CN101327895B - 一种水下悬挂式系缆绞车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水下机器人作业装置,具体地说是一种水下悬挂式系缆绞车,包括卷筒及滑环,卷筒两端均设有侧板,滑环经侧板由卷筒内穿过,与卷筒联动;两侧板外侧设有吊架,与卷筒同轴设置,绞车通过两吊架悬挂于机架上;在一侧吊架与侧板之间安装有驱动链轮,与卷筒同轴设置,卷筒与驱动链轮相联动,另一侧的吊架与侧板之间设有接线盒,固接在侧板上,滑环上的尾线及系缆连接至接线盒内;吊架与外连接轴套的连接处、驱动链轮与链轮连接法兰的连接处及第一、二内连接轴套与法兰的连接处,为止口凸台结构。本发明为悬挂式结构,节省空间;滑环安装合理,接线方便,同轴精度高;滑动套可实现自润滑;增加系缆贮存长度。

Description

一种水下悬挂式系缆绞车
技术领域
[0001] 本发明涉及水下机器人作业装置,具体地说是一种水下悬挂式系缆绞车。 背景技术
[0002] 水下机器人是一种在水下环境中作业的机器人,作为水下机器人家庭中主要分枝 的有缆遥控水下机器人,在其水下作业期间,要求随时随地收放系缆,以保证水下载体高 效、可靠、安全地作业。
[0003] 目前,对于水下机器人系缆的收放来说,普遍采用无导电滑环结构的水下机器人 或有导电滑环的系缆绞车来实现。对于无导电滑环结构的水下机器人来说,其结构复杂,占 用空间大,容易损伤系缆,并且对零部件的制作、安装要求精度高,同时容易出现机械故障。 而对于有导电滑环的系缆绞车来说,用于安装绞车的底座占用较大的空间,置于绞车卷筒 外部的滑环虽起支撑作用、承担负载,但对滑环的使用寿命有不利的影响,同时绞车的轴向 尺寸过大也不利于整体结构的布置,且绞车贮存的系缆长度还受到了限制。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种水下悬挂式系缆绞车,适用于水下用来缠绕系缆并通 过系缆实现收放水下载体,同时通过系缆实现动力信号及控制信号的传输。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0006] 本发明包括卷筒及滑环,卷筒两端均设有侧板,滑环经侧板由卷筒内穿过,与卷筒 联动;两侧板外侧设有吊架,与卷筒同轴设置,绞车通过两吊架悬挂于机架上;在一侧吊架 与侧板之间安装有驱动链轮,与卷筒同轴设置,卷筒与驱动链轮相联动,另一侧的吊架与侧 板之间设有接线盒,固接在侧板上,滑环上的尾线及系缆连接至接线盒内。
[0007] 其中:所述卷筒内部为空腔结构,两侧的侧板上均设有法兰,其中一侧还设有链轮 连接法兰,驱动链轮固接于链轮连接法兰上;卷筒两侧的法兰上设有轴套,两侧的吊架套设 于轴套上;在卷筒一侧的法兰上固接有第一内连接轴套,卷筒另一侧的法兰上固接有第二 内连接轴套,所述第一内连接轴套及第二内连接轴套的外表面分别套设有滑动套,所述分 别套设在第一内连接轴套及第二内连接轴套的滑动套的外表面分别套设有外连接轴套;两 侧的吊架分别固接在外连接轴套上;在第一内连接轴套与滑动套以及第二内连接轴套与滑 动套之间分别设有调整垫;在滑环左端的下方设有拨叉座,安装于吊架的外侧,滑环端部的 拨插固定于拨叉座上;所述滑环的一端固接于第一内连接轴套上,另一端抵接于第二内连 接轴套内的顶丝;所述卷筒两侧的吊架与卷筒两侧的外连接轴套的连接处、驱动链轮与链 轮连接法兰的连接处及第一内连接轴套与法兰的连接处和第二内连接轴套与法兰的连接 处,为止口凸台结构,各连接件同轴设置;所述接线盒通过连接座固接于另一侧远离驱动链 轮的侧板上。
[0008] 本发明的优点与积极效果为:
[0009] 1.悬挂式结构,节省空间。本发明系缆绞车通过两吊架悬挂于机架上,结构紧凑,重量轻,所占空间少。
[0010] 2.滑环安装结构合理。本发明所述滑环置于卷筒内部,节省安装空间,滑环不承担 外部的负载,滑环可以从一侧装入卷筒内,且两端固定可靠。
[0011] 3.接线方便。本发明所述接线盒能够将滑环尾线及系缆的电信号通过接线端子对 应地连接起来,接线盒内部空间大,便于接线操作。
