CN109823476B

CN109823476B - 一种机械夹持锁定装置

Info

Publication number: CN109823476B
Application number: CN201811565355.XA
Authority: CN
Inventors: 陈兴球; 徐哲; 刘彦强; 蒋平; 杜鹏; 付光辉
Original assignee: 710th Research Institute of CSIC
Current assignee: 710th Research Institute of CSIC
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2038-12-20
Also published as: CN109823476A

Abstract

本发明提供一种机械夹持锁定装置，能够在系留分离后能可靠夹持系留索，保证系留索与接触件无相对运动；降低系留索与其接触件的相对磨损。该机械夹持锁定装置包括：夹持锁定机构和保险机构；其中保险机构设置在夹持锁定机构外部。保险机构在系留分离动作能可靠解除保险，解除保险后夹持锁定机构可靠动作，通过两个夹板夹持系留索。

Description

一种机械夹持锁定装置

技术领域

本发明涉及一种锁定装置，具体涉及一种机械夹持锁定装置，属于机械设计领域。

背景技术

锚泊系统在水下长时间工作过程中，由于受复杂海流影响，锚泊系统会进行横滚、摇摆和俯仰等运动，同时系留索在系留过程的自旋扭矩等共同作用，使得锚泊系统的系留索与接触件(过索器的导索口处)产生磨损，存在断索隐患，造成系统环境适应性不足，缩短锚泊系统水下工作时间。

这就要求锚泊系统与浮标或平台在水下长周期工作时，系留索与其接触件相对固定，使二者间不产生相对运动，即降低系留索与其接触件的相对磨损，降低因锚系自旋扭矩和平台横滚扭矩等因素带来的磨损风险。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种机械夹持锁定装置，在系留分离后能可靠夹持系留索，保证系留索与接触件无相对运动；降低系留索与其接触件的相对磨损。

所述的机械夹持锁定装置包括：夹持锁定机构和保险机构；所述保险机构设置在夹持锁定机构外部；

保险机构包括：保险绳、保险筒、锁紧机构、推杆和推力弹簧；所述推杆一端为杆件结构，另一端为平板结构，且平板结构所在平面与推杆轴线平行；

其连接关系为：所述保险绳的一端与锚泊系统相连，另一端与保险筒相连；所述保险筒套装在推杆杆件结构端的外部，所述保险筒通过锁紧机构对所述推杆的位置进行锁定，当所述保险筒拔除后，所述锁紧机构解锁；所述推杆上套装有弹簧，所述弹簧的一端抵触在与夹持锁定机构固接的平板上，另一端抵触在推杆平板结构中心的环形凸台上；所述推杆平板结构的左右两侧设置各设置一个腰型槽，两个腰型槽呈八字形分布；

所述夹持锁定机构包括：导索架和设置在导索架内部的系留索限位机构、夹板、转杆、连杆和系留索；所述系留索穿过导索架，在所述导索架内部系留索的穿入端通过所述限位机构对所述系留索进行限位；在导索架内部系留索两侧各设置一个夹板；每个夹板的外侧设置两个相互平行的连杆，所述连杆的一端与所述导索架销接，另一端通过转杆与对应侧的夹板相连，所述连杆能够绕其与导索架的销接点转动，当所述连杆转动时，通过所述转杆带动两个所述夹板张开或闭合，当两个所述夹板闭合时，夹住位于两个夹板中间的系留索；

所述导索架外壁面上，每个转杆对应位置设置一个弧形开口作为滑道，所述转杆伸出导索架后位于对应滑道内，所述滑道用于限制转杆的运动轨迹；其中位于下方的两个转杆的伸出导索架上的滑道后位于推杆平板结构上的腰型槽内；当两个夹板处于张开状态时，所述保险机构中的弹簧处于压缩状态。

进一步的：所述用于对系留索进行限位的限位机构包括：三个滚轮，分别为一个滚轮A和两个滚轮B；所述滚轮A和滚轮B的轴线垂直，且均与系留索的轴线垂直，滚轮中心轴的两端通过轴承支撑在导索架上，滚轮A外圆周面与导索架的内壁面之间预留有用于使系留索穿过的空间，通过所述滚轮A防止所述系留索前后移动；所述滚轮下方并列设置有两个滚轮B，系留索从两个所述滚轮B中间穿过，两个滚轮B用于防止所述系留索左右移动。

进一步的：用于对推杆的位置进行锁定的锁定机构包括两个楔形块，两个楔形块相对设置在保险筒内部，使得推杆位于两个楔形块之间，且推杆两相对面分别设置有与两个楔形块相配合的楔形面，所述保险筒套装在推杆外部时，所述楔形块与所述推杆的楔面对应，对所述推杆进行限位。

