一種深海載人潛器液壓鏈鋸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及深海巖石取樣裝置，具體涉及一種深海載人潛器液壓鏈鋸。
【背景技術(shù)】
[0002]世界海洋總面積約3.61億平方千米，海底地殼中有極其豐富的礦產(chǎn)資源，如多金屬結(jié)核、富鈷結(jié)殼、多金屬硫化物等礦石資源，現(xiàn)階段陸地資源日益枯竭，人類越來越重視深海礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，2012年6月15 — 20日，“蛟龍”號載人潛器完成7000米級海試。最大下潛深度達(dá)7062米。7000米海試成功標(biāo)志著中國具備了在全球99.8%的海洋深處開展科學(xué)研究、資源勘探的能力。針對海底的采樣現(xiàn)階段多數(shù)使用海底巖芯取樣機(jī)進(jìn)行鉆探取樣?？v觀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，國外研制的可用于搭載的取芯器都是專用工具，與我國蛟龍?zhí)栞d人潛水器接口不匹配；國內(nèi)研制的7000m鈷結(jié)殼鉆機(jī)由于各種原因一直未實現(xiàn)與蛟龍?zhí)枬撍鞯钠ヅ渥鳂I(yè)，除重量太大外，由于巖心取樣器結(jié)構(gòu)和工作方式的限制，易發(fā)生鉆頭卡在礦石中的現(xiàn)象，易發(fā)生危險；又由于鉆頭為管狀結(jié)構(gòu)，取出的礦石樣本形狀大小無法自主調(diào)節(jié)，還需進(jìn)一步進(jìn)行升級改造和優(yōu)化，在實際應(yīng)用中尚未有相關(guān)報道。
[0003]綜上，現(xiàn)有的在深海環(huán)境下礦石的取樣設(shè)備具有取樣困難、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、切割深度低、操作復(fù)雜等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種金剛石鏈鋸的切割形式、方便搭載，傳動結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單、維護(hù)方便、安全可靠、作業(yè)范圍廣同時安全性高。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種深海載人潛器液壓鏈鋸，主要包括密封外殼、液壓馬達(dá)、上擋版、下?lián)醢濉⒖ㄦI、鋸板、切割鏈條，防沖板，所述液壓馬達(dá)通過法蘭盤固定在密封外殼內(nèi)部，液壓馬達(dá)采用擺線式液壓馬達(dá)驅(qū)動，轉(zhuǎn)速600r/min的情況下扭矩可達(dá)13N.M?15N.m，該馬達(dá)體積小，重量輕，外形比同樣扭矩的其他類型馬達(dá)小得多，且轉(zhuǎn)速范圍廣，可無級調(diào)速，安裝方便，投資費(fèi)用低，轉(zhuǎn)動慣量小，負(fù)載下易啟動。上、下?lián)醢蹇ê虾蠊潭ㄔ诿芊馔鈿で岸?；位于下?lián)醢宓膬?nèi)壁上端設(shè)置有凸臺，在凸臺上開有卡槽，所述上擋板上端開有滑槽I，在所述鋸板相應(yīng)位置開有滑槽II，所述卡鍵由上至下依次平行設(shè)置有橫鍵1、橫鍵I1、橫鍵III，在橫鍵III下端固定連接彈簧；
[0007]所述卡鍵穿過滑槽I和滑槽I1、并進(jìn)入卡槽旋轉(zhuǎn)90°將鋸板固定在上下?lián)醢逯g，上擋板卡在橫鍵I和橫鍵II之間，鋸板固定在橫鍵III和下?lián)醢宓耐古_之間，彈簧與下?lián)醢褰佑|；在深海進(jìn)行切割作業(yè)時，若出現(xiàn)鏈鋸卡死，或鋸鏈斷裂卡住鏈板等危險情況時，先將液壓驅(qū)動關(guān)閉，使用開關(guān)機(jī)械手將連接鍵取出，鏈板和鋸鏈與鏈鋸本體脫離，實現(xiàn)安全拋棄，取出方式同安裝方式相同，按下旋鈕并旋轉(zhuǎn)九十度，將卡鍵對準(zhǔn)凹槽取出即可。連接鍵與滑槽采用間隙配合，連接鍵尺寸略小于滑槽，不需要精確對位，降低機(jī)械手操作難度。
[0008]所述液壓馬達(dá)的輸出軸通過聯(lián)軸器連接有花鍵軸，花鍵軸穿過密封外殼前端蓋以及下?lián)醢?，在花鍵軸前端固定有鏈輪，采用花鍵配合的方式，接觸面積大，承載能力高，定心性能和導(dǎo)向性能好，有效避免了震動；鏈輪采用液晶高分子材料，選用酚醛硫醚一一RTP1300系列，其耐化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)，適用于深海機(jī)械結(jié)構(gòu)。且具有很好的自潤滑性能，不需油潤滑，防止油液污染海水。
