[发明专利]一种自动定位搭载浮体的无人收放装置及其实现方法

说明书

技术领域

本发明属于海洋结构物无人回收布放领域，具体涉及一种自动定位搭载浮体的无人收放装置及其实现方法。

背景技术

随着人们对海洋资源重视程度越来越高，对海洋环境的的研究已经成为一个热门的话题，海洋学家们正尝试深入的了解海洋环境。在此大背景下一些各种类型的海上浮体被研发出来，用于探索监测一定区域的海洋环境。然而这些浮体当中的绝大多数是有电池供电限制的，有的是数据检测完毕需要工作人员来提取数据的，因此如何对这些海上浮体进行回收成为了一个不可避免的的话题。目前，各国对海上浮体的回收布放主要是靠人工回收，不仅耗费人力、物力、时间，有时特殊的海洋区域环境还会对回收人员的生命造成威胁！所以实施无人干预的快速回收布放是未来海上浮体回收布放一种热门趋势！不仅提高了效率，还避免回收工作人员的生命受到威胁。

发明内容

为克服上述技术问题，本发明提供了对自动定位搭载这一类型的浮体的无人回收布放吊装装置。通过对装置的设计和力学性能分析，本装置能够有效的与浮体进行对接，自动锁紧从而完成吊装等一系列步骤。充分利用自动定位搭载浮体的定位功能，降低了对其回收布放时的人力、物力、时间的消耗。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的。

一种自动定位搭载浮体的无人吊装装置，包括拆卸式对接装置、吊装接头装置；所述拆卸式对接装置呈圆筒形，内部的上部为碗型凹槽，碗型凹槽内设有环形凹槽，拆卸式对接装置内部的下部中心位置为圆柱形空洞，碗型凹槽底部与圆柱形空洞相交，相交处的圆形开口直径小于圆柱形空洞直径，圆柱形空洞内设有顶托装置，在所述拆卸式对接装置的底部设有连接装置能与浮体活动连接；所述吊装接头装置为椭圆半球形与拆卸式对接装置的碗型凹槽匹配，吊装接头装置内部中央区域为截面呈倒凸字形的圆筒形中空结构，并且该圆筒形中空结构的底部位于吊装接头装置最下方，在吊装接头装置最下方呈圆形开口其直径等于或略小于碗型凹槽底部圆形开口直径，筒形中空结构内安装有尺寸匹配的截面呈倒凸字形的能上下移动的柱体，该柱体顶部、底部为半椭球形，柱体轴向长度等于或接近筒形中空结构轴向长度，只在重力作用下柱体下部直径较小的部分伸出吊装接头装置底部，吊装接头装置内部设有4~8个锁紧装置，锁紧装置以吊装接头装置的中心轴对称布置，只在重力作用下锁紧装置一端位于筒形中空结构内、另一端不伸出吊装接头装置，拆卸式对接装置与吊装接头装置对接后，柱体底部接触顶托装置，柱体上升压迫锁紧装置，锁紧装置一端位于筒形中空结构边缘、另一端伸出吊装接头装置；所述环形凹槽用于接收锁紧装置，吊装接头装置顶部部设有吊耳。

进一步地所述锁紧装置为贯穿吊装接头装置外部与圆筒形中空结构的锁鞘和圆柱形锁舌，锁舌能水平或斜向上伸出吊装接头装置，锁舌内部的一端装有滚轮，锁舌外套有弹簧，在未锁状台下弹簧压迫锁舌伸向吊装接头装置内部。当柱体底部受压向上垂直运动一定距离后，紧缩装置的4个滚轮受压分别推动4个外套有弹簧的锁鞘向外运动；当柱体底部所受的压力减小时，柱体垂直向下运动，滚轮所受压力消失，在弹簧的反弹运动下锁鞘向里运动。

进一步地锁舌与水平截面的夹角为0~15°。所述夹角越小，在起吊过程中锁舌所受的剪切力越大，起吊极限能力越低；但所述夹角越大，柱体可移动的行程越小，需要加大吊装接头装置的纵深长度来满足要求，综合考虑，锁舌与水平截面的夹角为0~15°为最佳。

进一步地所述吊装接头装置内柱体的底部内安装有视频监测装置。通过视屏画面将对接处的相对位置实时传回，操作人员及时微调位置，节约工作时间。

进一步地所述顶托装置由垂直升降机和位于其上的平板组成。

进一步地所述垂直升降机为内部设有充电式遥感电控升降机。

进一步地所述所述吊装接头装置圆筒形中空结构的在上部设有盖板，盖板通过螺栓与吊装接头装置活动连接。方便将柱体安装与吊装接头装置中。

进一步地提供了一种自动定位搭载浮体无人回收实现方法，包括以下步骤：

（1）工作人员将拆卸式对接装置通过连接装置固定于浮体顶部，并将顶托装置内升降机降至最低，在母船液压吊机吊臂钢缆末端安装吊装接头装置；启动并操控母船液压吊机移动至浮体上方位置；

（2）工作人员通过安装在吊装接头装置内柱体底部的视频监测装置获得的视频画面来调整吊装接头装置和浮体相对位置，操控绞车下放吊装接头至浮体上方某位置处，并随时微调位置；