一种海洋工程的深海潜水辅助组件

摘要

本发明属于深海潜水技术领域，且公开了一种海洋工程的深海潜水辅助组件，包括本体和压载机构，所述本体外表面的左右两侧均活动安装有防护箱，两个所述防护箱之间设置有安装组件，所述防护箱的外表面开设有通孔，所述通孔的内部活动套接有移动柱。本发明通过使得限位环远离压力传感器，在遭遇海中断崖的过程中，本体周围的海水密度会急剧减小，造成受力块受到的水压降低，使得预警弹簧的弹簧力与受力块受到的水压发生变化，限位环在预警弹簧的作用下接触并挤压压力传感器，使得压力传感器在受到压力后将信号传送至本体中，进而使得压载机构抛下压载块，将本体迅速上浮，通过可预警的形式保证了本体的安全性。

说明书

技术领域

本发明属于深海潜水技术领域，具体为一种海洋工程的深海潜水辅助组件。

背景技术

目前，深海潜水器可实现载人深潜，在潜入海底的过程中，有可能遭遇海中断崖(海水跃层是上层密度大，下层密度小的状态，形成副密度梯度跃变层，海水浮力由上至下急剧减小)，此时，深海潜水器会在没有任何防护措施以及预警的情况下急速下降，造成巨大的海底水压对深海潜水器进行破坏，使得设备损失，人员伤亡的重大安全事故。

在深海潜水器下潜的过程中，随着下潜深度的变化，深海潜水器外壳所受到的压力会逐渐变大，在理论认知上，物体处于水下，其水平方向所受到的压力会被相互抵消，但实际情况并非如此，深海潜水器的左右两侧会受到水压并向内侧发生变形，由于缺乏防护措施，不仅容易给设备造成损坏，还容易使得水平方向的压力造成竖直方向的受力失衡，进而影响深海潜水器的整体结构强度。

在深海潜水器下潜前需要用吊装设备进行吊装，但由于吊装的接收结构往往固定在深海潜水器本体上，这破坏了深海潜水器整体的受力平衡，同时，使得吊装工作不够方便，费时费力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海洋工程的深海潜水辅助组件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋工程的深海潜水辅助组件，包括本体和压载机构，所述本体外表面的左右两侧均活动安装有防护箱，两个所述防护箱之间设置有安装组件，所述防护箱的外表面开设有通孔，所述通孔的内部活动套接有移动柱，所述移动柱的内部活动套接有限位柱，所述移动柱的外表面活动套接有预警弹簧，所述移动柱的外表面固定套接有限位环，所述防护箱的内壁固定安装有压力传感器，所述移动柱的另一端固定安装有受力块，所述防护箱的内腔固定安装有密封环。

优选的，所述压载机构固定安装在本体外表面的底部，所述限位柱的另一端与防护箱固定连接，所述预警弹簧的两端分别与防护箱和限位环固定连接，所述压力传感器位于防护箱与移动柱套接处的内壁且活动套接在移动柱的外表面，所述密封环位于移动柱的外表面，所述安装组件的数量为四个，四个所述安装组件分别位于两个所述防护箱的上下之间，两个所述防护箱的顶部之间设置有吊装机构，通过限位柱和中间的通孔，使得移动柱在移动过程中不会左右晃动，提高了移动柱在移动过程中的稳定性，压力传感器的型号为PLD204D-8-5Kg。

优选的，所述吊装机构包括两个固定柱，两个所述固定柱分别与左右两个防护箱固定连接，左边所述固定柱的另一端固定安装有左环，所述左环的右侧开设有卡槽，右边所述固定柱的另一端固定安装有右环，所述右环的左侧固定安装有卡块，所述卡块活动卡接在卡槽的内部，所述固定柱的一端与防护箱固定连接，安装时，左右两个固定柱做相向运动，使得左环和右环相互靠近，最终使得卡块卡在卡槽的内部，且由于咬合块和咬合槽垂直咬合卡接，左环和右环会形成一个坚固且封闭的圆，以供钢丝或吊装绳穿过并对本体进行水下吊装。

优选的，所述安装组件包括主安装杆和副安装杆，所述主安装杆和副安装杆分别与左右两边的防护箱固定连接，所述主安装杆的另一端固定安装有咬合块，所述副安装杆的另一端开设有咬合槽，所述咬合块和咬合槽相互咬合卡接，所述主安装杆和副安装杆的一端分别与左右两边的防护箱固定连接，主安装杆和副安装杆在两个防护箱的带动下相互接触，此时，咬合块和咬合槽相互咬合卡接，实现了防护箱的固定，从而省去了螺栓固定的麻烦和弊端，在海底时，水压会挤压防护箱进而将压力传递至主安装杆和副安装杆之间，咬合块和咬合槽之间会卡接的更加紧固，不仅提高了固定效果，还保持了本体的整体受力平衡，如图7所示为防护箱和安装组件之间的受力示意图：图7 中，F代表防护箱受到的水压，F代表防护箱向安装组件施加的分力。

