CN107021194A - Rov水下湿式模块化换装的作业工具库及其对接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种ROV水下湿式模块化换装的作业工具库及其对接装置，包括工具库，所述工具库的顶部通过对接模块与ROV对接，所述对接模块的上半部分固定在ROV上，所述对接模块的下半部分固定在工具库上。本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过工具库、对接模块和ROV配合对接工作，可以方便的实现水下作业。进行水下作业时，可以根据母船一次航程中ROV需要完成的作业任务，在固定的水下换装位置安排多个搭有不同工具的作业工具库，ROV每完成一次作业就可在水下进行更换下一次作业需要的工具库，无需再到水面母船上更换工具和采样箱，提高了ROV的作业能力和效率。

Description

ROV水下湿式模块化换装的作业工具库及其对接装置
技术领域
本发明涉及水下作业技术领域，尤其是一种ROV水下湿式模块化换装的作业工具库及其对接装置。
背景技术
ROV是遥控无人潜水器，是用于水下观察、检查和施工的水下机器人。
ROV传统的水下作业方式，只能在ROV本体上搭载少量的作业工具或采样箱进行水下作业，在完成复杂的作业任务时需要多次上浮到水面母船更换作业工具或采样篮然后再下潜作业，作业能力和作业效率较低。为了提高ROV的作业能力和效率，目前已经采用了固定式的作业工具库，工具库一般搭载于ROV下方，与ROV固定连接。
虽然这种固定式工具库可以搭载较多的作业工具或采样箱，但是面对作业任务越来越复杂多样，仍然无法实现一次下潜能够完成多种作业任务的目标，还是需要上浮回到母船更换作业工具和采样篮，而且更换工具需要手动将工具的电路或液压管路连接到ROV上，大大影响ROV作业效率。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的ROV水下湿式模块化换装的作业工具库及其对接装置，从而提高ROV作业效率,提高使用可靠性。
本发明所采用的技术方案如下：
一种ROV水下湿式模块化换装的作业工具库及其对接装置，包括工具库，所述工具库的顶部通过对接模块与ROV对接，所述对接模块的上半部分固定在ROV上，所述对接模块的下半部分固定在工具库上。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述工具库的结构为：包括主体框架，所述主体框架内一端安装有压铁、电子罐和阀箱，所述主体框架内中部安装有液压缸，主体框架内另一端安装有抽屉，所述抽屉内有作业工具和采样箱，所述抽屉两侧的主体框架上分别安装有侧摆机构、液压马达和浮力块；所述主体框架顶面安装对接装置。
对接模块的结构为：包括与ROV固定的上部框架结构，与工具库固定的下部框架结构，所述上部框架结构与下部框架结构之间安装机械对接机构和电液组合对接系统。
所示电液组合对接系统的结构为：包括固定在下部框架结构上的底座，所述底座上设置有液湿插拔座、锁紧座、导向柱对接座和电湿插拔座；所述上部框架结构内固定有安装面板，所述安装面板上部设置有浮动机构，所述浮动机构上方有安装支架，所述安装支架成“H”形结构，所述安装支架中部固定有驱动油缸，所述驱动油缸的输出端穿多浮动机构与安装面板连接，所述安装支架的两端分别穿过有导轨；所述安装面板的下部分别设置有与底座对接的电湿插拔接头、锁紧机构、液湿插拔接头和导向柱。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过工具库、对接模块和ROV配合对接工作，可以方便的实现水下作业。进行水下作业时，可以根据母船一次航程中ROV需要完成的作业任务，在固定的水下换装位置安排多个搭有不同工具的作业工具库，ROV每完成一次作业就可在水下进行更换下一次作业需要的工具库，无需再到水面母船上更换工具和采样箱，提高了ROV的作业能力和效率。
