一种深海无内置动力源应急往复剪缆装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种深海无内置动力源应急往复液压剪缆装置，属于海洋深潜探测装备技术领域。装置通过将活塞顶杆、中空活塞杆和顶杆盖构成一种液压缸结构形式，将中空活塞杆、缸尾盖、缸筒、柱塞筒体和柱塞头构成液压增压器结构形式，利用二位二通海水电磁阀和液压开关阀的控制将海水压力转换为内置液压油油压，利用油压作为动力进行剪切，一次剪切完成后可利用海水压力使刀头回复到初始位置，从而实现往复多次剪切缆动作，同时由于装置中采用油水分离设计，可防止主要运动部件被海水生物污损。

An emergency reciprocating cable cutting device without built-in power source in deep sea

【技术实现步骤摘要】
一种深海无内置动力源应急往复剪缆装置
本专利技术涉及一种深海应急无内置动力源液压剪缆装置，具体涉及一种深海水下有缆平台(如深海拖体、深海ROV等)设备用无特设动力源的液压应急剪缆装置，该装置可实现往复多次剪切，属于海洋深潜探测装备

技术介绍
随着海洋工程的发展，大深度水下拖曳系统或深海ROV等作为一种深海探测平台得到了广泛关注，如深海目标搜寻、深海地质勘察、深海环境调查等。一般来讲，因拖拽或供电通信传输需要，此类拖曳系统或深海ROV设备均通过拖曳缆或脐带缆与母船平台进行连接，此类设备往往技术含量高，造价不菲，因此作业后最重要的是能安全回收，但由于海底地质环境复杂恶劣，水下作业时连接电缆极有可能挂结到海底结构物上，导致无法回收设备而造成重大损失，因而，此类设备需搭载一套剪缆释放装置，一旦被挂住，绞车无法将设备拖拽出水时，便利用设备上剪缆装置将拖缆剪断，设备利用正浮力自行浮上水面，再进行打捞，避免造成重大设备损失。目前，深海脱缆释放方式有以下几种：一是，利用声学释放器将电缆承重头脱开，再利用设备正浮力将特制水密连接件拔开，从而实现拖缆与水下设备分离；二是，利用特制深海液压剪切装置对电缆进行剪切，从而实现电缆与水下设备分离；三是，利用特制深海电动剪切装置对电缆进行剪切，从而实现电缆与水下设备分离；四是，采用一种类似于液压缸的装置，液压缸活塞杆有杆腔与无杆腔两端存在较大面积差，动作时深海海水与液压缸无杆腔通过开关阀进行连通，利用无杆腔与有杆腔面积差来实现剪切动作，使电缆与水下设备分离；以上脱缆释放方式存在以下四个问题：1、利用声学释放器声学接收单元需在甲板声学单元释放信号覆盖范围内，同时还需要设备上声学接收单元与甲板上声学信号单元之间无遮挡物，如有遮挡物，则设备上声学接收单元极有可能无法正常接收声信号，导致声学释放器不动作，脱缆释放失效；2、利用深海液压剪切装置剪缆的方式比较有效，而且可进行往复多次剪切，确保拖缆被剪断分离，但往往深海液压剪切装置液压系统较复杂，需专门设置一套液压动力源，重量体积较大，系统可靠性风险将增加，这对水下探测设备轻小型、可靠性设计十分不利；3、利用深海电动剪切装置剪缆的方式同样存在与液压剪切装置相同的问题，且拖缆一般为铠装电缆，直径较大，根据电动特性，与液压剪切装置比较，剪断同样粗细的铠装电缆体积重量将更大；4、利用深海海水压力动作的剪切装置无内置动力源，装置可实现轻小型化，但该类装置一般需要海水与液压缸内部连通，属于海水液压范畴，对装置用材等有较高要求，结构内部主要运动部件易被海水生物污损，同时此类装置仅能通过海水压力实现一次剪切动作，不具备往复多次剪切功能，可靠性较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种深海无内置动力源应急往复液压剪缆装置，能够在电磁阀控制下将海水压力转换为内置液压油油压，利用油压作为动力进行剪切，一次剪切完成后可利用海水压力使刀头回复到初始位置，可实现往复多次剪切缆动作，同时由于装置中采用油水分离设计，可防止主要运动部件被海水生物污损。