CN109484592B - 用于模块化无人船的端口连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于模块化无人船的端口连接装置，其包括左壳体和右壳体，其特征在于，所述左壳体的连接断面上设有左密封板，所述左密封板的表面设有滑槽，所述滑槽内转动设有螺杆，所述螺杆螺纹连接升降块，所述升降块滑动卡接在所述滑槽内，所述升降块连接锁舌，所述右壳体上设有用于卡合所述锁舌的卡合结构。本发明的端口连接装置结构简单、密封性和安全性好、适应异形机身截面且操作方便。

Description

用于模块化无人船的端口连接装置

技术领域

本发明涉及无人船技术领域，具体涉及一种用于模块化无人船的端口连接装置。

背景技术

随着人们对海洋开发的深入，水下机器人、无人舰艇在海洋工程领域的应用也越来越多，模块化的设计可以使其调修更加方便、功能拓展性更强，目前多数模块化的水下机器人或无人舰艇使用的锁紧密封机构比较简易，在较大的异向冲击载荷作用下容易造成连接或密封失效，且多数适用于圆柱形机身的连接。因此，发明一种强度高、适应性强的模块锁紧密封机构成为水下机器人或无人舰艇结构方面的关键技术。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、密封性能好、安全性能好、适应异形机身截面及操作方便的模块化无人船的端口连接装置。

具体而言，本发明提供了如下技术方案：

一种用于模块化无人船的端口连接装置，包括左壳体1和右壳体2，其特征在于，所述左壳体1的连接断面上设有左密封板14，所述左密封板14的表面设有滑槽，所述滑槽内转动设有螺杆3，所述螺杆3螺纹连接升降块，所述升降块滑动卡接在所述滑槽内，所述升降块连接锁舌，所述右壳体2上设有用于卡合所述锁舌的卡合结构。

优选的，上述端口连接装置中，所述左密封板14的右侧表面设有两条凸筋16，所述两条凸筋16构成所述滑槽。

优选的，上述端口连接装置中，所述螺杆3的一端设有螺栓头25，所述螺杆3的另一端穿过所述滑槽后由螺母26锁紧，所述螺栓头25、螺母26与所述左密封板14活动连接。

优选的，上述端口连接装置中，所述锁舌和卡合结构之间具有10-20度倾角的倾斜面，优选具有13-17度倾角的倾斜面。

优选的，上述端口连接装置中，所述锁舌为双头锁舌，所述双头锁舌的左右两头与卡合结构之间具有10-20度前后倾角31、5-15度左右倾角32的倾斜面，优选为具有13-17度前后倾角31、8-12度左右倾角32的倾斜面。

优选的，上述端口连接装置中，所述升降块包括上升降块4和下升降块6，所述螺杆3的上段和下段具有旋转方向相反的螺纹并分别螺纹连接上升降块4和下升降块6；

所述锁舌包括上锁舌7和下锁舌8，所述上升降块4和下升降块6的侧面分别固定连接所述上锁舌7和下锁舌8；

所述卡合结构包括分别用于卡合上锁舌7和下锁舌8的第一卡合结构17和第二卡合结构18，所述第一卡合结构17和第二卡合结构18设在所述右壳体2上与上锁舌7和下锁舌8的相对位置。

优选的，上述端口连接装置中，所述上锁舌7和下锁舌8的滑动方向平行于所述螺杆3。

优选的，上述端口连接装置中，所述升降块包括中升降块5，所述螺杆3的中段螺纹连接所述中升降块5，所述中升降块5的侧面设有杠杆11；

所述锁舌包括左锁舌9和右锁舌10，所述杠杆11的两端通过左铰链12和右铰链13分别连接所述左锁舌9和右锁舌10；

所述卡合结构包括分别用于卡合左锁舌9和右锁舌10的第三卡合结构19和第四卡合结构20，所述第三卡合结构19和第四卡合结构20设在所述右壳体2上与左锁舌9和右锁舌10的相对位置。

