海洋水下运输方法技术

本发明专利技术涉及海洋水下运输领域，特别是一种海洋水下运输方法

【技术实现步骤摘要】
海洋水下运输方法


[0001]本专利技术涉及海洋水下运输领域，特别是一种海洋水下运输方法
。

技术介绍

[0002]海洋运输是支撑国际贸易快速发展的主要交通方式，世界贸易总运量中
80%
以上的货物都是海洋运输完成的，我国对外贸易货物总量的
90%
以上也通过海运完成；与此同时，海洋运输也为国内沿海大宗贸易提供了低成本的运输方案，我国资源地域分布决定了煤炭
、
粮食等重要能源资源海上长距离运输的长期存在，近年来我国更是在中国海域发现了巨大的海底矿藏，这意味着未来除了沿海水运，还会出现境内的远海
‑‑
近海水运这一新形式
。
[0003]现有的水面
/
水下运输技术按照运载器是否有额外固定可分为“约束运输”与“自由运输”两大类，类似天然气运输，由于天然气全程都被约束在管线中，故属于“约束运输”；而类似货轮
、
潜艇等水面
/
水下航行器，其航迹可根据需要进行实时更改，故属于“自由运输”。
[0004]由于天然气使用封闭管道的约束运输，可以实现安全
、
高效的连续运输
。
管道运输在运营上成本较低
、
效率较高且技术成熟，但海底管道的前期铺设
、
定期维护都具有施工难成本高的特点
。
由于海底管道的位置
、
走向是完全固定的，在遇到极端情况时，海底管道的破坏几乎无法规避
。r/>[0005]燃料水下运输设备（
FTS
）是压水堆核电厂装换料系统（
FHS
）中唯一跨越两大核岛厂房的机电设备，主体部分位于
10 m
水下，具有运动复杂
、
需远程操控等特点
。
其整体结构由运输小车与倾翻机两大部件组成
。
运输小车上设有燃料篮，在贯穿反应堆厂房和辅助厂房的平行轨道上往返运行，传送核燃料组件及相关内插件；倾翻机负责燃料篮的倾翻动作，在辅助厂房燃料操作区域（
FHA
）和反应堆厂房内各设置一台，分别由两个厂房岸上的电控台进行控制
。
[0006]该类设备是一种使用固定轨道的约束运输，是为核电厂而专门设计制造的特种运输装备
。
正是因为核电厂这种极其特殊的工作环境，该类运输设备具有可靠性高
、
安全性高
、
稳定性好等特点
。
但该设备是否能够应用于海洋长距离运输，是否能在复杂的深海环境下仍然安全高效还有待讨论
。
[0007]货轮运输是最为常见
、
最主要的海上运输方式，世界贸易总量的
80%、
中国对外贸易货物总量的
90%
基本都是依靠远洋货轮完成的
。
货轮运输具有运量大
、
成本低的特点，同时，对于我国东北地区而言，其特殊的地理位置以及产粮大省
、
煤炭大省的特点，催生了我国最大的
、
长期的海上运粮运煤通道
。
但同时我们也注意到，货轮的机动性远不如一些小型舰艇，当货轮航行于海上时完全就是一个“活靶子”，对货轮的运输安全构成重大威胁
。
[0008]潜艇的隐蔽性至关重要，降低噪声从而避免被声纳发现是潜艇研发中最主要的课题
。
最早的潜艇使用柴油机驱动螺旋桨，然而无论是柴油机还是螺旋桨，其噪音都是巨大的，同时柴油机工作也需要消耗水下宝贵的氧气资源
。
随着技术发展，核潜艇应运而生，其
以核反应堆作为能源取代柴油机，大大降低了潜艇噪声，并为潜艇提供了长期续航潜伏的能力；在螺旋桨方面也提出了多种改进方案，其中一种方案是喷水推进器，喷水推进器是在螺旋桨的外部安装整流罩，或者将螺旋桨连同整流罩整体安装在航行器内部，水流从整流罩前端吸入
、
从后端排出，这一方案一定程度上降低了噪声，但在隐蔽性上仍有不足，且由于整流罩的存在加大了能量损失，导致喷水推进相比螺旋桨推进速度更慢
、
能耗更高
。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种海洋水下运输方法，其运输过程中产生的噪声很小，因此隐蔽性极好，能量损失小，功率转化效率高
。
[0010]本专利技术的技术方案是：一种海洋水下运输方法，其中，包括以下步骤，
S1、
将需要运输的物资装入水下运输装置的车厢内，相邻两车厢之间通过对接机构连接，车头
、
车尾分别与其相邻的车厢连接，实现水下运输装置的装配；
S2、
根据车厢内装入物资的重量，通过浮力平衡机构对水下运输装置的浮力进行调节，使整个装置在水下处于平衡状态；
S3、
对接机构动作，使相邻两车厢之间产生相对摆动，在相邻车厢不断摆动的过程中，使水下运输装置前进；
S4、
水下运输装置运动至指定位置后，调节水下运输装置的姿态，通过对接机构使相邻车厢分离，将物资从车厢内取出
