锥(304)在液压锁紧机构作用下处于固定锁紧位置。

9.如权利要求1所述的一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，其特征在于：所述压缩空气舱的外部设置有多个浮力材料块结构(7)，所述浮力材料块结构(7)为多层结构，且每层浮力材料块结构(7)包括多个环形分布的浮力材料块结构(7)。

10.如权利要求9所述的一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，其特征在于：所述浮力材料块结构(7)由浮力材料块，搭挂式框架和绑带构成，搭挂式框架与压缩空气舱结构固接，浮力材料块底部为凸耳式结构，与搭挂式框架的卡槽卡扣式连接，并通过绑带将二者固定。

技术总结本发明涉及一种深海平台应急上浮运动速度控制装置，包括外壳，外壳呈圆筒状；耐压舱室，其位于外壳轴心位置，且在耐压舱室的两侧设置有对称的主压载水舱，速度控制装置，其数量为多个并分别设置在两个对称主压载水舱的下端，用于控制上浮速度，所述速度控制装置具体结构包括：压缩空气舱，其包括层叠设置的多个舱室、上弹簧机构、下弹簧机构，以及，触发机构，其通过位移并能够破坏与之最近的易破片。本发明结构紧凑、合理，操作方便，发明采用主动型的速度控制方法，当平台上浮过快时，上弹簧在拉力作用下自动破断，自主性高，不需人去判断和下达操控指令，将有效减缓平台近水面上浮速度，使平台平缓上浮至水面安全状态。技术研发人员：羿琦,邹文天,龙雷,张万良,张康,李滔滔受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心技术研发日：技术公布日：2024/7/18