该作业工具库可以根据不同的作业任务搭载不同的作业工具，从而衍生出多种类别工具库，例如搭载油气检修工具的称为油气检修工具库，搭载生物采样工具的称为生物采样工具库等，从而做到一型多用。该工具库具有湿式对接装置，在水下就可以模块化换装，根据不同的作业任务换装不同的作业工具库。对接装置不仅可以将工具库机械地连接到ROV上，还能将ROV上的电源和液压动力源连接到工具库上，为工具库中的工具和设备提供电力和液压动力。对接装置可以广泛应用于各类ROV。可以根据母船一次航程中ROV需要完成的作业任务，在固定的水下换装位置安排多个搭有不同工具的作业工具库，ROV每完成一次作业就可在水下进行更换下一次作业需要的工具库，无需再到水面母船上更换工具和采样箱，提高了ROV的作业能力和效率。工具库水下重心与ROV重心重合，在换装时无需额外调整压铁。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明工具库的结构示意图。
图3为本发明对接模块的结构示意图。
图4为本发明电液组合对接系统的结构示意图。
图5为本发明电液组合对接系统另一视角的结构示意图。
其中：1、ROV；2、对接模块；3、工具库；4、上部框架结构；5、电液组合对接系统；6、下部框架结构；。
201、导轨；202、驱动油缸；203、安装支架；204、浮动机构；205、安装面板；206、电湿插拔接头；207、导向柱；208、底座；209、导向柱对接座；210、锁紧座；211、电湿插拔座；212、锁紧机构；213、液湿插拔接头；214、液湿插拔座；
301、对接装置；302、主体框架；303、浮力块；304、作业工具；305、采样箱；306、抽屉；307、液压马达；308、侧摆机构；309、液压缸；310、电子罐；311、压铁；312、阀箱。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例的ROV水下湿式模块化换装的作业工具库及其对接装置，包括工具库3，工具库3的顶部通过对接模块2与ROV1对接，对接模块2的上半部分固定在ROV1上，对接模块2的下半部分固定在工具库3上。
工具库3的结构为：包括主体框架302，主体框架302内一端安装有压铁311、电子罐310和阀箱312，主体框架302内中部安装有液压缸309，主体框架302内另一端安装有抽屉306，抽屉306内有作业工具304和采样箱305，抽屉306两侧的主体框架302上分别安装有侧摆机构308、液压马达307和浮力块303；主体框架302顶面安装对接装置301。
对接模块2的结构为：包括与ROV1固定的上部框架结构4，与工具库3固定的下部框架结构6，上部框架结构4与下部框架结构6之间安装机械对接机构和电液组合对接系统5。
电液组合对接系统5的结构为：包括固定在下部框架结构6上的底座208，底座208上设置有液湿插拔座214、锁紧座210、导向柱对接座209和电湿插拔座211；上部框架结构4内固定有安装面板205，安装面板205上部设置有浮动机构204，浮动机构204上方有安装支架203，安装支架203成“H”形结构，安装支架203中部固定有驱动油缸202，驱动油缸202的输出端穿多浮动机构204与安装面板205连接，安装支架203的两端分别穿过有导轨201；安装面板205的下部分别设置有与底座208对接的电湿插拔接头206、锁紧机构212、液湿插拔接头213和导向柱207。
见图1，ROV1与工具库3搭载与对接方式，工具库3搭载于ROV1下部，通过对接装置与ROV1实现机械对接和电液对接。
见图2，工具库3主要包括对接装置301，主体框架302，浮力块303，作业工具304，采样箱305，抽屉306，液压马达307，侧摆机构308，液压缸309，电子罐310，压铁311，阀箱312。对接装置301位于工具库3的上部中间位置，焊接于主体框架302上，是湿式换装的核心部件。对接装置301为工具库3部分，与之对应的还有ROV1部分，对接装置301不仅能够将工具库3和ROV1机械的锁紧在一起，还能将工具库3和ROV1电路和液压回路进行对接，为工具库3中的工具和设备提供动力源。抽屉306超出工具库3前部，主要可以搭载较高的工具，抽屉306由液压缸309驱动推出或收回。侧摆机构308位于工具库3两侧可搭载作业工具304或者采样箱305，由液压马达307驱动，可向外旋转摆出到ROV1机械手操作的位置，方便机械手使用其上搭载的作业工具304。阀箱312和电子罐310与作业工具304、液压缸309以及液压马达307连接，用于控制工具库3上的设备和作业工具304。由于作业工具304和采样箱305都搭载于工具库3的前部，使得工具库3前部较重，为了使前后配平，在工具库3前部和艉部分别搭有浮力块303和压铁311。
