一種撞針式電纜斬?cái)鄼C(jī)構(gòu)及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械結(jié)構(gòu)，具體涉及一種用于電纜斬?cái)嗟臋C(jī)械結(jié)構(gòu)，及其在海底觀測(cè)基站中的使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從人類(lèi)能夠航海至今，由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的限制，人類(lèi)對(duì)于海洋的認(rèn)識(shí)，往往都是通過(guò)航海從船上獲得，這就決定了我們對(duì)于海洋的探索還處于表面的、片面的階段。隨著科技的發(fā)展，隨著不同國(guó)家在國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)、戰(zhàn)略等層面的迫切需求，人類(lèi)對(duì)于海洋，尤其是深海的探索呈現(xiàn)井噴式的發(fā)展。海底觀測(cè)基站(也稱(chēng)為潛標(biāo))作為深海觀測(cè)的主要手段，對(duì)其相關(guān)技術(shù)的進(jìn)行研宄，成為當(dāng)今海洋技術(shù)人員的研發(fā)的關(guān)鍵。
[0003]通俗的講，海底觀測(cè)基站由回收單元和拋棄單元構(gòu)成，由科考船布放于海底，完成長(zhǎng)期的觀測(cè)任務(wù)后(幾個(gè)月?幾年)，海底觀測(cè)基站接到船載甲板單元發(fā)出的脫鉤命令，其回收單元和拋棄單元之間分離，最終回收單元利用浮力向海面上浮，被科研人員發(fā)現(xiàn)并回收，而拋棄單元留在海底。
[0004]在一些觀測(cè)環(huán)境下，傳感器需安裝于拋棄單元中，通過(guò)電纜將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)交厥諉卧臄?shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，此時(shí)，僅憑常規(guī)的脫鉤裝置將無(wú)法分離回收單元和拋棄單元，因此有必要研發(fā)一種機(jī)構(gòu)，使其能夠簡(jiǎn)便有效地剪斷連接拋棄部分和回收部分的電纜，使海底觀測(cè)基站的拋棄部分與回收部分自行有效分離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)以上不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠簡(jiǎn)便有效地剪斷連接拋棄部分和回收部分的電纜，使海底觀測(cè)基站的拋棄部分與回收部分實(shí)現(xiàn)自行分離的撞針式電纜斬?cái)鄼C(jī)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種撞針式電纜斬?cái)鄼C(jī)構(gòu)，其包括:
[0008]電纜壓板，所述電纜壓板的下表面開(kāi)設(shè)有一用于與刀片配合的第一凹槽和一用于嵌入電纜的第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽相互垂直且組成十字形結(jié)構(gòu)，所述第一凹槽的深度大于第二凹槽的深度；
[0009]刀片盒，所述刀片盒頂部的長(zhǎng)度方向與第一凹槽平行且與電纜壓板固定連接，并且在該刀片盒與第一凹槽走向平行的其中一側(cè)面上開(kāi)設(shè)有一縱向延伸的通孔，所述刀片盒內(nèi)設(shè)有刀片，該刀片的刀刃朝上正對(duì)第一凹槽，且該刀片其中一側(cè)面上設(shè)有凸起的回位裝置，所述回位裝置通過(guò)通孔向刀片盒的外部凸出，并可在通孔內(nèi)上下滑動(dòng)，所述刀片另一側(cè)面的中部設(shè)有一刀片卡槽；所述刀片的下緣固定連接壓縮彈簧的一端，壓縮彈簧的另一端固定于刀片盒的內(nèi)底面，所述壓縮彈簧完全釋放后足以使刀片到達(dá)第一凹槽內(nèi)對(duì)電纜進(jìn)行切割；
[0010]斬纜機(jī)構(gòu)固定塊，所述斬纜機(jī)構(gòu)固定塊固定于刀片盒設(shè)有通孔的一面下部；
[0011]彈射控制盒，所述彈射控制盒與刀片盒相連通且位于遠(yuǎn)離斬纜機(jī)構(gòu)固定塊的一側(cè)；所述彈射控制盒上部固定有扳機(jī)片和刀片卡鎖；扳機(jī)片為整體呈L形的曲板，于近拐點(diǎn)處通過(guò)扳機(jī)片轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定在彈射控制盒內(nèi)側(cè)面上并以扳機(jī)片轉(zhuǎn)動(dòng)軸為軸整體轉(zhuǎn)動(dòng)，其遠(yuǎn)軸端水平放置，近軸端向下；刀片卡鎖是整體呈反Z形的曲板，于某一拐點(diǎn)處通過(guò)刀片卡鎖轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定在彈射控制盒內(nèi)側(cè)面上，并可以刀片卡鎖轉(zhuǎn)動(dòng)軸為軸整體轉(zhuǎn)動(dòng)，其遠(yuǎn)軸端可與扳機(jī)片的近軸端相扣搭，其近軸端可嵌入刀片的刀片卡槽中；扳機(jī)片和刀片卡鎖的遠(yuǎn)軸端分別通過(guò)扳機(jī)片固定簧和刀片卡鎖固定簧連接于彈射控制盒頂板；