[0012] 4.同轴精度高。本发明系缆绞车同轴安装的连接件间有相互定位的止口凸台,保 证绞车两端有较高的同轴精度。
[0013] 5.滑动套可实现自润滑。本发明滑动套起支撑和减小滚动阻力的作用,在水下环 境,海水可以作为润滑介质对摩擦副起润滑作用。
[0014] 6.增加系缆贮存长度。本发明卷筒两侧板之间的宽度大,可以缠绕多层系缆,从而 可容纳较长的系缆,保证水下载体有足够的作业半径。
[0015] 7.运转平稳。本发明在水下环境运转,转速较低,运转具有良好的稳定性能。
[0016] 8.易于安装、维修。本发明结构简单,利于加工制作,易于装配,维修方便。
附图说明
[0017] 图1为本发明的结构示意图;
[0018] 图2为图1中卷筒的结构示意图;
[0019] 图3为图1的左视图;
[0020] 其中:1为吊架,2为卷筒,3为滑环,4为驱动链轮,5为第一内连接轴套,6为外连 接轴套,7为滑动套,8为调整垫,9为拨叉座,10为接线盒,11为第二内连接轴套,12为侧 板,13为链轮连接法兰,14为法兰,15为连接座。
具体实施方式
[0021 ] 下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0022] 如图1〜3所示,本发明包括卷筒2及滑环3 (市购产品,本实施例采用F0CAL176 型号)。卷筒2内部为空腔结构,两侧各有一侧板12,其中心处开有圆孔,其上还开有工 艺孔,法兰14通过中心圆孔安装在两侧的侧板上,其中一侧的侧板上还设有链轮连接法兰 13,另一侧的侧板上设有连接座15。在卷筒2 —侧的法兰14上固接有第一内连接轴套5, 其外表面套设有滑动套7,外连接轴套6套设于滑动套7的外表面;卷筒2另一侧的法兰14 上固接有第二内连接轴套11,其外表面套设有滑动套7,外连接轴套6套设于滑动套7的 外表面;两侧的吊架1分别固接在外连接轴套6上。在第一、二内连接轴套5、11与滑动套 7之间还设有调整垫8,作为调整卷筒2与两吊架1的轴向间隙。两侧板12外侧设有吊架 1,其上设有圆形孔,作为与外连接轴套6连接安装的定位孔,绞车通过两吊架1悬挂于机架 上。卷筒2与两侧的吊架1通过第一、二内连接轴套5、11、滑动套7、外连接轴套6及调整 垫8同轴安装固定。在一侧吊架与侧板之间安装有驱动链轮4,与卷筒2同轴设置,卷筒2 与驱动链轮4相联动,另一侧的吊架与侧板之间设有接线盒10,通过连接座15固接在侧板 上。滑环3经侧板12由卷筒2内穿过,与卷筒2联动。滑环3的一端固接于第一内连接轴 套5上,另一端抵接于第二内连接轴套11内的顶丝。滑环3上的尾线及系缆穿过第二内连 接轴套11与接线盒10连接并引入接线盒10的内部,可以实现电信号的传输。在滑环3左端的下方设有拨叉座9,安装于吊架1的外侧,滑环3端部的拨插固定于拨叉座9上,以防止 滑环3的端部旋转,确保滑环3工作可靠。驱动链轮4固接于链轮连接法兰13上,作为卷 筒2的驱动输入。其中,吊架1与外连接轴套6的连接处、驱动链轮4与链轮连接法兰13 的连接处及第一、二内连接轴套5、11与法兰14的连接处,为止口凸台结构,确保卷筒2与 两吊架1的同轴安装精度。
[0023] 下面对本发明进行组装的具体实施过程进行如下描述。
[0024] 利用第一内连接轴套5的凸台与卷筒2上一侧法兰14内部的止口定位作用通过 螺钉将两者组装在一起;利用第二内连接轴套11的凸台与卷筒2上另一侧法兰14内部的 止口定位作用通过螺钉将两者组装在一起;利用驱动链轮4的凸台与卷筒2上链轮连接法 兰13内部的止口定位作用通过螺钉将两者连接在一起。将滑环3的尾端从卷筒2上第一 内连接轴套5的内孔插入卷筒2的内部,利用滑环3上的法兰与第一内连接轴套5的端面 通过螺钉将两者连接在一起,滑环3的尾端利用顶丝与第二内连接轴套11连接在一起。两 调整垫8分别套入第一、二内连接轴套5、11的外表面,通过改变调整垫8的厚度可以调整 卷筒2与两吊架1的轴向间隙。两滑动套7分别同轴套入第一、二内连接轴套5、11的外表 面并分别与对应调整垫8的端面相抵接,滑动套7起支撑和减小绞车滚动阻力的作用,在水 下环境下海水可以作为润滑介质对摩擦副起润滑作用。