CN107856826B - 一种深海潜水器电气驱动罐的自动抱箍装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种深海潜水器电气驱动罐的自动抱箍装置，包括安装基座，所述安装基座上配合安装下抱箍，所述下抱箍的一端通过销轴连接上抱箍，并通过开口销进行防松脱限位；上抱箍的端部安装齿轮螺钉，所述齿轮螺钉穿过下抱箍，使上抱箍和下抱箍锁紧，并抱紧电气驱动罐；位于上抱箍的顶面上固定有电机支座，所述电机支座上安装步进电机，所述步进电机的输出端安装驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿轮螺钉的大齿轮啮合。设置了弯曲板簧及自动张紧装置，在深海潜水器下潜和上浮过程中能够自动检测电气驱动罐的变形量，从而驱动抱箍始终张紧在电气驱动罐上。
Description
技术领域
本发明涉及深海潜水器技术领域，尤其是一种深海潜水器电气驱动罐的自动抱箍装置。
背景技术
深海潜水器是当前海洋探索研究最主要的工具之一，可以运载科学家和工程技术人员进入深海，在海山、洋脊、盆地和热液喷口等复杂海底有效执行各种海洋科学考察任务，开展深海探矿、海底高精度地形测量、可疑物探测和捕获等工作。深海潜水器上通常会布置有众多的电气设备耐压罐，主要是由于深海潜水器上搭载的各类电气设备都需要配置有驱动模块，如推进电机，水下摄像机、水下灯等，由于这些驱动模块无法直接浸泡在深海高压海水中工作，通常将该类驱动模块集成后放在一个密封的耐压罐中，并通过抱箍锁紧在潜水器的结构框架上，该类型抱箍是薄钢板通过卷曲而成，其两端各有一通孔，螺栓穿过该通孔连接在结构框架上，并通过螺母拧紧。
深海潜水器的工作环境是位于较深的海域，以对深海海底进行观测和作业，当深海潜水器从水面逐步下潜至深海时，其上搭载的各类电气驱动罐会随着外界海水压力的增大，驱动罐会整体向内收缩变形，此时抱箍与驱动罐间会产生间隙，造成抱箍松动，驱动罐极易从结构框架上脱落，造成无法挽回的事故。若采用类似于专利CN201410101825.2《潜水器电气驱动罐体的自动张紧抱箍装置》中的自动张紧抱箍，虽然可以解决下潜过程中驱动罐的自动张紧，但是当深海潜水器从深海上浮至水面过程中，驱动罐会随着外界压力的减小而整体向外扩张变形，此时极有可能将此类自动张紧的抱箍涨断，导致驱动罐从结构框架上脱落。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种深海潜水器电气驱动罐的自动抱箍装置，从而能够实现在深海潜水器在下潜和上浮过程中，能自动将电气驱动罐张紧在结构框架上。
本发明所采用的技术方案如下：
一种深海潜水器电气驱动罐的自动抱箍装置，包括安装基座，所述安装基座上配合安装下抱箍，所述下抱箍的一端通过销轴连接上抱箍，并通过开口销进行防松脱限位；上抱箍的端部安装齿轮螺钉，所述齿轮螺钉穿过下抱箍，使上抱箍和下抱箍锁紧，并抱紧电气驱动罐；位于上抱箍的顶面上固定有电机支座，所述电机支座上安装步进电机，所述步进电机的输出端安装驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿轮螺钉的大齿轮啮合。
其进一步技术方案在于：
所述上抱箍和下抱箍的内表面均匀间隔安装有弯曲板簧，每个弯曲板簧中心对应的抱箍外端安装有位移传感器。
所述齿轮螺钉的结构为：包括大齿轮，所述大齿轮的中部延伸螺钉，所述螺钉的根部设置有凹槽，所述凹槽处安装轴端挡圈。
所述安装基座的结构为：包括底部安装板，所述底部安装板上安装有两块垂直侧板，所述垂直侧板上设置有与下抱箍配合的圆弧结构。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，设置了弯曲板簧及自动张紧装置，在深海潜水器下潜和上浮过程中能够自动检测电气驱动罐的变形量，从而驱动抱箍始终张紧在电气驱动罐上，同时该装置设置了弯曲板簧，在自动张紧装置短时失效的情况下，也可确保电气驱动罐与抱箍间的张紧。另外，该装置结构简单，工作可靠。
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。
图3为图2的俯视图。
图4为本发明安装基座的结构示意图。
图5为本发明齿轮螺钉的结构示意图。
其中：1、齿轮螺钉；2、驱动齿轮；3、步进电机；4、电机支座；5、轴端挡圈；6、上抱箍；7、弯曲板簧；8、位移传感器；9、销轴；10、下抱箍；11、安装基座；12、开口销；13、电气驱动罐；
101、大齿轮；102、螺钉；103、凹槽；
1101、垂直侧板；1102、底部安装板。
