CN102963776B - 水下正交摆动式中性缆同步输送机构 - Google Patents

Abstract

水下正交摆动式中性缆同步输送机构，包括摆架，摆架由两块支板组成，大驱动轮装在摆架内，还包括摆架上进缆口与出缆口处的导缆通道，出缆口及摆架上正对出缆口的位置处均通过轴承座及轴承与外部支架固接，形成摆架转轴，排缆机构通过摆架上的通槽装在摆架上，在摆架右边装有中间轴，小驱动轮支撑摇臂活套在中间轴上，小驱动轮装在小驱动轮支撑摇臂另一端的内侧，大、小驱动轮由同一只液压马达同步驱动，并通过摆架上的换向装置使两个驱动轮对转，在摆架两块支板与小驱动轮支撑摇臂之间均装有中性缆压力调节机构。本发明有效地保证了中性缆输送的动力和同步性，可使中性缆在卷筒上排列整齐、收放有序，提高了中性缆输送的精确性、可靠性。

Description

水下正交摆动式中性缆同步输送机构

技术领域

本发明涉及水下作业装置技术领域，具体涉及应用于深海遥控机器人、单人常压潜水装具、深海空间站、潜艇等水下运动体上的水下作业装置，尤其涉及应用于单人常压潜水系统中继站内的中性缆收放同步输送机构。

背景技术

单人常压潜水系统主要由单人常压潜水装具 (ADS)、中继站(TMS)及水面布放回收系统(LARS)三部分组成的。其中，单人常压潜水装具是一个仿人形的水下作业系统，可进入到一些特定区域，并能完成一些先前只有潜水员才能完成的复杂的水下作业；中继站(TMS)是发挥单人常压潜水装具作业性能的关键装置，它的设置隔离了水面布放回收系统(LARS)（水面母船）的升沉和摇荡对单人常压潜水装具 (ADS)的影响，提高了单人常压潜水装具(ADS)的抗流能力，并尽量减少了装具上的电气元器件的重量，缩小了装具的排水体积，从而有效地提高了装具在水下的机动性；水面布放回收系统通过铠装缆将携带着单人常压潜水装具(ADS)的中继站吊放到作业点附近；中继站到达作业点后，再通过中继站上的中性缆收放装置对单人常压潜水装具进行布放与回收。

中性缆是中继站和单人常压潜水装具之间的中性浮力连接电缆，其向单人常压潜水装具供电，并传输视频信号、声纳信号、控制信号以及潜水员与水面通讯的音频信号，中性缆的有序收放是单人常压潜水系统的核心技术，而收缆与放缆是通过中继站上的收放装置进行的。在放缆或收揽时，中性缆在收放装置内部需要保持拉紧状态，否则，中性缆过于松弛，放缆时中性缆容易在收放装置内部堆积，致使收揽时中性缆无法在卷筒上整齐、有序地排列。此外，在中性缆收放装置的出缆口之外，与单人常压潜水装具相连接的中性缆无工作张力，因此，中性缆收放装置中必须增加一套中性缆同步输送机构，以使中性缆在卷筒与同步输送机构之间始终保持拉紧状态。

因此，中性缆收放同步输送机构是中继站上的一个关键部件，它对于保证单人常压潜水装具的安全及作业具有重要的作用。目前，国内外中性缆收放装置可概分为二大类：一是卷筒随着滑架沿其轴向移动进行排缆（卷筒有二个自由度：转动和移动），同步输送机构与机架连接固定不动；二是卷筒支承在固定支座上（卷筒只有一个自由度：转动），同步输送机构绕某一轴线摆动来进行排缆，并在卷筒与同步输送机构之间设置过渡转向轮或通过导缆通道来完成对中性缆的同步输送。

上述第一类中性缆收放装置存在如下缺点：

由于卷筒主要是用来卷绕和储存中性缆的部件，它的主尺度尺寸较大，如果输送机构固定不动，而卷筒随着滑架沿其轴向移动，则卷筒两端所预留的空间至少是卷筒体积一倍，这样要占据中继站中的大部分空间，从而给中继站的总体布置和设计带来困难。

