一種雙卡位式電纜斬斷機構及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械結構，具體涉及一種用于電纜斬斷的機械結構，及其在海底觀測基站中的使用方法。
【背景技術】
[0002]從人類能夠航海至今，由于技術和經(jīng)濟的限制，人類對于海洋的認識，往往都是通過航海從船上獲得，這就決定了我們對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，隨著不同國家在國家安全、經(jīng)濟、戰(zhàn)略等層面的迫切需求，人類對于海洋，尤其是深海的探索呈現(xiàn)井噴式的發(fā)展。海底觀測基站(也稱為潛標)作為深海觀測的主要手段，對其相關技術的進行研宄，成為當今海洋技術人員的研發(fā)的關鍵。
[0003]通俗的講，海底觀測基站由回收單元和拋棄單元構成，由科考船布放于海底，完成長期的觀測任務后(幾個月?幾年)，海底觀測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]在一些觀測環(huán)境下，傳感器需安裝于拋棄單元中，通過電纜將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)交厥諉卧臄?shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，此時，僅憑常規(guī)的脫鉤裝置將無法分離回收單元和拋棄單元，因此有必要研發(fā)一種機構，使其能夠簡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]針對以上不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠簡便有效地剪斷連接拋棄部分和回收部分的電纜，使海底觀測基站的拋棄部分與回收部分實現(xiàn)自行分離的雙卡位式電纜斬斷機構。
[0006]本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0007]一種雙卡位式電纜斬斷機構，其包括:
[0008]電纜壓板，所述電纜壓板的下表面開設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構，所述第一凹槽的深度大于第二凹槽的深度；
[0009]刀片盒，所述刀片盒的頂部伸入第一凹槽內(nèi)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面上開設有一縱向延伸的通孔，所述刀片盒內(nèi)設有刀片，該刀片的刀刃朝上正對第一凹槽，且該刀片其中一側面上設有凸起的回位裝置，所述回位裝置通過通孔向刀片盒的外部凸出，并可在通孔內(nèi)上下滑動，所述刀片兩側面的下部設有凹陷式卡槽；所述刀片盒內(nèi)并設有一上方開口的托架和壓縮彈簧，所述壓縮彈簧的一端穿過該開口與托架固定連接，其另一端與刀片固定連接，該壓縮彈簧完全釋放后足以使刀片到達第一凹槽內(nèi)對電纜進行切割；所述托架的下方和外圍設有一彈射控制單元；
[0010]所述彈射控制單元包括一對轉(zhuǎn)動桿、一對支撐板以及一扭簧，該一對轉(zhuǎn)動桿對所述托架及其內(nèi)部的壓縮彈簧形成包圍，每個轉(zhuǎn)動桿均由頂部可嵌入所述凹陷式卡槽內(nèi)的卡塊以及與所述卡塊固定連接的倒L型省力杠桿構成，所述倒L型省力杠桿于折點位置通過一固定桿固定于刀片盒內(nèi)側面并以該固定桿為軸作整體轉(zhuǎn)動；該一對支撐板分別固定于扭簧的兩個末端扭轉(zhuǎn)臂上，并于各自的遠端與所述倒L型省力杠桿底部形成轉(zhuǎn)動連接；
[0011 ] 掛鉤，所述掛鉤與通過鋼絲繩連接扭簧的中部。
[0012]優(yōu)選地，所述刀片盒、刀片、壓縮彈簧、轉(zhuǎn)動桿、固定桿、支撐板、扭簧均為鈦合金材料制成。
[0013]所述第二凹槽貫穿其所在電纜壓板的兩端以方便電纜的嵌入。
[0014]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方體。
[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，所述通孔位于刀片盒某個側面露出部分的上2/3段。
[0017]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。
[0018]本發(fā)明的另一目的在于提供所述的電纜斬斷機構在海底觀測基站中的使用方法，所述的海底觀測基站由回收單元和拋棄單元構成，回收單元和拋棄單元之間有電纜相連；
[0019]海底熱流觀測實驗前，將上述電纜斬斷機構固定安裝于海底觀測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的電纜穿過所述電纜壓板的第二凹槽，被電纜壓板壓緊，然后電纜進入拋棄單元的電纜接頭壓管；向下拉動刀片側面的回位裝置以壓縮刀片盒內(nèi)的壓縮彈簧，同時，用張緊的鋼絲繩將海底觀測基站的回收單元和拋棄單元固定，將掛鉤勾在張緊的鋼絲繩上，并調(diào)節(jié)連接掛鉤與扭簧的鋼絲繩，使掛鉤保持拉緊狀態(tài)，同時使扭簧處于張緊狀態(tài)，一對支撐板水平支撐轉(zhuǎn)動桿的末端，使其頂端的卡塊嵌入刀片側面下部的凹陷式卡槽內(nèi)卡住處于完全壓縮狀態(tài)的壓縮彈簧；