有益效果：

(1)该机械夹持锁定装置持锁定装置动作灵活，系留分离动作能可靠解除保险，解除保险后夹持锁定装置能可靠动作，夹持系留索，保证系留索与接触件无相对运动，从而有效降低系留索与其接触件的相对磨损。

(2)具有保险机构，能保证机械夹持锁定装置平时运输、调试及勤务处理过程中的安全。

(3)可更换易损件，多次重复使用。

附图说明

图1为本发明的机械夹持锁定装置结构示意图；

图2为夹持锁定机构的结构示意图；

图3为保险机构的结构示意图；

图4为机械夹持锁定装置解除保险状态示意图；

图5为机械夹持锁定装置保险状态示意图。

其中：1-导索架、2-滚轮A、3-滚轮中心轴、4-滚轮B、5-夹板、7-转杆、8-连杆、9-系留索、10-保险绳、11-保险筒、12-楔形块、13-推杆、14-推力弹簧、15-夹持锁定机构、16-保险机构

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供一种适用于水下长周期定点系留锚泊系统的机械夹持锁定装置，该装置在系留分离后能可靠夹持系留索，保证系留索与接触件(过索器)无相对运动。

如图1所示，该机械夹持锁定装置包括：夹持锁定机构15和保险机构16；其中保险机构16设置在夹持锁定机构15外部。

如图3所示，保险机构包括：保险绳10、保险筒11、楔形块12、推杆13和推力弹簧14；推杆13一端为杆件结构，另一端为平板结构，且平板结构所在平面与推杆轴线平行。推杆13杆件结构的一端的两相对侧加工有楔形面。

其连接关系为：保险绳10的一端与锚泊系统相连，另一端与保险筒11相连；保险筒11套装在推杆13杆件结构端的外部，两个楔形块12相对设置在保险筒11内部，使得推杆13位于两个楔形块12之间，且推杆13上的两个楔形面分别与两个楔形块12对应。在保险筒11内圆周面的挤压作用下，两个楔形块12对推杆13进行位置锁定；当保险筒11拔除后，楔形块12在楔形角的作用下解除对推杆13的锁定。在位于保险筒11外部的推杆13的杆件结构上套装有弹簧14，弹簧14的一端抵触在与导索架1固接的平板上(推杆13穿过该平板)，另一端抵触在推杆13平板结构中心的环形凸台上。推杆13平板结构的左右两侧各设置一个腰型槽，两个腰型槽呈八字形分布。

如图2所示，夹持锁定机构15包括：导索架1和设置在导索架1内部的滚轮2、轴芯3、轴套4、夹板5、转杆7、连杆8和系留索9；

导索架1为中空框架机构，系留索9穿过导索架1，在导索架1内部，系留索9的穿入端设置有三个滚轮对其进行限位，三个滚轮分别为一个滚轮A2和两个滚轮B4；滚轮A2和滚轮B4的轴线垂直，且均与竖直方向竖直。滚轮中心轴3的两端通过轴承支撑在导索架1上，滚轮A2外圆周面与导索架1的内壁面之间预留有用于使系留索9穿过的空间，通过滚轮A2防止系留索9前后移动；滚轮2下方并列设置有两个滚轮B4，两个滚轮B4用于防止系留索9左右移动。

在导索架1内部系留索9两侧各设置一个夹板5，即两个夹板5并列设置，系留索9从两个夹板5中间穿过，每个夹板5的外侧(令夹板5与系留索9相对的一侧为内侧，另一侧为外侧)上下各设置一个铰接孔。每个铰接孔内铰接一个转杆7，导索架1外壁面上，每个转杆对应位置设置一个弧形开口作为滑道，转杆7一端与夹板5铰接，另一端伸出导索架1后位于对应滑道内，该滑道用于限制转杆7的运动轨迹。当转杆7在滑道内滑动至最下方位置时，两个夹板5闭合，夹住系留索9；当转杆7在滑道内滑动至最上方位置时，两个夹板5张开，不与系留索9接触。且位于下方的两个转杆7的另一端伸出导索架1上的滑道后位于推杆13平板结构上的腰型槽内。当夹板5处于张开状态时，转杆7位于腰型槽的最下方，弹簧14处于压缩状态。

每个铰接孔对应设置一个连杆8，同侧的两个连杆8平行设置，形成连杆平行机构。位于上方的两个连杆8呈八字形分布，位于下方的两个连杆8同样呈八字形分布。连杆8的一端与导索架1销接，另一端和与其对应的转杆7铰接，四个连杆能够绕其与导索架1的铰接点转动。