上述第二类中性缆收放装置存在如下缺点：

1、同步输送机构采用单个驱动轮来驱动，而设置在周围的小滚轮（或压轮）是被动轮，由于中性缆最初的释放摩擦力与压轮正压力、摩擦系数，以及中性缆在驱动轮上的包角有关，而压轮正压力受到中性缆内部光纤缆的限制，如此输送力有限，容易使中性缆在输送过程中出现滑移现象，导致最终因输送力不足而无法输送中性缆；

2、输送机构中的中性缆转向轮由于排缆的需要，要求其沿着卷筒的轴线方向往复摆动，这样在排缆过程中，会出现中性缆与卷筒轴线不垂直的工作状态，特别是在卷筒两端部位，会导致中性缆排列间距大、小不一、排列不整齐、甚至出现跳缆、陷缆和乱缆等现象；

3、由于输送机构中的中性缆转向轮最小半径要大于或等于中性缆最小动态弯曲半径，这样转向轮尺寸较大，且由于排缆的需要，转向轮还要在空间摆动，导致同步输送机构体积增大，从而占据中继站上较大的空间，影响中继站的总体布置，尤其是中继站高度方向尺寸较大。

发明内容

本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种安装于中继站内的水下正交摆动式中性缆同步输送机构，其可有效地保证中性缆的输送动力，使中性缆在卷筒上排列整齐、收放有序，同时可有效保证排缆与输送缆之间传动的精确性和同步性，由其构成的中性缆收放装置，能够使中性缆在卷筒与同步输送机构之间始终保持拉紧状态。而且本发明减小了在中继站内的占据空间。

本发明的技术方案如下：

水下正交摆动式中性缆同步输送机构，包括液压马达及排缆机构，所述排缆机构包括支架，双向螺杆装在支架，上，双向螺杆通过传动链轮与外部链轮连接，双向螺杆两端的左螺旋槽与右螺旋槽连通，双向螺杆通过螺纹连接有换向螺母，换向螺母通过滑块固接有滚柱；还包括摆架，摆架内设置中性缆的输送通道，摆架上设置中性缆输送的驱动装置、中性缆输送的换向装置、中性缆压力调节机构，其构成分别如下：

摆架以及中性缆的输送通道——

摆架由前支板及后支板相隔不同间距连接构成，摆架上设有进缆口和出缆口，在进缆口和出缆口分别设有导缆通道，所述导缆通道由连接于摆架上的滚轮成对间隔组成，所述滚轮带有缆绳槽；在出缆口以及摆架上方正对出缆口的中心线位置分别连接有滚子轴承及轴承座，所述上下两个滚子轴承的中心线构成摆架转轴，轴承座与支架连接；

中性缆输送的驱动装置——

于摆架的右上端装有大驱动轮轴，液压马达的输出轴与大驱动轮轴连接，大驱动轮轴上装有大驱动轮，大驱动轮带有缆绳槽；摆架最右端设有凸出部，在所述凸出部穿通所述前支板及后支板并通过轴承安装有中间轴，在中间轴上通过轴承安装小驱动轮支撑摇臂的一端，小驱动轮支撑摇臂包括两平行的臂，小驱动轮支撑摇臂的另一端分别通过轴承安装小驱动轮轴，在小驱动轮轴上安装小驱动轮，小驱动轮上的缆绳槽与大驱动轮上的所述缆绳槽对应配合；

中性缆的换向装置——

包括链条传动机构一及链条传动机构二：

其中链条传动机构一，包括安装于大驱动轮轴端头的大链轮、安装于中间轴端头的第二小链轮、安装于第一短轴上的第一换向轮以及安装于第二短轴上的第二换向轮，第一短轴以及第二短轴安装于后支板上，大链轮、第一换向轮以及第二换向轮位于后支板的外侧，第一换向轮、第二换向轮及第二小链轮之间由第一链条连接，大链轮从外部与所述第一链条啮合；

