CN105305329B - 光电缆导引装置 - Google Patents

Abstract

本发明光电缆导引装置涉及一种用于导引光电缆的装置。其目的是为了提供一种能对光电缆进行横向敷设以适应水下机器人运动的光电缆导引装置。本发明光电缆导引装置包括支架(1)，支架上固定设有两个外侧板(2)，两个外侧板间可转动地安装有多个横向滚轮(3)，横向滚轮轴心之间的连线为曲线，横向滚轮的下方设有一曲面板(4)，曲面板固定在两个外侧板之间，两个相邻横向滚轮之间都设有一对间隔布置的竖向滚轮(5)，竖向滚轮和横向滚轮构成光电缆通道，位于相邻两个横向滚轮之间的两个竖向滚轮的间距为光电缆通道的宽度，光电缆通道的宽度逐渐变大。

Description

光电缆导引装置

技术领域

本发明涉及一种导引装置，特别是涉及一种用于导引光电缆的装置。

背景技术

水下机器人在水中工作时，需要一根光电缆提供电源和信号传输。从工作船上把光电缆联合水下机器人一起放到水下，会用到光电缆的导引装置。工作船与水下机器人之间的连接光电缆是水下机器人电力输送和信号传递的唯一载体，是非常重要的一个环节，是水下机器人实现各种功能的关键。

传统的水下机器人的光电缆布放是工作船先在水面上定位，再通过工作船上的光电缆导引装置收放光电缆，把水下机器人垂直地放到水下。此时光电缆随着机器人垂直往下放，工作船相对静止在水面上，这种形式的水下机器人布放形式简便，但光电缆导引装置只能控制一个方向的收放。

随着海洋工程的发展，水下机器人的品种越来越多，现有一种水下机器人与工作船之间需要离开一定的距离，不可能采用工作船定位再垂直布放机器人的形式，此时需要横向敷设光电缆。在光电缆敷设过程中，放缆速度与工作船运行速度不可能完全匹配，并且由于水流的作用，光电缆会前后左右摆动，在摆动过程中若弯曲角度太小则不满足光电缆最小弯曲半径的要求，将会对光电缆造成损坏，这样就要求光电缆导引装置需要能在多个方向上都能很方便快速的出缆。

普通的光电缆导引装置已经不能满足这种工作模式的要求，需要设计一种新型的能适应水下机器人光电缆横向敷设的导引装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能对光电缆进行横向敷设以适应水下机器人运动的光电缆导引装置。

本发明光电缆导引装置，包括支架，所述支架上固定设有两个外侧板，两个所述外侧板相对设置，两个外侧板间可转动地安装有多个横向滚轮，所述横向滚轮间隔布置，横向滚轮轴心之间的连线为曲线，所述横向滚轮的下方设有一曲面板，所述曲面板固定在两个外侧板之间，两个相邻横向滚轮之间都设有一对间隔布置的竖向滚轮，所述竖向滚轮可转动地安装在曲面板上，所述竖向滚轮和横向滚轮构成光电缆通道，位于相邻两个横向滚轮之间的两个竖向滚轮的间距为光电缆通道的宽度，所述光电缆通道的宽度逐渐变大。

本发明光电缆导引装置，其中在光电缆通道宽度较小一端的两个外侧板之间还可转动地安装有一限位滚轮，所述限位滚轮位于横向滚轮的上方。

本发明光电缆导引装置，其中所述竖向滚轮通过竖向支撑架安装在曲面板上，所述竖向支撑架包括竖板，所述竖板固定在曲面板上，竖板的两端分别设有上横板和下横板，所述竖向滚轮通过轴承安装在一竖轴上，所述竖轴固定在上、下横板之间。

本发明光电缆导引装置，其中所述竖板与上横板之间设有加强板，所述加强板与所述竖向滚轮分别位于竖板的两侧。

本发明光电缆导引装置，其中所述横向滚轮通过轴承安装在一横轴上，所述横轴固定在两个外侧板之间。

本发明光电缆导引装置，其中所述限位滚轮通过轴承安装在一限位轴上，所述限位轴固定在两个外侧板之间。

本发明光电缆导引装置，其中所述横向滚轮的数量为6个，所述竖向滚轮的数量为10个。

本发明光电缆导引装置，其中位于同一侧的竖向支撑架上连接有一挡板，所述挡板固定在每个竖向支撑架的加强板上。

本发明光电缆导引装置，其中所述横向滚轮、竖向滚轮及限位滚轮的外圆周面上都设有一橡胶层。

本发明光电缆导引装置，其中所述竖轴固定在上、下横板之间的方式为焊接或卡合固定，所述横轴固定在两个外侧板之间的方式为焊接或卡合固定，所述限位轴固定在两个外侧板之间的方式为焊接或卡合固定。

