Подводное грузоподъемное устройство

 

Использование: поднятие затонувших объектов. Сущность изобретения: подводное грузоподъемное устройство содержит раму с размещенными на ней складной мягкой оболочкой, газогенераторами, сообщенными с последним трубопроводом, а также грузозахватными элементами. Складная оболочка помещается в установленный на раме цилиндрический корпус со съемной крышкой и выполнена с нормально открытым клапаном, через который в процессе всплытия устройства стравливается газ и который перекрывается после всплытия. 6 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к проведению подводно-технических работ и может быть использовано при создании оборудования для подъема затонувших объектов.

Известно подводное грузоподъемное устройство, содержащее раму с размещенной на ней складной мягкой оболочкой, газогенераторы для наддува этой оболочки, сообщенные с последней посредством трубопровода, и грузозахватные элементы (патент США N 3322088, кл. В 63 С 7/10, 1967).

Однако в этом устройстве не обеспечивается регулировка подачи газа в оболочку и из нее, что снижает надежность его в работе.

Цель изобретения обеспечить регулировку подачи газа в оболочку и из нее.

Для этого в подводном грузоподъемном устройстве, содержащем раму с размещенными на ней складной мягкой оболочкой, газогенераторами для наддува этой оболочки, сообщенными с последней посредством трубопровода, и грузозахватными элементами, выходной участок упомянутого трубопровода расположен внутри складной мягкой оболочки и выполнен с установленным на нем седлом нормально открытого клапана, а упомянутая оболочка выполнена с горловиной, имеющей фланец, и гибкой диафрагмой, закрепленной на внутренней поверхности этой оболочки с образованием полости и возможностью взаимодействия с упомянутым седлом. Фланец установлен коаксиально выходному участку трубопровода с возможностью вертикального перемещения и образования герметичного соединения с рамой, выполненной с упорами для ограничения перемещения фланца и подпружиненными фиксаторами, установленными с возможностью поджатия фланца к раме и расположения между рамой и фланцем при подъеме последнего. При этом устройство снабжено газовым баллоном высокого давления, перепускным, редукционным, предохранительным и компенсационным клапанами, причем полость под гибкой диафрагмой через перепускной предохранительный и редукционный клапаны сообщена с упомянутыми баллонами, а через компенсационный клапан с полостью складной мягкой оболочки. Складная мягкая оболочка может быть выполнена со стропами, связанными с карабинами для соединения с рамой. Для уменьшения нагрева складной мягкой оболочки трубопровод может быть выполнен с установленным в ней соплом, отверстиями в его стенках, расположенных у сопла для эжекции воды, и установленными на нем обратными клапанами для перекрытия упомянутых отверстий.

Для улучшения условий равномерного разворачивания складной мягкой оболочки путем снижения скорости истечения в нее газа из трубопровода выходной участок последнего может быть выполнен в виде диффузора.

Для обеспечения заправки баллона высокого давления от газогенератора он может быть сообщен с последним через теплообменник и отсечной клапан.

Для исключения повреждений складной мягкой оболочки при хранении, транспортировке и креплении на затонувшем объекте рама может быть выполнена с закрепленным на нем цилиндрическим корпусом с крышкой для размещения в его полости сложенной мягкой оболочки, при этом стенка корпуса выполнена с вертикальными прорезями в ее верхней части и упорами со скосами, расположенными с возможностью взаимодействия с кольцевым ребром, выполненным на крышке, неразъемно связанной со складной мягкой оболочкой и выполненной с цилиндрическим стаканом, установленным в ее центре с возможностью расположения на цилиндрической направляющей, установленной на конце выходного участка упомянутого трубопровода. Кроме того рама может быть выполнена с юбкой, посредством которой грузозахватные элементы связаны с рамой.

На фиг. 1 изображено устройство в транспортном положении, общий вид; на фиг. 2 то же, в процессе всплытия с грузом; на фиг. 3 нормально открытый клапан в конце всплытия устройства и во время нахождения его на плаву.

