CN108622353B - 一种用于水下航行器的抛载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水下航行器的抛载装置，包括液压缸、吊环螺钉、前侧板、后侧板、顶板、第一转轴、限位块、左叉、第二转轴、右叉、舌板和销轴；左叉和右叉左右对称布置；左叉和右叉的形状相同，均呈钩状，中部设有圆孔，第二转轴贯穿在所述圆孔中，左叉和右叉的钩部相对，形成闭合的近似圆孔，用于承载压载物；所述吊环螺钉包括两个，左右对称布置，分别与对应的顶板之间通过螺纹连接，用于吊起整套抛载装置和压载物。该装置结构简单，使用方便，维护保养容易。

Description

一种用于水下航行器的抛载装置

技术领域

本发明属于海洋结构物技术领域，涉及到水下航行器，具体涉及一种用于水下航行器的抛载装置。

背景技术

抛载装置主要应用于水下航行器，如载人潜水器或无人潜水器等。压载物主要起到平衡潜水器自身浮力的作用，例如：下潜时通常重力大于浮力，以达到降低能量消耗的目的，当接近作业深度时，将压载物抛弃实现减速或零浮力；上浮时，为快速返回水面，也可以采用抛弃压载物的方式；紧急情况时，抛弃大质量压载物，以便快速上浮，返回水面，等待救援。其中载人潜水器因其自身体积和重量较大，所需要的压载物质量较大，对抛载装置的承重能力和抛载方式提出了更高的要求。

现有技术中存在的问题如下：(1)电磁铁方式：利用电磁铁的吸附力直接或间接地承载压载物，其优点在于反应迅速，但吸附力较弱，若要承载大质量物体，需要采用多级杠杆逐级降低受力，机构环节较多，且电磁铁材料(工业纯铁)在海水中易腐蚀，维护较困难；(2)电化学腐蚀方式：利用活泼金属在海水中易被腐蚀的特性，将活泼金属丝打成结，并与压载物相连，已知金属丝的直径和海水物理化学性质，可以较准确地计算得到金属丝在海水中的腐蚀速率和时间，但该方法承载能力更弱，通常用于无人水下设备作为定时抛载方式的备用方式；(3)电磁线圈方式：前两种方式中，压载物可视为单一整体，电磁线圈方式中，压载物为零散的钢珠，在压载舱口绕有电磁线圈；通电后，电磁力将舱内的钢珠磁化，形成整体，堵住压载舱口；当需要抛载时，断电，钢珠重新恢复零散状态，并从舱口处流出；该方式的主要问题在于钢珠在海水中易生锈成团，导致无法抛载。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种用于水下航行器的抛载装置，其目的是要保证抛载装置可靠有效，尽量减少多余环节，降低复杂度，降低维护保养难度。

为此，本发明采用了以下技术方案：

一种用于水下航行器的抛载装置，包括液压缸、吊环螺钉、前侧板、后侧板、顶板、第一转轴、限位块、左叉、第二转轴、右叉、舌板和销轴；左叉和右叉左右对称布置；左叉和右叉的形状相同，均呈钩状，中部设有圆孔，第二转轴贯穿在所述圆孔中，左叉和右叉的钩部相对，形成闭合的近似圆孔，用于承载压载物；所述限位块包括两个，左右对称布置，限位块呈L型，折弯处设有水平孔，第一转轴贯穿其中，限位块可绕第一转轴旋转；所述限位块的长轴端靠近中部处设有竖直孔，销轴贯穿其中；所述销轴包括两个，左右对称布置；所述舌板的两侧设有喇叭孔，分别用于两个销轴贯穿其中；所述舌板的中心设有内螺纹孔，用于与液压缸的活塞杆顶端外螺纹相连；所述顶板包括两个，左右对称布置，呈“凸”字型，卡在前侧板和后侧板之间，并通过螺钉与前侧板和后侧板紧固连接；所述前侧板和后侧板相对布置，二者的上沿突出，与顶板的凸面配合，由凸面中间的水平面提供支撑；所述吊环螺钉包括两个，左右对称布置，分别与对应的顶板之间通过螺纹连接，用于吊起整套抛载装置和压载物。

