專利名稱：用于深水打撈的浮筒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種打撈裝置，尤其涉及一種用于深水打撈的浮筒裝置。
背景技術(shù)：
打撈浮筒是產(chǎn)生水浮力的一種容器，四周密封，浸沒在水中能產(chǎn)生巨大浮力，用于 打撈沉物。目前，打撈浮筒有硬式和軟式兩種。硬式打撈浮筒是用鋼板焊成，呈柱狀，分三 個艙，中間為空氣艙，用來保持浮力，另外兩個是壓力艙，充水后沉入海底，打撈沉物時，讓 硬式浮筒沉入海底，系在沉物上，再將壓力艙排空，沉物就能浮起。軟式打撈浮筒是用橡膠 布和尼龍制造，用空氣壓縮機(jī)對軟式浮筒充入壓縮空氣，充氣后它自然成形。但無論是硬式 浮筒還是軟式浮筒，只能用于淺水中沉物的打撈，不能解決深水沉物的打撈。對于深水沉物 普遍采用起重船來進(jìn)行打撈，起重船可以較好的完成深水打撈作業(yè)。但是，運用起重船對沉 物進(jìn)行打撈的費用比較高，普通的沉物價值相對較小，起重船的打撈使用成本往往高于打 撈出來的沉物價值，且起重船的調(diào)用也會存在一定難度，長途移動耗時較長，很難滿足沉物 打撈的實時性要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種便 于移動的，適用于深水打撈的浮筒裝置。本實用新型為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案是用于深水打撈的浮筒裝 置，它包括有打撈浮筒，打撈浮筒上設(shè)有端口，端口處設(shè)有水泵，水泵旁邊設(shè)有壓力傳感器 B,打撈浮筒內(nèi)安設(shè)有壓力傳感器A，壓力傳感器A和壓力傳感器B通過控制線與下位機(jī)連 接，下位機(jī)與母船上的CPU連接，水泵與水泵控制系統(tǒng)連接，水泵控制系統(tǒng)通過PLC控制， PLC與母船上的CPU連接；打撈浮筒、水泵、壓力傳感器A、壓力傳感器B、下位機(jī)和水泵控制 系統(tǒng)安設(shè)在集裝箱框架內(nèi)，集裝箱框架下部設(shè)有夾具燕尾鎖，夾具燕尾鎖通過鋼絲繩與母 船上的液壓板式起重機(jī)連接。所述的用于深水打撈的浮筒裝置還包括有ROV，ROV通過控制線與母船上的CPU及 顯示器連接。所述的ROV位于集裝箱框架外。R0V，即水下機(jī)器人(remote operated vehicle)，系統(tǒng)組成包括動力推進(jìn)器、遙 控電子通訊裝置、彩色攝像頭、攝像俯仰云臺、用戶外圍傳感器接口、實時在線顯示單元、導(dǎo) 航定位裝置、自動舵手導(dǎo)航單元、輔助照明燈和凱夫拉零浮力拖纜等單元部件。所述的水泵控制系統(tǒng)包括220V直流電源、2個接觸器、2個常開按鈕、2個常閉按 鈕、2個直流電動機(jī)，220V直流電源與熔斷器和熱繼電器串聯(lián)后分兩個支路，第一支路與接 觸器KMl的吸引線圈、接觸器KM2的常閉開關(guān)、常閉按鈕SB1、接觸器KMl的自鎖電路串聯(lián)后 再串聯(lián)直流電動機(jī)Ml、接觸器KMl的常開開關(guān)和直流電動機(jī)M2、接觸器KM2的常開開關(guān)組 成的并聯(lián)電路，所述的接觸器KMl的自鎖電路是由常開按鈕SB3和接觸器KMl的常開開關(guān) 并聯(lián)而成；第二支路與接觸器KM2的吸引線圈、接觸器KMl的常閉開關(guān)、常閉按鈕SB2、接觸器KM2的自鎖電路串聯(lián)后再串聯(lián)直流電動機(jī)Ml、接觸器KMl的常開開關(guān)和直流電動機(jī)M2、 接觸器KM2的常開開關(guān)組成的并聯(lián)電路，所述的接觸器KM2的自鎖電路是由常開按鈕SB4 和接觸器KM2的常開開關(guān)并聯(lián)而成。其工作原理按下常開按鈕SB3，接觸器KMl的吸引線 圈得電，接觸器KMl的常開開關(guān)閉合，接觸器KMl的常閉開關(guān)斷開，直流電動機(jī)Ml工作，水 泵將海水打入打撈浮筒，打撈浮筒下沉；按下常開按鈕SB2，接觸器KM2的吸引線圈得電，接 觸器KM2的常開開關(guān)閉合，接觸器KM2的常閉開關(guān)斷開，直流電動機(jī)M2工作，水泵將打撈浮 筒里的水壓出，打撈浮筒上浮。