其中链条传动机构二，包括安装于所述中间轴端头的第一小链轮、安装于所述小驱动轮轴端头的第三小链轮，第一小链轮与第三小链轮位于前支板的外侧，之间由第二链条连接；

中性缆的压力调节机构——

包括第一弹簧以及第二弹簧，第一弹簧的一端连接于小驱动轮的两平行支撑摇臂的第一臂上，另一端与前支板连接；第二弹簧的一端连接于小驱动轮的两平行支撑摇臂的第二臂上，另一端与后支板连接；

所述中性缆排缆机构中，外部卷筒配合安装在摆架的左下方，卷筒的轴线与摆架转轴垂直；所述前支板及后支板上分别开有通槽，排缆机构通过所述通槽连接在摆架上，双向螺杆和导向杆穿过所述通槽，在所述通槽上方，前支板与后支板连接，在所述连接处开有滑槽，滚柱位于滑槽内，滑槽位于所需输送中性缆下方。

其进一步技术方案为：

前支板与后支板的左边间距小于二者的右边间距。

导缆通道为四分之一的圆弧结构。

小驱动轮支撑摇臂为叉臂结构。

所述导缆通道中的滚轮、大驱动轮、小驱动轮的缆绳槽表面均硫化有工业橡胶。

小驱动轮轴与大驱动轮轴的轴线在不同高度上。

第二小链轮、大链轮及第二换向轮的中心在一条直线上。

弹簧为拉伸弹簧。

在小驱动轮支撑摇臂与中间轴、小驱动轮轴的连接处安装的轴承采用球轴承。

本发明的技术效果：

1、本发明集排缆和输送中性缆功能为一体，其结构紧凑，且摆架摆动角度小，这样占据空间小，容易在中继站上进行系统集成。

2、对中性缆的输送采用大、小驱动轮同步驱动，并利用换向装置使大、小驱动轮对转，大、小驱动轮共同提供输送力，其输送力是单个驱动轮驱动力的二倍，有效地保证了中性缆的输送动力；利用传动比的设置，使得大、小驱动轮在中性缆切点处的线速度相等，实现由大、小驱动轮实时、同步驱动中性缆，最终达到对中性缆进行同步输送的功能。

3、排缆机构通过滚柱-滑槽运动副将运动和动力传递到摆架上，通过传动比的设计、双向螺杆的的选择，确保卷筒与排缆机构、排缆机构与摆架的运动同步性，从而有效地保证排缆与中性缆输送之间传动的精确性和同步性。

4、中性缆压力调节机构的设置及小驱动轮支承摇臂可绕中间轴转动的设计，可自动调节大、小驱动轮的中心距的大小，从而在输送过程中能使大、小驱动轮与中性缆之间的压力自动保持恒定，使得夹持在大、小驱动轮之间的中性缆不至于太紧或太松，提高了中性缆输送的精确性、可靠性和安全性。

5、摆架转轴与卷筒轴线垂直正交，摆架沿着卷筒轴线方向往复摆动，从卷筒到导缆通道上的滚轮之间的中性缆始终与卷筒轴线垂直，从而可确保中性缆在卷筒上排列整齐、收放有序；摆架绕着摆架转轴摆动，而摆架转轴轴线位置是固定不变的，把出缆口设置在其摆架转轴位置上，这样就能把在排缆和输送过程中随着摆架往复摆动的中性缆所作的空间复合运动转变为沿着出缆口单一方向的直线运动。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的后视图。

图3为本发明中摆架的俯视结构图，图中还示出了大驱动轮与小驱动轮。

图4为本发明与卷筒及中性缆装配的主视图。

图5为图4的后视图。

图6为图4的俯视图。

图7为图5的A-A旋转视图，旋转方向如图中旋转标记所示。

图8为图5的B-B剖视图。

图9为图1的C-C剖视图。

图10为图4的D-D剖视图。

图11为图4的E-E剖视图。

图12为图5中Ⅰ的局部放大图。

图13为图5中Ⅱ的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

本发明包括摆架2，摆架2内设置中性缆的输送通道，摆架2上设置中性缆输送的驱动装置、中性缆输送的换向装置、中性缆压力调节机构及中性缆排缆机构19，其结构分别如下：

1、摆架2以及中性缆的输送通道——

见图1、图2、图3，摆架2由前支板2-1及后支板2-2相隔不同间距连接构成，前支板2-1与后支板2-2的左边间距小于二者的右边间距，摆架2上安装液压马达1，摆架2内设有中性缆的输送通道，具体构成为:

