下航行器安全保障装置

申请号 CN201510853764.X 申请日 2015-11-30 公开(公告)号 CN105438422A 公开(公告)日 2016-03-30
申请人 天津大学; 发明人 王树新; 王延辉; 张宏伟;
摘要 本 发明 公开了一种 水 下航行器安全保障装置,包括搭载有抛载 铜 块 的抛载 支架 ,所述抛载铜块由圆柱体和位于圆柱体顶端的圆台体一体构成,所述圆台体的上表面设置有圆形凹槽,所述圆形凹槽内设置有贯通于抛载铜块的通孔,通孔内设置有用于绝缘的塑料管,所述抛载支架由 悬挂装置 和带有窗口的空心壳体构成,空心壳体与圆台体相互套接,所述塑料管内设置有贯通于所述空心壳体的不锈 钢 钢丝,所述空心壳体的顶部通过 铝 扣固定有与所述 不锈钢 钢丝相连接的正极 导线 ,所述空心壳体的顶部还通过 螺栓 和 螺母 固定有负极导线。本发明装置采用电化学 腐蚀 的 阴极 保护 原理,克服了空间和功耗的局限,紧凑小巧,成本低廉,可实现安全可靠快速抛载。
权利要求

1.下航行器安全保障装置,包括搭载有抛载的抛载支架,其特征在于,所述抛载铜块由圆柱体和位于圆柱体顶端的圆台体一体构成,所述圆台体的上表面设置有圆形凹槽,所述圆形凹槽内设置有贯通于抛载铜块的通孔,所述通孔内设置有用于绝缘的塑料管,所述抛载支架由悬挂装置和空心壳体构成,所述空心壳体的侧壁设置有用于海水流通的窗口,所述空心壳体与所述圆台体相互套接,所述塑料管内设置有贯通于所述空心壳体的不锈钢丝,所述抛载铜块的底部通过扣固定有用于避免不锈钢钢丝和抛载铜块接触反应的绝缘垫,所述空心壳体的顶部通过铝扣固定有与所述不锈钢钢丝相连接的正极导线,所述空心壳体的顶部还通过螺栓螺母固定有负极导线。
2.根据权利要求1所述的水下航行器安全保障装置,其特征在于,所述空心壳体的形状与圆台体的形状相契合。
3.根据权利要求1所述的水下航行器安全保障装置,其特征在于,所述窗口设置有至少两个。
4.根据权利要求1所述的水下航行器安全保障装置,其特征在于,所述塑料管的顶部高于所述圆形凹槽的底部。