优选的，上述端口连接装置中，所述左锁舌9和右锁舌10的滑动方向垂直于所述螺杆3。

优选的，上述端口连接装置中，所述左密封板14的右侧表面设有左滑槽21和右滑槽22，所述左滑槽21沿左锁舌9滑动方向设置，所述右滑槽22沿右锁舌10滑动方向设置。

优选的，上述端口连接装置中，所述杠杆11的两端分别开设有条形孔，所述左铰链12和右铰链13的中段均设有销钉29深入所述条形孔中；所述左铰链12的两端分别与所述左锁舌9、所述左滑槽21轴接，所述右铰链13的两端分别与所述右锁舌10、所述右滑槽22轴接。

优选的，上述端口连接装置中，所述杠杆11通过支轴可转动的设置在所述中升降块5上。

优选的，上述端口连接装置中，所述左滑槽21靠近左锁舌9一侧和所述右滑槽22靠近右锁舌10一侧分别设有限位件30。

优选的，上述端口连接装置中，所述左壳体1在左密封板14的左侧内壁表面设有左固定板23，所述左固定板23与左密封板14通过螺钉固定连接。

优选的，上述端口连接装置中，所述右壳体2的连接断面上设有右密封板15，所述第一卡合结构17、第二卡合结构18、所述第三卡合结构19和第四卡合结构20设置于所述右密封板15上。

优选的，上述端口连接装置中，所述右壳体2在所述右密封板15的右侧内壁表面设有右固定板24，所述右固定板24与右密封板15通过螺钉固定连接。

本发明的有益效果为：

本发明的用于模块化无人船的端口连接装置结构简单、密封性能好、安全性能好、适应异形机身截面且操作方便。

附图说明

图1为实施例1中左壳体的连接断面截面图。

图2为实施例1中右壳体的连接断面截面图。

图3为实施例1中端口连接装置的侧视截面图。

图4为实施例1中左壳体的俯视截面图。

图5为实施例1中上锁舌与第一卡合结构卡合连接的示意图。

图6为实施例1中左锁舌与第三卡合结构卡合连接的示意图。

图7为本发明螺栓头与左密封板之间密封连接的结构示意图。

图8为本发明双头锁舌的正视图。

图9为本发明双头锁舌的左视图。

图中标记说明如下：1-左壳体、2-右壳体、3-螺杆、4-上升降块、5-中升降块、6-下升降块、7-上锁舌、8-下锁舌、9-左锁舌、10-右锁舌、11-杠杆、12-左铰链、13-右铰链、14-左密封板、15-右密封板、16-凸筋、17-第一卡合结构、18-第二卡合结构、19-第三卡合结构、20-第四卡合结构、21-左滑槽、22-右滑槽、23-左固定板、24-右固定板、25-螺栓头、26-螺母、27-环形凸凹嵌套结构、28-环形弹性密封件、29-销钉、30-限位件、31-前后倾角、32-左右倾角。

具体实施方式

目前多数模块化的水下机器人或无人舰艇使用的锁紧密封机构比较简易，在较大的异向冲击载荷作用下容易造成连接或密封失效，且多数适用于圆柱形机身的连接。

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于模块化无人船的端口连接装置，其包括左壳体1和右壳体2，所述左壳体1的连接断面上设有左密封板14，所述左密封板14的表面设有滑槽，所述滑槽内转动设有螺杆3，所述螺杆3螺纹连接升降块，所述升降块滑动卡接在所述滑槽内，所述升降块连接锁舌，所述右壳体2上设有用于卡合所述锁舌的卡合结构。实际应用中，将左右壳体的端口相连，通过旋转螺杆，滑槽结构可保证升降块不随螺杆3转动，在螺纹力的作用下，使升降块能够在滑槽内沿着螺杆3上升或者下降滑动，从而带动与升降块连接的锁舌移动，与右壳体2上的卡合结构进行卡合，实现了左右壳体端口的固定连接。