。
[0011]本专利技术中，步骤
S1
中，水下运输装置包括车头
、
车尾
、
以及位于车头和车尾之间的数节车厢，相邻车厢之间通过对接机构连接，每个车厢上分别设有浮力平衡机构；车厢内设有舱体，舱体上设有舱门，车厢的舱体与海水连通，车厢上设有温度控制机构
。
[0012]所述对接机构包括对接杆和对接底座，对接杆与车厢的侧面连接，对接底座与该侧面相对的相邻车厢的侧面连接；对接杆的一端与液压马达的输出轴连接，对接杆的另一端固定有十字插头；对接底座包括对接插头和固定套，对接插头包括插头底座和与插头底座的对称两侧固定连接的连接板，插头底座内部设有十字插槽，十字插头滑动插入十字插槽内，并能够固定在十字插槽内；当对接杆的十字插头插入插头底座的十字插槽内时，实现相邻两车厢之间的连接
。
[0013]步骤
S2
中，所述浮力平衡机构包括罩体和位于罩体内的可伸缩的油囊，油囊的中心固定有折叠中空管，折叠中空管将油囊内的腔体分为：位于油囊和折叠中空管之间的液压腔体
、
以及折叠中空管内的中空腔体，液压腔体环绕设置在中空腔体的外侧，液压腔体内填充有液压油
。
[0014]向液压腔体内注入液压油时，将液压腔体逐渐撑开，油囊的高度随之逐渐变大，中空腔体的体积逐渐变大，且中空腔体内自动变成真空状态，车厢的浮力增大；当液压腔体内的液压油被抽出时，油囊内的液压油量逐渐减少，在海水的压力作用下，油囊被压缩，油囊的高度逐渐减小，中空腔体的体积逐渐变小，车厢的浮力减小
。
[0015]步骤
S3
中，液压马达的机体固定在车厢的一侧侧面，液压马达的输出轴呈竖直方<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种海洋水下运输方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1、
将需要运输的物资装入水下运输装置的车厢内，相邻两车厢之间通过对接机构连接，车头
、
车尾分别与其相邻的车厢连接，实现水下运输装置的装配；
S2、
根据车厢内装入物资的重量，通过浮力平衡机构对水下运输装置的浮力进行调节，使整个装置在水下处于平衡状态；
S3、
对接机构动作，使相邻两车厢之间产生相对摆动，在相邻车厢不断摆动的过程中，使水下运输装置前进；
S4、
水下运输装置运动至指定位置后，调节水下运输装置的姿态，通过对接机构使相邻车厢分离，将物资从车厢内取出
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
S1
中，水下运输装置包括车头
、
车尾
、
以及位于车头和车尾之间的数节车厢，相邻车厢之间通过对接机构连接，每个车厢上分别设有浮力平衡机构；车厢内设有舱体，舱体上设有舱门，车厢的舱体与海水连通，车厢上设有温度控制机构
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对接机构包括对接杆和对接底座，对接杆与车厢的侧面连接，对接底座与该侧面相对的相邻车厢的侧面连接；对接杆的一端与液压马达的输出轴连接，对接杆的另一端固定有十字插头；对接底座包括对接插头和固定套，对接插头包括插头底座和与插头底座的对称两侧固定连接的连接板，插头底座内部设有十字插槽，十字插头滑动插入十字插槽内，并能够固定在十字插槽内；当对接杆的十字插头插入插头底座的十字插槽内时，实现相邻两车厢之间的连接
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
S2
中，所述浮力平衡机构包括罩体和位于罩体内的可伸缩的油囊，油囊的中心固定有折叠中空管，折叠中空管将油囊内的腔体分为：位于油囊和折叠中空管之间的液压腔体
、
以及折叠中空管内的中空腔体，液压腔体环绕设置在中空腔体的外侧，液压腔体内填充有液压油
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，向液压腔体内注入液压油时，将液压腔体逐渐撑开，油囊的高度随之逐渐变大，中空腔体的体积逐渐变大，且中空腔体...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭磊，朱雨森，戴越，秦子昂，刘延俊，薛钢，王俊，王程，杨秀卿，许志豪，费梓航，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：