[0009]所述切割鏈條纏繞在鏈輪和鋸板上；鏈鋸選擇金剛石鋸鏈，其耐腐蝕性好，硬度高，可以迅速穩(wěn)定的實現(xiàn)深海巖石切割采樣的作業(yè)要求。
[0010]所述防沖板為弧形通過連接桿鉸接在下?lián)醢鍌?cè)面，當(dāng)鏈鋸進(jìn)行切割工作前，將防沖板調(diào)節(jié)至90度位置，同時用一個球型插接結(jié)構(gòu)固定防沖板，保護(hù)在海底環(huán)境中不被水流沖倒影響切割工作。此時防沖板可阻擋因鏈鋸高速轉(zhuǎn)動帶起的水流和石渣，同時擋流的水流對鋸鏈起到一定的冷卻作用。當(dāng)鏈鋸?fù)瓿晒ぷ鲿r，開關(guān)機(jī)械手將防沖板角度調(diào)節(jié)，將其平行放置，此時作為支撐板，可將鏈鋸一定角度擺置于潛器采樣籃上。所述液壓鏈鋸搭載于潛器采樣籃內(nèi)。
[0011]所述卡槽是由側(cè)壁與底壁圍成的圓柱狀空間，在側(cè)壁上開有凹槽，所述凹槽橫截面形狀與橫鍵配合，凹槽的下壁高于卡槽底壁。
[0012]進(jìn)一步的，密封外殼后端蓋上開有液壓補(bǔ)償管孔和液壓馬達(dá)進(jìn)出油管孔，通過油管與潛器液壓源相連，無需油栗、電機(jī)、液壓站等復(fù)雜配套設(shè)備。與潛器連接配套，不存在取芯器與潛器接口不匹配問題。
[0013]進(jìn)一步的，所述密封外殼的前后端蓋處采用靜密封設(shè)計，接觸部設(shè)置至少一道“O”形橡膠圈。
[0014]進(jìn)一步的，所述花鍵軸與前端蓋接觸部設(shè)置旋轉(zhuǎn)組合密封圈。該旋轉(zhuǎn)組合密封為雙作用旋轉(zhuǎn)密封，密封壓力可達(dá)30MP，可實現(xiàn)輸出軸轉(zhuǎn)動時的動態(tài)密封。
[0015]進(jìn)一步的，所述聯(lián)軸器與液壓馬達(dá)輸出軸連接處配置兩個重載軸承，用于承受深海環(huán)境中軸向和徑向較大載荷。
[0016]進(jìn)一步的，所述的密封罩外層設(shè)置有爪持把手，采用插接組成形式，可將把手拆分，攜帶方便；所述把手上方設(shè)置有便于機(jī)械手爪夾的卡槽。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]本裝置針對潛器深海資源勘探的要求采用帶有金剛石鋸片的鏈傳動切割形式，傳動機(jī)構(gòu)簡單，切割操作靈活，切割深度大；通過7000米級載人潛水器機(jī)械手操作，采用液壓驅(qū)動，通過潛器HID水下燈及3CCD攝像機(jī)等照明設(shè)備和攝像設(shè)備的配合，有效提高深海鏈鋸水下施工時的精確性和安全性，解決了現(xiàn)有礦石取樣設(shè)備取樣困難、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、切割深度低、操作復(fù)雜等問題，具有操作簡單、維護(hù)方便、安全可靠等特點。
【附圖說明】
[0019]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。
[0020]圖1:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2:為本發(fā)明A-A向剖視圖。
[0022]圖3:為本發(fā)明B-B向剖視圖。
[0023]圖4:為本發(fā)明的C-C向剖視圖。
[0024]圖5:為下?lián)醢褰Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖6:為卡鍵正視圖。
[0026]圖7:為卡鍵左視圖。
[0027]附圖中:密封外殼-1、液壓馬達(dá)-2、上擋版-3、下?lián)醢?4、卡鍵-5、鋸板_6、切割鏈條_7，防沖板-8，法蘭盤-9、橫鍵1-10、橫鍵I1-11、橫鍵II1-12、彈簧-13、聯(lián)軸器-14、花鍵軸-15，鏈輪-16，液壓補(bǔ)償管孔-17，液壓馬達(dá)進(jìn)出油管孔-18，壓力補(bǔ)償器-19，爪持把手-20，重載軸承-21、卡槽22、凸臺-23。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029]如圖1一一圖7所示，一種深海載人潛器液壓鏈鋸，主要包括密封外殼1、液壓馬達(dá)2、上擋版3、下?lián)醢?、卡鍵5、鋸板6、切割鏈條7，防沖板8，所述液壓馬達(dá)2通過法蘭盤9固定在密封外殼I內(nèi)部，上、下?lián)醢蹇ê虾蠊潭ㄔ诿芊馔鈿前端；位于下?lián)醢?4)的內(nèi)壁上端設(shè)置有凸臺23，在凸臺23上開有卡槽22，所述上擋板3上端開有滑槽I，在所述鋸板相應(yīng)位置開有滑槽II，所述卡鍵5由上至下依次平行設(shè)置有橫鍵I 10、橫鍵II 11、橫鍵III12，在橫鍵III12下端固定連接彈簧13