一种拖曳式海洋悬浮物抛网打捞装置和方法   0    0

本发明公开了一种拖曳式海洋悬浮物抛网打捞装置和方法。包括绳索曳引绞车自主潜行器和抛网部件；所述自主潜行器包括筒形外壳、推进器、发射器、连接绳索；筒形外壳外周面安装有三对推进器，由推进器推动筒形外壳在水下移动实现机器人的自主机动；筒形外壳尾部经拖曳绳索固定连接到绳索曳引绞车，发射器安装在筒形外壳的头部，发射器连接安装抛网部件，连接绳索一端与筒形外壳前端中部连接，另一端与连接于抛网部件的立体抛网的中部。本发明的抛网打捞装置具有机动能力强、可靠性好及打捞效率高等优点。

1.一种拖曳式海洋悬浮物抛网打捞装置，其特征在于：包括绳索曳引绞车(a)、自主潜行器(b)和抛网部件(c)；所述自主潜行器(b)包括筒形外壳(1.1)、推进器(1.2)、发射器(1.3)、拖曳绳索(1.4)和连接绳索(1.5)；筒形外壳(1.1)外周面安装有三对推进器(1.2)，由推进器(1.2)推动筒形外壳(1.1)在水下移动实现机器人的自主机动；筒形外壳(1.1)尾部经拖曳绳索(1.4)固定连接到绳索曳引绞车(a)的声呐绳缆，发射器(1.3)安装在筒形外壳(1.1)的头部，发射器(1.3)连接安装抛网部件(c)，连接绳索(1.5)一端与筒形外壳(1.1)前端中部连接，另一端连接于抛网部件(c)的立体抛网(2.27)的中部，通过绳索曳引绞车(a)卷取拖曳绳索(1.4)实现悬浮物的回收；
所述的抛网部件(c)包括四个球形块、立体抛网(2.27)和收网绳索(2.26)；
所述球形块包括两个相互垂直安装的绳索控制机构和球形外壳(2.1)、L形支撑板(2.2)；球形外壳(2.1)内固定安装有L形支撑板(2.2)，L形支撑板(2.2)的两侧边上分别安装有一个绳索控制机构，两个绳索控制机构相垂直，球形外壳(2.1)底部固定连接有发射塞(2.18)；
所述绳索控制机构包括底横板(2.15)、绳索卷取部件、张力调节部件和走绳部件，底横板(2.15)固定在球形外壳(2.1)底部的L形支撑板(2.2)上，绳索卷取部件和走绳部件分别安装在底横板(2.15)内侧部和外侧部之上，张力调节部件安装在底横板(2.15)中部之上，并位于绳索卷取部件和走绳部件之间；
所述的绳索卷取部件包括测速编码器(2.3)、电机刹车(2.4)、卷绳电机(2.5)、变速器(2.6)、第一安装耳朵(2.7)、卷绳筒(2.8)和第二安装耳朵(2.9)，第一安装耳朵(2.7)与第二安装耳朵(2.9)底部均安装在底横板(2.15)的上表面内侧部且相对布置，测速编码器(2.3)、电机刹车(2.4)、卷绳电机(2.5)与变速器(2.6)依次同轴连接，变速器(2.6)通过端面法兰固定安装在第一安装耳朵(2.7)上，变速器(2.6)的输出轴活动穿过第一安装耳朵(2.7)与卷绳筒(2.8)一端同轴固连，卷绳筒(2.8)另一端转动支撑安装于第二安装耳朵(2.9)，卷绳筒(2.8)连接收网绳索(2.26)；
所述的走绳部件包括张紧轮(2.12)、走绳板(2.13)、张力滑轮(2.14)、底横板(2.15)、绳长滑轮(2.16)和辅助滑轮(2.17)，底横板(2.15)的外侧部上安装有竖直的走绳板(2.13)，走绳板(2.13)从靠近绳索卷取部件向外侧依次安装有辅助滑轮(2.17)、带有张力传感器(2.10)的张力滑轮(2.14)、带有绳长传感器(2.11)的绳长滑轮(2.16)和张紧轮(2.12)；
所述的张力调节部件包括张力电机(2.19)、第一轴承支座(2.20)、丁字齿轮筒(2.22)、电机齿轮(2.23)和第二轴承支座(2.25)，第一轴承支座(2.20)与第二轴承支座(2.25)固定在底横板(2.15)的中部上且相对布置，张力电机(2.19)固定安装在第一轴承支座(2.20)底部，张力电机(2.19)的输出轴穿过第一轴承支座(2.20)后与电机齿轮(2.23)同轴固连，丁字齿轮筒(2.22)主要是由齿轮盘和绕线轴同轴连接构成，丁字齿轮筒(2.22)两端分别经第一轴承(2.21)、第二轴承(2.24)活动套装于第一轴承支座(2.20)、第二轴承支座(2.25)顶部的内孔中，丁字齿轮筒(2.22)的齿轮盘与电机齿轮(2.23)相互啮合形成齿轮副；
收网绳索(2.26)的两端分别伸入到两个球形外壳(2.1)内和其中的一个绳索控制机构连接，具体是：收网绳索(2.26)的端部从球形外壳(2.1)上的通孔进入球形外壳(2.1)内部后，以S形绕线方式依次绕经张紧轮(2.12)、绳长滑轮(2.16)、张力滑轮(2.14)和辅助滑轮(2.17)后，然后穿过丁字齿轮筒(2.22)齿轮盘上的通孔，再经缠绕于丁字齿轮筒(2.22)绕线轴多圈圈数后，最后穿过第二轴承支座(2.25)的孔固连在卷绳筒(2.8)的内壁上；四个球形块在矩形的四角，在矩形四边的相邻两个球形块之间均连接有一条收网绳索(2.26)，共计形成四条收网绳索(2.26)，立体抛网(2.27)的四边分别连系于四条收网绳索(2.26)。