摆架2的左右两部位分别设有进缆口3和出缆口4，在进缆口3和出缆口4分别设有四分之一圆弧结构的导缆通道5，所述导缆通道5由固接于摆架2上的多对滚轮26间隔组成，见图10、图11，所述滚轮26带有缆绳槽，对应各个滚轮26之间的所述缆绳槽的间距为输送中性缆20的直径，在所述缆绳槽的表面硫化有工业橡胶；在出缆口4以及摆架2上方正对出缆口4的中心线位置均连接有滚子轴承16及轴承座17，所述上下两个滚子轴承16的中心线构成摆架转轴18；见图1、图3、图9，前支板2-1及后支板2-2的腹部位置分别开有通槽，排缆机构19通过所述通槽连接在摆架2上，在所述通槽上方，前支板2-1与后支板2-2连接，在所述连接处开有滑槽21；

见图12、图13，轴承座17与外部支架24配合固接，在出缆口4以及摆架2上方正对出缆口4的位置处通过轴承座17与外部支架24固接，形成上下两个支点，两个支点构成摆架转轴18。

2、中性缆输送的驱动装置——

见图1、图7、图8，于摆架2的右上端装有大驱动轮轴6，液压马达1的输出轴与大驱动轮轴6连接，大驱动轮轴6上装有大驱动轮7，大驱动轮7带有缆绳槽；摆架2最右端设有凸出部，在所述凸出部穿通所述前支板2-1及后支板2-2并通过轴承安装有中间轴8，在中间轴8上通过轴承23安装小驱动轮支撑摇臂9的一端，小驱动轮支撑摇臂9为包括两平行臂的叉臂结构，小驱动轮支撑摇臂9的另一端分别通过轴承23安装小驱动轮轴10，轴承23采用球轴承，在小驱动轮轴10上于前支板2-1及后支板2-2之间的部位安装小驱动轮11，小驱动轮11上的缆绳槽与大驱动轮7上的所述缆绳槽对应配合，所述配合处的间距为输送中性缆20的直径；小驱动轮轴10与大驱动轮轴6的轴线在不同高度上，且驱动轮11与大驱动轮7的所述缆绳槽表面均硫化有工业橡胶。

3、中性缆的换向装置——

见图2、图7、图8，所述换向装置的结构如下：包括链条传动机构一及链条传动机构二：

其中链条传动机构一，包括安装于大驱动轮轴6端头的大链轮12-1、安装于中间轴8端头的第二小链轮12-3、安装于第一短轴13上的第一换向轮12-5以及安装于第二短轴14上的第二换向轮12-6，第一短轴13以及第二短轴14安装于后支板2-2上，大链轮12-1、第一换向轮12-5以及第二换向轮12-6位于后支板2-2的外侧，第一换向轮12-5、第二换向轮12-6及第二小链轮12-3之间由第一链条12连接，大链轮12-1从外部与所述第一链条12啮合；第二小链轮12-3、大链轮12-1及第二换向轮12-6的中心在一条直线上；

其中链条传动机构二，见图1、图7，包括安装于所述中间轴8端头的第一小链轮12-2、安装于所述小驱动轮轴10端头的第三小链轮12-4，第一小链轮12-2与第三小链轮12-4位于前支板2-1的外侧，之间由第二链条12-7连接。

4、中性缆的压力调节机构——

见图1、图2，包括第一弹簧15-1以及第二弹簧15-2，第一弹簧15-1的一端连接于小驱动轮支撑摇臂9的第一臂上，另一端与前支板2-1连接；第二弹簧15-2的一端连接于小驱动轮支撑摇臂9的第二臂上，另一端与后支板2-2连接。