本发明光电缆导引装置与现有技术不同之处在于本发明中的竖向滚轮和横向滚轮构成光电缆通道，光电缆从光电缆通道的宽度较小一端进入，从宽度较大一端出来，即光电缆通道宽度较小一端为进口，宽度较大一端为出口，由于光电缆通道从进口至出口宽度逐渐变大，所以能满足光电缆的横向布放以适应水下机器人的运动。

本发明光电缆导引装置中，光电缆通道的入口处设有一限位滚轮，该限位滚轮能够防止光电缆在工作过程中跳出光电缆通道。

本发明光电缆导引装置中，竖向支撑架上设置的挡板有两个作用：一是能够对竖向支撑架起到加强固定的作用，二是能够防止光电缆在工作过程中跳到竖向支撑架之间而影响作业。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明光电缆导引装置的结构示意图；

图2为沿图1中A-A线的剖视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明中挡板的安装状态图。

具体实施方式

如图1所示，本发明光电缆导引装置，包括支架1，支架1由工字钢制成框架结构。使用的时候，支架1安装在工作船的尾部。支架1上固定设有两个外侧板2，两个外侧板2相对设置，两个外侧板2间可转动地安装有多个横向滚轮3，横向滚轮3通过轴承安装在一横轴上，横轴固定在两个外侧板2之间。所有的横向滚轮3间隔均匀布置，横向滚轮3轴心之间的连线为曲线，该曲线背向支架1方向弯曲。

支架的高度可以根据实际情况来确定，本发明中支架的形状可以为规则的几何立体形状，如长方体、正方体，也可以为不规则的几何立体形状，只要能满足外侧板的支撑需求即可，两个外侧板通过焊接的方式固定在支架上，当然也可以通过螺栓连接的方式固定。

横向滚轮3的下方设有一曲面板4，曲面板4通过焊接固定在两个外侧板2之间，曲面板4背向支架1方向弯曲。结合图2、3所示，两个相邻横向滚轮3之间都设有一对间隔布置的竖向滚轮5，竖向滚轮5可转动地安装在曲面板4上，竖向滚轮5沿曲面板4的径向布置。竖向滚轮5和横向滚轮3构成光电缆通道。位于相邻两个横向滚轮3之间的两个竖向滚轮5的间距为光电缆通道的宽度，光电缆通道的宽度逐渐变大。光电缆通道宽度较小一端为光电缆11进口，宽度较大一端为光电缆11出口。实际中，具体布置两个外侧板2、横向滚轮3及竖向滚轮5的时候，使光电缆通道的进口水平布置且朝向工作船内，光电缆通道的出口朝下方布置，即出口面对水面，方便光电缆11与水下机器人的连接。

本发明中的外侧板只要能够支撑得住横向滚轮与竖向滚轮即可，但是为了方便竖向滚轮的安装，将外侧板的远离支架的侧端面设计为曲面。

前面所述的横向滚轮3轴心之间的连线为曲线，指的是横向滚轮3从光电缆通道进口至出口呈曲线布置，这样光电缆11能够从水平方向弯曲到竖直方向。横向滚轮3所形成的曲线半径最小值为640㎜，因为光电缆11的最小弯曲半径为640㎜，如果小于该值，则光电缆11就会因为弯曲过大而受到损坏。

由于光电缆通道的宽度从进口至出口逐渐变大，所以光电缆11在通道的出口处能够沿水平方向左右移动。此时位于光电缆通道同一侧的竖向滚轮5轴心之间的连线也为曲线，该曲线朝向光电缆通道内部方向弯曲，并且该曲线的最小半径也为640㎜，目的也是为了保护光电缆11在弯曲过程中不受损坏。同时，又能限制光电缆11从工作船导出时方位不会偏移太大。

优选的，在光电缆通道宽度较小一端的两个外侧板2之间还可转动地安装有一限位滚轮6，也就是将该限位滚轮安装在光电缆通道的进口端，限位滚轮6位于光电缆通道进口端第一个横向滚轮3的上方。限位滚轮6通过轴承安装在一限位轴上，限位轴固定在两个外侧板2之间。由于各种原因，如操作不当、船体晃动以及水流等，光电缆11在工作过程中会发生跳动，在光电缆通道的进口端设置所述限位滚轮6，能够防止光电缆11跳出通道，从而保证作业的正常进行。

优选的，竖向滚轮5通过竖向支撑架固定安装在曲面板4上，竖向支撑架包括竖板7，竖板7固定在曲面板4上，竖板7的两端分别设有上横板8和下横板9，竖向滚轮5通过轴承安装在一竖轴上，竖轴固定在上、下横板8、9之间。

为了在布缆过程中，使光电缆与竖向滚轮接触，竖向支撑架的下横板位于横向滚轮与曲面板之间。

优选的，竖板7与上横板8之间设有加强板10，加强板10与竖向滚轮5分别位于竖板7的两侧。加强板10能够增强整个竖向支撑架的强度。

优选的，横向滚轮3的数量为6个，竖向滚轮5的数量为10个，限位滚轮6的数量为1个。这些滚轮围成光电缆11的包络线，满足光电缆11从导引口出来后向各个方向导出。所有滚轮采用的都是高强钢滚轴，能够承受光电缆2t张力的布放要求。

