CN102897303B - 一种水下机电解脱装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种水下机电解脱装置，包括动力轴、机械分离机构和电缆拉脱机构；机械分离机构包括凸轮、滚子、芯轴、复位弹簧、支架板、钢珠、挂钩，凸轮与滚子接触，滚子通过销轴与芯轴相连，复位弹簧一端安装在芯轴上、另一端压在支架板上，钢珠的内侧压在芯轴上、外沿卡住挂钩；电缆拉脱机构包括曲柄、连杆、插座板、插座套筒、脱缆套筒、脱缆轴套，曲柄连接连杆，连杆连接插座板，插座板与插座套筒相连，插座套筒可在脱缆套筒里往复滑动，插座套筒端部安装脱缆轴套，脱缆轴套上安装C型环；动力轴分别与凸轮和曲柄相连。本发明解脱装置结构紧凑、分离可靠、应用广泛。

Description

一种水下机电解脱装置

技术领域

本发明涉及的是一种水下器械，具体地说是水下分离器械。

背景技术

海洋蕴藏着丰富的生物资源和矿产资源，而人类对海洋的开发和利用，离不开水下设备。由于水下作业环境复杂，水下设备常面临各种各样的危险，所以为水下设备配备安全保障系统是十分必要的。目前，常采用的安全策略是，在水下设备发生危险时，抛弃设备的次要部分，而使重要部分依靠其自身正浮力浮出水面。通常，水下设备各部分之间的连接不仅包括机械连接，还包括电源电缆、信号电缆等电气部分的连接，如配备有水下电动机械手的水下作业设备。因此，水下机电解脱装置在水下设备的安全保障系统中具有重要的应用价值。

水下机电解脱装置由机械本体分离装置和电缆拉脱装置两部分构成，如海洋工程，2001年第19卷第2期刊登的《“探索者”号自治式水下机器人抛载系统的研制》的文章中设计的抛弃压载蓄电池装置，其机械本体分离装置利用电爆管的高温高压气体将固定芯棒推开，使压载蓄电池依靠自身重力脱离机器人，进行抛载自救，其电缆拉脱装置利用被抛弃蓄电池的自身重力将电缆接头拉开。由于电缆拉脱时需要克服O型圈与套筒之间较大的摩擦力，因此该装置只适用于负载较重的水下作业设备。

此外，涉及水下机械本体分离的抛载装置，如专利号为ZL200520097153.9，名称为“水下作业自救释放装置”的专利文件，采用电机和电爆管两重保险，实现可靠释放，但体积较大。涉及水下电缆分离的装置，如专利号为ZL200720153627.6，名称为“水下分离电连接器”的专利文件，只是电连接器本身的介绍，不涉及拉脱机构。

发明内容

本发明的目的在于提供实现次要设备与重要设备之间的机械部分和电源电缆、信号电缆等电气部分的可靠分离的一种水下机电解脱装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种水下机电解脱装置，其特征是：包括动力轴、机械分离机构和电缆拉脱机构；机械分离机构包括凸轮、滚子、芯轴、复位弹簧、支架板、钢珠、挂钩，凸轮与滚子接触，滚子通过销轴与芯轴相连，复位弹簧一端安装在芯轴上、另一端压在支架板上，钢珠的内侧压在芯轴上、外沿卡住挂钩；电缆拉脱机构包括曲柄、连杆、插座板、插座套筒、脱缆套筒、脱缆轴套，曲柄连接连杆，连杆连接插座板，插座板与插座套筒相连，插座套筒可在脱缆套筒里往复滑动，插座套筒端部安装脱缆轴套，脱缆轴套上安装C型环；动力轴分别与凸轮和曲柄相连。

本发明还可以包括：

1、所述的机械分离机构至少有两个，分别通过各自的凸轮与动力轴相连。

2、所述的电缆拉脱机构至少有两个，分别通过各自的曲柄与动力轴相连。

本发明的优势在于：

1、拉脱电缆时，不用克服外界水压，所需分离力较小，此外，拉脱过程与被抛弃设备的自身重力无关，而是由曲柄驱动，分离可靠。

2、用一根动力轴驱动两套机构，解脱装置结构紧凑。

3、机械分离机构的芯轴可以在弹簧的推动下复位，电缆拉脱机构的插座套筒可以在曲柄连杆作用下复位，因此本发明专利可多次重复使用。

4、调整曲柄和凸轮的安装角度以及凸轮的轮廓，可以对机械分离和电缆拉脱的动作时序进行设定，以满足不同的工作要求。

5、若去掉电缆拉脱机构，增加几套机械分离机构，可以实现多个负载的依次释放，同理也可以实现多套电缆的依次拉脱，因此，本发明专利形式多样，应用广泛。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图2的B-B剖视图；

