CN105438416A - 电控式水下救援拖拽装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电控式水下救援拖拽装置，适用于水下电磁拖拽。包括吸附部分和连接部分，吸附部分包括多个吸附结构体，吸附结构体内设有电磁吸附体；连接部分包括多级连接结构，以由上到下逐级增多，且每一级连接结构中都设置有转动和滑动连接件，在最高一级的连接结构中连接绳索，在最低一级的连接结构中连接吸附结构体。上电后电磁吸附体产生吸力，吸附结构体紧紧吸在车表面，用绳索通过各级连接结构拉拽所有吸附结构体，将车拖出水面。

Description

电控式水下救援拖拽装置

技术领域

本发明涉及一种拖拽装置，尤其涉及一种可在水下使用的、电控式的救援拖拽装置。

背景技术

近年来，由于雨水频繁，全国各大城市接连发生雨水灾害，导致市区路段积水，大量路上汽车被淹，交通中断。面对此类险情，目前还没有一种能够实现在水中快速连接拖拽的救援手段和设备，被困水中的车辆只能靠人工拖拽，费时费力且拖延救援时间。或者某些有条件的地方可以事后动用吊车，但行动迟缓，错过最佳黄金救援时间，危害着人们的生命和财产安全。

发明内容

为了解决现有水中救援工具不能快速连接拖拽被困车辆的问题，本发明提供一种电控式水下救援拖拽装置。这种救援拖拽装置，利用电磁感应、真空吸力等原理，能够随时随地第一时间救援水中被困车辆，并将其拖拽出水面。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：电控式水下救援拖拽装置，其特征在于，包括吸附部分和连接部分；

所述吸附部分包括多个吸附结构体，所述吸附结构体内设有电磁吸附体；

所述连接部分包括多级连接结构，以由上到下逐级增多的演变结构相互连接，且每一级连接结构中都设置有转动和滑动连接件，在最高一级的连接结构中连接绳索，在最低一级的连接结构中连接各个吸附结构体。

进一步地，所述吸附结构体的组成件有：防水胶圈、软磁体、壳体、电磁吸盘、柱形金属块、连接件一；壳体具有通腔，软磁体和防水胶圈依次同轴连接在所述壳体的一端，且形成接续壳体通腔的腔体，电磁吸盘置于壳体通腔中，并可沿壳体内壁滑动，柱形金属块安装在壳体通腔的一端，可与电磁吸盘发生磁吸附；连接件一穿过柱形金属块与电磁吸盘连接固定，所述连接件一对外连接所述连接部分。

进一步地，所述壳体的通腔，一端为收缩腔，另一端为扩张腔，软磁体固定在收缩腔一端，防水胶圈固定在软磁体外端部，柱形金属块设置在扩张腔一端，壳体顶部设置上盖盖住所述柱形金属块。

进一步地，各所述吸附结构体横纵交错，形成网状结构。

进一步地，每一级所述连接结构中，都包括连接件、轴承固定件、轴承、转轴、连接轴、连杆、滑块、导轨、导轨连接件；

所述连接件连接到轴承固定件上，轴承固定件中固定轴承，转轴安装在轴承中，连杆通过连接轴连接转轴，滑块通过连接轴连接连杆，同时滑块滑设在导轨中，导轨通过连接轴安装在导轨连接件上，导轨连接件连接到下一级连接结构的连接件上。

再进一步地，所述连杆与转轴枢接，所述滑块与连杆枢接，所述导轨与导轨连接件枢接。

进一步地，每一级所述连接结构的连接件、转轴、连杆、滑块、导轨、导轨连接件，都有两组。

进一步地，最低一级所述连接结构的连接件连接吸附结构体。

进一步地，在最高一级所述连接结构中，导轨连接件通过一转接件与万向节一端连接，所述绳索通过另一转接件与万向节另一端连接。

进一步地，所述导轨连接件在两端有限位，限制所述导轨在导轨连接件上的摆动角度。

本发明可随时随地及时救援被困车辆，不必等待吊车，不需人员涉险；实现水中快速连接拖拽被困车辆，提高救援效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1-1：吸附结构体主视图；

