【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深水绞车，尤其是可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车及其应用方法。
技术介绍
1、深海蕴藏着人类社会未来发展所需的各种战略资源和能源，被誉为21世纪人类可持续发展的战略“新疆域”。实现海洋强国战略目标重要途径之一就是大力开发海洋空间。目前，世界各国军民开发利用深海空间仍处于初级阶段。
2、在新型深海装备海上测试和海洋环境监测中，科研人员需要对装备性能和各种海洋环境要素进行长期、定点、实时、立体监测。水下绞车技术则是实现观测系统自主升降、实时通信的关键。
3、目前，水下绞车主要应用于升降式潜标系统，一般安装在主浮体中，与主浮体的电池电控舱通过水密接插件连接，通过铠装通信缆对卫星通信浮标进行收放，实现测量数据的传输。
4、如中国专利cn213008627u公开了一种水下绞车，该绞车包括压载锚(1)，所述压载锚(1)的顶部设置有水下绞车(3)，所述水下绞车(3)的内部设置有卷筒(4)，所述卷筒(4)的外侧设置有拉缆(5)，所述拉缆(5)远离卷筒(4)的一端设置有浮标(6)，所述浮标(6)顶部的一侧均匀设置有多组传感器(7)，所述浮标(6)顶部远离传感器(7)的一侧设置有控制组件，所述压载锚(1)的一侧设置有回收缆(10)。
5、该类绞车通过卷筒带动拉缆升降，从而带动浮标起伏，再通过浮标上的传感器获取海底信息，而且此类水下绞车有以下应用限制：能源动力来自于主浮体或自持的锂电池，无法实现长期在位作业；水下数据传输依赖于通信浮标的收放，无法实时可靠传输；主要用于控制潜标的升降
6、为此我们提出可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车及其应用方法。
技术实现思路
1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车及其应用方法，具备长期在位耐压作业的可靠性和稳定性，可为深海装备的大范围升降作业提供能源通信保障，兼有自主回收功能。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：
3、可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车及其应用方法，包括：
4、绕缆卷筒，其连接驱动设备进行旋转，用于收放缆绳；
5、排缆机构，与绕缆卷筒同步转动，用于引导缆绳在绕缆卷筒上整齐有序排列；
6、缆绳锁紧机构，设置于缆绳路径上，用于在缆绳释放到目标位置时锁紧缆绳；
7、定位浮球及其浮球基座，安装于缆绳末端，用于提供定位和上升浮力；
8、水泥锚碇，安装于绞车底部，水泥锚碇并通过释放卸扣可控的与绞车连接或释放，用于绞车的坐底定位。
9、进一步的，还包括驱动设备，所述驱动设备包括：
10、液压站，液压油舱、无刷直流电机和高压齿轮泵，用于提供动力源；
11、液压马达，与液压站相连，所述液压马达具有低速大扭矩特性，用于将液压站的压力能转化为高扭矩的旋转机械能，从而驱动绕缆卷筒和排缆机构。
12、进一步的，还包括传动机构，包括三个同步齿轮，通过齿形带连接液压马达、绕缆卷筒和排缆机构，实现三者的同步旋转。
13、进一步的，所述排缆机构采用双向丝杠机械式排缆设计，丝杠上设有两个等螺距方向相反的梯形槽，通过丝杠的单向旋转带动滑块左右往复移动，确保缆绳在绕缆卷筒上整齐有序排列。
14、进一步的，还包括能源通信保障系统，能源通信保障系统包括：
15、水下接驳盒，水下接驳盒通过海底光缆与保障基地或试验场相连接；
16、绞车光电缆，其用于将绞车与水下接驳盒进行对接，实现绞车主体和搭载设备的长期供电和实时通信；
17、动态海缆和湿插拔接头，其用于将绞车搭载的海底应用设备与水下接驳盒进行连接。
18、进一步的，所述缆绳锁紧机构包括油缸、限位转盘、限位柱、锁紧器和底座，通过油缸驱动限位转盘，进而带动锁紧器内的限位柱移动，实现缆绳的锁紧和解锁，所述缆绳的末端连接承重头，且承重头上设置有两个设备连接孔，承重头用于承担设备和定位浮球的浮力，并在缆绳完全收回时发挥限位保护的作用，设备连接孔分别用于连接搭载海底应用设备和定位浮球。
19、进一步的，还包括，高强度浮力材料，安装于绞车支撑框架上，用于提供回收时的上升浮力。
20、一种深水绞车的应用方法，其特征在于，应用于上述的绞车，包括布放方法和回收方法。
21、更进一步的，所述布放方法包括如下步骤：
22、s1.将绞车与连接的水泥锚碇一起投放到指定区域；
23、s2.在到达指定位置后，通过布放rov将绞车光电缆连接到水下接驳盒上；
24、s3.启动液压马达，带动绕缆卷筒转动，释放缆绳及定位浮球，完成绞车的布放。
