CN110498026B - 一种可模块化的水下无人集装箱航行器 - Google Patents

一种可模块化的水下无人集装箱航行器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可模块化的水下无人集装箱航行器，包括航行器头段、航行器中段和航行器尾段，航行器尾段设有水下推进器，航行器中段前后两端均设有固定块，所述固定块端部设有弧形凹口，弧形凹口内设有水平的限位槽，航行器头段和航行器尾段上分别设有与固定块上凹口对应的凸块，凸块上设有能伸入到限位槽内的定位件，定位件上设有卡槽，所述固定块的限位槽内设有与卡槽配合的卡块，利用卡块和卡槽的配合使得航行器头段和航行器尾段与航行器中段模块化快速拆卸。本发明通过采用水下无人运输的方式，作业更加高效准确，通过设置可拆卸的航行器头段、航行器中段、和航行器尾段，可降低制造成本，也可单独更换部件降低维修成本。

Description

一种可模块化的水下无人集装箱航行器
技术领域
本发明属于船舶领域，涉及一种航行器，具体为一种可模块化的水下无人集装箱航行器。
背景技术
集装箱船由于采用集装箱装运货物能够保证运输质量，减少运输费用，装卸效率高，在一些物流和运输行业得到广泛的运用。
目前，在集装箱船运输过程中，在条件差的航道难以航行，其建造资金花费巨大，难以批量化生产降低成本，而且一体化的特点使其维修不便。因此急需对此做出改进，提出一种可模块化水下无人集装箱航行器。
发明内容
为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种可模块化水下无人集装箱航行器。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种可模块化的水下无人集装箱航行器，包括航行器头段、航行器中段和航行器尾段，所述航行器尾段设有水下推进器，所述航行器中段为集装箱货仓，所述航行器头段设有导航和控制系统，其特征在于，所述航行器中段前后两端均设有固定块，所述固定块端部设有弧形凹口，弧形凹口内设有水平的限位槽，所述航行器头段和航行器尾段上分别设有与固定块上凹口对应的凸块，所述凸块上设有能伸入到限位槽内的定位件，所述定位件上设有卡槽，所述固定块的限位槽内设有与卡槽配合的卡块，利用卡块和卡槽的配合使得航行器头段和航行器尾段与航行器中段模块化快速拆卸。
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定块的限位槽内壁设有成对的滑槽，每个滑槽内安装一个可以自由滑动的卡块，所述卡块与滑槽底部之间设有压缩弹簧，所述卡块靠近定位件一侧为便于定位件插入限位槽的斜面，所述定位件的卡槽内设有伸缩件，所述伸缩件最大伸出长度与定位件表面平齐。
作为本发明的一种优选技术方案，所述定位件前端为便于与卡块上斜面导向配合的斜面或者锥形头。
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定块的限位槽内壁的滑槽有两个，所述定位件的卡槽也有与滑槽位置对应的两个，两个滑槽底部之间的定位件上设有安装孔，所述伸缩件为能两头伸出的宽型手指气缸，所述宽型手指气缸安装于定位件的安装孔内。
作为本发明的一种优选技术方案，所述航行器中段的顶端开设有舱盖，所述舱盖的一侧固定设置有用于放置集装箱的支撑板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述航行器中段的两侧均设置有侧翼，所述侧翼与航行器中段焊接相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述航行器中段内腔底端的两侧均设置有用于放置集装箱的放置辊架，所述放置辊架两端分别设有输送辊轴，放置辊架两端的输送辊轴之间套设有传输带，所述放置辊架的传送方向与航行器中段的长度方向相同。
作为本发明的一种优选技术方案，所述舱盖设于航行器中段的中部，所述放置辊架有四个，对称的分布于航行器中段内，四个放置辊架分成两组，两组放置辊架分别分布于航行器内腔底部两侧，所述舱盖下方的航行器中段舱盖内腔底端设有一个滑板和驱动滑板横向移动的电动推杆，所述电动推杆通过伸缩驱动滑板在两组放置辊架之间移动，移动到一组放置辊架时，滑板位于该组两个放置辊架端部之间。