图1-2：吸附结构体B-B剖视图；

图2-1：吸附结构体与连接件的连接关系图；

图2-2：吸附结构体与连接件的连接关系剖视图；

图3-1：第一级连接结构与吸附结构体的连接侧视图；

图3-2：第一级连接结构与吸附结构体的连接剖视图；

图4：第一级连接结构图；

图5：第二级连接结构图；

图6：拖拽装置各级连接结构关系图；

图7：最高级连接结构图；

图8-1：导轨旋转范围说明图；

图8-2：导轨旋转范围剖视说明图；

图9：拖拽装置俯视图；

图10：拖拽装置立体视图。

图中标号：1-防水胶圈，2软磁体，3壳体，4电磁吸盘，5柱形金属块，6连接件一，7连接件二，8轴承固定件一，9轴承，10轴承固定件二，11上盖，12转轴一，13连接轴一，14连杆一，15连接轴二，16滑块一，17导轨一，18连接轴三，19导轨连接件一，20转轴二，21连接轴四，22连杆二，23导轨二，24滑块二，25连接轴五，26连接轴六，27导轨连接件二，28转轴三，29连接轴七，30连杆三，31导轨三，32滑块三，33连接轴八，34导轨连接件三，35连接轴九，36万向节，37转接件一，38绳索，39转接件二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本发明技术方案作的唯一限定，凡是在本发明技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本发明的保护范围。

给制定本发明技术方案带来的难点有：不同车型表面形状不同，简单的拖拽装置与车体接触的部位不能适应汽车表面的弧状结构，即不能与车表面形成有效接触，造成吸力不够，不足以拉动车辆。

为了解决上述难点问题，本发明通过对吸盘结构、材料、拖拽形式、组合方式等方面进行充分研究和试验后，发明了电控式水下救援拖拽装置。该装置主要由吸附部分和连接部分两部分组成。吸附部分由直径较小的多个吸附结构体组合而成，保证每个吸附结构体与车表面有良好接触，既能增大吸附部分整体与车的有效接触面积，而且容易适应不同的车型。连接部分可以根据需要在位置传感器自动捕捉功能下，自行调整相对位置和角度，保证每个吸附结构受力均匀，使拖拽装置与车体吸附牢固。

下面具体介绍本发明的组成结构：

1.吸附部分

吸附部分是由若干个直径较小的多个吸附结构体组合而成，单个吸附结构体的基本组成部分有：防水胶圈1，软磁体2，壳体3，电磁吸盘4，柱形金属块5，连接件一6，如图1-1、1-2所示。连接固定方式是：壳体3优选镁合金材料，壳体3是一个具有通腔的壳体，壳体外形不受限制，可以为筒形，也可以为方形；通腔的一端收缩，称为收缩腔，另一端扩张，称为扩张腔。软磁体2固定在壳体3的收缩腔一端，防水胶圈1固定在软磁体2外端部，防水胶圈1、软磁体2、壳体3三者依次同轴固定连接，且形成接续壳体通腔的腔体。电磁吸盘4置于壳体3通腔中，并可沿壳体3内壁滑动，电磁吸盘4与壳体3通腔间隙很小；由于壳体通腔一端具有收缩腔，因此电磁吸盘4不能从收缩腔滑出来，只可以从扩张腔放进去。柱形金属块5安装在壳体3的扩张腔一端，将电磁吸盘4挡在壳体通腔中。壳体顶部设置上盖11盖住柱形金属块5。连接件一6穿过上盖40和柱形金属块5的中心孔与电磁吸盘4连接固定。连接件一6的外露端与连接部分相连。本发明用到多个这样的吸附结构体，具体布局方式下面详述。这些吸附结构体构成的整体统称为吸附部分，吸附结构体之间通过连接部分相互连接起来。

2.连接部分

如图2-1、2-2所示，连接部分包括连接件二7，与连接件一6连接固定；轴承固定件一8与连接件二7连接固定，轴承9置于轴承固定件一8的腔体内，轴承固定件二10与轴承固定件一8连接，两者同时将轴承9固定。

为了满足多吸附结构体的吸附、转动、拖拽等活动要求，我们将该装置的连接部分从结构安排上采用如下实施例：连接部分分为多级布置，以“一分为二，二分为四”的演变结构上下相互连接，上下级之间相互联系，直到最低一级连接若干个吸附结构体，吸附结构体横纵交错，因此形成网状结构，如图6所示。因此，上面所述的连接部分，可以分为第一级连接结构、第二级连接结构，等等，以此类推，本实施例以与吸附结构体连接的结构为第一级连接结构来介绍。