Устройство содержит смонтированные на раме 1 складную мягкую оболочку 2, газогенераторы наддува 3 и 4, сообщенные патрубками 5 с трубопроводом 6. На раме установлены цилиндрический корпус 7 для размещения оболочки и юбка 8 для крепления грузозахватов (не показаны). Оболочка 2 крепится к раме посредством строп 9 с карабинами 10. В нижней части оболочка 2 имеет горловину 11 с фланцем 12, а внутри оболочки размещен нормально открытый клапан с седлом 13 и гибкой надувной диафрагмой 14, закрепленной на горловине против седла. Между фланец горловины и рамой установлены уплотнительные кольца 15. Фланец прижат к раме подпружиненными фиксаторами 16, имеющими скосы 17, взаимодействующие со скосами 18, выполненными на фланце, и упоры 19. На фланце установлены упоры 20, а на раме ответные упоры 21. В трубопроводе наддува смонтировано сопло 22 и выполнены отверстия 23 для эжекции забортной воды, перекрытые обратными клапанами 24. На нижней стороне рамы закреплен газовый баллон 25 высокого давления, соединенный с полостью гибкой диафрагмы. На линии этого соединения установлены последовательно фильтр 26 очистки газа, редуктор 27, предохранительный клапан 28 и перепускной клапан 29. Газовый баллон соединен с одним из газогенераторов через фильтр 30, теплообменник 31 и отсечной клапан 32. Управляющая полость отсечного клапана 32 соединена с другим газогенератором. Указанный клапан снабжен фиксатором для удержания его в закрытом положении после стравливания газа из управляющей полости. Полость гибкой диафрагмы соединена с полостью оболочки через компенсационный клапан 33. В верхней части стенки цилиндрического корпуса 7 выполнены вертикальные прорези 34, разделяющие эту часть корпуса на отдельные секции пластины 35 равной ширины. На концах пластин выполнены скосы 36. В полюсе оболочки вмонтирована крышка 37, имеющая кольцевое ребро 38, взаимодействующее со скосами пластин. В центре крышки установлен цилиндрический стакан 39, надеваемый на цилиндрическую направляющую (кольцо) 40, установленную на конце трубопровода 6 с образованием разъемного телескопического соединения. Кольцо 40 упирается в крышку для обеспечения поджатия кругового ребра крышки к скосам пластин. На крышке 37 выполнены узлы крепления сигнального устройства (не показаны). На конце трубопровода 6 выполнены отверстия 41.

