[实用新型]一种水下无人航行器应急缆释放装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水下无人航行器应急缆释放装置，具体为一种用于水下无人航行器回收的应急缆释放装置，属水下航行装置技术领域。

背景技术

海洋资源勘探与开发需要多种类功能独特的勘探设备，其中无人水下航行器广泛应用于海洋探测、海洋开发、水下搜救等领域。由于水下作业环境极为复杂，不确定性因素多，无人航行器控制难度大，航行器发生故障或位姿超限等问题时，需进行应急回收情况时有发生，因此，在水下无人航行器中均配备应急回收装置，是一种必备的技术手段。现有的关于航行器应急回收方式分别有：压载水舱排出压载水上浮、释放抛载体进行减重上浮、释放应急浮标、人工潜水进行打捞回收等几种措施，其中，压载水舱排出压载水上浮和释放抛载体进行减重上浮的基本原理是给航行器提供正浮力使其上浮至水面，但这种办法的局限性在于若航行器密封舱破损进水沉入水底时，则航行器无法上浮；也有采用释放应急浮标和缆绳的方式进行应急回收航行器，但该释放方式为电信号驱动形式，无法解决在航行器出现故障无电信号输出，导致应急措施无效的缺陷；人工潜水进行打捞回收的手段人力物力成本较大，下潜深度更加有限；因此，上述几种方式均有丢失航行器而无法回收风险。中国实用新型专利“深海潜水器应急浮标机构”（CN 205801460 U）是利用通电消磁电磁铁与弹簧的组合，通过控制通电消磁电磁铁消磁，达到弹簧驱动滑动凸台脱出卷筒的限位孔，再由浮标自身浮力拉动卷筒转动放出缆绳至浮标浮出水面，该装置释放方法同样属于电信号释放形式，并不能解决当航行器无电信号输出时可释放浮标的缺点，且浮标释放后直接拉动卷筒，缆绳在水中运动的阻力较大，无法达到浮标快速上浮的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对背景技术所述问题，设计一种水下无人航行器应急缆释放装置，包括浮标、强力细缆、强力粗缆、压力检测、驱动机构、释放机构，与水下无人航行器可方便的拆卸或连接，浮标内置细缆储缆绞轴容纳强力细缆，强力粗缆和强力细缆采用破断拉力大、防腐蚀材质，驱动机构采用电磁铁驱动触发和纯机械结构的水压缸驱动触发双冗余方式，释放应急缆方式是先放出细缆，再带出粗缆方式，有效减小浮标上浮过程中缆绳在水中运动产生的水阻力，使浮标快速上浮。整个装置完全适用于深水环境，能够保证在水下至少200m内完成应急动作，有力的克服了现有水下无人航行器回收易出现失效或耗费较大等不足，如在航行器采取应急上浮形式失效、无电信号输出时应急动作失效等不足。

本实用新型的技术方案是：一种水下无人航行器应急缆释放装置，是一种独立安装于水下无人航行器中的应急缆释放装置，所述应急缆释放装置包括自上而下依次分布的：浮标（1）、支架（9）以及，安装在支架上的电磁驱动机构（21）和水压缸驱动机构（22）、释放机构（3）、导缆机构（8）、粗缆储缆绞盘（7）；所述浮标（1）呈中空状，浮标（1）中空状内部设置有细缆储缆绞轴（5），所述细缆储缆绞轴（5）上卷绕有强力细缆（4），所述粗缆储缆绞盘（7）上卷绕有强力粗缆（6）；所述水下无人航行器中设置有透水舱（11），所述透水舱（11）中设置有透水舱浮标保型孔（111）和透水舱安装架（112），所述支架（9）呈左右对称布置，支架（9）上部两侧设置有悬臂，所述悬臂通过紧固件固连在透水舱安装架（112）上，其特征在于：

所述释放机构（3）位于细缆储缆绞轴（5）正下方，所述电磁驱动机构（21）和水压缸驱动机构（22）分列于释放机构（3）两侧，所述粗缆储缆绞盘（7）两端通过轴和轴承座安装在支架（9）下部的两侧；

所述浮标（1）的中空状下部设置有伸出的呈圆柱状中空锁杆（101），所述中空锁杆（101）的末端外圆上设置有环形凹槽，所述释放机构（3）内部设置有：二个弹性锁头（35）、二级“爪式”呈对称状连杆（33），所述连杆（33）用于驱动弹性锁头（35），所述弹性锁头（35）用于扣合或松开中空锁杆（101）末端的环形凹槽，实现锁住或释放浮标（1）；

所述中空锁杆（101）下端还设置有固连在释放机构（3）中部压力弹簧，当弹性锁头（35）与中空锁杆（101）末端的环形凹槽扣合时，所述压力弹簧处于受压状态；当弹性锁头（35）脱开中空锁杆（101）末端的环形凹槽时，所述压力弹簧向上推开中空锁杆（101）后处于自然状态；

所述强力细缆（4）的出缆端向下分别穿过圆柱状中空锁杆（101）和释放机构（3）后与强力粗缆（6）的出缆端固连。