CN107218271A - 一种rov采样篮液压组合插销装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种ROV采样篮液压组合插销装置，包括采样篮，所述采样篮的底部通过插销连接，所述插销的安装结构为：包括基座，所述基座上安装大缸筒，大缸筒的一端安装液压阀箱；所述大缸筒的内部安装有活塞杆组件，所述活塞杆组件通过密封圈与大缸筒的内壁面密封，所述活塞杆组件的一端面通过压缩弹簧与大缸筒的内壁连接；位于大缸筒的内部间隔安装有多个单作用弹簧复位缸，每个单作用弹簧复位缸的旁边分别安装液压油管，所述液压油管伸出大缸筒的上顶面，所述大缸筒的上顶面分别安装有多个插销，所述插销的下部与活塞杆组件配合连接；液压油管均与液压阀箱接通。结构紧凑、工作可靠性好。

Description

一种ROV采样篮液压组合插销装置
技术领域
本发明涉及水下机器人作业设备技术领域，尤其是一种ROV采样篮液压组合插销装置。
背景技术
水下机器人ROV由于其机动灵活，能够在水中长时间工作而日益成为人类开发利用海洋资源的重要工具，其广泛应用于海洋救助打捞、海洋石油开采、水下工程施工等方面，具有广阔的应用前景，近年来，海洋生物学家也纷纷通过水下机器人ROV对海洋生物进行实时观测，对有价值的微生物和宏生物样品通过ROV的机械手进行抓取，并通过固定搭载在ROV艏部托盘上的采样篮进行收集和存储，以便于上岸后的实验室观测、培养与研究。ROV作业需要配套相应的母船和甲板布放设施，单次作业的费用昂贵，因此，科学家们都希望在ROV的每个潜次都能携带尽可能多的采样篮，以便于在有限的潜次内采集足够多的生物样品，由于ROV作业的海域常伴有一定流速的海流，为了防止搭载在ROV托盘上的采样篮脱落，采样篮需要通过插销锁紧在托盘上，然而目前每个采样篮的锁紧固定均通过一个液压油缸带动插销的伸缩完成采样篮的锁紧，由于液压油缸的长度一般均较长，导致该类型的锁紧机构占据了大部分的ROV托盘的空间，另外每个采样篮都需要单独配置一个液压缸和插销，这样不仅占据空间大，导致无法搭载更多的采样篮，另外该类锁紧方式无自锁功能，一旦ROV上的液压源关闭，液压阀箱组的微泄漏易导致液压缸内的压力无法维持，插销极有可能从采样篮的销孔中脱离，造成采样篮从ROV托盘上掉落。
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ROV采样篮液压组合插销装置，从而解决现有ROV采样篮锁紧插销占据空间大，无自锁功能的缺陷，而提供了一种占用空间小，一次可驱动多只销轴，并具有自锁功能的ROV采样篮液压组合插销。
本发明所采用的技术方案如下：
一种ROV采样篮液压组合插销装置，包括采样篮，所述采样篮的底部通过插销连接，所述插销的安装结构为：包括基座，所述基座上安装大缸筒，大缸筒的一端安装液压阀箱；所述大缸筒的内部安装有活塞杆组件，所述活塞杆组件通过密封圈与大缸筒的内壁面密封，所述活塞杆组件的一端面通过压缩弹簧与大缸筒的内壁连接；位于大缸筒的内部间隔安装有多个单作用弹簧复位缸，每个单作用弹簧复位缸的旁边分别安装液压油管，所述液压油管伸出大缸筒的上顶面，所述大缸筒的上顶面分别安装有多个插销，所述插销的下部与活塞杆组件配合连接；液压油管均与液压阀箱接通。
其进一步技术方案在于：
所述大缸筒的结构为：大缸筒成圆柱体结构，其上表面为一平面，在平面上间隔开有多个大圆孔，每个大圆孔的旁边为小圆孔，所述大缸筒的一端面还开有螺纹孔。
所述活塞杆组件的结构为：包括活塞杆本体，所述活塞杆本体上间隔安装有驱动活塞，位于一端的驱动活塞上设置有放置密封圈的沟槽，每个驱动活塞上均设置有环状结构，所述环状结构的截面成45°折角结构。
所述插销的结构为：包括圆柱体结构，所述圆柱体结构的上部设置有轴肩，所述圆柱体结构的底部一端设置齿口，另一端设置自锁销孔。
所述单作用弹簧复位缸的结构为：包括单作用缸筒，所述单作用缸筒的内部通过活塞密封圈安装单作用活塞，所述单作用活塞的一端安装自锁活塞杆，所述自锁活塞杆伸出单作用缸筒，并通过缸筒密封圈密封，所述单作用缸筒的上部设置有进油端口。
