[发明专利]一种水下悬浮冲击破碎装置及其控制方法

权利要求书

1.一种水下悬浮冲击破碎装置，其特征在于包括密封的浮力筒(1)、钢索及电缆(5)，所述浮力筒(1)的四周侧壁设置有用于调整浮力筒(1)在水中的浮力及倾斜角度调整机构；

所述浮力筒还包括液压站(2)、控制器(6)、监视器(7)和用于破碎水下工作对象的冲击机构；所述钢索及电缆(5)的电缆连接控制器(6)，钢索连接浮力筒(1)本体；

所述控制器(6)控制液压站(2)、冲击机构、浮力及倾斜角度调整机构、监视器(7)完成相应动作，并通过钢索及电缆(5)的电缆与水面上操作台进行信号传输；所述液压站(2)连接冲击机构和浮力及倾斜角度调整机构。

2.根据权利要求1所述的水下悬浮冲击破碎装置，其特征在于，所述浮力及倾斜角度调整机构包括：调节液压缸组(3)、浮力调整筒(4)；

所述浮力调整筒(4)顶部开口，其内设有隔板活塞(4-1)，隔板活塞(4-1)轴向与浮力调整筒(4)密封滑动配合，以隔板活塞(4-1)为界，活塞板4-1上方为水室、下方为气室，气室与浮力筒(1)内连通；调节液压缸组(3)通过其活塞杆驱动隔板活塞(4-1)在浮力调整筒(4)内上下移动，通过改变各气室的相对空间，调整浮力筒(1)本体的上浮、下沉及倾斜角度。

3.根据权利要求2所述的水下悬浮冲击破碎装置，其特征在于，所述冲击机构包括液压冲击破碎锤(8)和设置在其端部的钎具(9)，钎具(9)的端部伸出浮力筒(1)之外。

4.根据权利要求1所述的水下悬浮冲击破碎装置，其特征在于，所述监视器(7)包括一组或一组以上设置在浮力筒(1)外底部的水下视频探头、水深位置检测装置和水下探照灯。

5.一种权利要求1至4中任一项所述水下悬浮冲击破碎装置的控制方法，其特征在于控制步骤如下：

下潜及定位步骤：

根据水下冲击破碎作业需要，首先由水面工作母船将水下悬浮冲击破碎装置拖曳到指定水面位置；

通过船用吊装机构将水下悬浮冲击破碎装置放置水下，钢索及电缆(5)的电缆与工作母船的操作台进行信号连接；

水下悬浮冲击破碎装置下水，通过控制器(6)控制浮力调整筒(4)内的隔板活塞(4-1)移动至浮力调整筒(4)的底部，各气室体积为零，此时由于水下悬浮冲击破碎装置在水中产生的浮力小于其自重而下沉；下沉过程中，通过安装于监视器(7)中的水深位置检测装置感知水下位置；

当水下悬浮冲击破碎装置到达预定位置后，液压站(2)驱动调节液压缸组(3)的活塞杆做伸出运动，并带动活塞板4-1向上移动，增大浮力调整筒(4)气室的体积，由于气室与浮力筒(1)的内部空腔是连通的，浮力筒(1)中的空气弥补浮力调整筒(4)的气室腔增大带来的体积变化；这一过程使得水下悬浮冲击破碎装置在水下的排水体积扩大，导致水下悬浮冲击破碎装置得到的上升浮力增大；

当浮力增加到与其自身重力平衡时，水下悬浮冲击破碎装置将逐渐停止下沉；通过控制器(6)调整各调节液压缸组(3)的活塞伸缩动作，改变隔板活塞(4-1)在浮力调整筒(4)的位置，以改变各个气室的体积，使水下悬浮冲击破碎装置针对水下工作对象所处的位置保持平衡，实现水下定位；

垂直位置及倾斜角调整步骤：

水下垂直定位位置的上下微调可通过调整液压缸组活塞伸缩量来实现，由于水下工作对象的位置可能会由于水底地形、构架工作点位置变化而与水平面产生一定角度，因此要求悬浮平台能产生一定倾斜角适应工作需要，通过控制器(6)分别调整浮力调整筒(4)各对应位置活塞杆行程，以改变隔板活塞(4-1)在各调整浮力调整筒(4)的位置，使气室的体积得以改变，从而获得各浮力调整筒(4)所需的浮力值，当各浮力调整筒(4)的气室体积相等时，其中心线与重心垂线重合；

当使各浮力调整筒(4)的气室体积不相等时，即浮力值不同时，浮力筒(1)产生不平衡，其中心线与重心垂线产生的倾角；

冲击破碎步骤：

在确定好工作对象的位置后，控制器(6)控制液压站(2)驱动液压冲击破碎锤(8)不断打击钎具(9)，钎具(9)将打击运动和冲击功率传递给被工作对象，完成水下工作对象的破碎。