在一种优选的实施方式中，所述左密封板14的右侧表面设有两条凸筋16，所述两条凸筋16构成所述滑槽。

在一种优选的实施方式中，所述螺杆3的一端设有螺栓头25，所述螺杆3的另一端穿过所述滑槽后由螺母26锁紧，所述螺栓头25、螺母26与所述左密封板14活动连接。实际应用中，可通过螺丝刀插入螺栓头25的内六角凹槽中来旋转螺杆，螺杆另一端的螺母26被螺杆带动同时旋转。优选的，如图7所示，左密封板14与螺栓头25的接触面设有环形凸凹嵌套结构27相连接，左密封板14在接触面上还设有环形凹口和位于环形凹口中与环形凹口紧密配合的环形弹性密封件28，从而保证了螺栓头25与左密封板14的密封连接。更优选的，左密封板14与螺母26的接触面缝隙处填充有密封胶，从而保证了螺母26旋转时与左密封板14的密封连接。

在一种优选的实施方式中，所述锁舌和卡合结构之间具有10-20度倾角的倾斜面，更优选具有13-17度倾角的倾斜面。实际应用中，所述锁舌和卡合结构的接触面设置为可随锁舌移动而越来越紧固的倾斜面，可保证左右壳体2连接牢固。

在一种优选的实施方式中，如图8和图9所示，所述锁舌为双头锁舌，所述双头锁舌的左右两头与卡合结构之间具有10-20度前后倾角31、5-15度左右倾角32的倾斜面，更优选为具有13-17度前后倾角31、8-12度左右倾角32的倾斜面。实际应用中，双头锁舌与卡合结构的倾斜面设置为在前后方向和左右方向都有一定倾角，可保证双头锁舌与卡合结构在前后方向和左右方向上都能卡合牢固，剧烈震动下也不会发生位移。

在一种优选的实施方式中，所述升降块包括上升降块4和下升降块6，所述螺杆3的上段和下段具有旋转方向相反的螺纹并分别螺纹连接上升降块4和下升降块6；

所述锁舌包括上锁舌7和下锁舌8，所述上升降块4和下升降块6的侧面分别固定连接所述上锁舌7和下锁舌8；

所述卡合结构包括分别用于卡合上锁舌7和下锁舌8的第一卡合结构17和第二卡合结构18，所述第一卡合结构17和第二卡合结构18设在所述右壳体2上与上锁舌7和下锁舌8的相对位置。

更优选的，所述上锁舌7和下锁舌8的滑动方向平行于所述螺杆3。实际应用中，所述螺杆3在上段和下段的螺纹旋转方向不同，可保证旋转螺杆3时，上锁舌7和下锁舌8的移动方向相反，实现上锁舌7和下锁舌8与卡合结构的同步卡合和释放。

在一种优选的实施方式中，所述升降块包括中升降块5，所述螺杆3的中段螺纹连接所述中升降块5，所述中升降块5的侧面设有杠杆11；

所述锁舌包括左锁舌9和右锁舌10，所述杠杆11的两端通过左铰链12和右铰链13分别连接所述左锁舌9和右锁舌10；

所述卡合结构包括分别用于卡合左锁舌9和右锁舌10的第三卡合结构19和第四卡合结构20，所述第三卡合结构19和第四卡合结构20设在所述右壳体2上与左锁舌9和右锁舌10的相对位置。

更优选的，所述左锁舌9和右锁舌10的滑动方向垂直于所述螺杆3。实际应用中，通过旋转螺杆3，中升降块5上的杠杆11沿着螺杆3上升或者下降，从而控制左铰链12和右铰链13的张开角度，使得左锁舌9和右锁舌10在左右两个方向上伸缩，实现左锁舌9和右锁舌10与卡合结构的卡合和释放。