2.根据权利要求1所述的拖曳式海洋悬浮物抛网打捞装置，其特征在于：
所述的立体抛网(2.27)为呈喇叭状结构的立体三维网，喇叭状结构的小端封闭且经连接绳索(1.5)连接到自主潜行器(b)的中部，喇叭状结构的大端作为网口，网口边缘与收网绳索(2.26)相连接；球形块内部的绳索控制机构控制收网绳索(2.26)的收放带动球形块的靠拢和分离，进而实现立体抛网(2.27)网口的开合。

3.根据权利要求1所述的拖曳式海洋悬浮物抛网打捞装置，其特征在于：
所述的发射器(1.3)包括四个发射端口，每个发射端口内套装有一个发射塞(2.18)，四个发射塞(2.18)分别固定连接于抛网部件(c)的四个球形块的球形外壳(2.1)外壁。

4.应用于权利要求1所述装置的拖曳式海洋悬浮物抛网打捞方法，其特征在于：
1)捕获前，四个球形块通过球形外壳(2.1)下部的发射塞(2.18)安装在发射器(1.3)的发射筒上，立体抛网(2.27)处于压缩折叠状态，存储于四个球形块围成的空间中部，立体抛网(2.27)通过自主潜行器(b)上的推进器(1.2)与悬浮物的接近，实现抛网打捞装置的抛网打捞；
2)捕获时，自主潜行器(b)通过发射器(1.3)将抛网部件(c)整体抛出，四个球形块被发射出去，带动立体抛网(2.27)逐渐展开到最大状态，将水下悬浮物完全包裹后，四个球形块内部的绳索控制机构动作，进行收绳动作，从而实现立体抛网(2.27)网口的收拢，网口完全收拢后，电机刹车(2.4)动作锁死卷绳筒(2.8)，锁死立体抛网(2.27)网口；
3)捕获后，通过绳索曳引绞车(a)卷取拖曳绳索(1.4)拉回自主潜行器(b)实现悬浮物的回收。