Устройство устанавливается на палубе подводного аппарата, транспортируется к затонувшему объекту и посредством манипуляторов крепится к нему. Затем подается радиокоманда на запуск программного механизма, который по истечении заданного времени задействует воспламенитель газогенератора 3. Вырабатываемый газогенератором газ через патрубки 5, сопло 22, трубопровод 6 и отверстие 41 поступает в полость оболочки. После создания в оболочке заданного перепада давления ребро жесткости 38 выходит из зацепления с пластинами 35 и крышка 37 отделяется от корпуса 7. Оболочка разворачивается под давлением поступающего от газогенератора газа. Вместе с газом в трубопровод 6 через отверстия 23 и обратные клапаны 24 подсасывается вода, которая перемешивается в трубопроводе с газом, образуя парогаз. Одновременно с наддувом оболочки газ из газогенератора 3 через отсечной клапан 32, теплообменник 31 и фильтр 30 поступает в газовый баллон 25, откуда через фильтр 26 и редуктор 27 газ поступает к перепускному клапану 29. Накапливающийся из-за негерметичности редуктора газ сбрасывается через предохранительный клапан 28. По истечении заданного времени программный механизм задействует воспламенитель заряда газогенератора 4. Процесс наддува и разворачивания оболочки продолжается. Под давлением газа, отбираемого от газогенератора 4, отсечной клапан закрывается, утечка газа из баллона 25 в газогенератор 3 в период возможной паузы между окончанием работы газогенератора 3 и началом работы газогенератора 4 может быть исключена или уменьшена установкой на линии соединения баллона с газогенератором дроссельной шайбы или обратного клапана. По мере наддува оболочки стропы 9 натягиваются и нижняя часть оболочки с горловиной под действием перепада давления, обусловленного разностью столбов жидкости, начинает поджиматься кверху (см.фиг.2), при этом фланец отжимает фиксаторы 16 и становится упорами 20 на упоры 21, а фиксаторы заходят под фланец. Перемещение фиксаторов в этом направлении ограничивается упорами 19. В конце наддува, когда оболочка развернется, излишки газа сбрасываются из оболочки через горловину и зазор между фланцем и рамой (см.фиг.2). При всплытии устройства с грузом излишки газа сбрасываются таким же образом. В конце всплытия, когда до поверхности воды остается 10-20 м, перепускной клапан, настроенный на соответствующее давление, открывается, газ от редуктора поступает в полость гибкой диафрагмы 14 и наддувает ее до посадки на седло 13 (см.фиг. 3). Избыток газа сбрасывается через компенсационный клапан 33 в полость оболочки. В таком виде устройство с грузом всплывает на поверхность воды и находится на плаву. По мере падения давления в оболочке из-за охлаждения газа и его утечек через оболочку и другие соединения производится поднаддув оболочки от газового баллона через редуктор и компенсационный клапан. Передув оболочки исключается наличием предохранительного клапана 28. Давление настройки редуктора и клапанов зависит от габаритов и компоновки устройства и могут быть следующими: редуктор настраивается на поддержание давления 2 кгс/см² (абс. ), предохранительный клапан настроен на перепад давления 3 кгс/см², перепускной клапан на период 1,6 кгс/см², компенсационный клапан на перепад 0,3 кгс/см².

Формула изобретения

1. ПОДВОДНОЕ ГРУЗОПОДЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее раму с размещенными на ней складной мягкой оболочкой, газогенераторами для наддува этой оболочки, сообщенными с последней посредством трубопровода, и грузозахватными элементами, отличающееся тем, что выходной участок трубопровода расположен в складной мягкой оболочке и выполнен с установленным на нем седлом нормально открытого клапана, а оболочка выполнена с горловиной, имеющей фланец, и гибкой диафрагмой, закрепленной на внутренней поверхности этой оболочки с образованием полости и возможностью взаимодействия с упомянутым седлом, причем фланец установлен коаксиально выходному участку трубопровода с возможностью вертикального перемещения и образования герметичного соединения с рамой, выполненной с упорами для ограничения перемещения фланца, а также подпружиненными фиксаторами, установленными с возможностью поджатия фланца к раме и расположения между рамой и фланцем при подъеме последнего, при этом устройство снабжено газовым баллоном высокого давления, перепускным, редукционным, предохранительным и компенсационным клапанами, причем полость под гибкой диафрагмой через перепускной, предохранительный и редукционный клапаны сообщена с баллоном, а через компенсационный клапан с полостью складной мягкой оболочки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что складная оболочка выполнена со стропами, связанными с карабинами для соединения с рамой.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что трубопровод выполнен с установленным в нем соплом, отверстиями в его стенках, расположенных у сопла, для эжекции воды и установленными на нем обратными клапанами для перекрытия упомянутых отверстий.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходной участок трубопровода выполнен в виде диффузора.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что газовый баллон высокого давления сообщен с газогенератором через теплообменник и отсечной клапан, которыми снабжено устройство.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рама выполнена с закрепленным на ней цилиндрическим корпусом с крышкой для размещения в его полости сложенной мягкой оболочки, при этом стенка корпуса выполнена с вертикальными прорезями в ее верхней части и упорами со скосами, расположенными с возможностью взаимодействия с кольцевым ребром, выполненным на крышке, неразъемно связанной со складной мягкой оболочкой и выполненной с цилиндрическим стаканом, установленным в ее центре с возможностью расположения на цилиндрической направляющей, установленной на конце выходного участка трубопровода.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что грузозахватные элементы связаны с рамой посредством установленной на ней юбки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3