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CN108622340B - 一种用于潜器水下充电的装置及其实现方法 - Google Patents

一种用于潜器水下充电的装置及其实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于潜器水下充电的装置及其实现方法，包括充电基座模块，所述充电基座模块成直角形结构，并在其垂直的直角边内侧安装有充电插座和钢丝绳连接头，其水平的直角边上安装充电夹具模块，所述充电夹具模块通过钢丝绳与充电基座模块上的钢丝绳连接头连接，所述充电夹具模块内部安装有液压锁紧机构，同时位于充电夹具模块内部还安装有充电接头模块，所述充电接头模块头部与充电插座连接。本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过核动力潜水器布放ROV操作该水下充电装置为常规潜器在水下进行充电，可以有效增加潜器水下作业时长，降低潜器暴露率，有利于潜器执行隐蔽性作业任务。

Description

一种用于潜器水下充电的装置及其实现方法
技术领域
本发明涉及技术水下充电技术领域，尤其是一种用于潜器水下充电的装置及其实现方法。
背景技术
常规潜器在水下航行时靠蓄电池提供电能，能量耗尽以后需要给蓄电池充电。目前常规潜器电池能源补给大致可以分为两种情形：第一种情况是潜器在停靠码头时，由码头充电站提供直流充电电源；第二种情况是潜器在海上航行过程中依靠自身携带的发电机给蓄电池充电，潜器须浮出水面或在水下数米水深处升起通气管。这两种方式都需要潜器长时间中止水下作业任务，很大程度上降低了潜器的作业效率，同时对于一些特殊性质的作业任务来说，水面充电还会暴露潜器位置。如果潜器能够在水下完成充电，那么就可以大大提高作业效率，同时避免潜器暴露，更加有利于执行隐蔽任务。
核动力潜水器在输出功率充足的情况下，可在水下给常规潜器充电，从而保证潜器的水下作业时长。通过核动力潜水器给常规潜器供电，能够减少潜器水面航行时间，增加潜器的水下续航力，降低潜器的暴露率，因此潜器水下充电具有十分重大的意义。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种用于潜器水下充电的装置及其实现方法，从而可以有效增加潜器水下作业时长，降低潜器暴露率，有利于潜器执行隐蔽性的作业任务。
本发明所采用的技术方案如下：
一种用于潜器水下充电的装置，包括充电基座模块，所述充电基座模块成直角形结构，并在其垂直的直角边内侧安装有充电插座和钢丝绳连接头，其水平的直角边上安装充电夹具模块，所述充电夹具模块通过钢丝绳与充电基座模块上的钢丝绳连接头连接，所述充电夹具模块内部安装有液压锁紧机构，同时位于充电夹具模块内部还安装有充电接头模块，所述充电接头模块头部与充电插座连接。
其进一步技术方案在于：
所述充电基座模块和充电夹具模块预制在潜器上。
所述充电接头模块搭载在核动力潜水器上。
所述充电基座模块的垂直的直角边内侧安装有对称的两个充电插座，在充电插座外侧对称安装钢丝绳连接头。
所述充电夹具模块的结构为：包括夹具框架，所述夹具框架的顶部安装有多个ROV对接头，所述ROV对接头上设置有ROV对接凹槽，所述夹具框架的一端安装有绞车，所述绞车上安装钢丝绳；所述夹具框架的内侧安装有固定基座，所述固定基座上安装有液压锁紧机构，所述充电接头模块的两侧开有与液压锁紧机构连接的锁紧机构对接凹槽，充电接头模块头部设置有充电接头，尾部设置有水密电缆。
一种用于潜器水下充电的装置的实现方法，包括如下操作步骤：
第一步：核动力潜水器航行至潜器正下方，潜器打开充电舱门，推出充电基座模块和充电夹具模块；
第二步：核动力潜水器布放作业级ROV航行至潜器充电夹具模块上方，通过ROV对接头完成与充电夹具模块的对接；
第三步：ROV通过液压驱动绞车释放钢丝绳，ROV携带充电夹具模块返回核动力潜水器，并与核动力潜水器搭载的充电接头模块对接；
第四步：液压锁紧机构和锁紧机构对接凹槽配合，充电夹具模块即可夹紧充电接头模块；