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，本实施例的深海潜水器电气驱动罐的自动抱箍装置，包括安装基座11，安装基座11上配合安装下抱箍10，下抱箍10的一端通过销轴9连接上抱箍6，并通过开口销12进行防松脱限位；上抱箍6的端部安装齿轮螺钉1，齿轮螺钉1穿过下抱箍10，使上抱箍6和下抱箍10锁紧，并抱紧电气驱动罐13；位于上抱箍6的顶面上固定有电机支座4，电机支座4上安装步进电机3，步进电机3的输出端安装驱动齿轮2，驱动齿轮2与齿轮螺钉1的大齿轮101啮合。
上抱箍6和下抱箍10的内表面均匀间隔安装有弯曲板簧7，每个弯曲板簧7中心对应的抱箍外端安装有位移传感器8。
齿轮螺钉1的结构为：包括大齿轮101，大齿轮101的中部延伸螺钉102，螺钉102的根部设置有凹槽103，凹槽103处安装轴端挡圈5。
安装基座11的结构为：包括底部安装板1102，底部安装板1102上安装有两块垂直侧板1101，垂直侧板1101上设置有与下抱箍10配合的圆弧结构。
下抱箍10与上抱箍6的右端通过销轴9连接，并通过开口销12进行防松脱限位，齿轮螺钉1穿过上抱箍6左端面的通孔后，其上的凹槽103与轴端挡圈5配合，并通过螺钉102螺纹连接在下抱箍10的左端面上，齿轮螺钉1上部的大齿轮101与驱动齿轮2间形成齿轮啮合传动关系，步进电机3安装在电机支座4的顶面，步进电机3输出轴穿过电机支座4的顶面后与驱动齿轮2连接。
六个弯曲板簧7等间距的焊接在上抱箍6和下抱箍10的内侧，且六个弯曲板簧7的顶面紧贴着电气驱动罐13的外表面，六只位移传感器8通过螺纹连接在上抱箍6和下抱箍10上，位移传感器8的弹簧顶头顶紧在弯曲板簧7的内侧。
将安装基座11通过螺栓连接在深海潜水器的结构框架上，并将电气驱动罐13放入上抱箍6和下抱箍10中间，控制系统控制步进电机3旋转，步进电机3带动驱动齿轮2旋转，从而传动齿轮螺钉1旋转，齿轮螺钉1旋转的同时，带动上抱箍6和下抱箍10的收紧，从而引起六个弯曲板簧7的弹性压缩变形，以实现电气驱动罐13的抱紧。
深海潜水器在下潜过程中，随着下潜深度的逐渐增大，电气驱动罐13的外界海水压力会逐渐增加，电气驱动罐13会向内收缩变形，此时造成六个弯曲板簧7的弯曲度逐步增大，弯曲度的增大量通过六只位移传感器8进行同步检测，当六只位移传感器8检测到六个弯曲板簧7的弯曲度超过初始夹紧时的弯曲度值时，控制系统采集六只位移传感器8的数值并进行解算，同时控制步进电机3旋转，从而带动上抱箍6和下抱箍10进一步收紧，直至六只位移传感器8的数值恢复到设定数值。
深海潜水器在上浮过程中，随着深海潜水器的逐步上浮，电气驱动罐13的外界海水压力会逐渐减小，电气驱动罐13会恢复变形，此时造成六个弯曲板簧7的弯曲度逐步减小，弯曲度的数值通过六只位移传感器8进行同步检测，当六只位移传感器8检测到六个弯曲板簧7的弯曲度小于初始夹紧时的弯曲度值时，控制系统采集六只位移传感器8的数值并进行解算，同时控制步进电机3反向旋转，从而带动上抱箍6和下抱箍10逐步松开，直至六只位移传感器8的数值恢复到设定数值。
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 (1)
1.一种深海潜水器电气驱动罐的自动抱箍装置，其特征在于：包括安装基座(11)，所述安装基座(11)上配合安装下抱箍(10)，所述下抱箍(10)的一端通过销轴(9)连接上抱箍(6)，并通过开口销(12)进行防松脱限位；上抱箍(6)的端部安装齿轮螺钉(1)，所述齿轮螺钉(1)穿过下抱箍(10)，使上抱箍(6)和下抱箍(10)锁紧，并抱紧电气驱动罐(13)；位于上抱箍(6)的顶面上固定有电机支座(4)，所述电机支座(4)上安装步进电机(3)，所述步进电机(3)的输出端安装驱动齿轮(2)，所述驱动齿轮(2)与齿轮螺钉(1)的大齿轮(101)啮合；所述上抱箍(6)和下抱箍(10)的内表面均匀间隔安装有弯曲板簧(7)，每个弯曲板簧(7)中心对应的抱箍外端安装有位移传感器(8)；所述齿轮螺钉(1)的结构为：包括大齿轮(101)，所述大齿轮(101)的中部延伸螺钉(102)，所述螺钉(102)的根部设置有凹槽(103)，所述凹槽(103)处安装轴端挡圈(5)；所述安装基座(11)的结构为：包括底部安装板(1102)，所述底部安装板(1102)上安装有两块垂直侧板(1101)，所述垂直侧板(1101)上设置有与下抱箍(10)配合的圆弧结构。
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