见图3，用于作业工具库湿式换装的对接模块2包括两个部分，分别安装在ROV1和工具库3上，每个部分都由框架结构、机械对接机构5以及电液组合对接系统3组成。ROV1与工具库对接包括机械对接和电液对接，为了确保电液对接的成功，ROV1与工具库3对接时，先通过机械对接机构5对接锁紧，使ROV1和工具库3连接成一个整体，在ROV1与工具库3机械对接完成后，电液组合对接系统再进行对接。
见图4，对接模块2的电液组合对接系统主要由导轨201，驱动油缸202，安装支架203，浮动机构204，安装面板205，锁紧机构212等组成。在机械对接完成后，进行电和液的对接，电湿插拔接头206和液湿插拔接头213都安装于安装面板205上，ROV1部分通过驱动油缸202驱动向下运动，在导向柱207的作用下实现上下面板的电液接头的精确对接。由于在机械对接完成后，电液组合对接系统的上下两个面板存在一定的位置误差，为了避免导向柱207在对接过程中卡死或损坏，在安装面板205上装有四个浮动机构204，使得ROV1部分的对接面板处于挠性浮动状态，对接时，整个ROV1部分的对接面板在导向作用下逐渐改变位置直到与工具库3部分的对接面板精确对接。在对接完成后，通过锁紧机构212锁紧上下两个面板，确保液压接头和电接头安全可靠的连接。
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 (4)

1.一种ROV水下湿式模块化换装的作业工具库及其对接装置，其特征在于：包括工具库(3)，所述工具库(3)的顶部通过对接模块(2)与ROV(1)对接，所述对接模块(2)的上半部分固定在ROV(1)上，所述对接模块(2)的下半部分固定在工具库(3)上。
2.如权利要求1所述的ROV水下湿式模块化换装的作业工具库及其对接装置，其特征在于：所述工具库(3)的结构为：包括主体框架(302)，所述主体框架(302)内一端安装有压铁(311)、电子罐(310)和阀箱(312)，所述主体框架(302)内中部安装有液压缸(309)，主体框架(302)内另一端安装有抽屉(306)，所述抽屉(306)内有作业工具(304)和采样箱(305)，所述抽屉(306)两侧的主体框架(302)上分别安装有侧摆机构、液压马达(307)和浮力块(303)；所述主体框架(302)顶面安装对接装置(301)。
3.如权利要求1所述的ROV水下湿式模块化换装的作业工具库及其对接装置，其特征在于：对接模块(2)的结构为：包括与ROV(1)固定的上部框架结构(4)，与工具库(3)固定的下部框架结构(6)，所述上部框架结构(4)与下部框架结构(6)之间安装机械对接机构和电液组合对接系统(5)。
4.如权利要求3所述的ROV水下湿式模块化换装的作业工具库及其对接装置，其特征在于：所述电液组合对接系统(5)的结构为：包括固定在下部框架结构(6)上的底座(208)，所述底座(208)上设置有液湿插拔座(214)、锁紧座(210)、导向柱对接座(209)和电湿插拔座(211)；所述上部框架结构(4)内固定有安装面板(205)，所述安装面板(205)上部设置有浮动机构(204)，所述浮动机构(204)上方有安装支架(203)，所述安装支架(203)成“H”形结构，所述安装支架(203)中部固定有驱动油缸(202)，所述驱动油缸(202)的输出端穿多浮动机构(204)与安装面板(205)连接，所述安装支架(203)的两端分别穿过有导轨(201)；所述安装面板(205)的下部分别设置有与底座(208)对接的电湿插拔接头(206)、锁紧机构(212)、液湿插拔接头(213)和导向柱(207)。
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