作为本发明的一种优选技术方案，所述定位件为定位杆或者定位块，所述限位槽为尺寸匹配的圆槽或者方槽。
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定块的凹口为弧形凹口，所述航行器头段和航行器尾段上的凸块为弧形凹口形状匹配的弧形凸面。
本发明的有益效果是：该种水下无人集装箱航行器，通过采用水下无人运输的方式，作业更加高效准确，在运输过程中能够减小外部因素给航行运输带来的困扰，通过设置可拆卸的航行器头段、航行器中段、和航行器尾段，可降低制造成本，也可单独更换部件降低维修成本，水下运输可释放水面空间，让水面空间资源得到合理利用；小型化的特点使之有着更好的适应性，机动性，对航道要求低，可在较恶劣的环境下运行，实现个性化运输。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明可模块化的水下无人集装箱航行器的结构示意图；
图2是本发明可模块化的水下无人集装箱航行器连接结构示意图；
图3是本发明可模块化的水下无人集装箱航行器中段的内部结构示意图；
图4是图2中可模块化的水下无人集装箱航行器的局部放大结构示意图；
图5是本发明可模块化的水下无人集装箱航行器的电路连接图。
图中：1-航行器头段，2-航行器中段，3-航行器尾段，4-固定块，5-凹口，6-限位槽，7-滑槽，8-滑块，9-压缩弹簧，10-凸块，11-定位块，12-卡槽，13-舱盖，14-支撑板，15-侧翼，16-宽型手指气缸，17-放置辊架，18-滑轨，19-滑板，20-电动推杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明一种可模块化的水下无人集装箱航行器，包括航行器头段1、航行器中段2和航行器尾段3，航行器头段1和航行器尾段3分别设置航行器中段2前后两端，航行器中段2的两端均固定设置有固定块4，固定块4的一侧开设有凹口5，凹口5内腔的底部开设有水平的限位槽6，限位槽6内壁上下均开设有滑槽7，滑槽7内设置有截面呈梯形的滑块8，滑块8与滑槽7的底部之间设置有压缩弹簧9，压缩弹簧9的两端分别与滑槽7的底部和滑块8固定连接，截面呈梯形的滑块8靠近凹口5外侧的一面形成斜面，起到卡块的作用，航行器头段1和航行器尾段3靠近航行器中段2的一侧固定设置有与凹口5相配合的凸块10，凸块10的一端开设有与限位槽6相配合的定位块11，定位块11的上下面均开设有与滑块8相配合的卡槽12。
其中，两个卡槽12之间的定位块11上设有竖直方向的通孔，所述通孔内设置有宽型手指气缸16，宽型手指气缸16的上下两端的两个手指分别能从两个卡槽12伸出，且高度于卡槽12表面平齐，宽型手指气缸16通过外接气缸开关与航行器上的电源电性连接，宽型手指气缸16通过控制阀与气泵连接，气泵工作向宽型手指气缸16压入气体，使得宽型手指气缸16的手指将滑块8从卡槽12内顶出，实现对航行器头段1和航行器尾段3的拆卸。
其中，航行器中段2的顶端开设有舱盖13，舱盖13的一侧固定设置有用于放置集装箱的支撑板14，通过设有的舱盖13便于打开和关闭航行器中段2，通过设有的支撑板14能够对集装箱起到暂时的放置，在运输至航行器中段2内。
其中，航行器中段2的两侧均设置有侧翼15，侧翼15与航行器中段2焊接，通过设有的侧翼15，能够增强航行器在航行时的平稳性。
其中，航行器中段2内腔底端的两侧均设置有用于放置集装箱的放置辊架17，所述放置辊架17两端分别设有输送辊轴，放置辊架17两端的输送辊轴之间套设有传输带，所述放置辊架17的传送方向与航行器中段2的长度方向相同。放置辊架17的一侧设置有单相电机，单相电机的输出轴与放置辊架17一端上的输送辊轴传动连接，单相电机通过外接倒顺开关与外接电源电性连接，单相电机工作带动输送辊轴转动，通过设有的传输带，从而实现对滑板19上的集装箱进行运输堆放。
如图3所示，两侧的放置辊架17之间设置有两道滑轨18，滑轨18上设置有滑板19，滑板19的两端分别与放置辊架17相抵触(端部位于传送带上方)，滑板19的一边侧设置有电动推杆20，电动推杆20的一端与航行器中段2的内腔固定连接，电动推杆20通过外接电推杆开关与外接电源电性连接，电动推杆20工作从而实现滑板19在滑轨18上移动，从而把集装箱运输至不同的放置辊架17上堆放。
