深海智能式抓斗制造技术

本发明专利技术公开了深海智能式抓斗，包括，上框架，上框架具有方形框架结构，上框架的内部设有推进器，推进器对称设置有两个，上框架的侧棱上铰接有导流组件，导流组件靠近推进器的尾部设置，上框架内部设有推进器驱动舱，推进器驱动舱设于两个推进器之间，导流组件具有方筒体结构，导流组件包括导流侧板和导流主板，两个导流组件的导流主板相对设置；本发明专利技术通过安装浊度传感器、化学传感器、甲烷传感器等集成体，并搭载CTD，实现海底环境多参数全方位探测，根据需要测量出水中的物质参数，随后根据参数的异常，自动启动推进器，沿着浓度越来越大的路径移动，寻找深海热液喷口，其也能够通过摄像头和水下灯在深海进行观测，并根据需要在深海进行取样。在深海进行取样。在深海进行取样。

【技术实现步骤摘要】
深海智能式抓斗


[0001]本专利技术涉及海洋科考设备
，具体为深海智能式抓斗。

技术介绍

[0002]目前水下观测和取样多采用主动式寻找，根据观测到的图像信息，来人为操作推进器，使得设备移动，其缺点在于无法智能分析得到的参数，然后根据得到的数据智能的规划移动路径，也无法确定自身的位置和移动过的轨迹，即是设备不能够自主移动。为克服现有技术中存在的不足，需要设计一台能自动寻找海底热液喷口，具有简单、廉价、操作性强、可通过光电复合缆控制的深海交互式采样系统有机结合电视抓斗和ROV等功能的设备，将多种作业功能集于一体，能在水下6000米的环境进行作业。
[0003]现有技术公开的一种基于水下ROV的多管振动取样钻机（CN109030072A），该专利技术实现了钻机水下换管的功能，增加了ROV可携带的沉积物数量；机架、移动平台和液压缸推杆上的钢丝绳滑轮组大大减少了液压油缸的所需行程，降低了钻机整体的高度；钻进方式采用液压振动，对沉积物的干扰极小，钻机的钻进、换管机构都采用液压动力，使钻机可在深海4500米海底工作；但其无法智能分析得到的参数，然后根据得到的数据智能的规划移动路径，也无法确定自身的位置和移动过的轨迹。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供深海智能式抓斗，以解决无法智能分析得到的参数，然后根据得到的数据智能的规划移动路径，也无法确定自身的位置和移动过的轨迹的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：深海智能式抓斗，包括，上框架，上框架具有方形框架结构，上框架的内部设有推进器，推进器对称设置有两个，上框架的侧棱上铰接有导流组件，导流组件靠近推进器的尾部设置，上框架内部设有推进器驱动舱，推进器驱动舱设于两个推进器之间，导流组件具有方筒体结构，导流组件包括导流侧板和导流主板，两个导流组件的导流主板相对设置，导流组件的两对立侧面之间设有第一连接板，第一连接板的内侧面轴接有导流件，导流侧板上开设有若干个导流孔，导流件具有转轴，转轴的侧面周向设有若干个内支撑杆，内支撑杆的另一端部固定连接有外固定圈，外固定圈沿转轴同轴设有三个，外固定圈上设有导流叶板，导流叶板具有流线型曲面结构；该深海智能式抓斗配备有水下专用防水蓄电池，以实现对装置中各电子器件进行供电，其能够通过传感器集成体，根据需要测量出水中的物质参数，随后根据参数的异常，自动启动推进器，沿着浓度越来越大的路径移动，寻找深海热液喷口，其也能够通过摄像头和水下灯在深海进行观测，并根据需要在深海进行取样；该深海智能式抓斗设有的两个推进器，分别具有独立的控制和传动系统，可以通过改变两个推进器的转速差，来实现装置的转向功能；该深海智能式抓斗利用导流组件来对每个推进器工作时，其尾部推动水流产生的旋流进行导向，使旋流集中地向两个导流组件之间的位置移动，从而能够提高推进器的推进效果，具体地，旋流与导流主板接触的过程中，旋流能够快速地通过导流主板表面，后
方水体对装置的反作用力增大，实现了旋流对装置的快速推进；装置在前进时，导流侧板附近的水流向后流动，部分水流能够通过导流侧板上的导流孔流入，从而使水流与导流件接触，导流孔可以消耗水流能量，能够避免装置在前进过程中，周围水体由于具有较大的压强而挤压导流组件，使导流组件发生摆动，影响装置的平衡性；装置周围的水流能够带动导流件形成旋转运动，随着水流的流进和流出，能够对导流组件内部起到清洗作用；也能够利用导流件产生的旋流来避免水生生物附着到导流组件上，影响其正常功能；导流孔以及导流件的设计也能够加强装置的缓冲效果，当有物体从推进器方向撞击装置时，导流组件中的导流孔和导流件可以起到吸收撞击力的效果，也进一步避免推进器被破坏，造成装置彻底无法行动的问题。
[0006]上框架的下方螺接有下框架，下框架具有方形框架结构，下框架的上部设有安装基体，安装基体与上方的上框架通过液压机构连接，安装基体上通过液压杆件铰接有取样斗体；利用液压技术在水下作业设备中的独特优势，采用液压传动技术对取样斗体的水下作业进行控制，液压机构配合取样斗体、摄像头、水下灯等部件，可以在深海中实现可视化采样。