[0012]掛鉤，所述掛鉤設(shè)置于彈射控制盒的下側(cè)，其中，掛鉤上部穿過(guò)彈射控制盒底部表面并位于彈射控制盒內(nèi)，并套有掛鉤伸縮彈簧，所述掛鉤伸縮彈簧上端與掛鉤頂部固定連接，下端與彈射控制盒內(nèi)底表面固定連接，掛鉤頂端設(shè)有正對(duì)扳機(jī)片遠(yuǎn)軸端的撞擊柱。
[0013]優(yōu)選地，所述刀片、壓縮彈簧、扳機(jī)片、刀片卡鎖、扳機(jī)片固定簧、刀片卡鎖固定簧、掛鉤、掛鉤伸縮彈簧、撞擊柱均為鈦合金材料制成。
[0014]優(yōu)選地，所述第二凹槽貫穿其所在電纜壓板的兩端。
[0015]優(yōu)選地，所述第一凹槽的深度是第二凹槽深度的1.2-1.5倍。
[0016]優(yōu)選地，所述電纜壓板為厚度在電纜直徑2倍以上的水平放置的長(zhǎng)方體，或者為半柱形體。
[0017]優(yōu)選地，所述通孔位于刀片盒某個(gè)側(cè)面露出部分的上2/3段。
[0018]優(yōu)選地，所述壓縮彈簧被完全壓縮后刀片的上緣處于刀片盒內(nèi)上1/6處。
[0019]本發(fā)明的另一目的在于提供所述的電纜斬?cái)鄼C(jī)構(gòu)在海底觀測(cè)基站中的使用方法，所述的海底觀測(cè)基站由回收單元和拋棄單元構(gòu)成，回收單元和拋棄單元之間有電纜相連；
[0020]海底觀測(cè)實(shí)驗(yàn)前，將上述的撞針式電纜斬?cái)鄼C(jī)構(gòu)利用斬纜機(jī)構(gòu)固定塊固定安裝于海底觀測(cè)基站的回收單元和拋棄單元之間的框架上，將連接回收單元和拋棄單元之間的電纜穿過(guò)所述電纜壓板的第二凹槽，電纜被電纜壓板固定拉緊，向下拉動(dòng)刀片側(cè)面的回位裝置以使刀片盒內(nèi)的壓縮彈簧處于完全壓縮狀態(tài)，同時(shí)，用張緊的鋼絲繩將海底觀測(cè)基站的回收單元和拋棄單元固定，將活動(dòng)掛鉤勾在張緊的鋼絲繩上，使活動(dòng)掛鉤保持拉緊狀態(tài)，彈射控制盒內(nèi)的掛鉤伸縮彈簧被充分壓縮；并且，將彈射控制盒內(nèi)的刀片卡鎖近軸端嵌入刀片卡槽內(nèi)，卡住該處于完全壓縮狀態(tài)的壓縮彈簧，刀片卡鎖的遠(yuǎn)軸端壓于扳機(jī)片近軸端下方；
[0021]海底觀測(cè)實(shí)驗(yàn)完成后，觀測(cè)基站接到船載數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)發(fā)出的脫鉤命令，固定回收單元和拋棄單元的鋼絲繩從張緊狀態(tài)變?yōu)樗沙跔顟B(tài)，勾連在鋼絲繩上的掛鉤被放松，在掛鉤伸縮彈簧的彈力作用下，掛鉤迅速向上彈起，用其頂部的撞擊柱撞擊扳機(jī)片遠(yuǎn)軸端，扳機(jī)片整體以扳機(jī)片轉(zhuǎn)動(dòng)軸為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，利用杠桿原理使扳機(jī)片近軸端向下轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)刀片卡鎖遠(yuǎn)軸端向下轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣利用杠桿原理使刀片卡鎖近軸端發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)脫離刀片的刀片卡槽，此時(shí)壓縮彈簧被釋放，帶動(dòng)上方的刀片向電纜壓板的第一凹槽內(nèi)彈射，將第二凹槽內(nèi)被壓緊的電纜斬?cái)?，海底觀測(cè)基站的回收單元和拋棄單元之間斷開(kāi)連接；最終回收單元利用浮力向海面上浮，而拋棄單元留在海底。
[0022]本發(fā)明所述撞針式電纜斬?cái)鄼C(jī)構(gòu)中，掛鉤拉緊時(shí)利用彈射控制盒內(nèi)的刀片卡鎖鎖住刀片，使壓縮彈簧保持壓縮狀態(tài)；掛鉤松弛后可通過(guò)回彈力撞擊扳機(jī)片帶動(dòng)刀片卡鎖脫離刀片，釋放壓縮彈簧，將刀片彈射至電纜壓板來(lái)斬?cái)嚯娎|。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過(guò)掛鉤、壓縮彈簧、刀片和彈射控制盒的配合關(guān)系，可應(yīng)用于海底觀測(cè)基站等人類(lèi)不易到達(dá)或需要遠(yuǎn)程遙控的探測(cè)設(shè)備，能夠在接到相關(guān)指令后簡(jiǎn)便有效地剪斷連接拋棄部分和回收部分的電纜，使海底觀測(cè)基站的拋棄部分與回收部分實(shí)現(xiàn)自行分離。