所述的水泵控制系統(tǒng)通過改變交流電機(jī)的連接方式改變交流電動機(jī)的正轉(zhuǎn)與反 轉(zhuǎn)，它包括380V交流電源、2個接觸器、熔斷器和交流電動機(jī)，380V交流電源A、B、C三相分 別通過三級刀開關(guān)、熔斷器后，一個支路與接觸器KM3的主觸頭連接后與交流電動機(jī)M3連 接，另一個支路與接觸器KM4的主觸頭連接后與交流電動機(jī)M3連接；A相通過熔斷器、熱繼 電器后分兩個支路，第一支路通過接觸器KM3的吸引線圈、接觸器KM4的常閉開關(guān)后與常開 按鈕SB6和接觸器KM3的常開開關(guān)組成的并聯(lián)串聯(lián)，串聯(lián)后與常閉按鈕SB5連接，再回到 B相，B相的連接點位于熔斷器和接觸器的主觸頭之間，第二支路通過接觸器KM4的吸引線 圈、接觸器KM3的常閉開關(guān)后與常開按鈕SB7和接觸器KM4的常開開關(guān)組成的并聯(lián)串聯(lián)，串 聯(lián)后與常閉按鈕SB5連接，再回到B相，B相的連接點位于熔斷器和主觸頭之間。其工作原 理按下常開按鈕SB6，接觸器KM3的吸引線圈得電，接觸器KM3的主觸頭和常開開關(guān)閉合， 接觸器KM3的常閉開關(guān)斷開，電動機(jī)M3正轉(zhuǎn)工作，水泵將海水打入打撈浮筒，打撈浮筒下 沉；按下常開按鈕SB7，接觸器KM4的吸引線圈得電，接觸器KM4的主觸頭和常開開關(guān)閉合， 接觸器KM4的常閉開關(guān)斷開，電動機(jī)M3反轉(zhuǎn)工作，水泵將打撈浮筒里的水壓出，打撈浮筒上 浮。本實用新型的有益效果在于1、設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單。2、特別適用于深水沉物的打 撈。3、成本低，便于推廣。4、裝置放于集裝箱框架內(nèi)，便于移動。

圖1是本實用新型的深水打撈作業(yè)示意圖圖2是本實用新型實施例1的水泵控制系統(tǒng)的電氣圖圖3是本實用新型實施例1的PLC外部接線圖圖4是本實用新型實施例1的PLC梯形圖圖5是本實用新型實施例2的水泵控制系統(tǒng)的電氣圖圖6是本實用新型實施例2的PLC外部接線圖圖7是本實用新型實施例2的PLC梯形圖圖8是本實用新型控制結(jié)構(gòu)框圖圖中1.液壓板式起重機(jī)，2.鋼絲繩，3.打撈浮筒，4.集裝箱框架，5.壓力傳感 器A，7.壓力傳感器B，8.端口，9.水泵，10.夾具燕尾鎖，11.控制線，12. R0V，13.母船，23、 30.接觸器KMl的常開開關(guān)，24、28.接觸器KM2的常開開關(guān)，26. 220V直流電源，27.熔斷 器，32.接觸器KMl的常閉開關(guān)，33.接觸器KM2的常閉開關(guān)，34.接觸器KM2的吸引線圈， 35.接觸器KMl的吸引線圈，36.熱繼電器，371^輸入端，38 ^.第一輸入口，39. PLC第二 輸入口，40. PLC輸出端，41. PLC第一輸出口，42.電源，43. PLC第四輸入口，44. PLC第三輸入口，45.西門子S7-200PLC，46.PLC第二輸出口，53.三級刀開關(guān)，54.接觸器KM3的主觸頭， 55.接觸器KM4的主觸頭，58.接觸器KM4的常閉開關(guān)，59.接觸器KM3的吸引線圈，60.接 觸器KM3的常開開關(guān)，62.接觸器KM4的常開開關(guān)，63.接觸器KM3的常閉開關(guān)，64.接觸器 KM4的吸引線圈，M1、M2.直流電動機(jī)，M3.交流電動機(jī)，SB1、SB2、SB5.常閉按鈕，SB3、SB4、 SB6、SB7.常開按鈕。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型的實施例。