第一级连接结构包括如图2-1、2-2所示的连接件二7、第一级的轴承固定件一8、第一级的轴承9、第一级的轴承固定件二10，还包括如图3-1、3-2，图4所示的转轴一12、连接轴一13、连杆一14、连接轴二15、滑块一16、导轨一17、连接轴三18、导轨连接件一19。转轴一12与图2-2所示的第一级的轴承9连接，连接轴一13同时将转轴一12和连杆一14的一端连接在一起，为枢接；连接轴二15同时将连杆14的另一端与滑块一16连接在一起，也为枢接；滑块一16位于导轨一17内，导轨一17通过连接轴三18与导轨连接件一19连接，导轨连接件一19与第二级的轴承固定件一8连接；第二级的轴承固定件一8与第二级的轴承固定件二10将第二级的轴承9固定。以上构成第一级连接结构。这里，转轴一12、连接轴一13、连杆一14、连接轴二15、滑块一16、导轨一17、连接轴三18、导轨连接件一19共有两组连接在第二级的轴承固定件一8上，每一组的转轴一12各自连接一个吸附结构体。

第二级连接结构连接在两个如图4所示的第一连接结构上，第二级连接结构的结构与第一级连接结构相同，为便于理解用图5进一步解释。包括转轴二20、连接轴四21、连杆二22、导轨二23、滑块二24、连接轴五25、连接轴六26、导轨连接件二27。转轴二20一端插入到第一级连接结构中第二级的轴承9中，另一端与连杆二22的一端通过连接轴四21连接，为枢接；滑块二24通过连接轴五25与连杆二22另一端相连，也为枢接；滑块二24滑设于导轨二23内；导轨二23通过连接轴六26与导轨连接件二27连接，也为枢接；导轨连接件二27与第三级的轴承固定件一8固定连接，第三级的轴承固定件一8与第三级的轴承固定件二10共同固定第三级的轴承9，第二级连接结构。第二级连接结构中，包括转轴二20、连接轴四21、连杆二22、导轨二23、滑块二24、连接轴五25、连接轴六26、导轨连接件二27，也是共有两组连接在第三级的轴承固定件一8上，每一组的转轴二20各自连接一个第一级连接结构。

第三级连接结构连接在两个如图5所示的第二连接结构上，以此类推，第四级、第五级......，形成多级连接结构。如此显而易见，第一级连接结构连接两个吸附结构体，第二级连接结构就变为了四个吸附结构体，直到最顶级所连接结构连接的最多，如图10、11所示。图4、图5仅是一个实施例而已，实际中如果将各级导轨连接件或轴承固定件一稍作变形，则可以连接更多条导轨，也就能连接更多个吸附结构体。本发明中，由于有各级连接结构间有轴承结构连接，各级连接结构本身又有多个连接轴做枢接，同时还有滑块结构做导轨滑动，这样就能够使结构具有灵活的自由度，方便吸附结构体在吸附物体时迅速顺利的找到吸附物，实施吸附，不论位置与角度。

在上述结构原理下，最高一级连接结构汇集到一根总绳索上，如图6所示。

最高一级连接结构如图7所示，转轴三28一端与上一级连接结构连接；转轴三28另一端与连杆三30通过连接轴七29枢接，连杆三30与滑块三32通过连接轴八33枢接，滑块三32在导轨三31内滑动，导轨三31通过连接轴九35与导轨连接件三34枢接。导轨连接件三34与转接件二39固定，转接件二39与万向节36一端连接，绳索38通过转接件一37与万向节36另一端连接。由于万向节具体多向自由度，因此，绳索带动下的万向节可以带动连接结构多向旋转，为结构的活动带来了灵活性。

下面介绍本发明的工作原理。

吸附部分工作原理：当拖拽装置的吸附部分接触到车的表面时，由于软磁体2的磁性作用而使吸附部分的下表面与车的表面形成吸附关系，同时位于软磁体2下面的防水胶圈1受到挤压而起到了密封作用。然后给电磁吸盘4通电，电磁吸盘4与柱形金属块5吸附，同时操作者通过绳索38拉动电磁吸盘4使其沿壳体内腔向上运动，并带动柱形金属块5在自己的轨道内滑动。随着电磁吸盘4与柱形金属块5的同时移动，使自车表面至电磁吸盘4的下表面的空间，即吸附部分的空腔越来越大。而如前所述防水胶圈1与车表面紧密接触，电磁吸盘4与壳体3通腔间隙很小，因此空气和水很难进入吸附部分的空腔部位，而随着空腔部分体积的增大，在外部压力的作用下，压强减小，吸附部分与车的作用力更大，有利于拖拽。当拖拽任务完成后，给电磁吸盘断电，松一下绳索38，电磁吸盘4下滑，空腔体积减小，吸附部分与车的作用力减小，拉动38绳索即可卸掉拖拽装置。