[0007]下框架的侧面设有防护组件，防护组件具有防护主板，防护主板的侧面与下框架的侧面固定连接，防护主板的另一侧面上设有防护支撑板，防护支撑板设于防护主板的中垂面处；防护组件上还设有防护弯板，防护弯板的两端部分别与防护主板的两端部固定连接，防护弯板上开设有通孔，防护弯板的外弧面上还设有防护延伸板，防护延伸板上也开设有通孔；下框架的侧面设有的防护组件能够对下框架的外侧起到碰撞防护作用，也能够防止水中的水草缠绕造成装置整体框架发生形变的问题发生，具体地，由于该深海智能式抓斗长时间处于水下作业，为了减少能源的消耗，和自身浮力的平衡，就需要保证其具有体积小、重量轻、负重能力强的硬性条件，所以该装置中所述的上框架和下框架等基础构件需优先选用轻质材料，或空心管体材料，它们都不具有很强的抗形变能力，若遇海底礁石撞击或被水草缠绕拉扯，都将使装置的整体框架发生形变，影响装置的正常运转；防护组件上的防护弯板和防护支撑板上的通孔能够消耗防护组件附近的水流能量，降低下框架所受到的水流冲击震动，避免取样斗体在工作时产生误差，影响精确化取样的功能实现。
[0008]上框架内部中心位置设有吊装架，吊装架的一侧设有压力补偿器，吊装架的另一侧设有阀体控制舱，吊装架的另一侧设有控制舱，吊装架的另一侧设有液压站，上框架的一侧棱上设有摄像头，摄像头的下方设有水下灯，上框架的一侧棱上设有传感器集成体，液压站的下方设有变压器舱；通过安装浊度传感器、化学传感器、甲烷传感器等集成体，并搭载CTD，实现海底环境多参数全方位探测，具体地，例如利用该深海智能抓斗对海底的热液异常进行智能搜索，并且通过热液羽状流（热液羽状流是公认的确定热液喷口存在的可靠证据之一）在与周围海水交换过程中形成各种物理、化学特征参数梯度，随着热液羽状流的扩散，梯度变化明显，从而找到热液喷口的存在；压力补偿器可以使水下液压系统适应不同海水深度下的作业要求。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
1.该深海智能式抓斗，通过安装浊度传感器、化学传感器、甲烷传感器等集成体，并搭载CTD，实现海底环境多参数全方位探测，根据需要测量出水中的物质参数，随后根据参数的异常，自动启动推进器，沿着浓度越来越大的路径移动，寻找深海热液喷口，其也能够通过摄像头和水下灯在深海进行观测，并根据需要在深海进行取样；2.该深海智能式抓斗，通过导流组件来对每个推进器工作时，其尾部推动水流产生的旋流进行导向，使旋流集中地向两个导流组件之间的位置移动，从而能够提高推进器的推进效果；3.该深海智能式抓斗，通过导流件形成的旋转运动，随着水流的流进和流出，能够对导流组件内部起到清洗作用，也能够利用导流件产生的旋流来避免水生生物附着到导流组件上，影响其正常功能；4. 该深海智能式抓斗，通过下框架的侧面设有的防护组件能够对下框架的外侧起到碰撞防护作用，也能够防止水中的水草缠绕造成装置整体框架发生形变的问题发生。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.深海智能式抓斗，包括，上框架（1），所述上框架（1）具有方形框架结构，所述上框架（1）的内部设有推进器（2），所述推进器（2）对称设置有两个，所述上框架（1）的侧棱上铰接有导流组件（11），所述导流组件（11）靠近所述推进器（2）的尾部设置，所述上框架（1）内部设有推进器驱动舱（21），所述推进器驱动舱（21）设于所述两个推进器（2）之间，其特征在于：所述导流组件（11）具有方筒体结构，所述导流组件（11）包括导流侧板（12）和导流主板（13），两个所述导流组件（11）的导流主板（13）相对设置，所述导流组件（11）的两对立侧面之间设有第一连接板（16），所述第一连接板（16）的内侧面轴接有导流件（15），所述导流侧板（12）上开设有若干个导流孔（14）。2.根据权利要求1所述的深海智能式抓斗，其特征在于：所述导流件（15）具有转轴（17），所述转轴（17）的侧面周向设有若干个内支撑杆（18），所述内支撑杆（18）的另一端部固定连接有外固定圈（19），所述外固定圈（19）沿所述转轴（17）同轴设有三个，所述外固定圈（19）上设有导流叶板（110），所述导流叶板（110）具有流线型曲面结构。3.根据权利要求1所述的深海智能式抓斗，其特征在于：所述上框架（1）的下方螺接有下框架（3），所述下框架（3）具有方形框架结构，所述下框架（3）的上部设有安装基体（32），所述安装基体（32）与上方的上框架（1）通过液压机构连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨张义，潘帅，
申请(专利权)人：杭州大祉机电有限公司，
类型：发明
国别省市：