[发明专利]水下卷筒移动式中性缆排缆机构

说明书

技术领域

本发明涉及排缆机构，尤其涉及一种对单人常压潜水装具或其它遥控潜水器进行布放/回收的水下卷筒移动式中性缆排缆机构。

背景技术

单人常压潜水装具(ADS)是一个仿人形的水下作业装置。该装置操纵性好、机动能力强，其优势在于本体小巧、轻便，可进入到一些特定区域，并能完成一些先前只有潜水员才能完成的复杂的水下作业。它由专用的吊放设备进行布放/回收，其上配有摄影、录像设备和照明灯等。这种潜水器的外部可以承受作业水深的压力，而内部又保持了一个大气压；因此，潜水员不必经受下潜加压和上升减压的过程。

现有的单人常压潜水装具(ADS)主要由装具本体、中单人常压潜水装具在海洋开发事业和潜艇救援领域，特别是在深海油气田生产中深受欢迎，已经取代一部分饱和潜水作业。

现有的单人常压潜水装具(ADS)主要由装具本体、中继器和水面吊放装置三大部分组成，其中，水面吊放装置上安装有甲板铠装缆收放绞车，其主要承担着中继器在水上和水下的收放工作，同时，具有输送动力和传送信号的功能；中继器是发挥单人常压潜水装具作业性能的关键装置。它的设置隔离了水面母船的升沉和摇荡对装具的影响，提高了装具的抗流能力，并尽量减少了装具上的电气元器件的重量，缩小了装具的排水体积，从而，有效地提高了装具在水下的机动性。

在水中，中性缆是中继器和单人常压潜水装具本体之间的中性浮力(即：在水中，中性缆受到的重力和浮力大小相等，方向相反)连接电缆，向潜水装具供电，并传输视频信号、声纳信号、控制信号以及潜水员与水面通讯的音频信号。中性缆存贮在中性缆收放绞车的卷筒中，绞车卷筒由液压马达驱动进行主动收放和同步输送中性缆工作，以减轻单人常压潜水装具在水中的工作阻力。

中性缆收放绞车主要由液压马达、减速装置、制动机构、卷筒机构、排缆机构、同步输送机构和机架等组成。单人常压潜水装具(ADS)的水下工作状态、动作和水下工作环境，均通过中性缆及绞车将信号传送到水面中央控制室的监控器中进行监控。中性缆的有序收放是单人常压潜水装具的关键技术，它对于保证装具的安全及作业具有重要的作用。其中，中性缆的排缆机构和同步输送机构是中继器上的核心部件。

目前，现有的中性缆排缆机构为摆动式，包括：设在中性缆卷筒前面的摆架、设在摆架前面的双向螺杆、安装在双向螺杆上的螺母月牙板，其中，卷筒支承在固定支座上，双向螺杆通过螺母月牙板(或拨块、活令、滑舌)来驱动滑块沿其轴线直线移动，同时，该滑块又通过固结在其上的滚柱-滑槽运动副使摆架绕其轴线摆动来进行排缆，并在卷筒与出缆口之间设置过渡转向轮或通过导缆通道来完成对中性缆的同步输送。

其存在着如下缺点：

(1)摆动式排缆机构中，卷筒与输送机构出缆口之间的中性缆是随着摆架绕其轴线摆动，利用中性缆的出缆口方向与摆架旋转轴线重合的几何特点，把中性缆由空间运动转化为直线运动。同时，由于摆架绕其轴线摆动而使中性缆发生扭转，其扭转方向与摆架转动方向一致，角度大小相等。所以，摆动式排缆机构，在排缆过程中的中性缆会发生扭转和来回折弯现象，影响到中性缆的使用寿命和排缆质量；

(2)由于摆动式排缆机构中的双向螺杆是通过螺母月牙板(或拨块、活令、滑舌)来驱动滑块沿其轴线直线移动，同时，该滑块又通过固结在其上的滚柱-滑槽运动副使摆架绕其轴线摆动，当摆架从卷筒中间位置向卷筒的两端摆动时，由于摆架顶部轨迹是一段圆弧，而卷筒排缆节距与其圆弧所对应的弦线平行，所以，排缆节距会逐渐变小，这样排缆存在有一定的误差，使排缆精度降低；

(3)为了减小摆动式排缆机构的排缆误差，只能要求摆架摆动角度尽可能小，这样一来，必须增大摆架的旋转半径，最后导致排缆机构高度尺寸增大，而不利于在单人常压潜水装具(ADS)的中继器上的布置和安装；

(4)由于在中性缆排缆和输送过程中，中性缆是随着摆架在空间摆动，最终是沿着摆架旋转轴线，把中性缆方向固定，其出缆口位置取决于摆架旋转轴线的位置，这样中性缆出缆口位置调整范围小，不利于与下方的单人常压潜水装具(ADS)的啮合器进行对接；

(5)摆动式排缆和输送机构结构较复杂，摆架转轴安装要求高，并且，要求安装机架刚性好。

发明内容