CN103085953A

CN103085953A - 潜器嵌入式对接装置

Info

Publication number: CN103085953A
Application number: CN2013100534428A
Authority: CN
Inventors: 张忠林; 王立权
Original assignee: Harbin Engineering University
Current assignee: Harbin Engineering University
Priority date: 2013-02-19
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2033-02-19
Also published as: CN103085953B

Abstract

本发明提供的是一种潜器嵌入式对接装置。本发明的对接装置本体镶嵌在潜器体上的凹槽内，潜器体上的凹槽内安装有移动滑道，移动裙安装于移动滑道内并由液压缸驱动移动裙上下移动，液压缸的缸杆与移动裙之间铰接安装，液压缸的缸体与潜器之间铰接安装，在移动裙内部固定安装方向裙驱动马达，在方向裙内部固定安装角度裙驱动马达，方向裙与角度裙上端分别固定第一内齿圈与第二内齿圈，向裙驱动马达和角度裙驱动马达的输出轴上分别带有与第一内齿圈与第二内齿圈内啮合的传动齿轮。本发明能实现潜器适应平台倾角、海流影响的海况环境变化，潜器快速、准确地对接，从而保证人员和物资传递工作的连续性及整体对接的安全和可靠。

Description

潜器嵌入式对接装置

技术领域

本发明涉及的是一种潜器与其对接平台的对接装置。

背景技术

目前，水下对接装置技术主要用于援潜救生和海洋开发技术，实现人员与物资的传递。早期的援潜救生艇采用固定式对接裙，结构简单，设计容易，随着海底救生的需求，进行海底救生时的作业环境的复杂性，适应倾角和海流影响的水下对接是非常困难的。近年来，国内外出现了转动式对接裙，利用转动式对接装置可以保证对接适应倾角和海流的影响。这方面加拿大的OceanWorks International Corporation已经研制了新一代的活动转裙，并申请了美国专利“Articulating pressure conduit”(1998.05.26)，专利号：US5,755,532。另外，专利申请号US1971012810419710325的SUBSURFACE SUBMERSIBLE MATING SYSTEM。；利申请号为200710144589.2的水下对接装置；专利申请号为200610151167.3的浮动式球形对接裙；专利申请号为200610151168.8的单球壳对接裙；专利申请号为200610151169.2的双球壳对接裙等申请文件中也公开了与本发明申请相关的技术方案。这些专利文件中的对接裙都可实现裙壳的转动，只是结构形式有所不同，都是外啮合传动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够适应海况环境变化，实现快速、准确地对接，从而保证人员和物资传递工作的连续性及整体对接的安全和可靠的潜器嵌入式对接装置。

本发明的目的是这样实现的：

它包括由移动裙、与移动裙相连接的方向裙、与方向裙相连接的角度裙组成的对接装置本体，所述对接装置本体镶嵌在潜器体上的凹槽内，潜器体上的凹槽内安装有移动滑道，移动裙安装于移动滑道内并由液压缸驱动移动裙上下移动，液压缸的缸杆与移动裙之间铰接安装，液压缸的缸体与潜器之间铰接安装，在移动裙内部固定安装方向裙驱动马达，在方向裙内部固定安装角度裙驱动马达，方向裙与角度裙上端分别固定第一内齿圈与第二内齿圈，向裙驱动马达和角度裙驱动马达的输出轴上分别带有与第一内齿圈与第二内齿圈内啮合的传动齿轮。

本发明还可以包括：

1、移动裙的上端固定有安装滑轨，移动裙通过安装滑轨安装于移动滑道内，安装滑轨与移动滑道之间设置有滑轨密封环。

2、第一内齿圈通过螺栓固定在方向裙上端，方向裙与移动裙之间设置有方向裙密封环。

3、第二内齿圈通过螺栓固定在角度裙上端，角度裙与方向裙之间设置有角度裙密封环。

4、移动裙上安装液压缸固定座，液压缸的缸杆与液压缸固定座铰接。

5、在潜器体上的凹槽处设置有保护罩。

本发明提供了一种潜器嵌入式对接装置结构，在潜器运动时，该机构在潜器体内不动，对接时释放对接装置，对接后又收回对接装置，实现潜器适应平台倾角、海流影响的海况环境变化，潜器快速、准确地对接，从而保证人员和物资传递工作的连续性及整体对接的安全和可靠。