25、更进一步的，所述回收方法包括如下步骤：
26、ss1.启动液压马达，通过传动机构带动绕缆卷筒和排缆机构转动将缆绳完全收回；
27、ss2.使用缆绳锁紧机构锁紧缆绳，并将定位浮球固定在浮球基座上；ss3.通过信号传输控制绞车底部通过释放卸扣解除与水泥锚碇的连接，同时将绞车与绞车光电缆脱离；
28、ss4.绞车主体在高强度浮力材料和定位浮球的浮力作用下上浮至海面，完成回收。
29、本专利技术的有益效果如下：
30、本专利技术的有益效果：本专利技术结构设计紧凑、安装简便，具备长期在位耐压作业的可靠性和稳定性，可为深海装备的大范围升降作业提供能源通信保障，兼有自主回收功能，深海作业适应性强。
31、(1)本专利技术采用全液压伺服驱动，具有低速扭矩大、运行平稳、易于密封等特点；采用双向往复排缆机构，保证了缆绳收放的稳定性；满足千米级深海装备的大拉力作业需求。
32、(2)通过动态海缆缆型设计，实现了动态海缆的大范围升降，保证搭载深海装备的长期功能和实时可靠通讯，深海作业适应性强。
33、(3)绞车上部设计高强度浮力材料和浮球提供足够的浮力，底部由卸扣连接水泥锚碇。通过远程控制卸扣，可实现绞车的自主回收，极大地提高海上施工作业效率。
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1.可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车，其特征在于：还包括驱动设备，所述驱动设备包括：
3.如权利要求2所述的可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车，其特征在于：还包括传动机构，包括三个同步齿轮，通过齿形带连接液压马达、绕缆卷筒和排缆机构，实现三者的同步旋转。
4.如权利要求2所述的可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车，其特征在于：所述排缆机构采用双向丝杠机械式排缆设计，丝杠上设有两个等螺距方向相反的梯形槽，通过丝杠的单向旋转带动滑块左右往复移动，确保缆绳在绕缆卷筒上整齐有序排列。
5.如权利要求1所述的可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车，其特征在于：还包括能源通信保障系统，能源通信保障系统包括：
6.如权利要求1所述的可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车，其特征在于：所述缆绳锁紧机构包括油缸、限位转盘、限位柱、锁紧器和底座，通过油缸驱动限位转盘，进而带动锁紧器内的限位柱移动，实现缆绳的锁紧和解锁，所述缆绳的末端连接
7.如权利要求1所述的可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车，其特征在于：还包括，高强度浮力材料，安装于绞车支撑框架上，用于提供回收时的上升浮力。
8.一种深水绞车的应用方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项的绞车，包括布放方法和回收方法。
9.如权利要求8所述的一种深水绞车的应用方法，其特征在于：所述布放方法包括如下步骤：
10.如权利要求8所述的一种深水绞车的应用方法，其特征在于：所述回收方法包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车，其特征在于：还包括驱动设备，所述驱动设备包括：
3.如权利要求2所述的可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车，其特征在于：还包括传动机构，包括三个同步齿轮，通过齿形带连接液压马达、绕缆卷筒和排缆机构，实现三者的同步旋转。
4.如权利要求2所述的可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车，其特征在于：所述排缆机构采用双向丝杠机械式排缆设计，丝杠上设有两个等螺距方向相反的梯形槽，通过丝杠的单向旋转带动滑块左右往复移动，确保缆绳在绕缆卷筒上整齐有序排列。
5.如权利要求1所述的可自主回收的长期在位坐底式大拉力深水绞车，其特征在于：还包括能源通信保障系统，能源通信保障系统包括：
6.如权利要求1所述的可自主回收的长期在位坐底式...
【专利技术属性】
技术研发人员：任志浩，吴晓飞，翟旭，董晴，张朴，张松林，吴鑫鑫，项宇琪，汤明刚，张正伟，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：
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