РАЗМЫКАТЕЛЬ ДЛЯ ВОЗВРАЩАЕМЫХ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ

Техническое решение относится к устройствам крепления и отделения всплывающих буев и может быть использовано в качестве размыкателя для возвращаемых подводных объектов, например донных маяков-ответчиков гидроакустических навигационных систем, донных сейсмостанций и других возвращаемых на поверхность технических средств.
Поскольку размыкатели входят в состав возвращаемых подводных аппаратов, то они патентуются, как правило, совместно с аквазондами и/или буйковыми станциями. В последнее время в РФ получен ряд патентов на такие технические решения: технология постановки притопленного буя [9], автономный океанографический зонд [8], гидроакустические буи [6, 7] с гидростатическими размыкателями, комплекс [4] для подъема затонувших объектов, устройство [3] подъема объекта со дна водоема, подводные размыкатели в составе гидрофизической и океанографической станций [2, 5], размыкатель [1] для возвращаемых подводных объектов.
Общим признаком таких размыкателей является наличие корпуса с закрепленными на нем исполнительным механизмом размыкания и захватом. Известные размыкатели с устройством срабатывания по гидроакустическому сигналу или по командному сигналу запрограммированного таймера могут быть выполнены в виде гидростатического [6, 8], пиротехнического [7] или, чаще, электромеханического [2-5] блоков.
Однако надежность известных размыкателей не всегда является удовлетворительной [1]. Дублирование различных узлов и введение дополнительных электронных блоков (которые могут быть размещены непосредственно в корпусе зонда) [2] усложняет конструкцию.
Электромеханический размыкатель для возвращаемых подводных аппаратов по патенту RU 38154 U1, 27.05.2004 [1], принятый за прототип, содержит корпус с закрепленными на нем исполнительным механизмом размыкания и захватом, причем исполнительный механизм размыкания включает электромагнит с подвижным втяжным штоком и датчик обратной связи, а корпус имеет разъем для подачи командного сигнала на электромагнит и сигнала обратной связи о выполнении команды размыкания. В устройстве [1] исполнительный механизм размыкания размещен в двух (дублирование) симметрично закрепленных винтами на корпусе боксах с диэлектрической жидкостью, а захват выполнен в виде крюка-замка, снабженного в нижней части вертлюгом в виде поворотной штанги. При этом винты крепления боксов исполнительного механизма и пробки для заливки диэлектрической жидкости снабжены герметизирующими уплотнительными элементами.
Недостатком известного размыкателя [1] является относительная сложность конструкции (использование изолированных от внешней среды камер-боксов с диэлектрической жидкостью) и невысокая надежность, обусловленная наличием уплотнителей (сальников).
Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании размыкателя для возвращаемых подводных аппаратов, в котором исключены недостаточно надежные уплотнительные элементы.
Основной технический результат - упрощение размыкателя при повышении его надежности, что позволяет реализовать более простую рациональную конструкцию, изолированную от внешней среды и обеспечивающую высокую степень безотказности работы захватного устройства.
Технический результат достигается следующим образом.
Размыкатель для возвращаемых подводных аппаратов содержит корпус с закрепленными на нем исполнительным механизмом размыкания и захватом, причем исполнительный механизм размыкания включает электромагнит с подвижным втяжным штоком и датчик обратной связи, а корпус имеет разъем для подачи командного сигнала на электромагнит и сигнала обратной связи о выполнении команды размыкания.
Отличительной особенностью размыкателя является то, что размещенный в корпусе-кожухе исполнительный механизм размыкания, включающий соленоид и геркон, выполнен в виде залитого компаундом и полностью изолированного от внешней среды спускового механизма, а канал, в котором передвигается сердечник соленоида, размещен во внешней среде. Захват размыкателя выполнен в виде рычажного механизма и включает фигурный откидной рычаг, взаимодействующий через вилку рычага с горизонтальным толкателем, который в месте контакта с вилкой рычага имеет скос, обеспечивающий эффект рычага при движении толкателя вдоль оси. При этом толкатель выполнен с возможностью движения при втягивании сердечника в соленоид и ограничения движения упором рычажного механизма.
