CN105691132B - 一种水下行走装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下行走装置，包括与轻质外壳连接的球形万向接头和与球形万向接头固定连接的支撑连杆，所述支撑连杆与支撑摇杆铰接，支撑摇杆与车架铰接，在车架上铰接有电推杆，电推杆与支撑摇杆铰接，通过电推杆的伸缩带动支撑摇杆绕车架转动；所述车架与至少三个车架支撑轴连接，每个车架支撑轴与转向系统连接，转向系统与车辆悬架固定连接，车辆悬架通过法兰与轮毂电机轴固定连接，轮毂电机轴与嵌在防滑车轮中的密封轮毂电机连接。本发明提供一种水下行走装置，通过电推杆的伸缩作用，可保证轻质外壳始终与地面保持平行，提高水下作业平稳性，改善人员舒适度，保证作业时间长久。

Description

一种水下行走装置

技术领域

本发明涉及水下行走装置，属于潜水装备领域。

背景技术

2015年5月，《中国制造2025》把海工装备作为十大重点发展领域之一，工信部将海底勘探装备列为未来十年海工装备的发展方向与重点。

面向未来的海底勘探方式，会以深海空间站为枢纽，多种新型海底探测装备为辅助的集成。而海底行走装置可方便短程探测、重物资运输、空间站外部维修等工作，是未来海底勘探系统中不可或缺的重要装备。

现有的潜水器水下勘探多数为定点作业(触底位置)，工作范围仅限于机械手臂的伸展半径，且触底姿态不能调整，当处在复杂海底地面(如：斜坡)环境中时，作业危险性大；部分先进潜水器具有姿态调整驱动装置，可实现海底漂浮行走，但作业平稳性难以保证。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种水下行走装置，通过电推杆的伸缩作用，可保证轻质外壳始终与地面保持平行，提高水下作业平稳性，改善人员舒适度，保证作业时间长久。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种水下行走装置，包括与轻质外壳连接的球形万向接头和与球形万向接头固定连接的支撑连杆，所述支撑连杆与支撑摇杆铰接，支撑摇杆与车架铰接，在车架上铰接有电推杆，电推杆与支撑摇杆铰接，通过电推杆的伸缩带动支撑摇杆绕车架转动；所述车架与至少三个车架支撑轴连接，每个车架支撑轴与转向系统连接，转向系统与车辆悬架固定连接，车辆悬架通过法兰与轮毂电机轴固定连接，轮毂电机轴与嵌在防滑车轮中的密封轮毂电机连接。

作为优选，所述转向系统包含套在车架支撑轴上的蜗轮和与蜗轮啮合的蜗杆，所述车辆悬架通过轴承套在车架支撑轴上，轴承通过轴套和螺母固定在车架支撑轴上，车辆悬架上固定安装有密封电机，密封电机通过轴套筒联轴器与蜗杆一端连接，蜗杆另一端通过轴承固定在车辆悬架上，密封电机带动蜗杆转动，从而带动蜗轮转动，通过蜗轮和蜗杆的传动，使得车轴悬架与车架支撑轴相对运动，实现车轮360°转向。

作为优选，所述轴套筒联轴器通过定位销分别与密封电机和蜗杆固定连接。

作为优选，所述蜗轮与车架支撑轴通过键连接。

作为优选，所述防滑车轮的外圈布满交错的条状棱。

有益效果：本发明的水下行走装置，具有以下优点：

1)本发明中轻质外壳与车架通过支撑连杆、球形万向接头连接，使用电推杆驱动，可保证轻质外壳始终与地面保持平行，提高水下作业平稳性，改善人员舒适度，保证作业时间长久。

2)本发明中车架与支撑轴采用键限位、螺母紧固，方便拆卸维修；车轴悬架与车架支撑轴以蜗轮蜗杆方式相对运动，可实现车轮360°转向，动作过程稳定可靠。

3)本发明中四轮驱动使用技术成熟的轮毂电机，避免复杂的传动件，降低水下作业故障率；防滑车轮较宽，可在硬土、沙土、黏土等环境下作业；防滑车轮外圈布满交错的条状棱，可提高抓地性。