5、中性缆排缆机构19——

见图6、图9，所述排缆机构19包括支架19-1，双向螺杆19-2和两个导向杆19-7平行装在支架19-1上，双向螺杆19-2通过传动链轮19-3与外部链轮连接，双向螺杆19-2两端的左螺旋槽与右螺旋槽连通，双向螺杆19-2通过螺纹连接有换向螺母19-4，换向螺母19-4通过滑块19-5固接有滚柱19-6；见图4，外部卷筒22配合安装在摆架2的左下方，卷筒22的轴线与摆架转轴18垂直，位于所述空间上方的前支板2-1及后支板2-2的腹部位置均开有腰型通槽，排缆机构19通过所述腰型通槽装在摆架2上，双向螺杆19-2和两个导向杆19-7平行穿过所述腰形通槽，见图3、图9、图6，滚柱19-6位于前支板2-1及后支板2-2构成的滑槽21之间，二者组成滚柱-滑槽运动副，滑槽21位于需输送中性缆20的下方。

本发明的运行方式如下：

本发明与外部卷筒22、中继站及单人常压潜水装具的装配关系：见图4、图5、图6，外部卷筒22配合安装在摆架2的左下方，卷筒22的轴线与摆架转轴18垂直正交，中性缆20从出缆口4送出至单人常压潜水装具的啮合器内；见图12、图13，摆架2上下两个轴承座17与外部支架24固接；如此，本发明安装于外部中继站上的架体中，并将中性缆20连接至单人常压潜水装具。

本发明的工作原理：放缆时，见图6、图7，外部液压马达25驱动卷筒22转动，将卷筒22上的中性缆20送入进缆口。同时，大驱动轮轴6上的液压马达1也几乎同步驱动大驱动轮7转动，大驱动轮轴6同时带动大链轮12-1，见图4、图5，再通过所述链条传动机构一中的链条12以及链条传动机构二，把动力传递到小驱动轮11上，这样大驱动轮7、小驱动轮11同步相向对转，依靠中性缆20与大驱动轮7、小驱动轮11之间的摩擦力将中性缆20通过出缆口4送出至单人常压潜水装具本体的啮合器内；收缆时，液压马达25带动卷筒22反向转动，而液压马达1此时不提供驱动力，而是处于被动跟转状态，此时摆架内中性缆的输送通道只起一个阻尼器作用，使得大驱动轮7、小驱动轮11跟转，如此为中性缆20的收缆提供一个必要的微小阻尼。所以，由于摩擦力的存在，无论是收缆还是放缆，中性缆20在其收放缆装置及输送装置内部始终处于拉紧状态，从而避免中性缆20过于松弛而堆积在收放装置内部；

通过将排缆机构19与输送机构设置为一体，本发明兼具排缆和输送缆的功能，其结构紧凑，且摆架2的摆动角度小，如此整个装置的占据空间小，容易在中继站上进行系统集成；通过卷筒22放缆与排缆机构19的同步设计、摆架2与排缆机构19的同步设计、大驱动轮7与小驱动轮11的同步驱动，在收缆时使中性缆20在卷筒22上整齐、有序地排列，放缆时对中性缆20提供足够的输送力，并实现同步输送，可有效地提高中性缆20收放及输送工作的可靠性和安全性。

本发明的工作过程如下：

1、对中性缆20进行输送的说明：

见图4、图5，对中性缆20的输送主要是采用一对驱动轮，由大驱动轮7与小驱动轮11一同夹持着中性缆20进行输送；首先，液压马达1直接驱动大驱动轮7，再由大驱动轮7通过换向装置12中的所述链条传动机构一，即利用大驱动轮轴6上的大链轮12-1、链条12、第一换向轮12-5及第二换向轮12-6，把扭矩传递到中间轴8上，同时完成中间轴8上第二小链轮12-3的换向工作，再经换向装置12中的所述链条传动机构二，即第一小链轮12-2及第三小链轮12-4的传动后将扭矩和转速由中间轴8传递到小驱动轮11上，大驱动轮7、小驱动轮11相向对转，并利用传动比的设置，使得大驱动轮7、小驱动轮11在中性缆20切点处的线速度相等，实现由大驱动轮7、小驱动轮11实时、同步驱动中性缆20，最终达到对中性缆20进行同步输送的功能；

