大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置及转运方法与流程

本发明涉及大潜深载荷转运装置，尤其是一种大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置及转运方法。

背景技术：

1、超大潜深干湿转换装置是典型的深海作业装备，主要功能为在干湿转换舱内将海底高压环境下的目标物(海洋生物、矿产资源等)转换到舱内常压环境中。具体工作流程如下：rov等深海作业装备对深海目标物进行抓取，并通过机械手将目标物准确放进采样篮，采样篮通过载荷转运装置的转运到人员手中。载荷转运装置作为载荷转运的桥梁，在干湿转换全流程中扮演着至关重要的角色。因此设计一种适用于大潜深干湿转换装置的载荷转运装置尤为重要。

2、为方便rov机械手进行抓取与存放操作，载荷转运装置的采样篮需要完全伸出转换舱，因此载荷转运装置需要具备超大行程的特点。此外，干湿转换装置的转换舱内部设备众多、空间狭小，这还要求载荷转运装置具备结构紧凑，系统组成简单等优点。此外，根据干湿转换装置的结构特性，载荷转运装置需要同时具备水平位移和垂直位移的功能。

3、为同时具备水平和垂直位移的功能，现有的载荷转运装置均同时使用两种驱动装置，分别执行水平运动和垂直运动，但是两套驱动机构会增加系统组成和机械机构的复杂性，不仅会降低装置的可靠性，还会增大安装空间；为实现超长行程，现有载荷转运装置多使用多级导轨和多级油缸，但是多级导轨和多级油缸的安装空间要求较大，与深海狭窄环境相悖。因此设计出一种用于深海大背压环境的结构紧凑且具备超长行程的载荷转运装置非常重要。

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，提供一种大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置及转运方法，从而由升降机构、采样篮、锁紧释放机构、对接机构等组成，具备行程超长、结构紧凑、系统组成简单等优势，能有效解决在大潜深干湿转换装置狭窄空间内的载荷转运的难题。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置，包括转换舱，所述转换舱顶面安装有与转换舱穿通的观察舱，位于转化舱的内部固定有转换舱基座，转换舱基座上安装有载荷转运装置，位于转换舱的一侧壁安装有外部自动启闭舱口盖，外部自动启闭舱口盖的内部中间位置设置有对接装置，位于转换舱与观察舱之间安装有内部自动启闭舱口盖；

4、载荷转运装置的结构为：包括固定在转换舱基座上的载荷转运平台，载荷转运平台的顶面通过主动锁止器安装有采样篮，采样篮的开口与内部自动启闭舱口盖对应。

5、作为上述技术方案的进一步改进：

6、载荷转运平台的结构为：包括剪叉机构，剪叉机构的框架顶面固定有水平导轨，上平台通过螺钉固定在水平导轨上，弹簧限位机构安装固定在上平台上；上齿条固定在上平台底部，齿轮通过长轴与剪叉机构上滚轮相连，下齿条固定在剪叉机构的框架上，齿轮、上齿条和下齿条形成传动关系，油缸固定在剪叉机构框架上，成为载荷转运平台的唯一动力源。

7、剪叉机构的框架顶面还固定安装有接近开关。

8、采样篮的结构为：包括采样篮框，挡板通过螺钉固定在采样篮框上，位于挡板内部：两个高强度弹簧安装在采样篮框与y型滑块之间，低强度弹簧安装在采样篮框与滑动销之间，y型滑块与滑动销之间存在楔面配合，两者之间可相互运动。

9、采样篮框呈顶部为敞口的圆柱体结构。

10、主动锁止器中，楔形挡块与推杆相连，活塞与推杆相连，活塞可在耐压壳体内部滑动，活塞与耐压壳体内壁之间通过密封圈密封，弹簧固定在活塞与耐压壳体底座之间，在弹簧的作用下，主动锁止器的推杆在常压情况下处于伸出状态。

11、一种大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置的转运方法，包括如下操作步骤：

12、s1：主动锁止器的推杆在常压情况下处于伸出状态，操作人员向上拉动y型滑块的外凸把手，将楔形挡块卡入采样篮底部限位孔，限位孔与楔形挡块的配合能限制采样篮的垂向移动和左右移动，弹簧限位机构能限制采样篮的先后移动；