[0020]海底熱流觀測實驗完成后，觀測基站接到船載數(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至其上方的刀片盒內(nèi)，在強力扭簧作用下兩側支撐板的遠端發(fā)生相對閉合運動，由此帶動與之連接的轉(zhuǎn)動桿以其固定點為軸整體轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)動桿頂端的一對卡塊脫離刀片側面下部的凹陷式卡槽位置，此時壓縮彈簧回彈，帶動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)被壓緊的電纜斬斷，海底觀測基站的回收單元和拋棄單元之間斷開連接；最終回收單元利用浮力向海面上浮，而拋棄單元留在海底。
[0021 ] 本發(fā)明所述的電纜斬斷機構中，掛鉤拉緊時可通過刀片盒內(nèi)的彈射控制單元控制壓縮彈簧保持壓縮狀態(tài)，掛鉤松弛后可通過刀片盒內(nèi)的彈射控制單元釋放壓縮彈簧，將刀片彈射至電纜壓板來斬斷電纜。本發(fā)明的電纜斬斷機構能夠在接到相關指令后有效地斬斷設備中的電纜，實現(xiàn)設備的分離。
[0022]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過掛鉤、壓縮彈簧、刀片和彈射控制單元的配合關系，可應用于海底觀測基站等人類不易到達或需要遠程遙控的探測設備，能夠在接到相關指令后簡便有效地剪斷連接拋棄部分和回收部分的電纜，使海底觀測基站的拋棄部分與回收部分實現(xiàn)自行分離。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的電纜斬斷機構的一個面的整體結構示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明的電纜斬斷機構另一面的整體結構結構示意圖。
[0025]圖3是本發(fā)明的電纜斬斷機構斬斷電纜前的結構示意圖。
[0026]圖4是本發(fā)明的電纜斬斷機構斬斷電纜后的結構示意圖。
[0027]圖5是本發(fā)明的電纜斬斷機構應用示意圖。
[0028]圖中標記說明如下:
[0029]1、刀片盒；11、通孔；12、刀片；121、回位裝置；13、壓縮彈簧；14、托架；15、轉(zhuǎn)動桿；151、卡塊；16、支撐板；17、扭簧；2、電纜壓板；21、凹槽；22、凹槽；3、掛鉤；4、電纜。
【具體實施方式】
[0030]下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本發(fā)明的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；對本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。
[0031]本發(fā)明實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件；在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，若有術語“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此附圖中描述位置關系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。
[0032]如圖1所示，電纜斬斷機構由刀片盒1、電纜壓板2和活動掛鉤3三部分組成，為了便于顯示刀片盒I內(nèi)的結構，特將刀片盒I的一面板(與設置通孔11相對的一面板)去除。電纜壓板2為厚度在電纜直徑2倍以上的水平放置的長方體，在長方體下表面開有相互垂直的十字形凹槽(如圖5所示)，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頂部伸入較深的凹槽21內(nèi)與電纜壓板2固定連接(如圖5所示)，并開設通孔保持較淺凹槽22的貫通，如圖2所示，與較深的凹槽21的走向平行的某個側面露出部分的上2/3段設有縱向延伸的通孔11 ;如圖3所示，刀片盒I內(nèi)部設有刀片12，刀片12刀刃朝上正對較深凹槽21，如圖2所示，刀片12某一側面上設有凸起的圓柱形或棱柱形結構的回位裝置121，回位裝置121通過通孔11向刀片盒I外部凸出，并可在通孔11內(nèi)上下滑動；如圖3所示，刀片12下緣固定連接強力壓縮彈簧13，強力壓縮彈簧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的頂部距離為整個刀片盒I的高度的1/6)處，而