大驱动轮7、小驱动轮11由一只独立的液压马达1同步驱动并通过换向装置12实现换向对转（如图4、图5中箭头方向所示），由此二者共同提供输送力，其输送力是单个驱动轮驱动力的二倍，有效地保证了中性缆20的输送动力；

大驱动轮7、小驱动轮11的所述缆绳槽表面均硫化有一定厚度的工业橡胶，在增大驱动轮与中性缆20之间的摩擦力的同时，又对中性缆20起到保护的作用；

对中性缆20的输送还包括摆架2上导缆通道5的设置，由导缆通道5上的成对的滚轮26负责对中性缆20从进缆口3进入后、中性缆20从出缆口4送出前的导向工作，导缆通道5为四分之一的圆弧结构，其上成对滚轮26的设计，可约束中性缆20在出缆口4处只能向下垂直输送到常压潜水装具本体啮合器内，以防止中性缆20在此部位存留和堆积，从而发生输缆不畅、中断等现象，同时四分之一的圆弧结构的设计，减轻了整个装置的重量。

2、中性缆压力调节机构的说明：

见图4、图5，在前支板2-1与小驱动轮支撑摇臂9、后支板2-2与小驱动轮支撑摇臂9之间均装有中性缆压力调节机构，小驱动轮支撑摇臂9与中间轴8的连接处装有球轴承，如此，一方面，利用中间轴8传递动力和转速，另一方面，小驱动轮支承摇臂9还能绕着中间轴8转动；通过摆架2前后支板上的中性缆压力调节机构中的弹簧15-1以及15-2来调节大驱动轮7、小驱动轮11的中心距，从而达到在输送过程中能使大驱动轮7、小驱动轮11与中性缆20之间的压力自动保持恒定，使得夹持在大驱动轮7、小驱动轮11之间的中性缆20不至于太紧或太松。

3、排缆机构19的说明：

见图4、图6、图9，外部液压马达25经减速装置驱动卷筒22的轴转动，通过所述卷筒轴上的外部链轮及排缆机构19中的传动链轮19-3，带动双向螺杆19-2转动，通过嵌入在双向螺杆19-2螺旋槽的换向螺母19-4，带动与换向螺母19-4固接的滑块19-5一起沿双向螺杆19-2移动，双向螺杆19-2两端的左螺旋槽与右螺旋槽通过其两端过渡圆弧连通，可使所述左螺旋槽与右螺旋槽平滑过渡，如此，与双向螺杆19-2相旋合的换向螺母19-4带动滑块19-5沿着双向螺杆19-2轴向自动来回地移动，同时，滑块19-5再带动固结于其上的滚柱19-6运动；

滚柱19-6位于前支板2-1及后支板2-2构成的滑槽21内，二者组成滚柱-滑槽运动副，借助于滚柱-滑槽运动副，一方面，滚柱19-6带动摆架2沿着卷筒22轴线在一定角度范围内往复摆动，即摆架2是一个随动机构，它是随着排缆机构19的来回直线移动而沿着摆架转轴18往复摆动，摆架2与排缆机构19的运动协调关系是通过卷筒轴上的外部链轮与排缆机构19中的传动链轮19-3的传动比来确定的，所述传动比等于两个比值的乘积，即双向螺杆19-2的导程与中性缆20在卷筒22上的排列节距的比值和摆架2的力臂长度之比值的乘积，而摆架2的力臂之比值等于导缆通道5上的成对滚轮26的中心线到摆架转轴18的距离均值与滚柱19-6的中心线到摆架转轴18的距离之比，如此，即：