一种深海无内置动力源应急往复液压剪缆装置，该装置包括中空活塞杆、顶杆压缩弹簧、缸头盖、活塞杆压缩弹簧、缸筒、活塞顶杆、顶杆盖、缸尾盖、柱塞筒体、柱塞头、二位二通海水电磁阀、海水阀座、液压阀座和液压开关阀；所述中空活塞杆、缸头盖、缸筒和缸尾盖组成液压缸组件，中空活塞杆被活塞杆压缩弹簧挤压到缸尾盖端部位置静置，中空活塞杆与缸头盖之间形成的密闭腔室内充满油液；密闭腔室通过孔道与安装在液压阀座上的油箱相通，液压开关阀控制孔道的通断；所述顶杆压缩弹簧和活塞顶杆置于中空活塞杆内，顶杆盖套装在活塞顶杆的顶杆上并与中空活塞杆的活塞端面固联；柱塞筒体与缸尾盖固联，柱塞头置于柱塞筒体内，活塞顶杆的顶杆伸入到柱塞筒体内，活塞顶杆的顶杆头通过顶杆压缩弹簧顶压柱塞头，初始状态时，柱塞头被弹簧力顶到柱塞筒体端部静置；柱塞头、中空活塞杆、缸筒、缸尾盖构成液压增压器结构形式；所述海水阀座套装在中空活塞杆上并与缸头盖固联，海水阀座与中空活塞杆之间形成密闭腔室，密闭腔室与中空活塞杆的中空腔室相通，密闭腔室通过孔道分别与安装在海水阀座上的储水罐和外部海水贯通，二位二通海水电磁阀控制孔道的通断。进一步地，所述二位二通海水电磁阀和液压开关阀分别通过海水阀密封罩和液压阀密封罩进行隔水密封，密封罩上均设置水密连接器组件与外部的控制端连接。进一步地，所述活塞顶杆、中空活塞杆和顶杆盖构成液压缸结构形式，其中无杆腔内的介质为海水，有杆腔内的介质为空气。进一步地，所述中空活塞杆、缸尾盖、缸筒、柱塞筒体和柱塞头构成的液压增压器结构形式中，所构成腔体相对外部环境为密封腔体，且无油路与其他结构相通，腔体内介质为液压油。进一步地，所述海水阀座与中空活塞杆之间形成密闭腔室与中空活塞杆的中空腔室通过中空活塞杆上的过孔相通。进一步地，所述海水阀座与中空活塞杆之间形成密闭腔室宽度为L1，所述活塞顶杆活塞头端面到过孔的距离为L2，中空活塞杆的行程为L3，柱塞头的行程为L4，上述参数的对应关系是：L2>L4>L1>L3。有益效果：本专利技术利用中空活塞杆、缸尾盖、缸筒、柱塞筒体和柱塞头形成了液压增压器的结构形式，将外界水压转换为油压，通过液压电磁阀控制进而推动中空活塞杆进行剪切动作；一次剪切完成后，通过海水电磁阀控制，外界水压推动活塞顶杆，继而推动柱塞头，同时外界水压推动中空活塞杆有杆端，使装置运动部件回复到初始位置。通过上述过程，装置可实现反复多次剪切动作，另外，由于上述结构进行了油水液压分离，能够防止主要运动部件被海水生物污损，延长了装置的使用寿命。附图说明图1为本专利技术的轴测图；图2是本专利技术结构主视图；图3是本专利技术结构俯视图；图4是图2结构A向剖视示意图；图5是图3结构B向剖视示意图；图6是本专利技术各腔室、孔道等指示说明示意图；图7是本专利技术功能实现运动过程示意图。其中，1-刀架、2-中空活塞杆、3-顶杆压缩弹簧、4-缸头盖、5-活塞杆压缩弹簧、6-缸筒、7-活塞顶杆、8-顶杆盖、9-缸尾盖、10-柱塞筒体、11-柱塞头、12-海水阀密封罩、13-二位二通海水电磁阀、14-水密连接器组件、15-水管、16-储水罐、17-海水阀座、18-油管、19-液压阀座、20-液压开关阀、21-储油罐、22-水密连接器组件、23-液压阀密封罩。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种深海无内置动力源应急往复液压剪缆装置，外形结构如附图1-3所示，装置包括刀架1、中空活塞杆2、顶杆压缩弹簧3、缸头盖4、活塞杆压缩弹簧5、缸筒6、活塞顶杆7、顶杆盖8、缸尾盖9、柱塞筒体10、柱塞头11、海水阀密封罩12、二位二通海水电磁阀13、水密连接器组件14、水管15、储水罐16、海水阀座17、油管18、液压阀座19、液压开关阀20、储油罐21、水密连接器组件22和液压阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深海无内置动力源应急往复液压剪缆装置，其特征在于，该装置包括中空活塞杆、顶杆压缩弹簧、缸头盖、活塞杆压缩弹簧、缸筒、活塞顶杆、顶杆盖、缸尾盖、柱塞筒体、柱塞头、二位二通海水电磁阀、海水阀座、液压阀座和液压开关阀；/n所述中空活塞杆、缸头盖、缸筒和缸尾盖组成液压缸组件，中空活塞杆被活塞杆压缩弹簧挤压到缸尾盖端部位置静置，中空活塞杆与缸头盖之间形成的密闭腔室内充满油液；密闭腔室通过孔道与安装在液压阀座上的油箱相通，液压开关阀控制孔道的通断；所述顶杆压缩弹簧和活塞顶杆置于中空活塞杆内，顶杆盖套装在活塞顶杆的顶杆上并与中空活塞杆的活塞端面固联；柱塞筒体与缸尾盖固联，柱塞头置于柱塞筒体内，活塞顶杆的顶杆伸入到柱塞筒体内，活塞顶杆的顶杆头通过顶杆压缩弹簧顶压柱塞头，初始状态时，柱塞头被弹簧力顶到柱塞筒体端部静置；柱塞头、中空活塞杆、缸筒、缸尾盖构成液压增压器结构形式；/n所述海水阀座套装在中空活塞杆上并与缸头盖固联，海水阀座与中空活塞杆之间形成密闭腔室，密闭腔室与中空活塞杆的中空腔室相通，密闭腔室通过孔道分别与安装在海水阀座上的储水罐和外部海水贯通，二位二通海水电磁阀控制孔道的通断。/n