所述液压阀箱的结构为：成正方体结构，液压阀箱的顶部和侧部分别开有连接液压油管的油管接口，前端面设置有进油口和回油口。
所述液压阀箱内部液压结构为：包括电磁换向阀，所述电磁换向阀连接进油口和回油口，所述电磁换向阀的输出端通过顺序阀连接第四液压油管,所述电磁换向阀的输出端还连接1:2集流分流阀，1：2集流分流阀的输出端连接第三液压油管，同时通过管路连接1：1集流分流阀，1：1集流分流阀的输出端分别连接第二液压油管和第一液压油管，第一液压油管、第二液压油管和第三液压油管分别连接在单作用弹簧复位缸上，第四液压油管连接在大缸筒的端面。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过压缩弹簧的回弹力驱动活塞杆组件的横向移动，带动与之垂直方向的多只插销同时伸出，实现多只采样篮的同时锁紧，并通过单作用弹簧复位缸的作用，实现多只插销同步自锁。同时通过ROV上的液压压力油可以轻松打开插销，实现采样篮的同步松开。该套装置结构简单，工作可靠，占据空间小，一次可驱动多只插销同时锁紧和自锁、同时松开，锁紧的采样篮数量多、锁紧定位效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的主视图(全剖视图)
图3为本发明液压组合插销在ROV采样托盘上的安装图。
图4为本发明大缸筒的结构示意图。
图5为本发明单作用弹簧复位缸的剖视图。
图6为本发明活塞杆组件的结构示意图。
图7为本发明插销的结构示意图。
图8为本发明液压阀箱的结构示意图。
图9为本发明液压阀箱的内部原理图。
其中：1、大缸筒；2、单作用弹簧复位缸；3、第一液压油管；4、活塞杆组件；5、第二液压油管；6、插销；7、插销弹簧；8、第三液压油管；9、密封圈；10、第四液压油管；11、压缩弹簧；12、液压阀箱；13、基座；14、采样篮；
101、小圆孔；102、大圆孔；103、螺纹孔；
201、单作用缸筒；202、复位弹簧；203、活塞密封圈；204、缸筒密封圈；205、单作用活塞；206、自锁活塞杆；207、进油端口；
401、驱动活塞；402、环状结构；403、沟槽；404、活塞杆本体；
601、轴肩；602、齿口；603、自锁销孔；
1201、第一油管接口；1202、第二油管接口；1203、第三油管接口；1204、第四油管接口；1205、进油口；1206、回油口；1207、电磁换向阀；1208、顺序阀；1209、1:1集流分流阀；1210、1:2集流分流阀。
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、图5、图6、图7、图8和图9所示，本实施例的ROV采样篮液压组合插销装置，包括采样篮14，采样篮14的底部通过插销6连接，插销6的安装结构为：包括基座13，基座13上安装大缸筒1，大缸筒1的一端安装液压阀箱12；大缸筒1的内部安装有活塞杆组件4，活塞杆组件4通过密封圈9与大缸筒1的内壁面密封，活塞杆组件4的一端面通过压缩弹簧11与大缸筒1的内壁连接；位于大缸筒1的内部间隔安装有多个单作用弹簧复位缸2，每个单作用弹簧复位缸2的旁边分别安装液压油管，液压油管伸出大缸筒1的上顶面，大缸筒1的上顶面分别通过插销弹簧7安装有多个插销6，插销6的下部与活塞杆组件4配合连接；液压油管均与液压阀箱12接通。
大缸筒1的结构为：大缸筒1成圆柱体结构，其上表面为一平面，在平面上间隔开有多个大圆孔102，每个大圆孔102的旁边为小圆孔101，大缸筒1的一端面还开有螺纹孔103。
活塞杆组件4的结构为：包括活塞杆本体404，活塞杆本体404上间隔安装有驱动活塞401，位于一端的驱动活塞401上设置有放置密封圈9的沟槽403，每个驱动活塞401上均设置有环状结构402，环状结构402的截面成45°折角结构。
插销6的结构为：包括圆柱体结构，圆柱体结构的上部设置有轴肩601，圆柱体结构的底部一端设置齿口602，另一端设置自锁销孔603。
单作用弹簧复位缸2的结构为：包括单作用缸筒201，单作用缸筒201的内部通过活塞密封圈203安装单作用活塞205，单作用活塞205的一端安装复位弹簧202，另一端安装自锁活塞杆206，自锁活塞杆206伸出单作用缸筒201，并通过缸筒密封圈204密封，单作用缸筒201的上部设置有进油端口207。