优选地，所述左叉和右叉均可以绕第二转轴旋转，左叉和右叉的钩部和直杆部的功能为杠杆；左叉和右叉的直杆部末端均有一圆弧和平面，分别与限位块内侧的圆弧和平面重合。

优选地，所述销轴的顶部直径较大，挂载后其顶面贴在顶板的底面上；销轴的中部设有小孔，用于插入开口销或弹性圆柱销，限制其轴向位移；销轴的底部为圆锥状，用于插入舌板两侧的孔内。

优选地，所述第一转轴、第二转轴均通过螺母与前侧板和后侧板紧固连接。

优选地，所述液压缸通过螺钉与前侧板和后侧板紧固连接。

优选地，还包括支撑柱，支撑柱包括两个，左右对称布置，位于前后侧板的下方，支撑柱通过螺钉与前侧板和后侧板紧固连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)利用左叉和右叉形成的杠杆，有效地降低了横向载荷，即压载物重力的水平分力；

(2)左叉和右叉之中，只要其中一个能顺利张开，就可以实现抛载的目的，提高了整个装置的可靠性；

(3)因运输、潜水器姿态调整及其他因素，导致抛载装置及压载物发生倾斜时，两个限位块所受力不相等，但由于销轴顶面与顶板底面紧贴，多余的力由顶板承担，并不会影响到舌板的平衡状态；

(4)液压缸所需驱动力小，动作行程短，可以快速反应实现抛载；

(5)与电磁抛载方式相比，液压缸材料可选用其他耐腐蚀材料，如钛合金或不锈钢等，维护少；

(6)液压系统整体采用压力补偿，所以本装置不需要额外的耐压设计；

(7)结构简单，使用方便，维护保养容易。

附图说明

图1是本发明所提供的一种用于水下航行器的抛载装置的等轴侧结构图。

图2是本发明所提供的一种用于水下航行器的抛载装置拆除前侧板、1个吊环螺钉及其他紧固件后的等轴侧结构图。

图3是本发明所提供的一种用于水下航行器的抛载装置的半剖视图。

附图标记说明：1、液压缸；2、吊环螺钉；3、前侧板；4、后侧板；5、顶板；6、第一转轴；7、限位块；8、左叉；9、支撑柱；10、第二转轴；11、右叉；12、舌板；13、销轴。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1-3所示，本发明公开了一种用于水下航行器的抛载装置，包括液压缸1、吊环螺钉2、前侧板3、后侧板4、顶板5、第一转轴6、限位块7、左叉8、第二转轴10、右叉11、舌板12和销轴13；左叉8和右叉11左右对称布置；左叉8和右叉11的形状相同，均呈钩状，中部设有圆孔，第二转轴10贯穿在所述圆孔中，左叉8和右叉11的钩部相对，形成闭合的近似圆孔，用于承载压载物；所述限位块7包括两个，左右对称布置，限位块7呈L型，折弯处设有水平孔，第一转轴6贯穿其中，限位块7可绕第一转轴6旋转；所述限位块7的长轴端靠近中部处设有竖直孔，销轴13贯穿其中；所述销轴13包括两个，左右对称布置；所述舌板12的两侧设有喇叭孔，分别用于两个销轴13贯穿其中；所述舌板12的中心设有内螺纹孔，用于与液压缸1的活塞杆顶端外螺纹相连；所述顶板5包括两个，左右对称布置，呈“凸”字型，卡在前侧板3和后侧板4之间，并通过螺钉与前侧板3和后侧板4紧固连接；所述前侧板3和后侧板4相对布置，二者的上沿突出，与顶板5的凸面配合，由凸面中间的水平面提供支撑；所述吊环螺钉2包括两个，左右对称布置，分别与对应的顶板5之间通过螺纹连接，用于吊起整套抛载装置和压载物。

具体地，所述左叉8和右叉11均可以绕第二转轴10旋转，左叉8和右叉11的钩部和直杆部的功能为杠杆；左叉8和右叉11的直杆部末端均有一圆弧和平面，分别与限位块7内侧的圆弧和平面重合。