本发明的潜器嵌入式对接结构采用三关节结构，它包括移动裙、与移动裙相连接并由内啮合驱动的方向裙、与方向裙相连接并由内啮合驱动的角度裙，该对接机构被镶嵌在潜器的体内，液压缸座一端安装在移动裙上，一端安装在潜器上，通过液压缸驱动移动裙，对接装置能够上下移动，潜器运动时，该对接机构在潜器体内不动，使潜器运动容易实现重心与浮心的均衡控制，对接时由液压缸驱动移动裙，使对接装置伸出对接，对接结束后再驱动移动裙收回对接装置。在移动裙内部固定有驱动方向裙的液压马达，在方向裙内部固定有驱动角度裙的液压马达，在方向裙和角度裙上盖固定有内齿圈，液压马达的输出轴上带有传动齿轮，与内齿圈内啮合。

本专利发明还包括这样一些结构特点：

1、结构的嵌入式，在潜器内设有移动裙的移动轨道，轨道与移动裙间要润滑。

2、嵌入式的内齿传动，采用两个半型的内齿，通过螺栓固定，容易安装。

3、所有涉及水密性的密封设计均采用O型圈设计，并保证O型圈的压缩量。

潜器内设有移动轨道和液压缸的安装座，液压缸驱动移动裙，沿着移动轨道上下移动，可以实现潜器对接的深度调整；马达输出轴上安装有轴承，同轴连接并驱动传动齿轮转动，传动齿轮与内齿圈啮合，实现转动灵活，结构紧凑又增加扭拒的作用，内齿圈与方向裙、角度裙通过螺栓联接，由内齿圈将马达的动力传递给方向裙和角度裙，从而实现方向裙和角度裙的转动。

其裙口位姿调整原理参考图1。移动裙5沿着轴Ⅰ可上下移动，方向裙15绕轴Ⅱ可转动360°，即方向调整的范围为360°，角度裙20可以绕轴Ⅲ转动360°，单裙调整转角为α，则裙口调整转角范围为2α。

本发明与已有技术相比具有如下优点：

1、结构的嵌入式，可以使潜器在运动时机动性加强，对接时伸出，可以使潜器很好地定位，避免潜器下落平台时具有较大的惯性力。

2、涉及水密性的密封设计均采用O型圈设计，保证O型圈压缩量，即可实现对接后的可靠密封；

3、采用本发明装置实施对接，可以保证潜器具有最佳方位的姿态调整控制，用以适应对接平台倾角和海流变化的影响，实现快速、准确地进行人员和物资的传递。

附图说明

图1为本发明的对接裙口位姿调整原理图；

图2为本发明的总体装配位置图；

图3为本发明总体装配位置图2的A-A剖视图；

图4为本发明的嵌入式对接装置结构示意图。

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2，潜器嵌入式对接装置31被安装布置在潜器32的内部。

结合图4，潜器嵌入式对接装置主要组成包括安装滑轨1、滑轨密封环2、移动裙密封环3、移动滑道4、移动裙5、方向裙驱动马达6、马达固定座7、传动轴8、滚动轴承9、润滑注油觜10、传动齿轮11、内齿圈12、固定螺栓13、方向裙密封环14、方向裙15、角度裙驱动马达16、固定座17、内齿圈18、角度裙密封环19、角度裙20、对接法兰21、对接法兰密封环22。

结合图3，潜器嵌入式对接装置的移动裙驱动主要组成包括安装滑轨1、液压缸上安装座32、固定销33、移动滑道4、移动裙驱动液压缸35、固定销36、液压缸下安装座37、液压缸固定座38、装置保护罩39。