第五步：在钢丝绳的导向下，充电接头与充电插座完全对接，开始给潜器充电；
第六步：充电完成后，绞车放绳，ROV携带充电夹具模块和充电接头模块返回核动力潜水器回收充电接头模块；
第七步：绞车收绳，ROV携带充电夹具模块航行至潜器充电基座模块，回收充电夹具模块，ROV返回核动力潜水器；
第八步：潜器收回充电基座模块和充电夹具模块，关闭充电舱门，继续执行作业任务。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过核动力潜水器布放ROV操作该水下充电装置为常规潜器在水下进行充电，可以有效增加潜器水下作业时长，降低潜器暴露率，有利于潜器执行隐蔽性作业任务。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明充电基座模块的结构示意图。
图3为本发明充电夹具模块的结构示意图。
图4为本发明液压锁紧机构的结构示意图。
图5为本发明充电接头模块的结构示意图。
其中：1、充电基座模块；101、充电插座；102、钢丝绳连接头；2、充电夹具模块；201、夹具框架；202、ROV对接头；203、ROV对接凹槽；204、钢丝绳；205、绞车；206、液压锁紧机构；207、固定基座；3、充电接头模块；301、充电接头；302、锁紧机构对接凹槽；303、水密电缆。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例的用于潜器水下充电的装置，包括充电基座模块1，充电基座模块1成直角形结构，并在其垂直的直角边内侧安装有充电插座101和钢丝绳连接头102，其水平的直角边上安装充电夹具模块2，充电夹具模块2通过钢丝绳204与充电基座模块1上的钢丝绳连接头102连接，充电夹具模块2内部安装有液压锁紧机构206，同时位于充电夹具模块2内部还安装有充电接头模块3，充电接头模块3头部与充电插座101连接。
充电基座模块1和充电夹具模块2预制在潜器上。
充电接头模块3搭载在核动力潜水器上。
充电基座模块1的垂直的直角边内侧安装有对称的两个充电插座101，在充电插座101外侧对称安装钢丝绳连接头102
充电夹具模块2的结构为：包括夹具框架201，夹具框架201的顶部安装有多个ROV对接头202，ROV对接头202上设置有ROV对接凹槽203，夹具框架201的一端安装有绞车205，绞车205上安装钢丝绳204；夹具框架201的内侧安装有固定基座207，固定基座207上安装有液压锁紧机构206，充电接头模块3的两侧开有与液压锁紧机构206连接的锁紧机构对接凹槽302，充电接头模块3头部设置有充电接头301，尾部设置有水密电缆303。
本实施例用于潜器水下充电的装置的实现方法，包括如下操作步骤：
第一步：核动力潜水器航行至潜器正下方，潜器打开充电舱门，推出充电基座模块1和充电夹具模块2；
第二步：核动力潜水器布放作业级ROV航行至潜器充电夹具模块2上方，通过ROV对接头202完成与充电夹具模块2的对接；
第三步：ROV通过液压驱动绞车205释放钢丝绳204，ROV携带充电夹具模块2返回核动力潜水器，并与核动力潜水器搭载的充电接头模块3对接；
第四步：液压锁紧机构206和锁紧机构对接凹槽302配合，充电夹具模块2即可夹紧充电接头模块3；
第五步：在钢丝绳204的导向下，充电接头301与充电插座101完全对接，开始给潜器充电；
第六步：充电完成后，绞车205放绳，ROV携带充电夹具模块2和充电接头模块3返回核动力潜水器回收充电接头模块3；
第七步：绞车205收绳，ROV携带充电夹具模块2航行至潜器充电基座模块1，回收充电夹具模块2，ROV返回核动力潜水器；
第八步：潜器收回充电基座模块1和充电夹具模块2，关闭充电舱门，继续执行作业任务。