具体地，所述销轴13的顶部直径较大，挂载后其顶面贴在顶板5的底面上；销轴13的中部设有小孔，用于插入开口销或弹性圆柱销，限制其轴向位移；销轴13的底部为圆锥状，用于插入舌板12两侧的孔内。

具体地，所述第一转轴6、第二转轴10均通过螺母与前侧板3和后侧板4紧固连接。

具体地，所述液压缸1通过螺钉与前侧板3和后侧板4紧固连接。

具体地，还包括支撑柱9，支撑柱9包括两个，左右对称布置，位于前后侧板的下方，支撑柱9通过螺钉与前侧板3和后侧板4紧固连接。

实施例

本发明所提供的一种用于水下航行器的抛载装置的动作关系如下：压载物挂在由左叉8和右叉11钩部形成的圆孔内，在压载物重力作用下，左叉8和右叉11有向外张开的趋势。左叉8和右叉11的直杆部被限位块7所约束，而限位块7通过销轴13被舌板12所约束。舌板12两端受拉力，方向相反且数值相等，实现平衡。当液压缸1动作时，其活塞杆带动舌板12向下移动，当舌板12不能继续约束销轴13时，平衡被打破。在压载物重力作用下，左叉8和右叉11逐渐张开，完成抛载。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于水下航行器的抛载装置，包括液压缸(1)、吊环螺钉(2)、前侧板(3)、后侧板(4)、顶板(5)、第一转轴(6)、限位块(7)、左叉(8)、第二转轴(10)、右叉(11)、舌板(12)和销轴(13)，其特征在于：左叉(8)和右叉(11)左右对称布置；左叉(8)和右叉(11)的形状相同，均呈钩状，中部设有圆孔，第二转轴(10)贯穿在所述圆孔中，左叉(8)和右叉(11)的钩部相对，形成闭合的近似圆孔，用于承载压载物；所述限位块(7)包括两个，左右对称布置，限位块(7)呈L型，折弯处设有水平孔，第一转轴(6)贯穿其中，限位块(7)可绕第一转轴(6)旋转；所述限位块(7)的长轴端靠近中部处设有竖直孔，销轴(13)贯穿其中；所述销轴(13)包括两个，左右对称布置；所述舌板(12)的两侧设有喇叭孔，分别用于两个销轴(13)贯穿其中；所述舌板(12)的中心设有内螺纹孔，用于与液压缸(1)的活塞杆顶端外螺纹相连；所述顶板(5)包括两个，左右对称布置，呈“凸”字型，卡在前侧板(3)和后侧板(4)之间，并通过螺钉与前侧板(3)和后侧板(4)紧固连接；所述前侧板(3)和后侧板(4)相对布置，二者的上沿突出，与顶板(5)的凸面配合，由凸面中间的水平面提供支撑；所述吊环螺钉(2)包括两个，左右对称布置，分别与对应的顶板(5)之间通过螺纹连接，用于吊起整套抛载装置和压载物。

2.根据权利要求1所述的一种用于水下航行器的抛载装置，其特征在于：所述左叉(8)和右叉(11)均可以绕第二转轴(10)旋转，左叉(8)和右叉(11)的钩部和直杆部的功能为杠杆；左叉(8)和右叉(11)的直杆部末端均有一圆弧和平面，分别与限位块(7)内侧的圆弧和平面重合。

3.根据权利要求1所述的一种用于水下航行器的抛载装置，其特征在于：所述销轴(13)的顶部直径较大，挂载后其顶面贴在顶板(5)的底面上；销轴(13)的中部设有小孔，用于插入开口销或弹性圆柱销，限制其轴向位移；销轴(13)的底部为圆锥状，用于插入舌板(12)两侧的孔内。

4.根据权利要求1所述的一种用于水下航行器的抛载装置，其特征在于：所述第一转轴(6)、第二转轴(10)均通过螺母与前侧板(3)和后侧板(4)紧固连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于水下航行器的抛载装置，其特征在于：所述液压缸(1)通过螺钉与前侧板(3)和后侧板(4)紧固连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种用于水下航行器的抛载装置，其特征在于：还包括支撑柱(9)，支撑柱(9)包括两个，左右对称布置，位于前后侧板的下方，支撑柱(9)通过螺钉与前侧板(3)和后侧板(4)紧固连接。