本发明的潜器嵌入式对接装置采用三关节结构，移动裙与潜器间可相互移动，由液压缸来驱动；方向裙与移动裙间有关节相连接，绕方向裙的转轴转动，角度裙与方向裙间有关节相连接，绕转动裙的转轴转动，都由液压马达驱动。下面详细说明。结合图3，移动裙驱动液压缸35通过固定销34、36分别与液压缸上安装座32、液压缸下安装座37铰接，上安装座32固定在潜器上，下安装座37被固定在液压缸固定座38上，固定座38焊接在移动裙上。结合图4，安装滑轨1与移动裙5通过螺栓连接，这样，通过液压缸驱动，就实现了移动裙在移动滑道4上的移动。

方向裙和角度裙的转动原理相同，以方向裙为例来陈述，结合图4，该转动关节主要由移动裙5、驱动方向裙液压马达6、马达固定座7、传动轴8、滚动轴承9、润滑注油觜10、传动齿轮11、内齿圈12、固定螺栓13、方向裙密封环14、方向裙15组成。马达固定座7与移动裙5固接，马达6输出轴带动传动齿轮11转动，传动齿轮11与内齿圈12啮合，内齿圈12与方向裙15通过固定螺栓13联接成一体，则液压马达6就将运动和动力传递给了方向裙15，实现了方向裙15的转动驱动。

整体密封布置说明：密封设计均采用O型圈的结构设计，保证O型圈的压缩量。结合图4，在安装滑轨1和移动滑道4间设置滑轨密封环2密封，它属于动密封；在安装滑轨1和移动裙5间设置移动裙密封环3密封，它属于静密封；在移动裙5和方向裙15间设置方向裙密封环14密封，它属于静密封；在方向裙15和角度裙20间设置角度裙密封环19密封，它属于静密封；在对接法兰21和对接平台间设置对接法兰密封环22密封，它属于静密封。共计五道密封结构，可保证水下对接密封的可靠性。

Claims

1.一种潜器嵌入式对接装置，它包括由移动裙、与移动裙相连接的方向裙、与方向裙相连接的角度裙组成的对接装置本体，其特征是：所述对接装置本体镶嵌在潜器体上的凹槽内，潜器体上的凹槽内安装有移动滑道，移动裙安装于移动滑道内并由液压缸驱动移动裙上下移动，液压缸的缸杆与移动裙之间铰接安装，液压缸的缸体与潜器之间铰接安装，在移动裙内部固定安装方向裙驱动马达，在方向裙内部固定安装角度裙驱动马达，方向裙与角度裙上端分别固定第一内齿圈与第二内齿圈，向裙驱动马达和角度裙驱动马达的输出轴上分别带有与第一内齿圈与第二内齿圈内啮合的传动齿轮。

2.根据权利要求1所述的潜器嵌入式对接装置，其特征是：移动裙的上端固定有安装滑轨，移动裙通过安装滑轨安装于移动滑道内，安装滑轨与移动滑道之间设置有滑轨密封环。

3.根据权利要求1或2所述的潜器嵌入式对接装置，其特征是：第一内齿圈通过螺栓固定在方向裙上端，方向裙与移动裙之间设置有方向裙密封环；第二内齿圈通过螺栓固定在角度裙上端，角度裙与方向裙之间设置有角度裙密封环。

4.根据权利要求1或2所述的潜器嵌入式对接装置，其特征是：移动裙上安装液压缸固定座，液压缸的缸杆与液压缸固定座铰接。

5.根据权利要求3所述的潜器嵌入式对接装置，其特征是：移动裙上安装液压缸固定座，液压缸的缸杆与液压缸固定座铰接。

6.根据权利要求1或2所述的潜器嵌入式对接装置，其特征是：在潜器体上的凹槽处设置有保护罩。

7.根据权利要求3所述的潜器嵌入式对接装置，其特征是：在潜器体上的凹槽处设置有保护罩。

8.根据权利要求4所述的潜器嵌入式对接装置，其特征是：在潜器体上的凹槽处设置有保护罩。

9.根据权利要求5所述的潜器嵌入式对接装置，其特征是：在潜器体上的凹槽处设置有保护罩。