Отличием размыкателя также является то, что один конец фигурного откидного рычага выполнен в виде пластинчатого крюка, а второй конец рычага шарнирно связан с вилкой рычага.
Кроме того, корпус-кожух спускового механизма снабжен разъемом связи с устройством управления для подачи питания на катушки соленоида и геркон, а также для передачи командного сигнала на размыкание и сигнала обратной связи о выполнении команды размыкания.
На фиг.1 приведена общая схема размыкателя для возвращаемых подводных аппаратов; на фиг.2 представлена конструктивная схема рычажного механизма размыкателя, поясняющая его работу; на фиг.3 дана конкретизация структуры спускового механизма размыкателя.
На чертежах использованы следующие обозначения:
1 - основание корпуса размыкателя;
2 - спусковой механизм;
3 - фигурный рычаг рычажного механизма;
4 - вилка рычага;
5 - толкатель рычажного механизма;
6 - упор рычажного механизма;
7 - скос толкателя;
8 - ось поворота рычага;
9 - пружина рычажного механизма;
10 - кольцо для захвата груза;
11 - соленоид, залитый компаундом;
12 - сердечник (стержень) соленоида;
13 - кожух спускового механизма (залитый компаундом);
14 - геркон (залитый компаундом);
15 - крышка кожуха спускового механизма;
16 - штуцер с герморазъемом;
17 - компаундная заливка.
Работа размыкателя для возвращаемых подводных аппаратов заключается в следующем.
Основание 1 корпуса размыкателя сверху крепится к возвращаемому аппарату, а крюком рычага 3 - к кольцу 10, которое соединено с грузом, удерживающим подводный аппарат на заданной глубине. При этом второй конец рычага 3 через вилку 4 застопорен толкателем 5 и ограничен упором 6.
По гидроакустическому сигналу, подаваемому с судна-носителя, или по командному сигналу запрограммированного устройством управления таймера замыкаются контакты геркона 14 спускового механизма 2, и подается импульс на катушки соленоида 11 (фиг.3). Сердечник 12 втягивается в канал соленоида 11, и толкатель 5 посредством пружины 9 движется в вдоль своей оси, взаимодействуя через вилку 4 с рычагом 3 (фиг.1, 2). Скос 7 толкателя 5 в месте контакта с вилкой 4 обеспечивает эффект рычага при движении толкателя 5, а соотношение плеч рычага будет складываться из двух соотношений: соотношения плеч собственного рычага 3 и соотношения, определяемого углом скоса 7 толкателя 5. Под действием веса груза толкатель 5 двигается, освобождая вилку 4 рычага 3, рычаг 3 откидывается (поворачивается вокруг оси 8) и освобождает от захвата кольцо 10 с прикрепленным к нему грузом.
Связь с устройством управления размыкателя (устройство управления размещается, как правило, в корпусе подводного аппарата [1-3] и на фиг. не показано) для подачи питания на геркон 14 и на катушки соленоида 11, а также для передачи командных сигналов на размыкание осуществляется через герморазъем 16, которым снабжена крышка 15 кожуха 13 спускового механизма 2.
Поскольку соленоид 11, геркон 14 и кожух 13 спускового механизма 2 размещены в компаундной заливке 17, то спусковой механизм 2 полностью изолирован от внешней среды (за исключением канала соленоида 11, в котором перемещается его сердечник 12). При этом рычажный механизм размыкателя не имеет ненадежных уплотнительных элементов.
Таким образом, из описания размыкателя и его работы следует, что достигается его назначение с указанным техническим результатом, который находится в причинно-следственной связи с совокупностью существенных признаков.
ИСТОЧНИКИ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИ
I. Прототип и аналог:
1. RU 38154 U1, 27.05.2004 (прототип).
2. RU 71447 U1, 10.03.2008 (аналог).
II. Дополнительные источники по уровню техники:
3. RU 2189331 С2, 20.09.2002.
4. RU 69013 U1, 10.12.2007.
5. RU 50229 U1, 27.12.2005.
6. RU 2297940 C2, 27.04.2007.
7. RU 2214340 C2, 20.10.2003.
8. SU 1286461 A1, 30.01.1987.
9. RU 2404081 C1, 20.11.2010.