利用外连接轴套6的凸台与吊架1 内部的止口定位作用将外连接轴套6通过螺钉同轴安装固定在吊架1的内侧,两吊架1分 别与两件外连接轴套6连接构成两套吊架组,其中一套吊架组同轴套入卷筒2 —侧的滑动 套7的外表面,另一套吊架组同轴套入卷筒2另一侧的滑动套7的外表面,将两吊架组悬挂 安装固定在机架上,作为悬挂式系缆绞车的支撑。接线盒10通过螺钉安装固定在连接座15 上,将滑环3的尾线及系缆引入接线盒10内部,通过接线端子将滑环3的尾线与系缆的电 信号对应地连接起来。系缆缠绕在卷筒2的两侧板12之间。
[0025] 本发明的工作原理为:
[0026] 实现系缆收放水下载体作业的同时也通过系缆将动力信号及控制信号传递至水 下载体处。现将悬挂式系缆绞车的作业分成回收和施放两种状态分别进行说明。在装置通 过系缆对水下载体进行回收作业时,驱动链轮4作为主动输入端驱动卷筒2反向转动,从而 通过卷筒2缠绕系缆来实现对水下载体的回收作业。在装置通过系缆对水下载体进行施放 作业时,与载体连接在一起的系缆作为主动输入端,系缆受到外部张力的作用后驱动卷筒2 正向转动,缠绕在卷筒上的系缆被施放出去,从而实现对水下载体的施放作业。在绞车转动 过程中滑环3及接线盒10随绞车一起转动,确保电信号能够通过滑环3及接线盒10可靠 地传输给系缆,保证水下载体正常工作,实现对水下载体的收放以及动力信号和控制信号 的传输。

Claims (9)

1. 一种水下悬挂式系缆绞车,包括卷筒及滑环,其特征在于:卷筒(¾两端均设有侧板 (12),滑环(3)经侧板(12)由卷筒⑵内穿过,与卷筒(2)联动;两侧板(12)外侧设有吊 架(1),与卷筒O)同轴设置,绞车通过两吊架(1)悬挂于机架上;在一侧吊架与侧板之间 安装有驱动链轮G),与卷筒(¾同轴设置,卷筒(¾与驱动链轮(4)相联动,另一侧的吊架 与侧板之间设有接线盒(10),固接在侧板上,滑环(3)上的尾线及系缆连接至接线盒(10) 内。
2.按权利要求1所述的水下悬挂式系缆绞车,其特征在于:所述卷筒O)内部为空腔 结构,两侧的侧板(1¾上均设有法兰(14),其中一侧还设有链轮连接法兰(13),驱动链轮 (4)固接于链轮连接法兰(13)上。
3.按权利要求2所述的水下悬挂式系缆绞车,其特征在于:所述卷筒(2)两侧的法兰 (14)上设有轴套,两侧的吊架(1)套设于轴套上。
4.按权利要求3所述的水下悬挂式系缆绞车,其特征在于:在卷筒O) —侧的法兰 (14)上固接有第一内连接轴套(5),卷筒(¾另一侧的法兰(14)上固接有第二内连接轴套 (11),所述第一内连接轴套(¾及第二内连接轴套(11)的外表面分别套设有滑动套(7),所 述分别套设在第一内连接轴套(¾及第二内连接轴套(11)的滑动套(7)的外表面分别套 设有外连接轴套(6);两侧的吊架(1)分别固接在外连接轴套(6)上。
5.按权利要求4所述的水下悬挂式系缆绞车,其特征在于:在第一内连接轴套(5)与 滑动套(7)之间以及第二内连接轴套(11)与滑动套(7)之间分别设有调整垫(8)。
6.按权利要求4所述的水下悬挂式系缆绞车,其特征在于:所述滑环(3)的一端固接 于第一内连接轴套(¾上,另一端抵接于第二内连接轴套(11)内的顶丝。
7.按权利要求4所述的水下悬挂式系缆绞车,其特征在于:所述卷筒(2)两侧的吊架 ⑴与卷筒⑵两侧的外连接轴套(6)的连接处、驱动链轮⑷与链轮连接法兰(13)的连 接处及第一内连接轴套(¾与法兰(14)的连接处和第二内连接轴套(11)与法兰(14)的 连接处,为止口凸台结构,各连接件同轴设置。
8.按权利要求1所述的水下悬挂式系缆绞车,其特征在于:在滑环(3)左端的下方设 有拨叉座(9),安装于吊架(1)的外侧,滑环(3)端部的拨插固定于拨叉座(9)上。
9.按权利要求1所述的水下悬挂式系缆绞车,其特征在于:所述接线盒,(10)通过连接 座(15)固接于另一侧远离驱动链轮的侧板上。
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