在一种优选的实施方式中，所述左密封板14的右侧表面设有左滑槽21和右滑槽22，所述左滑槽21沿左锁舌9滑动方向设置，所述右滑槽22沿右锁舌10滑动方向设置。所述杠杆11的两端分别开设有条形孔，所述左铰链12和右铰链13中段均设有销钉29深入所述条形孔中；所述左铰链12的两端分别与所述左锁舌9、所述左滑槽21轴接，所述右铰链13的两端分别与所述右锁舌10、所述右滑槽22轴接。实际应用中，通过旋转螺杆3，中升降块5上的杠杆11沿着螺杆3上升或者下降，升降的杠杆11带动条形孔中的销钉29同时升降，从而带动铰链角度张开或者闭合，由于铰链的一端被固定在滑槽上，所以随着铰链角度的张开或闭合，铰链连接锁舌的那一端移动，从而带动锁舌在滑槽上移动，实现锁舌与卡合结构的卡合和释放。

在一种优选的实施方式中，所述杠杆11通过支轴可转动的设置在所述中升降块5上。在实际应用中，可转动的杠杆11可以保证左右两边锁舌和卡合结构的卡合紧固程度一致，因为如果两边紧固程度不一致的话，更紧固的一侧锁舌就会将力通过转动的杠杆11传导至紧固程度更松的一侧锁舌。

在一种优选的实施方式中，所述左滑槽21靠近左锁舌9一侧和所述右滑槽22靠近右锁舌10一侧分别设有限位件30。实际应用中，限位件30在锁舌与卡合结构进行卡合的过程中起到了限制锁舌相对于左密封板前后移动的作用。

在一种优选的实施方式中，所述左壳体1在左密封板14的左侧内壁表面设有一圈左固定板23，所述左固定板23与左密封板14通过螺钉固定连接。优选的，左密封板14在与左固定板23的接触面上设有凹口和位于凹口中与凹口紧密配合的弹性密封件，从而保证了左密封板14与左固定板23的密封连接。实际应用中，在需要向左壳体1中放置或移除零部件时，可将左密封板14从左壳体1上拆卸下来，完成后，再将左密封板14通过螺钉与左固定板23固定连接，从而安装在左壳体1上。

在一种优选的实施方式中，所述右壳体2的连接断面上设有右密封板15，所述第一卡合结构17、第二卡合结构18、所述第三卡合结构19和第四卡合结构20设置于所述右密封板15上。优选的，右密封板15和左密封板14的接触面设有凸凹嵌套结构相连接，更优选的，右密封板15在接触面上还设有凹口和位于凹口中与凹口紧密配合的弹性密封件，从而保证了左右壳体2连接时右密封板15与左密封板14的密封连接。

在一种优选的实施方式中，所述右壳体2在所述右密封板15的右侧内壁表面设有一圈右固定板24，所述右固定板24与右密封板15通过螺钉固定连接。优选的，右密封板15在与右固定板24的接触面上设有凹口和位于凹口中与凹口紧密配合的弹性密封件，从而保证了右密封板15与右固定板24的密封连接。实际应用中，在需要向右壳体2中放置或移除零部件时，可将右密封板15从右壳体2上拆卸下来，完成后，再将右密封板15通过螺钉与右固定板24固定连接，从而安装在右壳体2上。

下面通过具体实施例来进一步说明本发明所述用于模块化无人船的端口连接装置。

实施例一

如图1-图6所示，本实施例所述的用于模块化无人船的端口连接装置，包括左壳体1和右壳体2，左壳体1的连接断面上设有左密封板14，左壳体1在左密封板14的左侧内壁表面设有一圈左固定板23，左固定板23与左密封板14通过螺钉固定连接，右壳体2的连接断面上设有右密封板15，右壳体2在右密封板15的右侧内壁表面设有一圈右固定板24，右固定板24与右密封板15通过螺钉固定连接。