优选的，所述通孔的数量为九个，九个所述通孔以三乘三的形式呈等间距分布在防护箱的外表面，中间所述通孔的内部活动套接有移动柱，其余所述通孔均与防护箱的内腔连通，中间的通孔负责活动套接移动柱，本体在遭遇海中断崖时，受力块受到的水压会因海水密度减小的减小，此时预警弹簧会向外侧推动限位环和移动柱，使得限位环挤压压力传感器，在进入海中断崖前可补救的过程中，通过压力传感器感受压力从而将信号传递至本体中，进而控制压载机构抛下压载块使得本体迅速上浮，从而避免本体进入海中断崖。

优选的，所述受力块外侧面的形状为圆弧过渡形状，所述受力块由耐腐蚀材料制成且具体是一种碳纤维块，圆弧过渡的外形设计可最大程度减小在水中遇到的阻力，从而减少本体的动力损耗。

优选的，所述咬合块和咬合槽之间为垂直咬合卡接关系，所述主安装杆和副安装杆均由高强度不锈钢制成，垂直咬合卡接的咬合块和咬合槽使得主安装杆和副安装杆之间的连接无需螺栓等额外的固定结构，降低了物料成本，使得固定效果更好，便于拆卸，且由于采用了高强度的不锈钢作为制作材料，使得安装组件的抗腐蚀性能更强，结构强度更高。

优选的，所述密封环的两端分别与防护箱内腔的两壁固定连接，所述防护箱的内部被密封环分成完全密封隔离的两个独立空间，在海底时，海水会沿着通孔进入防护箱的内腔，此时，导致防护箱内外侧的压力平衡，使得防护箱的本身结构强度增加，还为本体提供了优越的防护作用。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置有防护箱、移动柱、限位柱、预警弹簧、限位环、压力传感器、受力块和密封环等实现了可预警的功能，通过设置有移动柱外侧一端固定安装的受力块传递海底水压，水压会作用于受力块并带动移动柱向防护箱的内部移动，使得限位环远离压力传感器，在遭遇海中断崖的过程中，本体周围的海水密度会急剧减小，造成受力块受到的水压降低，使得预警弹簧的弹簧力与受力块受到的水压发生变化，限位环在预警弹簧的作用下接触并挤压压力传感器，使得压力传感器在受到压力后将信号传送至本体中，进而使得压载机构抛下压载块，将本体迅速上浮，通过可预警的形式保证了本体的安全性。

2、本发明通过设置有安装组件和防护箱等实现了本体的防护功能，通过设置有咬合块和咬合槽将主安装杆和副安装杆卡接起来，使得防护箱受到水压会将压力传递至安装组件中，如图7所示，防护箱通过将F分为上下两个方向的F，通过主安装杆和副安装杆将F抵消，保证了本体的左右两侧避免受到水压，同时，通过设置有防护箱保证本体在上下两端受力时不会向左右两侧变形，进而实现对本体的防护功能，从而增加了本体的结构强度。

3、本发明通过设置有防护箱和吊装机构等实现了本体的水下吊装功能，通过设置有两个防护箱并带动固定柱做相向移动，使得左环和右环组成一个圆，通过卡块卡进卡槽中实现卡接固定，从而实现吊装钢丝或钢绳可穿过并进行水下吊装，实现了水下吊装的便利化和高效化，避免了本体的结构强度破坏，本发明相对于现有技术而言，具有便于水下吊装的优点。

附图说明

图1为本发明结构的正面外观示意图；

图2为本发明结构的仰视外观示意图；

图3为本发明结构的正面局部剖切示意图；

图4为本发明防护板、吊装机构和安装组件的爆炸示意图；

图5为本发明移动柱、限位柱、预警弹簧、限位环、压力传感器和受力块的爆炸示意图；

图6为本发明防护板的内部结构示意图；

图7为本发明防护箱和安装组件的受力示意图；

图8为本发明图3中A处结构的放大示意图。

图中：1、本体；2、压载机构；3、防护箱；31、通孔；4、吊装机构；41、固定柱；42、左环；43、右环；44、卡块；45、卡槽；5、安装组件；51、主安装杆；52、副安装杆；53、咬合块；54、咬合槽；6、移动柱；7、限位柱；8、预警弹簧；9、限位环；10、压力传感器；11、受力块；12、密封环。

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。

如图1至图8所示，本发明实施例中，一种海洋工程的深海潜水辅助组件，包括本体1和压载机构2，本体1外表面的左右两侧均活动安装有防护箱 3，两个防护箱3之间设置有安装组件5，防护箱3的外表面开设有通孔31，通孔31的内部活动套接有移动柱6，移动柱6的内部活动套接有限位柱7，移动柱6的外表面活动套接有预警弹簧8，移动柱6的外表面固定套接有限位环9，防护箱3的内壁固定安装有压力传感器10，移动柱6的另一端固定安装有受力块11，防护箱3的内腔固定安装有密封环12。