本实施例中，航行器尾段3设有水下推进器(图中未画出)，为动力模块，可以根据航行器中段2的装货量进行更换不动动力的航行器尾段3，或者进行维修更换，所述航行器头段1一般为控制模块，包括导航控制系统和环境感知系统，用于导航控制水下无人集装箱航行器的整体航行。
工作时，把定位块11对准限位槽6，向前推动定位块11，定位块11前端的锥面或者斜面挤压滑块8在滑槽7内移动，这时压缩弹簧9受力向内收缩，当定位块11移动到卡槽12与滑块8对准时，在压缩弹簧9的弹性作用下，滑块8伸出与卡槽12相配合卡合，从而实现对航行器头段1和航行器尾段3与航行器中段2的锁定安装。当需要拆卸对航行器头段1和\或航行器尾段3时，打开气缸开关，宽型手指气缸16通过控制阀与气泵连接，宽型手指气缸16优选为STWB-25*50-S-T型，气泵工作向宽型手指气缸16压入气体，宽型手指气缸16两端的手指伸出从而把滑块8从卡槽12内顶出，从而实现对航行器头段1和航行器尾段3的拆卸，打开倒顺开关，单相电机工作带动输送辊轴转动，单相电机优选为YU7114型,通过设有的传输带，从而实现对滑板19上的集装箱进行运输堆放，打开电推杆开关，电动推杆20工作从而实现滑板19在滑轨18上移动，电动推杆20优选为GRA-L36型，从而把集装箱运输至不同的放置辊架17上堆放，能够实现合理整齐的对集装箱进行存放，减小货物存放发生损坏的可能。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种可模块化的水下无人集装箱航行器，包括航行器头段、航行器中段和航行器尾段，所述航行器尾段设有水下推进器，所述航行器中段为集装箱货仓，所述航行器头段设有导航和控制系统，其特征在于，所述航行器中段前后两端均设有固定块，所述固定块端部设有弧形凹口，弧形凹口内设有水平的限位槽，所述航行器头段和航行器尾段上分别设有与固定块上凹口对应的凸块，所述凸块上设有能伸入到限位槽内的定位件，所述定位件上设有卡槽，所述固定块的限位槽内设有与卡槽配合的卡块，利用卡块和卡槽的配合使得航行器头段和航行器尾段与航行器中段模块化快速拆卸；
所述固定块的限位槽内壁设有成对的滑槽，每个滑槽内安装一个可以自由滑动的卡块，所述卡块与滑槽底部之间设有压缩弹簧，所述卡块靠近定位件一侧为便于定位件插入限位槽的斜面，所述定位件的卡槽内设有伸缩件，所述伸缩件最大伸出长度与定位件表面平齐；
所述固定块的限位槽内壁的滑槽有两个，所述定位件的卡槽也有与滑槽位置对应的两个，两个滑槽底部之间的定位件上设有安装孔，所述伸缩件为能两头伸出的宽型手指气缸，所述宽型手指气缸安装于定位件的安装孔内。
2.如权利要求1所述的水下无人集装箱航行器，其特征在于：所述定位件前端为便于与卡块上斜面导向配合的斜面或者锥形头。
3.如权利要求1所述的水下无人集装箱航行器，其特征在于：所述航行器中段的顶端开设有舱盖，所述舱盖的一侧固定设置有用于放置集装箱的支撑板。
4.如权利要求3所述的水下无人集装箱航行器，其特征在于：所述航行器中段的两侧均设置有侧翼，所述侧翼与航行器中段焊接相连。
5.如权利要求3所述的水下无人集装箱航行器，其特征在于：所述航行器中段内腔底端的两侧均设置有用于放置集装箱的放置辊架，所述放置辊架两端分别设有输送辊轴，放置辊架两端的输送辊轴之间套设有传输带，所述放置辊架的传送方向与航行器中段的长度方向相同。
6.如权利要求5所述的水下无人集装箱航行器，其特征在于：所述舱盖设于航行器中段的中部，所述放置辊架有四个，对称的分布于航行器中段内，四个放置辊架分成两组，两组放置辊架分别分布于航行器内腔底部两侧，所述舱盖下方的航行器中段舱盖内腔底端设有一个滑板和驱动滑板横向移动的电动推杆，所述电动推杆通过伸缩驱动滑板在两组放置辊架之间移动，移动到一组放置辊架时，滑板位于该组两个放置辊架端部之间。
7.如权利要求1至6任意一项所述的水下无人集装箱航行器，其特征在于：所述定位件为定位杆或者定位块，所述限位槽为尺寸匹配的圆槽或者方槽。
8.如权利要求1至6任意一项所述的水下无人集装箱航行器，其特征在于：所述固定块的凹口为弧形凹口，所述航行器头段和航行器尾段上的凸块为弧形凹口形状匹配的弧形凸面。
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