【技术特征摘要】
1.一种深海无内置动力源应急往复液压剪缆装置，其特征在于，该装置包括中空活塞杆、顶杆压缩弹簧、缸头盖、活塞杆压缩弹簧、缸筒、活塞顶杆、顶杆盖、缸尾盖、柱塞筒体、柱塞头、二位二通海水电磁阀、海水阀座、液压阀座和液压开关阀；
所述中空活塞杆、缸头盖、缸筒和缸尾盖组成液压缸组件，中空活塞杆被活塞杆压缩弹簧挤压到缸尾盖端部位置静置，中空活塞杆与缸头盖之间形成的密闭腔室内充满油液；密闭腔室通过孔道与安装在液压阀座上的油箱相通，液压开关阀控制孔道的通断；所述顶杆压缩弹簧和活塞顶杆置于中空活塞杆内，顶杆盖套装在活塞顶杆的顶杆上并与中空活塞杆的活塞端面固联；柱塞筒体与缸尾盖固联，柱塞头置于柱塞筒体内，活塞顶杆的顶杆伸入到柱塞筒体内，活塞顶杆的顶杆头通过顶杆压缩弹簧顶压柱塞头，初始状态时，柱塞头被弹簧力顶到柱塞筒体端部静置；柱塞头、中空活塞杆、缸筒、缸尾盖构成液压增压器结构形式；
所述海水阀座套装在中空活塞杆上并与缸头盖固联，海水阀座与中空活塞杆之间形成密闭腔室，密闭腔室与中空活塞杆的中空腔室相通，密闭腔室通过孔道分别与安装在海水阀座上的储水罐和外部海水贯通，二位二通海水电磁阀控制孔道的通断。


2.如权利要求1所述的深海无内置动力源应急往复液压剪缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘文兵，秦亚军，麻昔，路伟，韩守鹏，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团有限公司第七一零研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42