当推杆13在弹簧14作用下向下移动时，位于下方的两个转杆7在腰型槽内移动，通过转杆7带动夹板5闭合，夹住系留索9。

机械夹持锁定装置的工作过程：如图4所示，在保险状态时，两组连杆平行机构夹板5处于张开状态。自动定深过程结束后，系留分离动作，锚泊系统与定深装置分离，在此过程中，利用锚泊系统的正浮力，通过保险绳10将保险筒11拔除，楔形块12在楔形角的作用下解除对推杆13的固定，推杆13在重力和弹簧14作用下向下移动，使得转杆7沿对应的滑道移动，带动夹板5向闭合方向移动，移动至滑道最下方位置时，两个夹板5闭合，夹住系留索9，机械夹持锁定装置处于解除保险状态，如图5所示。

机械夹持锁定装置的恢复过程：用外力推动推杆13压缩弹簧14向上运动，进而推动转杆7沿对应的滑道移动，带动夹板5向张开方向移动，移动至滑道最上方位置时，两个夹板5张开，然后将两块楔形块12放入推杆13楔形面处，放入时注意楔形块12与推杆13的楔面对应，然后用带保险绳9的保险筒10从上向下依次套入推杆13上端圆柱段和楔形块12。撤除外力，此时机械夹持锁定装置恢复到保险状态，如图4所示。

综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种机械夹持锁定装置，其特征在于，包括：夹持锁定机构（15）和保险机构（16）；所述保险机构（16）设置在夹持锁定机构（15）外部；

保险机构包括：保险绳（10）、保险筒（11）、锁紧机构、推杆（13）和推力弹簧（14）；所述推杆（13）一端为杆件结构，另一端为平板结构，且平板结构所在平面与推杆轴线平行；

所述保险绳（10）的一端与锚泊系统相连，另一端与保险筒（11）相连；所述保险筒（11）套装在推杆（13）杆件结构端的外部，所述保险筒（11）通过锁紧机构对所述推杆（13）的位置进行锁定，当所述保险筒（11）拔除后，所述锁紧机构解锁；所述推杆（13）上套装有推力弹簧（14），所述推力弹簧（14）的一端抵触在与夹持锁定机构（15）固接的平板上，另一端抵触在推杆（13）平板结构中心的环形凸台上；所述推杆（13）平板结构的左右两侧设置各设置一个腰型槽，两个腰型槽呈八字形分布；

所述夹持锁定机构（15）包括：导索架（1）和设置在导索架（1）内部的系留索（9）限位机构、夹板（5）、转杆（7）、连杆（8）和系留索（9）；所述系留索（9）穿过导索架（1），在所述导索架（1）内部系留索（9）的穿入端通过所述限位机构对所述系留索（9）进行限位；在导索架（1）内部系留索（9）两侧各设置一个夹板（5）；每个夹板（5）的外侧设置两个相互平行的连杆（8），所述连杆（8）的一端与所述导索架（1）销接，另一端通过转杆（7）与对应侧的夹板（5）相连，所述连杆（8）能够绕其与导索架（1）的销接点转动，当所述连杆（8）转动时，通过所述转杆（7）带动两个所述夹板（5）张开或闭合，当两个所述夹板（5）闭合时，夹住位于两个夹板（5）中间的系留索（9）；

所述导索架（1）外壁面上，每个转杆（7）对应位置设置一个弧形开口作为滑道，所述转杆（7）伸出导索架（1）后位于对应滑道内，所述滑道用于限制转杆（7）的运动轨迹；其中位于下方的两个转杆（7）的伸出导索架（1）上的滑道后位于推杆（13）平板结构上的腰型槽内；当两个夹板（5）处于张开状态时，所述保险机构中的推力弹簧（14）处于压缩状态。

2.如权利要求1所述的机械夹持锁定装置，其特征在于，用于对系留索（9）进行限位的限位机构包括：三个滚轮，分别为一个滚轮A（2）和两个滚轮B（4）；所述滚轮A（2）和滚轮B（4）的轴线垂直，且均与系留索（9）的轴线垂直，滚轮中心轴（3）的两端通过轴承支撑在导索架（1）上，滚轮A（2）外圆周面与导索架（1）的内壁面之间预留有用于使系留索（9）穿过的空间，通过所述滚轮A（2）防止所述系留索（9）前后移动；所述滚轮A（2）下方并列设置有两个滚轮B（4），系留索（9）从两个所述滚轮B（4）中间穿过，两个滚轮B（4）用于防止所述系留索（9）左右移动。

3.如权利要求1或2所述的机械夹持锁定装置，其特征在于，用于对推杆（13）的位置进行锁定的锁定机构包括两个楔形块（12），两个楔形块（12）相对设置在保险筒（11）内部，使得推杆（13）位于两个楔形块（12）之间，且推杆（13）两相对面分别设置有与两个楔形块（12）相配合的楔形面，所述保险筒（11）套装在推杆（13）外部时，所述楔形块（12）与所述推杆（13）的楔面对应，对所述推杆（13）进行限位。