參見圖1，用于深水打撈的浮筒裝置包括有打撈浮筒3，打撈浮筒3上設(shè)有端口 8， 端口 8處設(shè)有水泵9，水泵9旁邊設(shè)有壓力傳感器B7，浮筒內(nèi)安設(shè)有壓力傳感器A7，壓力傳 感器A和壓力傳感器B通過控制線11與下位機(jī)連接，下位機(jī)與母船13上的CPU連接，水泵 與水泵控制系統(tǒng)連接，水泵控制系統(tǒng)通過PLC控制，PLC與母船上的CPU連接；打撈浮筒、水 泵、壓力傳感器A、壓力傳感器B、下位機(jī)和水泵控制系統(tǒng)安設(shè)在集裝箱框架4內(nèi)，集裝箱框 架4下部設(shè)有夾具燕尾鎖10，夾具燕尾鎖通過鋼絲繩2與母船上的液壓板式起重機(jī)1連接。 所述的用于深水打撈的浮筒裝置還包括有ROV 12，ROV通過控制線與母船上的CPU及顯示 器連接，且所述的ROV位于集裝箱框架外。所述的水泵控制系統(tǒng)通過PLC控制，PLC采用西 門子S7-200PLC 45，PLC與母船上的CPU連接。根據(jù)壓力傳感器A測量值估算浮筒水下深度的時候，按下述公式計算ρ 液=ρ 液 gh估算浮筒內(nèi)部液體壓縮性的時候，按下述公式計算β = -(Δν/ν0)/Δρ其中Vtl——壓力變化前的體積；Δ ρ——壓力變化值；Δ V——在Δ ρ的作用下液體體積的變化值。作業(yè)過程首先采用液壓板式起重機(jī)將放有打撈浮筒的集裝箱框架吊放入水中， 工作人員根據(jù)壓力傳感器的測量信息控制水泵控制系統(tǒng)，水泵將水壓入打撈浮筒，整個打 撈浮筒裝置沉入水底；然后水面工作人員通過ROV觀察水下情況搜尋沉物，并確定需要被 打撈的沉物的位置，夾具將沉物固定；最后工作人員遠(yuǎn)程遙控水泵控制系統(tǒng)讓水從打撈浮 筒內(nèi)部排出，打撈浮筒上浮直至水面，液壓板式起重機(jī)輔助將沉物吊放到母船上。實施例1參見圖1、圖2、圖3、圖4和圖8，采用220V直流電源對兩個接觸器、兩個直流電動 機(jī)進(jìn)行控制，實現(xiàn)打撈浮筒注水和放水，以達(dá)到打撈浮筒下沉和上升的目的。所述的水泵控 制系統(tǒng)原理圖如圖2所示，主要包括有220V直流電源、2個接觸器、2個常開按鈕、2常閉按 鈕、2個直流電動機(jī)Ml、. M2，220V直流電源26與熔斷器27和熱繼電器36串聯(lián)后分兩個支 路，第一支路與接觸器KMl的吸引線圈35、接觸器KM2的常閉開關(guān)33、常閉按鈕SB1、接觸器 KMl的自鎖電路串聯(lián)后再串聯(lián)直流電動機(jī)Ml、接觸器KMl的常開開關(guān)23和直流電動機(jī)M2、 接觸器KM2的常開開關(guān)24組成的并聯(lián)電路，接觸器KMl的自鎖電路是由常開按鈕SB3和接 觸器KMl的常開開關(guān)30并聯(lián)而成；第二支路與接觸器KM2的吸引線圈34、接觸器KMl的常 閉開關(guān)32、常閉按鈕SB2、接觸器KM2的自鎖電路串聯(lián)后再串聯(lián)直流電動機(jī)Ml、接觸器KMl的常開開關(guān)23和直流電動機(jī)M2、接觸器KM2的常開開關(guān)24組成的并聯(lián)電路，接觸器KM2的 自鎖電路是由常開按鈕SB4和接觸器KM2的常開開關(guān)28并聯(lián)而成。其工作原理按下常開 按鈕SB3，接觸器KMl的吸引線圈得電，接觸器KMl的常開開關(guān)閉合，接觸器KMl的常閉開 關(guān)斷開，電動機(jī)Ml工作，水泵將水打入打撈浮筒，打撈浮筒下沉；按下常開按鈕SB2，接觸器 KM2的吸引線圈得電，接觸器KM2的常開開關(guān)閉合，接觸器KM2的常閉開關(guān)斷開，電動機(jī)M2 工作，水泵將打撈浮筒里的水壓出，打撈浮筒上浮。PLC外部接線如圖3所示，PLC采用西門子S7-200PLC 45，包括4個輸入口和2個 輸出口，PLC輸入端37分別與常閉按鈕SB1、常閉按鈕SB2、常開按鈕SB3、常開按鈕SB4連 接后，再分別接PLC第一輸入口 38、第二輸入口 39、第三輸入口 44和第四輸入口 43，接觸器 KMl的吸引線圈35接PLC第一輸出口 41，接觸器KM2的吸引線圈34接PLC第二輸出口 46， PLC輸出端40與熔斷器、電源42、熱繼電器串接后接接觸器KMl的吸引線圈和接觸器KM2 的吸引線圈的并聯(lián)。