左密封板14的右侧表面上设有两条凸筋16，两条凸筋16构成一个滑槽，滑槽内设有可旋转的螺杆3，螺杆3的上端设有螺栓头25，螺杆3的下端穿过所述滑槽后由螺母26锁紧，螺栓头25、螺母26与左密封板14活动连接；螺杆3的螺纹部分分为上中下三段，螺杆3的上段具有右旋螺纹并螺纹连接上升降块4，螺杆3的中段具有左旋螺纹并螺纹连接中升降块5，螺杆3的下段具有左旋螺纹并螺纹连接下升降块6，滑槽的内部滑动卡接上升降块4、中升降块5和下升降块6。

上升降块4和下升降块6的侧面分别固定连接上锁舌7和下锁舌8，上锁舌7和下锁舌8的滑动方向平行于所述螺杆3；中升降块5侧面设有可转动的杠杆11，杠杆11的两端通过左铰链12和右铰链13分别连接左锁舌9和右锁舌10，左锁舌9和右锁舌10的滑动方向垂直于螺杆3；左密封板14的右侧表面设有左滑槽21和右滑槽22，左滑槽21沿左锁舌9滑动方向设置，右滑槽22沿右锁舌10滑动方向设置，所述左滑槽21靠近左锁舌9一侧和所述右滑槽22靠近右锁舌10一侧分别设有限位件30。

杠杆11两端分别开设有条形孔，左铰链12和右铰链13的中段均设有销钉29深入所述条形孔中；所述左铰链12的两端分别与所述左锁舌9、所述左滑槽21轴接，所述右铰链13的两端分别与所述右锁舌10、所述右滑槽22轴接。

右密封板15上的相对位置处设有分别用于卡合上锁舌7、下锁舌8、左锁舌9和右锁舌10的第一卡合结构17、第二卡合结构18、第三卡合结构19和第四卡合结构20。上锁舌7和下锁舌8为双头锁舌，双头锁舌的左右两头与卡合结构之间具有15度前后倾角31、10度左右倾角32的倾斜面；左锁舌9和右锁舌10与卡合结构之间具有15度倾角的倾斜面。

工作原理：在实际应用中，将左壳体1和右壳体2连接在一起，通过旋转螺杆3带动上升降块4、中升降块5和下升降块6沿着螺杆3移动，上升降块4和下升降块6的移动方向相反，中升降块5和下升降块6移动方向相同，如图5所示，上升降块4上移带动上锁舌7抵住第一卡合结构17，使第一卡合结构17与上锁舌7紧密接触并实现卡合，同理下升降块6下移与第二卡合结构18卡合；中升降块5下移通过左铰链12和右铰链13带动左锁舌9和右锁舌10分别向左右移动，如图6所示，左锁舌9左移抵住第三卡合结构19，使第三卡合结构19与左锁舌9紧密接触并实现卡合，同理右锁舌10右移与第四卡合结构20卡合，从而实现了左壳体1和右壳体2端口的紧密连接。

本实施例的端口连接装置结构简单、密封性能好、安全性能好且操作方便。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (14)

1.一种用于模块化无人船的端口连接装置，包括左壳体(1)和右壳体(2)，其特征在于，所述左壳体(1)的连接断面上设有左密封板(14)，所述左密封板(14)的表面设有滑槽，所述滑槽内转动设有螺杆(3)，所述螺杆(3)螺纹连接升降块，所述升降块滑动卡接在所述滑槽内，所述升降块连接锁舌，所述右壳体(2)上设有用于卡合所述锁舌的卡合结构，所述锁舌和卡合结构之间具有10-20度倾角的倾斜面；所述升降块包括中升降块(5)，所述螺杆(3)的中段螺纹连接所述中升降块(5)，所述中升降块(5)的侧面设有杠杆(11)；所述锁舌包括左锁舌(9)和右锁舌(10)，所述杠杆(11)的两端通过左铰链(12)和右铰链(13)分别连接所述左锁舌(9)和右锁舌(10)；所述卡合结构包括分别用于卡合左锁舌(9)和右锁舌(10)的第三卡合结构(19)和第四卡合结构(20)，所述第三卡合结构(19)和第四卡合结构(20)设在所述右壳体(2)上与左锁舌(9)和右锁舌(10)的相对位置，所述杠杆(11)通过支轴可转动的设置在所述中升降块(5)上。