图4为电缆拉脱动作示意图；

图5为电缆拉脱结果示意图；

图6为机械分离动作示意图；

图7为机械分离结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～7，本发明专利主要由机械分离机构和电缆拉脱机构两部分构成，均固定在底板1上，动力轴2上通过键连接安装有凸轮5和曲柄8，分别用于驱动机械分离机构和电缆拉脱机构。

如图1所示，动力轴2通过键6与曲柄8相连，曲柄8通过销轴7与连杆9相连，连杆9通过销轴11连接插座板10，插座板10通过螺钉12与插座套筒14相连，插座套筒14可以在脱缆套筒15里往复滑动，在插座套筒14与插头套筒21之间安装有脱缆轴套18，脱缆轴套18上装有C型环19。其中，电缆插座17通过螺纹与插座套筒14连接，水下电缆13与电缆插座17连接后与插座套筒14进行硫化密封，电缆插头20通过螺纹与插头套筒21连接，水下电缆22与电缆插头20连接后与插头套筒21进行硫化密封。插座套筒14和插头套筒21与脱缆套筒15之间通过四个O型圈16进行密封。

如图2所示，动力轴2通过键4与凸轮5相连，凸轮5与滚子28接触，滚子28通过销轴29与芯轴25相连，芯轴25右端装有复位弹簧23，弹簧23左端压在芯轴25上，右端压在支架板24上。如图3所示，套筒3内的钢珠31内侧压在芯轴25上，外沿卡住挂钩26，挂钩26挂住重物27。紧定螺钉30用于防止钢珠意外脱落。

本发明的工作原理为：

如图4所示，动力轴2通过曲柄滑块机构将插座套筒14推到右侧极限位置，此时C型环19复原，以至于C型环19卡住脱缆轴套18，脱缆轴套18卡住插头套筒21，当曲柄8驱动插座套筒14往回运动时，插头套筒21不能随插座套筒14一起运动，从而实现了电缆的拉脱，电缆拉脱结果如图5所示，由于插头套筒21与脱缆轴套18之间没有连接，所以插头套筒21将和次要设备一起被抛弃。

如图6所示，凸轮5推动芯轴25运动到右侧极限位置，此时钢珠31在重力和挂钩26的压力作用下向内侧运动，当钢珠31再次压在芯轴25上时，对挂钩26失去了作用力，重物27在其自身的重力作用下离开设备，分离结果如图7所示。

本发明专利若去掉电缆拉脱机构，再增加几套机械分离机构，调整凸轮安装角度以及凸轮轮廓，使水下设备可以根据工作需要依次释放不同设备，如水下作业设备到达指定探测深度时，抛弃下载重块，使作业设备停止下潜，当发现探测目标时释放定位信标，以利于母船对目标进行定位，当作业设备陷于危险时，抛弃重块使作业设备上浮，当作业设备浮出水面而不容易回收时，抛出上浮浮标，以利于回收。

本发明专利若去掉机械分离机构，再增加几套电缆拉脱机构，可以实现多套电缆的依次拉脱。这种方式既可以实现多个设备的依次抛弃，也可以将多芯电缆的一次拉脱划分为少芯电缆的多次拉脱，减小了拉脱作用力。

本发明也可以有多个机械分离机构或电缆拉脱机构或多个机械分离机构和电缆拉脱机构。

Claims (3)

1.一种水下机电解脱装置，其特征是：包括动力轴、机械分离机构和电缆拉脱机构；机械分离机构包括凸轮、滚子、芯轴、复位弹簧、支架板、钢珠、挂钩，凸轮与滚子接触，滚子通过销轴与芯轴相连，复位弹簧一端安装在芯轴上、另一端压在支架板上，钢珠的内侧压在芯轴上、外沿卡住挂钩；电缆拉脱机构包括曲柄、连杆、插座板、插座套筒、脱缆套筒、脱缆轴套，曲柄连接连杆，连杆连接插座板，插座板与插座套筒相连，插座套筒可在脱缆套筒里往复滑动，插座套筒端部安装脱缆轴套，脱缆轴套上安装C型环；动力轴分别与凸轮和曲柄相连。

2.根据权利要求1所述的一种水下机电解脱装置，其特征是：所述的机械分离机构至少有两个，分别通过各自的凸轮与动力轴相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种水下机电解脱装置，其特征是：所述的电缆拉脱机构至少有两个，分别通过各自的曲柄与动力轴相连。