所述的PLC梯形圖如圖4所示，PLC按照設(shè)計的梯形圖從左到右，自上而下運行。實施例2參見圖1、圖5、圖6、圖7和圖8，采用380V交流電源通過兩組接觸器改變交流電 動機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)打撈浮筒的下沉和上升。所述的水泵控制系統(tǒng)原理圖如圖5所示，主 要包括有380V交流電源、2個接觸器、熔斷器和交流電動機(jī)，380V交流電源A、B、C三相分 別通過三級刀開關(guān)53、熔斷器后，一個支路與接觸器KM3的主觸頭54連接后與交流電動機(jī) M3連接，另一個支路與接觸器KM4的主觸頭55連接后與交流電動機(jī)M3連接；A相通過熔斷 器、熱繼電器后分兩個支路，第一支路通過接觸器KM3的吸引線圈59、接觸器KM4的常閉開 關(guān)58后與常開按鈕SB6和接觸器KM3的常開開關(guān)60組成的并聯(lián)串聯(lián)，串聯(lián)后與常閉按鈕 SB5連接，再回到B相，B相的連接點位于熔斷器和接觸器的主觸頭之間，第二支路通過接觸 器KM4的吸引線圈64、接觸器KM3的常閉開關(guān)63后與常開按鈕SB7和接觸器KM4的常開開 關(guān)62組成的并聯(lián)串聯(lián)，串聯(lián)后與常閉按鈕SB5連接，再回到B相，B相的連接點位于熔斷器 和主觸頭之間。其工作原理按下常開按鈕SB6，接觸器KM3的吸引線圈得電，接觸器KM3的 主觸頭和常開開關(guān)閉合，接觸器KM3的常閉開關(guān)斷開，交流電動機(jī)M3正轉(zhuǎn)工作，水泵將海水 打入打撈浮筒，打撈浮筒下沉；按下常開按鈕SB7，接觸器KM4的吸引線圈得電，接觸器KM4 的主觸頭和常開開關(guān)閉合，接觸器KM4的常閉開關(guān)斷開，交流電動機(jī)M3反轉(zhuǎn)工作，水泵將打 撈浮筒里的水壓出，打撈浮筒上浮。PLC外部接線如圖6所示，包括3個輸入口和2個輸出口，常閉按鈕SB5接PLC第 一輸入口 38，常開按鈕SB6接PLC第二輸入口 39，常開按鈕SB7接PLC第三輸入口 44，接 觸器KM3的吸引線圈接PLC第一輸出口 41，接觸器KM4的吸引線圈接PLC第二輸出口 46， PLC輸出端與熔斷器、電源、熱繼電器串接后接接觸器KM3的吸引線圈和接觸器KM4的吸引 線圈的并聯(lián)。PLC梯形圖如圖7所示，PLC按照設(shè)計的梯形圖從左到右，自上而下運行。本實用新型能實現(xiàn)深水沉物的打撈，也能實現(xiàn)淺水沉物的打撈。
權(quán)利要求一種用于深水打撈的浮筒裝置，包括有打撈浮筒(3)，其特征在于打撈浮筒(3)上設(shè)有端口(8)，端口處設(shè)有水泵(9)，水泵旁邊設(shè)有壓力傳感器B(7)，打撈浮筒(3)內(nèi)安設(shè)有壓力傳感器A(5)，壓力傳感器A和壓力傳感器B通過控制線(11)與下位機(jī)連接，下位機(jī)與母船(13)上的CPU連接，水泵與水泵控制系統(tǒng)連接；打撈浮筒、水泵、壓力傳感器A、壓力傳感器B、下位機(jī)和水泵控制系統(tǒng)安設(shè)在集裝箱框架(4)內(nèi)，集裝箱框架(4)下部設(shè)有夾具燕尾鎖(10)，夾具燕尾鎖通過鋼絲繩(2)與母船(13)上的液壓板式起重機(jī)(1)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的用于深水打撈的浮筒裝置，其特征在于所述的用于深水打撈 的浮筒裝置還包括有ROV(12)，ROV(12)通過控制線與母船(13)上的CPU及顯示器連接。
3.如權(quán)利要求2所述的用于深水打撈的浮筒裝置，其特征在于所述的R0V(12)位于 集裝箱框架⑷外。
4.如權(quán)利要求1所述的用于深水打撈的浮筒裝置，其特征在于所述的水泵控制系統(tǒng) 通過PLC控制，PLC與母船上的CPU連接。