液压阀箱12的结构为：成正方体结构，液压阀箱12的顶部和侧部分别开有连接液压油管的油管接口，前端面设置有进油口1205和回油口1206。
液压阀箱12内部液压结构为：包括电磁换向阀1207，电磁换向阀1207连接进油口1205和回油口1206，电磁换向阀1207的输出端通过顺序阀1208连接第四液压油管10,电磁换向阀1207的输出端还连接1:2集流分流阀1210，1：2集流分流阀1210的输出端连接第三液压油管8，同时通过管路连接1：1集流分流阀1209，1：1集流分流阀1209的输出端分别连接第二液压油管5和第一液压油管3，第一液压油管3、第二液压油管5和第三液压油管8分别连接在单作用弹簧复位缸2上，第四液压油管10连接在大缸筒1的端面。
本发明的具体结构为：ROV采样篮液压组合插销主要由大缸筒1、单作用弹簧复位缸2、第一液压油管3、活塞杆组件4、第二液压油管5、插销6、插销弹簧7、第三液压油管8、密封圈9、第四液压油管10、压缩弹簧11、安装基座13及液压阀箱12组成。
其中大缸筒1的顶部开有三个小圆孔101、三个大圆孔102，左端面开有一个螺纹孔103，大缸筒1的底部焊接在安装基座13上。
其中单作用弹簧复位缸2主要由单作用缸筒201、复位弹簧202、活塞密封圈203、缸筒密封圈204、单作用活塞205、自锁活塞杆206及进油端口207组成。
其中活塞杆组件4主要由三个并排的驱动活塞401及活塞杆本体404组成，驱动活塞401的右端是具有斜面特征的环状结构402。其中最左端驱动活塞401上开有密封圈沟槽403。
其中插销6的中间部位设有轴肩601，底部左侧设有斜面特征的齿口602，底部右侧设有自锁销孔603。
液压阀箱12是铝合金焊接的箱体，其内部安装有电磁换向阀1207、顺序阀1208、1：1集流分流阀1209、1：2集流分流阀1210，液压阀箱12上开有四个油管接口，第一油管接口1201、第二油管接口1202、第三油管接口1203和第四油管接口1204及进油口1205、回油口1206，其中三个油管接口(第一油管接口1201、第二油管接口1202、第三油管接口1203)位于液压阀箱12的顶面，另外一个第四油管接口1204位于液压阀箱12的左侧面，进油口1205、回油口1206位于液压阀箱12的前面。
液压阀箱12焊接在安装基座13上，其顶面的三个油管接口，第一油管接口1201、第二油管接口1202和第三油管接口1203分别通过第一液压油管3、第二液压油管5、第三液压油管8穿过大缸筒1顶部的三个小圆孔101连接到单作用弹簧复位缸2的进油端口207上，其左侧面的第四油管接口1204通过第四液压油管10连接到大缸筒1的左端面的螺纹孔103上。
单作用弹簧复位缸2共三只，均焊接在大缸筒1的内壁上，并位于插销6的后方，进油端口207均对准大缸筒1顶部的三个小圆孔101，自锁活塞杆206在复位弹簧202回弹力的作用下能够进入到插销6右侧的自锁销孔603中。
活塞杆组件4装配在大缸筒1的内部，其右端通过压缩弹簧11连接在大缸筒1的右端腔壁上，其左端与大缸筒1间形成一个密封的油腔，油液的密封主要通过密封圈9来完成，第四液压油管10连接在大缸筒1的左端面螺纹孔103中。
插销弹簧7套在插销6上，并处于轴肩601的下方，将套有插销弹簧7的插销6从大缸筒1的顶部三个大圆孔102中穿入，驱动活塞401右端的环状结构402插在插销6的斜面齿口602中。
密封圈9套在密封圈沟槽403中。
实际使用过程中，在未通液压油源的情况下，该套ROV采样篮液压组合插销处于锁止及自锁状态，即压缩弹簧11推动活塞杆组件4向左移动，同时插销6在插销弹簧7的回弹力作用下，将插销6顶出，实现采样篮14的锁紧，同时单作用弹簧复位缸2中的自锁活塞杆206在复位弹簧202的回弹力作用下，将自锁活塞杆206顶出至插销6底部右侧的自锁销孔603中，实现插销6的自锁。