一方面，卷筒22旋转一周时，中性缆20沿着卷筒22轴线移动一个缆绳节距，而此时导缆通道5上的成对滚轮26沿着卷筒22轴线也摆动一个缆绳节距，同时，摆架转轴18与卷筒22的轴线垂直正交，这样在整个排缆的过程中，中性缆20始终垂直于卷筒22的轴线，从而可确保中性缆20在卷筒22上排列整齐、收放有序；

另一方面，中性缆20在卷筒22上绕完一层而到达卷筒22旋转一周的端部时，使换向螺母19-4在双向螺杆19-2头部的螺旋槽内过渡到反方向的螺旋槽上，此时导缆通道5上的成对滚轮26沿着卷筒22轴线也摆动到极限位置（即卷筒22端部）而自动换向，摆架2摆动的范围如图6中所示。

通过保证双向螺杆19-2和摆架2的运动协调关系，可保证排缆与缆的输送之间传动的精确性和同步性；其中，排缆机构19采用双向螺杆19-2和换向螺母19-4的结构设计为现有技术。

4、摆架转轴18的说明：

见图4、图12、图13，与摆架2固接的轴承16通过轴承座17与安装于中继站内的支架24配合固接，形成上下两个支点，两个支点构成摆架转轴18，利用摆架转轴18轴线位置固定不变的几何原理，把出缆口4设置在其摆架转轴18位置上，这样就能把在排缆和中性缆输送过程中随着摆架2往复摆动的中性缆20所作的空间复合运动转变为沿着出缆口4单一方向的直线运动，即一方面中性缆沿着导缆通道5、大驱动轮7和小驱动轮11的运动轨迹进行输送运动，另一方面又随着摆架2往复摆动，二者运动互不干涉；

由于摆架2沿着卷筒22的轴线方向往复摆动，且其摆架转轴18与卷筒22的轴线垂直正交，构成正交摆动式中性缆同步输送方式，这样由卷筒22到摆架2上的滚轮26之间的中性缆20始终与卷筒22的轴线垂直，从而可确保中性缆20在卷筒22上排列整齐、收放有序。

本发明配合已有技术中的具有压力补偿功能的液压控制系统，可在深海环境下作业。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (9)

1.水下正交摆动式中性缆同步输送机构，包括液压马达（1）及排缆机构（19），所述排缆机构（19）包括支架（19-1），双向螺杆（19-2）和导向杆（19-7）平行装在支架（19-1）上，双向螺杆（19-2）通过传动链轮（19-3）与外部链轮连接，双向螺杆（19-2）两端的左螺旋槽与右螺旋槽连通，双向螺杆（19-2）通过螺纹连接有换向螺母（19-4），换向螺母（19-4）通过滑块（19-5）固接有滚柱（19-6），其特征在于：

还包括摆架（2），摆架（2）内设置中性缆的输送通道，摆架（2）上设置中性缆输送的驱动装置、中性缆输送的换向装置、中性缆压力调节机构，其构成分别如下：

摆架（2）以及中性缆的输送通道，

摆架（2）由前支板（2-1）及后支板（2-2）相隔不同间距连接构成，摆架（2）上设有进缆口（3）和出缆口（4），在进缆口（3）和出缆口（4）分别设有导缆通道（5），所述导缆通道（5）由连接于摆架（2）上的滚轮（26）成对间隔组成，所述滚轮（26）带有缆绳槽；在出缆口（4）以及摆架（2）上方正对出缆口（4）的中心线位置分别连接有滚子轴承（16）及轴承座（17），两个滚子轴承（16）的中心线构成摆架转轴（18），轴承座（17）与支架（24）连接；