说明书全文

下航行器安全保障装置

技术领域

[0001] 本发明涉及海洋勘测装备领域,更具体的说,是涉及一种水下航行器的安全保障装置,为水下航行器在水下出现故障时提供应急回收保障。

背景技术

[0002] 由于海洋深处工作环境的复杂性和不可预测性,水下航行器一旦出现故障,若无法回收,损失巨大。所以水下航行器需要安全保障机构,在水下航行器出现故障时,抛掉重,使水下航行器浮上水面。目前,应用于大型水下航行器的抛载装置主要有机械式抛载、爆炸螺栓式抛载和电热熔断式抛载。机械式抛载体积较大,由于使用电机、电磁等较大功率器件,导致这种装置的功耗很大,同时在海洋环境中使用,该装置也容易受到电化学腐蚀生物污染的干扰;爆炸螺栓式抛载利用引爆装置切断用来固定压载的螺栓以产生抛载动作,这种装置适用于从几百千克到几百顿的超大质量压载的释放,成本高,爆炸冲击大;电热熔断式抛载采用电阻丝作抛载用挂接物、电容为储能元件,储能元件能将事先储存在其中的电量在微秒级的时间内释放,以熔断电阻丝,但电路复杂。以上三种抛载方式都不适用于小型的、布局紧凑的水下航行器。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种水下航行器安全保障装置,该装置采用电化学腐蚀的阴极保护原理,克服了空间和功耗的局限,紧凑小巧,成本低廉,基本不受海水腐蚀和生物污染物影响,低工作电压,可实现安全可靠快速抛载。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005] 水下航行器安全保障装置,包括搭载有抛载块的抛载支架,所述抛载铜块由圆柱体和位于圆柱体顶端的圆台体一体构成,所述圆台体的上表面设置有圆形凹槽,所述圆形凹槽内设置有贯通于抛载铜块的通孔,所述通孔内设置有用于绝缘的塑料管,所述抛载支架由悬挂装置和空心壳体构成,所述空心壳体的侧壁设置有用于海水流通的窗口,所述空心壳体与所述圆台体相互套接,所述塑料管内设置有贯通于所述空心壳体的不锈钢丝,所述抛载铜块的底部通过扣固定有用于避免不锈钢钢丝和抛载铜块接触反应的绝缘垫,所述空心壳体的顶部通过铝扣固定有与所述不锈钢钢丝相连接的正极导线,所述空心壳体的顶部还通过螺栓和螺母固定有负极导线。
[0006] 所述空心壳体的形状与圆台体的形状相契合。
[0007] 所述窗口设置有至少两个。
[0008] 所述塑料管的顶部高于所述圆形凹槽的底部。
[0009] 与现有技术相比,本发明的技术方案所带来的有益效果是:
[0010] 1.本发明装置采用电化学腐蚀原理,装置中没有运动机构,结构简单,紧凑小巧,成本低廉,满足有限的空间限制要求。
[0011] 2.本发明装置的工作电压很低,基本不受海水腐蚀和生物污染物影响,安全可靠。
[0012] 3.本发明装置电化学腐蚀可控,可通过改变通电电流大小、正负极导线间距、不锈钢钢丝直径或不锈钢钢丝暴露于海水的长度来改变反应时间,控制抛载铜块脱落时间。附图说明
[0013] 图1是本发明的结构示意图。
[0014] 图2是本发明的剖视结构示意图。
[0015] 附图标记:1-抛载铜块 2-悬挂装置 3-空心壳体 4-窗口 5-不锈钢钢丝 6-铝扣 7-正极导线 8-负极导线 9-螺栓和螺母 10-绝缘垫 11-铝扣 12-塑料管 13-圆形凹槽具体实施方式
[0016] 下面结合附图对本发明作进一步的描述:
[0017] 如图1和图2所示,水下航行器安全保障装置,包括搭载有抛载铜块1的抛载支架,所述抛载铜块1由圆柱体和位于圆柱体顶端的圆台体一体构成,圆台体的上表面设置有圆形凹槽13,圆形凹槽13用于盛放海水以确保需要将抛载铜块1抛掉时海水与不锈钢钢丝5发生电化学反应,圆形凹槽13内设置有贯通于抛载铜块1的通孔,通孔内设置有用于绝缘的塑料管12,塑料管12的顶部高于圆形凹槽13的底部,以避免不锈钢钢丝5与抛载铜块1接触,抛载支架由悬挂装置2和空心壳体3构成,悬挂装置2用于与水下航行器的主体相连接,并且限制抛载铜块下落方向,空心壳体3与所述圆台体相互套接,空心壳体3的形状与圆台体的形状相契合,空心壳体3的侧壁还设置有窗口4,窗口4用于海水流通,保证电化学反应充分进行,本实施例中窗口4设置有4个;塑料管12内设置有贯通于所述空心壳体3的不锈钢钢丝5,本实施例中不锈钢钢丝5采用316不锈钢钢丝,抛载铜块1的底部通过铝扣11固定有绝缘垫10,绝缘垫10用于避免不锈钢钢丝5和抛载铜块1接触反应,本实施例中铝扣11设置有两个,铝扣11还将不锈钢钢丝5夹住防止抛载铜块1下坠脱落,空心壳体3的顶部通过铝扣6固定有与所述不锈钢钢丝5相连接的正极导线7,铝扣6将正极导线7与不锈钢钢丝5夹紧牢固,空心壳体3的顶部还通过螺栓和螺母9固定有负极导线8。
[0018] 当水下航行器出现故障时,只需将连接在正极导线7和负极导线8上的电源通电使本发明安全保障装置形成通路,发生电化学反应,之后负极得到电子,与正极导线8相连接的不锈钢钢丝5失去电子被腐蚀,使得抛载铜块1掉落,水下航行器得到正浮力浮上水面。
[0019] 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,元件造型、连接方式不经创造性的设计,与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
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