其中，压载机构2固定安装在本体1外表面的底部，限位柱7的另一端与防护箱3固定连接，预警弹簧8的两端分别与防护箱3和限位环9固定连接，压力传感器10位于防护箱3与移动柱6套接处的内壁且活动套接在移动柱6的外表面，密封环12位于移动柱6的外表面，安装组件5的数量为四个，四个安装组件5分别位于两个防护箱3的上下之间，两个防护箱3的顶部之间设置有吊装机构4，通过限位柱7和中间的通孔31，使得移动柱6在移动过程中不会左右晃动，提高了移动柱6在移动过程中的稳定性，压力传感器 10的型号为PLD204D-8-5Kg。

其中，吊装机构4包括两个固定柱41，两个固定柱41分别与左右两个防护箱3固定连接，左边固定柱41的另一端固定安装有左环42，左环42的右侧开设有卡槽45，右边固定柱41的另一端固定安装有右环43，右环43的左侧固定安装有卡块44，卡块44活动卡接在卡槽45的内部，固定柱41的一端与防护箱3固定连接，安装时，左右两个固定柱41做相向运动，使得左环42 和右环43相互靠近，最终使得卡块44卡在卡槽45的内部，且由于咬合块53 和咬合槽54垂直咬合卡接，左环42和右环43会形成一个坚固且封闭的圆，以供钢丝或吊装绳穿过并对本体1进行水下吊装。

其中，安装组件5包括主安装杆51和副安装杆52，主安装杆51和副安装杆52分别与左右两边的防护箱3固定连接，主安装杆51的另一端固定安装有咬合块53，副安装杆52的另一端开设有咬合槽54，咬合块53和咬合槽 54相互咬合卡接，主安装杆51和副安装杆52的一端分别与左右两边的防护箱3固定连接，主安装杆51和副安装杆52在两个防护箱3的带动下相互接触，此时，咬合块53和咬合槽54相互咬合卡接，实现了防护箱3的固定，从而省去了螺栓固定的麻烦和弊端，在海底时，水压会挤压防护箱3进而将压力传递至主安装杆51和副安装杆52之间，咬合块53和咬合槽54之间会卡接的更加紧固，不仅提高了固定效果，还保持了本体1的整体受力平衡，如图7所示为防护箱3和安装组件5之间的受力示意图：图7中，F1代表防护箱3受到的水压，F2代表防护箱3向安装组件5施加的分力。

其中，通孔31的数量为九个，九个通孔31以三乘三的形式呈等间距分布在防护箱3的外表面，中间通孔31的内部活动套接有移动柱6，其余通孔 31均与防护箱3的内腔连通，中间的通孔31负责活动套接移动柱6，本体1 在遭遇海中断崖时，受力块11受到的水压会因海水密度减小的减小，此时预警弹簧8会向外侧推动限位环9和移动柱6，使得限位环9挤压压力传感器 10，在进入海中断崖前可补救的过程中，通过压力传感器10感受压力从而将信号传递至本体1中，进而控制压载机构2抛下压载块使得本体1迅速上浮，从而避免本体1进入海中断崖。

其中，受力块11外侧面的形状为圆弧过渡形状，受力块11由耐腐蚀材料制成且具体是一种碳纤维块，圆弧过渡的外形设计可最大程度减小在水中遇到的阻力，从而减少本体1的动力损耗。

其中，咬合块53和咬合槽54之间为垂直咬合卡接关系，主安装杆51和副安装杆52均由高强度不锈钢制成，垂直咬合卡接的咬合块53和咬合槽54 使得主安装杆51和副安装杆52之间的连接无需螺栓等额外的固定结构，降低了物料成本，使得固定效果更好，便于拆卸，且由于采用了高强度的不锈钢作为制作材料，使得安装组件5的抗腐蚀性能更强，结构强度更高。

其中，密封环12的两端分别与防护箱3内腔的两壁固定连接，防护箱3 的内部被密封环12分成完全密封隔离的两个独立空间，在海底时，海水会沿着通孔31进入防护箱3的内腔，此时，导致防护箱3内外侧的压力平衡，使得防护箱3的本身结构强度增加，还为本体1提供了优越的防护作用。

工作原理及使用流程：

本装置在使用时，首先将两个防护箱3分别安装至指定位置，然后将咬合块53和咬合槽54咬合卡接在一起，实现主安装杆51和副安装杆52的连接，完成防护箱3的安装，卡块44卡进卡槽45中，此时，左环42和右环43 组成一个紧固而封闭的圆圈，然后用钢丝绳通过吊装机构4将本体1进行水下吊装，使得本体1沉入海底；

如图7所示，防护箱3的外侧面受力并其上下两侧分力，使得分开的力施加至主安装杆51和副安装杆52，使得主安装杆51和副安装杆52进行抵消的同时将咬合块53和咬合槽54咬合地更加紧固；

当本体1在进行过程中遭遇海中断崖时，受力块11受到的水压减小，使得预警弹簧8的弹簧力与海水的压力形成的合力开始向防护箱3的外侧偏移，此时预警弹簧8作用于限位环9并带动移动柱6和受力块11向压力传感器10 的方向移动，限位环9接触并挤压压力传感器10，压力传感器10受到挤压后开始向本体1的内部传递信号，使得本体1控制压载机构2抛下压载块将本体1迅速上浮。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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。