5.如權(quán)利要求1或4所述的用于深水打撈的浮筒裝置，其特征在于所述的水泵控制 系統(tǒng)包括220V直流電源、2個接觸器、2個常開按鈕、2個常閉按鈕、2個直流電動機(jī)，220V直 流電源(26)與熔斷器(27)和熱繼電器(36)串聯(lián)后分兩個支路，第一支路與接觸器KMl的 吸引線圈(35)、接觸器KM2的常閉開關(guān)(33)、常閉按鈕SB1、接觸器KMl的自鎖電路串聯(lián)后 再串聯(lián)直流電動機(jī)Ml、接觸器KMl的常開開關(guān)(23)和直流電動機(jī)M2、接觸器KM2的常開開 關(guān)(24)組成的并聯(lián)電路，接觸器KMl的自鎖電路是由常開按鈕SB3和接觸器KMl的常開開 關(guān)(30)并聯(lián)而成；第二支路與接觸器KM2的吸引線圈(34)、接觸器KMl的常閉開關(guān)(32)、 常閉按鈕SB2、接觸器KM2的自鎖電路串聯(lián)后再串聯(lián)直流電動機(jī)Ml、接觸器KMl的常開開關(guān) (23)和直流電動機(jī)M2、接觸器KM2的常開開關(guān)(24)組成的并聯(lián)電路，接觸器KM2的自鎖電 路是由常開按鈕SB4和接觸器KM2的常開開關(guān)(28)并聯(lián)而成。
6.如權(quán)利要求1或4所述的用于深水打撈的浮筒裝置，其特征在于所述的水泵控制 系統(tǒng)通過改變交流電動機(jī)的連接方式改變電動機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，它包括380V交流電源、2 個接觸器、熔斷器和交流電動機(jī)M3，380V交流電源A、B、C三相分別通過三級刀開關(guān)(53)、 熔斷器后，一個支路與接觸器KM3的主觸頭(54)連接后與交流電動機(jī)M3連接，另一個支路 與接觸器KM4的主觸頭(55)連接后與交流電動機(jī)M3連接；A相通過熔斷器、熱繼電器后分 兩個支路，第一支路通過接觸器KM3的吸引線圈(59)、接觸器KM4的常閉開關(guān)(58)后與常 開按鈕SB6和接觸器KM3的常開開關(guān)(60)組成的并聯(lián)串聯(lián)，串聯(lián)后與常閉按鈕SB5連接， 再回到B相，B相的連接點位于熔斷器和接觸器的主觸頭之間，第二支路通過接觸器KM4的 吸引線圈(64)、接觸器KM3的常閉開關(guān)(63)后與常開按鈕SB7和接觸器KM4的常開開關(guān) (62)組成的并聯(lián)串聯(lián)，串聯(lián)后與常閉按鈕SB5連接，再回到B相，B相的連接點位于熔斷器 和主觸頭之間。專利摘要本實用新型涉及一種用于深水打撈浮筒裝置，用于深水地區(qū)打撈沉物。它包括有打撈浮筒，打撈浮筒上設(shè)有端口，端口處設(shè)有水泵，水泵旁邊設(shè)有壓力傳感器B，打撈浮筒內(nèi)安設(shè)有壓力傳感器A，壓力傳感器A和壓力傳感器B通過控制線與下位機(jī)連接，下位機(jī)與母船上的CPU連接，水泵與水泵控制系統(tǒng)連接，水泵控制系統(tǒng)通過PLC控制，PLC與母船上的CPU連接；打撈浮筒、水泵、傳感器A、傳感器B、下位機(jī)和水泵控制系統(tǒng)安設(shè)在集裝箱框架內(nèi)，集裝箱框架下部設(shè)有夾具燕尾鎖，夾具燕尾鎖通過鋼絲繩與母船上的液壓板式起重機(jī)連接。本裝置還包括有ROV，ROV通過控制線與母船上的CPU及顯示器連接。本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、便于移動的優(yōu)點。
文檔編號B63C7/06GK201753102SQ201020296099
公開日2011年3月2日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者付姍姍, 呂植勇, 宗成強(qiáng), 彭小玓, 彭琦, 李江濤, 杜柯, 汪國興, 熊跡, 王東, 裴建軍, 趙華偉, 陳超, 馬定國 申請人:武漢理工大學(xué)