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明的電纜斬?cái)鄼C(jī)構(gòu)的一個(gè)面的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明的電纜斬?cái)鄼C(jī)構(gòu)另一面的整體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3是本發(fā)明的電纜斬?cái)鄼C(jī)構(gòu)斬?cái)嚯娎|前的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4是本發(fā)明的電纜斬?cái)鄼C(jī)構(gòu)斬?cái)嚯娎|后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0029]1、刀片盒；11、通孔；12、刀片；121、回位裝置；122、刀片卡槽；13、壓縮彈簧；2、電纜壓板；21、第一凹槽；22、第二凹槽；3、掛鉤；31、掛鉤伸縮彈簧；32、撞擊柱；4、彈射控制盒；41、板機(jī)片；411、板機(jī)片固定費(fèi)；412、板機(jī)片轉(zhuǎn)動(dòng)軸；42、刀片卡鎖；421、刀片卡鎖固定簧；422、刀片卡鎖轉(zhuǎn)動(dòng)軸；5、斬纜機(jī)構(gòu)固定塊；6、電纜。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。其中，附圖僅用于示例性說(shuō)明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對(duì)本專(zhuān)利的限制；為了更好地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可能省略是可以理解的。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例的附圖中相同或相似的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)相同或相似的部件；在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，若有術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“頂部”、“底部”、“豎直”、“水平”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的用語(yǔ)僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專(zhuān)利的限制。
[0032]如圖1、2所示，本發(fā)明的電纜斬?cái)鄼C(jī)構(gòu)主要由刀片盒1、電纜壓板2、彈射控制盒4和活動(dòng)掛鉤3組成；電纜壓板2為厚度在電纜直徑2倍以上的水平放置的長(zhǎng)方體(也可以為圖1所示的半柱形結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)，只要保證存在一可以開(kāi)設(shè)二個(gè)凹槽的平面且滿(mǎn)足凹槽的深度要求即可)，在長(zhǎng)方體下表面開(kāi)有相互垂直的十字形凹槽，其中較深的凹槽21深度是較淺的凹槽22深度的1.2-1.5倍，較淺的凹槽22寬度足以使電纜嵌入；刀片盒I頂部的長(zhǎng)度方向與較深的凹槽21平行并與電纜壓板2固定連接，例如可以將刀片盒I頂部固定于較深的凹槽21的兩端部或者兩端部的外側(cè)。
[0033]刀片盒I某個(gè)與較深的凹槽21的走向平行的側(cè)面露出部分的上2/3段設(shè)有縱向延伸的通孔11 ;刀片盒I內(nèi)部設(shè)有刀片12，刀片12刀刃朝上正對(duì)較深凹槽21，刀片12 —面上設(shè)有凸起的圓柱形或棱柱形回位裝置121，回位裝置121穿過(guò)通孔11向刀片盒I外部凸出，并可在通孔11內(nèi)上下滑動(dòng)，刀片12另一面中部設(shè)有一刀片卡槽122 (優(yōu)選設(shè)計(jì)成遠(yuǎn)離刀片卡鎖42近軸端的一側(cè)向上傾斜，以保證刀片卡槽122與刀片卡鎖42的配合穩(wěn)固)；刀片12下緣固定連接強(qiáng)力壓縮彈簧13，強(qiáng)力壓縮彈簧13被完全壓縮后刀片12上緣處于刀片盒I內(nèi)上1/6(即刀刃距離刀片盒I的頂部距離為整個(gè)刀片盒I的高度的1/6)處，而強(qiáng)力壓縮彈簧13完全釋放后足以使刀片12到達(dá)較深的凹槽21內(nèi)；強(qiáng)力壓縮彈簧13下端固定于刀片盒I內(nèi)底表面上。為了方便安裝，刀片可以固定在一刀片連接件上，上述的壓縮彈簧13與該刀片連接件固定連接，同時(shí)在該刀片連接件上設(shè)置刀片卡槽122