如图4所示，优选的，位于同一侧的竖向支撑架上连接有一挡板12，挡板固定在竖向支撑架的端头位置，挡板12固定在每个竖向支撑架的加强板10上。设置挡板12的作用有两个：一是能够对竖向支撑架起到加强固定的作用，二是能够防止光电缆11在工作过程中跳到竖向支撑架之间而影响作业。

优选的，横向滚轮3、竖向滚轮5及限位滚轮6的外圆周面上都设有一橡胶层，能够减少光电缆11的摩擦，保护光电缆11不受到损坏。

竖轴固定在上、下横板8、9之间的方式为焊接或卡合固定，此处的卡合固定指的是在上、下横板8、9的端面上开设有卡槽，竖轴的两端都安放在卡槽内，之后通过螺栓将卡板固定在上、下横板的端面上，这样竖轴就被固定安装在上、下横板8、9之间。

横轴固定在两个外侧板2之间的方式为焊接或卡合固定，限位轴固定在两个外侧板2之间的方式为焊接或卡合固定。横轴、限位轴卡合固定方式与竖轴的相同，在此不予赘述。

本发明在使用的时候，将光电缆11从光电缆通道进口穿入，从通道出口穿出后一直延伸到水下与机器人相连。由于水下机器人的运动以及水流的作用、放缆速度与工作船运行速度不完全匹配等因素，光电缆11会前后左右摆动，而本发明能够适应光电缆11的这种摆动，使放缆、收揽更加方便。

本发明经过理论设计，可靠试验论证，具有安全、可靠、简单，可操作性强等优点，对于特殊的水下平台在水上及水下工作时所需要的光电缆11进行有效控制收放，为平台使用提供了技术保障，为我国发展水下工程结构的应用提供了优秀的光电缆导引装置，有效地保证了布缆和收缆安全的导引装置。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种光电缆导引装置，其特征在于：包括支架(1)，所述支架(1)上固定设有两个外侧板(2)，两个所述外侧板(2)相对设置，两个外侧板(2)间可转动地安装有多个横向滚轮(3)，所述横向滚轮(3)间隔布置，横向滚轮(3)轴心之间的连线为曲线，所述横向滚轮(3)的下方设有一曲面板(4)，所述曲面板(4)固定在两个外侧板(2)之间，两个相邻横向滚轮(3)之间都设有一对间隔布置的竖向滚轮(5)，所述竖向滚轮(5)可转动地安装在曲面板(4)上，所述竖向滚轮(5)和横向滚轮(3)构成光电缆通道，位于相邻两个横向滚轮(3)之间的两个竖向滚轮(5)的间距为光电缆通道的宽度，所述光电缆通道的宽度逐渐变大；所述竖向滚轮(5)通过竖向支撑架安装在曲面板(4)上，所述竖向支撑架包括竖板(7)，所述竖板(7)固定在曲面板(4)上，竖板(7)的两端分别设有上横板(8)和下横板(9)，所述竖向滚轮(5)通过轴承安装在一竖轴上，所述竖轴固定在上、下横板(8、9)之间，所述竖板(7)与上横板(8)之间设有加强板(10)，所述加强板(10)与所述竖向滚轮(5)分别位于竖板(7)的两侧，位于同一侧的竖向支撑架上连接有一挡板(12)，所述挡板(12)固定在每个竖向支撑架的加强板(10)上。

2.根据权利要求1所述的光电缆导引装置，其特征在于：在光电缆通道宽度较小一端的两个外侧板(2)之间还可转动地安装有一限位滚轮(6)，所述限位滚轮(6)位于横向滚轮(3)的上方。

3.根据权利要求2所述的光电缆导引装置，其特征在于：所述横向滚轮(3)通过轴承安装在一横轴上，所述横轴固定在两个外侧板(2)之间。

4.根据权利要求3所述的光电缆导引装置，其特征在于：所述限位滚轮(6)通过轴承安装在一限位轴上，所述限位轴固定在两个外侧板(2)之间。

5.根据权利要求4所述的光电缆导引装置，其特征在于：所述横向滚轮(3)的数量为6个，所述竖向滚轮(5)的数量为10个。

6.根据权利要求5所述的光电缆导引装置，其特征在于：所述横向滚轮(3)、竖向滚轮(5)及限位滚轮(6)的外圆周面上都设有一橡胶层。

7.根据权利要求6所述的光电缆导引装置，其特征在于：所述竖轴固定在上、下横板(8、9)之间的方式为焊接或卡合固定，所述横轴固定在两个外侧板(2)之间的方式为焊接或卡合固定，所述限位轴固定在两个外侧板(2)之间的方式为焊接或卡合固定。