本发明的具体结构为：由充电基座模块1、充电夹具模块2和充电接头模块3三部分组成。充电基座模块1和充电夹具模块2预制在潜器上，需要充电时打开舱门推出；充电接头模块3搭载在核动力潜水器上，需要时由作业级ROV携带充电夹具模块2配合使用。充电基座模块1包括充电插座101和钢丝绳连接头102，充电夹具模块2搭载在充电基座模块1上，并通过钢丝绳204相连；充电夹具模块2包括框架、对接头、绞车205和液压锁紧机构206；充电接头模块3包括充电接头301、水密电缆303和对接凹槽。充电夹具模块2的液压锁紧机构206与充电接头模块3的对接凹槽相配合。作业级ROV由核动力潜水器布放，完成具体的充电作业操作。
实际使用过程中：
常规潜器需要充电时，核动力潜水器航行至潜器正下方，潜器打开充电舱门，推出充电基座模块1和充电夹具模块2。核动力潜水器布放作业级ROV航行至潜器充电夹具模块2上方，通过ROV对接头202完成与充电夹具的对接。ROV通过液压驱动钢丝绳绞车205释放钢丝绳，ROV携带充电夹具模块2返回核动力潜水器，并与核动力潜水器搭载的充电接头模块3对接，液压锁紧机构206和锁紧机构对接凹槽302配合，充电夹具模块2即可夹紧充电接头模块3。核动力潜水器布放连接充电接头模块3的水密电缆303，钢丝绳绞车205收绳，ROV携带充电夹具模块2和充电接头模块3航行至潜器充电基座模块1。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (2)

1.一种用于潜器水下充电的装置，其特征在于：包括充电基座模块(1)，所述充电基座模块(1)成直角形结构，并在其垂直的直角边内侧安装有充电插座(101)和钢丝绳连接头(102)，其水平的直角边上安装充电夹具模块(2)，所述充电夹具模块(2)通过钢丝绳(204)与充电基座模块(1)上的钢丝绳连接头(102)连接，所述充电夹具模块(2)内部安装有液压锁紧机构(206)，同时位于充电夹具模块(2)内部还安装有充电接头模块(3)，所述充电接头模块(3)头部与充电插座(101)连接；所述充电基座模块(1)和充电夹具模块(2)预制在潜器上；所述充电接头模块(3)搭载在核动力潜水器上；所述充电基座模块(1)的垂直的直角边内侧安装有对称的两个充电插座(101)，在充电插座(101)外侧对称安装钢丝绳连接头(102)；所述充电夹具模块(2)的结构为：包括夹具框架(201)，所述夹具框架(201)的顶部安装有多个ROV对接头(202)，所述ROV对接头(202)上设置有ROV对接凹槽(203)，所述夹具框架(201)的一端安装有绞车(205)，所述绞车(205)上安装钢丝绳(204)；所述夹具框架(201)的内侧安装有固定基座(207)，所述固定基座(207)上安装有液压锁紧机构(206)，所述充电接头模块(3)的两侧开有与液压锁紧机构(206)连接的锁紧机构对接凹槽(302)，充电接头模块(3)头部设置有充电接头(301)，尾部设置有水密电缆(303)。
2.一种利用权利要求1所述的用于潜器水下充电的装置的实现方法，其特征在于：包括如下操作步骤：
第一步：核动力潜水器航行至潜器正下方，潜器打开充电舱门，推出充电基座模块(1)和充电夹具模块(2)；
第二步：核动力潜水器布放作业级ROV航行至潜器充电夹具模块(2)上方，通过ROV对接头(202)完成与充电夹具模块(2)的对接；
第三步：ROV通过液压驱动绞车(205)释放钢丝绳(204)，ROV携带充电夹具模块(2)返回核动力潜水器，并与核动力潜水器搭载的充电接头模块(3)对接；
第四步：液压锁紧机构(206)和锁紧机构对接凹槽(302)配合，充电夹具模块(2)即可夹紧充电接头模块(3)；
第五步：在钢丝绳(204)的导向下，充电接头(301)与充电插座(101)完全对接，开始给潜器充电；
第六步：充电完成后，绞车(205)放绳，ROV携带充电夹具模块(2)和充电接头模块(3)返回核动力潜水器回收充电接头模块(3)；
第七步：绞车(205)收绳，ROV携带充电夹具模块(2)航行至潜器充电基座模块(1)，回收充电夹具模块(2)，ROV返回核动力潜水器；
第八步：潜器收回充电基座模块(1)和充电夹具模块(2)，关闭充电舱门，继续执行作业任务。
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