在接通液压油源的情况下，该套ROV采样篮液压组合插销处于松开状态，即液压阀箱进油口1205、回油口1206连接至ROV本体工作的液压源上，同时给电磁换向阀1207上电，液压压力油通过电磁换向阀1207后首先经过1：2集流分流阀1210和1：1集流分流阀1209后驱动三个单作用弹簧复位缸2的同步动作，将自锁活塞杆206从插销6的自锁销孔603中缩回，然后液压压力油再通过顺序阀1208后进入到大缸筒1内的左端密封腔体中，并克服压缩弹簧11的弹力，从而推动活塞杆组件4向右移动，驱动活塞401的右端的环状结构402插入到插销6的齿口602中，并经斜面特征的力传递，推动插销6回缩，从而实现采样篮14的松开。
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 (7)

1.一种ROV采样篮液压组合插销装置，包括采样篮(14)，所述采样篮(14)的底部通过插销(6)连接,其特征在于：所述插销(6)的安装结构为：包括基座(13)，所述基座(13)上安装大缸筒(1)，大缸筒(1)的一端安装液压阀箱(12)；所述大缸筒(1)的内部安装有活塞杆组件(4)，所述活塞杆组件(4)通过密封圈(9)与大缸筒(1)的内壁面密封，所述活塞杆组件(4)的一端面通过压缩弹簧(11)与大缸筒(1)的内壁连接；位于大缸筒(1)的内部间隔安装有多个单作用弹簧复位缸(2)，每个单作用弹簧复位缸(2)的旁边分别安装液压油管，所述液压油管伸出大缸筒(1)的上顶面，所述大缸筒(1)的上顶面分别安装有多个插销(6)，所述插销(6)的下部与活塞杆组件(4)配合连接；液压油管均与液压阀箱(13)接通。
2.如权利要求1所述的一种ROV采样篮液压组合插销装置，其特征在于：所述大缸筒(1)的结构为：大缸筒(1)成圆柱体结构，其上表面为一平面，在平面上间隔开有多个大圆孔(102)，每个大圆孔(102)的旁边为小圆孔(101)，所述大缸筒(1)的一端面还开有螺纹孔(103)。
3.如权利要求1所述的一种ROV采样篮液压组合插销装置，其特征在于：所述活塞杆组件(4)的结构为：包括活塞杆本体(404)，所述活塞杆本体(404)上间隔安装有驱动活塞(401)，位于一端的驱动活塞(401)上设置有放置密封圈(9)的沟槽(403)，每个驱动活塞(401)上均设置有环状结构(402)，所述环状结构(402)的截面成45°折角结构。
4.如权利要求1所述的一种ROV采样篮液压组合插销装置，其特征在于：所述插销(6)的结构为：包括圆柱体结构，所述圆柱体结构的上部设置有轴肩(601)，所述圆柱体结构的底部一端设置齿口(602)，另一端设置自锁销孔(603)。
5.如权利要求1所述的一种ROV采样篮液压组合插销装置，其特征在于：所述单作用弹簧复位缸(2)的结构为：包括单作用缸筒(201)，所述单作用缸筒(201)的内部通过活塞密封圈(203)安装单作用活塞(205)，所述单作用活塞(205)的一端安装自锁活塞杆(206)，所述自锁活塞杆(206)伸出单作用缸筒(201)，并通过缸筒密封圈(204)密封，所述单作用缸筒(201)的上部设置有进油端口(207)。
6.如权利要求1所述的一种ROV采样篮液压组合插销装置，其特征在于：所述液压阀箱(12)的结构为：成正方体结构，液压阀箱(12)的顶部和侧部分别开有连接液压油管的油管接口，前端面设置有进油口(1205)和回油口(1206)。
7.如权利要求1所述的一种ROV采样篮液压组合插销装置，其特征在于：所述液压阀箱(12)内部液压结构为：包括电磁换向阀(1207)，所述电磁换向阀(1207)连接进油口(1205)和回油口(1206)，所述电磁换向阀(1207)的输出端通过顺序阀(1208)连接第四液压油管(10),所述电磁换向阀(1207)的输出端还连接1:2集流分流阀(1210)，1：2集流分流阀(1210)的输出端连接第三液压油管(8)，同时通过管路连接1：1集流分流阀(1209)，1：1集流分流阀(1209)的输出端分别连接第二液压油管(5)和第一液压油管(3)，第一液压油管(3)、第二液压油管(5)和第三液压油管(8)分别连接在单作用弹簧复位缸(2)上，第四液压油管(10)连接在大缸筒(1)的端面。
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