附图说明

图1为本发明结构主视示意图。

图2为本发明结构左视示意图。

图3为本发明结构收缩状态的左视示意图。

图4为本发明结构车轮转向主视示意图。

图5为本发明结构倾斜状态的主视示意图。

图6为本发明结构倾斜状态的左视示意图。

图7为图1中A的局部放大示意图。

图8为图2中B的局部放大示意图。

图9为图7中C的局部剖视示意图。

图10为图7中G向示意图。

图11为图7中F向示意图。

图12为图11中D的局部剖视示意图。

图13为图11中E的局部剖视示意图。

图14为本发明结构车轴悬架主视示意图。

图15为本发明结构车轴悬架左视示意图。

图16为本发明结构车轴悬架仰视示意图。

图17为本发明结构车架主视示意图。

其中：1—车架支撑轴；2—电推杆；3—轻质外壳；4—耐压外壳；5—支撑连杆；6—支撑摇杆；7—车架；8—防滑车轮；9—球形万向接头；10—密封电机；11—蜗轮；12—车轴悬架；13—套筒；14—限位键；15—密封轴承；16—轮毂电机轴；17—轮毂电机轴法兰；18—蜗杆；19—定位销；20—电机轴；21—套筒联轴器；22—轴承座；23—密封轮毂电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1至图2所示，本发明的一种水下行走装置，主要结构包括：防滑车轮8、车轴悬架12、车架支撑轴1、车架7、支撑摇杆6、支撑连杆5、球形万向接头9和轻质外壳3。潜水器轻质外壳3与车架7通过支撑摇杆6、支撑连杆5、球形万向接头9连接。球形万向接头9底座与轻质外壳3焊接，支撑连杆5与球形万向接头9焊接，支撑连杆5与支撑摇杆6铰接，支撑摇杆6与车架7铰接。支撑摇杆6采用电推杆2驱动，电推杆2与车架7铰接，该结构可保证轻质外壳3始终与地面保持平行，提高水下作业平稳性，轻质外壳3内安装有耐压外壳4，耐压外壳4内放置仪器、工作人员等。

如图7至图17所示，车架支撑轴1与车架7采用限位键14限位和螺母紧固，方便拆卸维修。车架支撑轴1与车轴悬架12采用密封轴承15连接，可相对转动，并使用套筒13和螺母紧固。蜗轮11与车架支撑轴1采用限位键14限位、套筒13和螺母紧固，且与蜗杆18啮合。蜗杆18一端与与密封电机10连接的轴套筒联轴器21连接，所述轴套筒联轴器21通过定位销19分别与密封电机10的电机轴20和蜗杆18固定连接。蜗杆18另一端安装密封轴承15，紧固在轴承座22上。密封电机10与轴承座22均通过螺栓紧固在车轴悬架12上。密封轮毂电机23嵌在防滑车轮8轮毂内，且采用限位键14限位、螺钉紧固，轮毂电机轴16通过轮毂电机轴法兰17与车轴悬架12螺栓连接。蜗杆18通过密封电机10驱动，车轴悬架12与车架支撑轴1相对运动，可实现车轮360°转向，动作过程稳定可靠。

如图3所示，轻质外壳降低重心动作：海底地面环境复杂，当需潜水器轻质外壳3降低重心时，电推杆2收缩，支撑摇杆6向车架7内侧旋转，轻质外壳3下降至球形万向接头9底座与车架7接触时，轻质外壳3降低重心动作完成。

如图4所示，车轮转向动作：本发明结构的防滑车轮8均安装有密封轮毂电机23，可实现四轮驱动，避免复杂的传动件，降低水下作业故障率。防滑车轮8较宽，可在硬土、沙土、黏土等环境下作业，且外圈布满交错的条状棱，可提高抓地性。密封电机10驱动蜗杆18，与其啮合的蜗轮11相对旋转，由此使得车轴悬架12与车架支撑轴1相对运动，实现车轮360°转向，动作过程稳定可靠。

如图5、图6所示，调整轻质外壳姿态动作：当该装置处于复杂海底面(如：斜坡)环境时，电推杆2驱动支撑摇杆6，与之铰接的支撑连杆5动作，球形万向接头9方便支撑连杆5与轻质外壳3三维空间大角度旋转。由此，四根支撑摇杆6可实现轻质外壳3姿态调整，保证轻质外壳3始终与海底地面保持平行，提高水下作业平稳性，改善人员舒适度，保证作业时间长久。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种水下行走装置，其特征在于：包括与轻质外壳连接的球形万向接头和与球形万向接头固定连接的支撑连杆，所述支撑连杆与支撑摇杆铰接，支撑摇杆与车架铰接，在车架上铰接有电推杆，电推杆与支撑摇杆铰接，通过电推杆的伸缩带动支撑摇杆绕车架转动；所述车架与至少三个车架支撑轴连接，每个车架支撑轴与转向系统连接，转向系统与车辆悬架固定连接，车辆悬架通过法兰与轮毂电机轴固定连接，轮毂电机轴与嵌在防滑车轮中的密封轮毂电机连接。

2.根据权利要求1所述的水下行走装置，其特征在于：所述转向系统包含套在车架支撑轴上的蜗轮和与蜗轮啮合的蜗杆，所述车辆悬架通过轴承套在车架支撑轴上，轴承通过轴套和螺母固定在车架支撑轴上，车辆悬架上固定安装有密封电机，密封电机通过轴套筒联轴器与蜗杆一端连接，蜗杆另一端通过轴承固定在车辆悬架上，密封电机带动蜗杆转动，从而带动蜗轮转动，通过蜗轮和蜗杆的传动，使得车轴悬架与车架支撑轴相对运动，实现车轮360°转向。

3.根据权利要求2所述的水下行走装置，其特征在于：所述轴套筒联轴器通过定位销分别与密封电机和蜗杆固定连接。

4.根据权利要求2所述的水下行走装置，其特征在于：所述蜗轮与车架支撑轴通过键连接。

5.根据权利要求1所述的水下行走装置，其特征在于：所述防滑车轮的外圈布满交错的条状棱。