中性缆输送的驱动装置，

于摆架（2）的右上端装有大驱动轮轴（6），液压马达（1）的输出轴与大驱动轮轴（6）连接，大驱动轮轴（6）上装有大驱动轮（7），大驱动轮（7）带有缆绳槽；摆架（2）最右端设有凸出部，在所述凸出部穿通所述前支板（2-1）及后支板（2-2）并通过轴承安装有中间轴（8），在中间轴（8）上通过轴承（23）安装小驱动轮支撑摇臂（9）的一端，小驱动轮支撑摇臂（9）包括两平行的臂，小驱动轮支撑摇臂（9）的另一端分别通过轴承（23）安装小驱动轮轴（10），在小驱动轮轴（10）上安装小驱动轮（11），小驱动轮（11）上的缆绳槽与大驱动轮（7）上的缆绳槽对应配合；

中性缆的换向装置，

包括链条传动机构一及链条传动机构二：

其中链条传动机构一，包括安装于大驱动轮轴（6）端头的大链轮（12-1）、安装于中间轴（8）端头的第二小链轮(12-3)、安装于第一短轴（13）上的第一换向轮（12-5）以及安装于第二短轴（14）上的第二换向轮（12-6），第一短轴（13）以及第二短轴（14）安装于后支板（2-2）上，大链轮（12-1）、第一换向轮（12-5）以及第二换向轮（12-6）位于后支板（2-2）的外侧，第一换向轮（12-5）、第二换向轮（12-6）及第二小链轮（12-3）之间由第一链条（12）连接，大链轮（12-1）从外部与所述第一链条（12）啮合；

其中链条传动机构二，包括安装于所述中间轴（8）端头的第一小链轮（12-2）、安装于所述小驱动轮轴（10）端头的第三小链轮（12-4），第一小链轮（12-2）与第三小链轮（12-4）位于前支板（2-1）的外侧，之间由第二链条（12-7）连接；

中性缆的压力调节机构，

包括第一弹簧（15-1）以及第二弹簧(15-2)，第一弹簧(15-1)的一端连接于小驱动轮支撑摇臂(9)的第一臂上，另一端与前支板(2-1)连接；第二弹簧(15-2)的一端连接于小驱动轮支撑摇臂(9)的第二臂上，另一端与后支板(2-2)连接；

所述中性缆排缆机构（19）中，外部卷筒(22)配合安装在摆架(2)的左下方，卷筒(22)的轴线与摆架转轴(18)垂直；所述前支板(2-1)及后支板（2-2）上分别开有通槽，排缆机构（19）通过所述通槽连接在摆架（2）上，双向螺杆（19-2）和导向杆（19-7）穿过所述通槽；在所述通槽上方，前支板（2-1）与后支板（2-2）连接，在连接处开有滑槽（21），滚柱（19-6）位于滑槽（21）内，滑槽（21）位于所需输送中性缆（20）下方。

2.按权利要求1所述的水下正交摆动式中性缆同步输送机构，其特征在于：前支板（2-1）与后支板（2-2）的左边间距小于二者的右边间距。

3.按权利要求1所述的水下正交摆动式中性缆同步输送机构，其特征在于：导缆通道（5）为四分之一的圆弧结构。

4.按权利要求1所述的水下正交摆动式中性缆同步输送机构，其特征在于：小驱动轮支撑摇臂（9）为叉臂结构。

5.按权利要求1所述的水下正交摆动式中性缆同步输送机构，其特征在于：所述导缆通道（5）中的滚轮（26）、大驱动轮（7）、小驱动轮（11）的缆绳槽表面均硫化有工业橡胶。

6.按权利要求1所述的水下正交摆动式中性缆同步输送机构，其特征在于：小驱动轮轴（10）与大驱动轮轴（6）的轴线在不同高度上。

7.按权利要求1所述的水下正交摆动式中性缆同步输送机构，其特征在于：第二小链轮（12-3）、大链轮（12-1）及第二换向轮（12-6）的中心在一条直线上。

8.按权利要求1所述的水下正交摆动式中性缆同步输送机构，其特征在于：弹簧为拉伸弹簧。

9.按权利要求1所述的水下正交摆动式中性缆同步输送机构，其特征在于：在小驱动轮支撑摇臂（9）与中间轴（8）、小驱动轮轴（10）的连接处安装的轴承（23）采用球轴承。