13、s2：采样篮安装完成后准备进行载荷转运，此时内部自动启闭舱口盖打开，外部自动启闭舱口盖关闭，观察舱与转换舱想通，内部处于常压环境，外部处于深海高压环境；

14、s3：载荷转运平台逐渐下降，载荷转运平台降低到指定高度后，采样篮到达与对接装置对接的位置；

15、s4：采样篮到达对接位置后，内部自动启闭舱口盖关闭，随后对转换舱内加压，使得内外压差平衡；

16、s5：采样篮与对接装置完成对接固定，同时与载荷转运平台完成解锁；

17、s6：采样篮对接解锁完成后，外部自动启闭舱口盖打开，采样篮随外部自动启闭舱口盖一同出舱采样；

18、s7：采样完成后，外部自动启闭舱口盖关闭，采样篮返回到载荷转运平台指定位置；

19、s8：采样篮返回到载荷转运平台指定位置后，对转换舱内泄压，使得舱内变为常压环境。

20、本发明的有益效果如下：

21、本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过升降机构、采样篮、锁紧释放机构、对接机构等部件与机构之间的互相配合工作，可以方便的完成超大行程载荷的转运工作，该装置仅有单根液压油缸作为驱动源，但同时实现了竖直和水平两个方向上的运动，减少了系统组成、减小了系统复杂度；巧妙利用了干湿转换过程中压力变换的原理，实现了采样篮、载荷转运平台和对接装置三者之间的对接、解锁与转移，并将采样篮与舱口盖进行联动，巧妙得实现了超长行程的载荷运转。该装置具备行程超长、结构紧凑、系统组成简单等优势，能有效解决在大潜深干湿转换装置狭窄空间内的载荷转运的难题。

技术特征：

1.一种大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置，其特征在于：包括转换舱(2)，所述转换舱(2)顶面安装有与转换舱(2)穿通的观察舱(1)，位于转化舱(2)的内部固定有转换舱基座(5)，转换舱基座(5)上安装有载荷转运装置，位于转换舱(2)的一侧壁安装有外部自动启闭舱口盖(8)，外部自动启闭舱口盖(8)的内部中间位置设置有对接装置(9)，位于转换舱(2)与观察舱(1)之间安装有内部自动启闭舱口盖(3)；

2.如权利要求1所述的大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置，其特征在于：载荷转运平台(4)的结构为：包括剪叉机构(404)，剪叉机构(404)的框架顶面固定有水平导轨(402)，上平台(403)通过螺钉固定在水平导轨(402)上，弹簧限位机构(405)安装固定在上平台(403)上；上齿条(406)固定在上平台(403)底部，齿轮(407)通过长轴与剪叉机构(404)上滚轮相连，下齿条(408)固定在剪叉机构(404)的框架上，齿轮(407)、上齿条(406)和下齿条(408)形成传动关系，油缸(409)固定在剪叉机构(404)框架上，成为载荷转运平台(4)的唯一动力源。

3.如权利要求2所述的大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置，其特征在于：剪叉机构(404)的框架顶面还固定安装有接近开关(401)。

4.如权利要求1所述的大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置，其特征在于：采样篮(6)的结构为：包括采样篮框(602)，挡板(601)通过螺钉固定在采样篮框(602)上，位于挡板(601)内部：两个高强度弹簧(603)安装在采样篮框(602)与y型滑块(604)之间，低强度弹簧(605)安装在采样篮框(602)与滑动销(606)之间，y型滑块(604)与滑动销(606)之间存在楔面配合，两者之间可相互运动。

5.如权利要求4所述的大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置，其特征在于：采样篮框(602)呈顶部为敞口的圆柱体结构。

6.如权利要求1所述的大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置，其特征在于：主动锁止器(7)中，楔形挡块(701)与推杆(702)相连，活塞(705)与推杆(702)相连，活塞(705)可在耐压壳体(704)内部滑动，活塞(705)与耐压壳体(704)内壁之间通过密封圈(703)密封，弹簧(706)固定在活塞(705)与耐压壳体(704)底座之间，在弹簧(706)的作用下，主动锁止器(7)的推杆(702)在常压情况下处于伸出状态。

7.一种大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置的转运方法，其特征在于：包括如下操作步骤：

技术总结一种大潜深干湿转换装置的超大行程载荷转运装置及转运方法，包括转换舱，所述转换舱顶面安装有与转换舱穿通的观察舱，位于转化舱的内部固定有转换舱基座，转换舱基座上安装有载荷转运装置，位于转换舱的一侧壁安装有外部自动启闭舱口盖，外部自动启闭舱口盖的内部中间位置设置有对接装置，位于转换舱与观察舱之间安装有内部自动启闭舱口盖；载荷转运装置的结构为：包括固定在转换舱基座上的载荷转运平台，载荷转运平台的顶面通过主动锁止器安装有采样篮，采样篮的开口与内部自动启闭舱口盖对应。具备行程超长、结构紧凑、系统组成简单等优势，能有效解决在大潜深干湿转换装置狭窄空间内的载荷转运的难题。技术研发人员：郝诚,许可,赵飞虎,龙雷,宋强,王瑞,罗升,雷语诺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：2024/10/17