2.根据权利要求1所述的端口连接装置，其中，所述左密封板(14)的右侧表面设有两条凸筋(16)，所述两条凸筋(16)构成所述滑槽。

3.根据权利要求1或2所述的端口连接装置，其中，所述螺杆(3)的一端设有螺栓头(25)，所述螺杆(3)的另一端穿过所述滑槽后由螺母(26)锁紧，所述螺栓头(25)、螺母(26)与所述左密封板(14)活动连接。

4.根据权利要求1所述的端口连接装置，其中，所述锁舌和卡合结构之间具有13-17度倾角的倾斜面。

5.根据权利要求1所述的端口连接装置，其中，所述锁舌为双头锁舌，所述双头锁舌的左右两头与卡合结构之间具有10-20度前后倾角(31)、5-15度左右倾角(32)的倾斜面，优选为具有13-17度前后倾角(31)、8-12度左右倾角(32)的倾斜面。

6.根据权利要求1所述的端口连接装置，其中，所述升降块包括上升降块(4)和下升降块(6)，所述螺杆(3)的上段和下段具有旋转方向相反的螺纹并分别螺纹连接上升降块(4)和下升降块(6)；

所述锁舌包括上锁舌(7)和下锁舌(8)，所述上升降块(4)和下升降块(6)的侧面分别固定连接所述上锁舌(7)和下锁舌(8)；

所述卡合结构包括分别用于卡合上锁舌(7)和下锁舌(8)的第一卡合结构(17)和第二卡合结构(18)，所述第一卡合结构(17)和第二卡合结构(18)设在所述右壳体(2)上与上锁舌(7)和下锁舌(8)的相对位置。

7.根据权利要求6所述的端口连接装置，其中，所述上锁舌(7)和下锁舌(8)的滑动方向平行于所述螺杆(3)。

8.根据权利要求1所述的端口连接装置，其中，所述左锁舌(9)和右锁舌(10)的滑动方向垂直于所述螺杆(3)。

9.根据权利要求1所述的端口连接装置，其中，所述左密封板(14)的右侧表面设有左滑槽(21)和右滑槽(22)，所述左滑槽(21)沿左锁舌(9)滑动方向设置，所述右滑槽(22)沿右锁舌(10)滑动方向设置。

10.根据权利要求9所述的端口连接装置，其中，所述杠杆(11)的两端分别开设有条形孔，所述左铰链(12)和右铰链(13)的中段均设有销钉(29)深入所述条形孔中；所述左铰链(12)的两端分别与所述左锁舌(9)、所述左滑槽(21)轴接，所述右铰链(13)的两端分别与所述右锁舌(10)、所述右滑槽(22)轴接。

11.根据权利要求9或10所述的端口连接装置，其中，所述左滑槽(21)靠近左锁舌(9)一侧和所述右滑槽(22)靠近右锁舌(10)一侧分别设有限位件(30)。

12.根据权利要求1所述的端口连接装置，其中，所述左壳体(1)在左密封板(14)的左侧内壁表面设有左固定板(23)，所述左固定板(23)与左密封板(14)通过螺钉固定连接。

13.根据权利要求1所述的端口连接装置，其中，所述右壳体(2)的连接断面上设有右密封板(15)，其中，第一卡合结构(17)、第二卡合结构(18)、所述第三卡合结构(19)和第四卡合结构(20)设置于所述右密封板(15)上。

14.根据权利要求13所述的端口连接装置，其中，所述右壳体(2)在所述右密封板(15)的右侧内壁表面设有右固定板(24)，所述右固定板(24)与右密封板(15)通过螺钉固定连接。

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