连接部分工作原理：当吸附部分吸附到车的表面后，绳索38将所受作用力通过连接件37将拉力传递给万向节36，万向节36作用于导轨连接件三34，导轨连接件三34带动导轨三31绕连接轴九35转动。同时，滑块三32沿导轨三31滑动，连杆三30绕连接轴八33根据滑块三32的位置变动而转动，同时连杆三30带动转轴三28绕连接轴七29转动。事实上在拉动绳索38的时候，各级的连接结构都在按照上述原理开始工作。

需要说明的是，导轨连接件一19、导轨连接件二27和导轨连接件三34都有足够的长度，同时有限位部位，使与它们对应相连的导轨在一定的转动范围转动，从而使吸附部件有足够的转动空间而不相互干涉，因此能自动寻找相对适合的角度和位置与车表面接触。以导轨连接件一19为例，如图8-1、8-2所示，导轨连接件一19在两端都有限位，所述限位是指在装导轨一17的导轨槽中，设置一上平面A和一后斜面B，导轨装于其中，当向上扬时被上平面A所挡设，当向后摆动时被后斜面B所挡设。

综上所述，各级连接结构根据各自所在的位置和与其他部件相互连接的关系通过相互作用而使吸附部件在与车体紧密接触的同时受到均匀适当的力，共同完成对车辆的拖拽救援任务。

图中所述实施例，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电控式水下救援拖拽装置，其特征在于，包括吸附部分和连接部分；

所述吸附部分包括多个吸附结构体，所述吸附结构体内设有电磁吸附体；

所述连接部分包括多级连接结构，以由上到下逐级增多的演变结构相互连接，且每一级连接结构中都设置有转动和滑动连接件，在最高一级的连接结构中连接绳索，在最低一级的连接结构中连接各个吸附结构体。

2.根据权利要求1所述的电控式水下救援拖拽装置，其特征在于，所述吸附结构体的组成件有：防水胶圈、软磁体、壳体、电磁吸盘、柱形金属块、连接件一；

壳体具有通腔，软磁体和防水胶圈依次同轴连接在所述壳体的一端，且形成接续壳体通腔的腔体，电磁吸盘置于壳体通腔中，并可沿壳体内壁滑动，柱形金属块安装在壳体通腔的一端，可与电磁吸盘发生磁吸附；连接件一穿过柱形金属块与电磁吸盘连接固定，所述连接件一对外连接所述连接部分。

3.根据权利要求2所述的电控式水下救援拖拽装置，其特征在于，所述壳体的通腔，一端为收缩腔，另一端为扩张腔，软磁体固定在收缩腔一端，防水胶圈固定在软磁体外端部，柱形金属块设置在扩张腔一端，壳体顶部设置上盖盖住所述柱形金属块。

4.根据权利要求1或2所述的电控式水下救援拖拽装置，其特征在于，各所述吸附结构体横纵交错，形成网状结构。

5.根据权利要求1所述的电控式水下救援拖拽装置，其特征在于，每一级所述连接结构中，都包括连接件、轴承固定件、轴承、转轴、连接轴、连杆、滑块、导轨、导轨连接件；

所述连接件连接到轴承固定件上，轴承固定件中固定轴承，转轴安装在轴承中，连杆通过连接轴连接转轴，滑块通过连接轴连接连杆，同时滑块滑设在导轨中，导轨通过连接轴安装在导轨连接件上，导轨连接件连接到下一级连接结构的连接件上。

6.根据权利要求5所述的电控式水下救援拖拽装置，其特征在于，所述连杆与转轴枢接，所述滑块与连杆枢接，所述导轨与导轨连接件枢接。

7.根据权利要求5所述的电控式水下救援拖拽装置，其特征在于，每一级所述连接结构的连接件、转轴、连杆、滑块、导轨、导轨连接件，都有两组。

8.根据权利要求5或6或7所述的电控式水下救援拖拽装置，其特征在于，最低一级所述连接结构的连接件连接吸附结构体。

9.根据权利要求5或6或7所述的电控式水下救援拖拽装置，其特征在于，在最高一级所述连接结构中，导轨连接件通过一转接件与万向节一端连接，所述绳索通过另一转接件与万向节另一端连接。

10.根据权利要求5-9之一所述的电控式水下救援拖拽装置，其特征在于，所述导轨连接件在两端有限位，限制所述导轨在导轨连接件上的摆动角度。