CN111824336B - 一种具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，涉及无人艇布放回收领域，包括驱动部件、轴筒、棘轮机构、内摩擦轴和壳体，棘轮机构、轴筒和驱动部件由前至后依次安装于壳体中，驱动部件用于驱动轴筒转动，轴筒包括由前至后依次连接的第一安装板、中间筒和第二安装板，内摩擦轴前端固定于壳体上，内摩擦轴后端转动安装有中间筒，棘轮机构包括棘轮内齿圈、内圆环和多个棘爪，棘轮内齿圈固定于第一安装板前端，内圆环转动套设于内摩擦轴上，内摩擦轴和棘轮机构用于限制轴筒收绳时反向转动，棘爪安装于内圆环上。该装置为海上无人艇的回收提供便利，有效降低了在恶劣环境下回收时对无人艇上精密和脆弱器件的破坏。

Description

一种具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置

技术领域

本发明涉及无人艇布放回收领域，特别是涉及一种具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置。

背景技术

在21世纪，随着科技的不断进步，各国对海洋资源愈加重视，海洋装备也在不断竞争，各种海事活动中对无人艇的需求日渐增加，无人艇技术迅速发展，在军事、海洋科考、海底勘探等领域得到了广泛应用。但是无人艇的布放回收领域的问题逐渐浮出水面，消耗了大量的人力、物力，智能化不够，亟待解决。目前，无人艇回收主要有两种方式，单点起吊和框架式起吊。单点起吊方式是使用母船上的吊钩钩住无人艇的吊环，直接将其回收。在波浪起伏和海风的作用下，沉重的吊钩左右摇摆会破坏无人艇上的摄像头、雷达、天线等关键设备，吊起后，无人艇还将与母船连续发生碰撞，而且，母船的吊钩在钩吊环时难度高，操作人员不安全，会造成不必要的损失。框架式起吊是母船的吊钩钩住容纳无人艇的框架从而将无人艇吊起来，但是此种方法不仅结构复杂，需要专业的回收设备，而且重量极大，一般的无人艇重量在5吨左右，现存的框架重量与无人艇在同一数量级，这对母船的提升重物方面有苛刻要求。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，为海上无人艇的回收提供便利，有效降低了在恶劣环境下回收时对无人艇上精密和脆弱器件的破坏。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，包括驱动部件、轴筒、棘轮机构、内摩擦轴和壳体，所述棘轮机构、所述轴筒和所述驱动部件由前至后依次安装于所述壳体中，所述驱动部件用于驱动所述轴筒转动，所述轴筒包括由前至后依次连接的第一安装板、中间筒和第二安装板，所述内摩擦轴前端固定于所述壳体上，所述内摩擦轴后端转动安装有所述中间筒，所述棘轮机构包括棘轮内齿圈、内圆环和多个棘爪，所述棘轮内齿圈固定于所述第一安装板前端，所述内圆环转动套设于所述内摩擦轴上，所述内摩擦轴和所述棘轮机构用于限制所述轴筒收绳时反向转动，所述棘爪安装于所述内圆环上。

优选地，所述棘轮机构还包括多个安装杆和多个连接杆，所述棘爪的爪尖能够与所述棘轮内齿圈接触，各所述棘爪的两端分别与一个所述安装杆和一个所述连接杆铰接，所述安装杆固定于所述壳体上，所述连接杆远离所述棘爪的一端铰接于所述内圆环上。

优选地，还包括旋转手柄，所述旋转手柄包括旋转板和多个连接柱，所述壳体上设置有多个弧形孔，一个所述连接柱与一个所述弧形孔相对应，各所述连接柱一端安装于所述内圆环上，各所述连接柱另一端穿过一个所述弧形孔伸至所述壳体外部，各所述连接柱位于所述壳体外部的一端均与所述旋转板固定连接。

优选地，所述内摩擦轴包括刚性轴、内摩擦轮盘和多个圆柱滚子，所述刚性轴包括由前至后依次连接的粗轴段和细轴段，所述细轴段靠近所述粗轴段一端的外部固定有所述内摩擦轮盘，所述内摩擦轮盘侧面沿周向设置有多个凹槽，各所述凹槽中安装有一个所述圆柱滚子，所述内圆环转动套设于所述内摩擦轮盘外部，所述粗轴段前端固定于所述壳体上，所述细轴段上安装有多个轴承，所述中间筒安装于多个所述轴承上。

优选地，所述棘轮内齿圈包括多个沿顺时针方向依次倾斜设置的棘齿，各所述凹槽沿顺时针方向依次加深。

优选地，所述棘轮内齿圈包括多个沿逆时针方向依次倾斜设置的棘齿，各所述凹槽沿逆时针方向依次加深。

优选地，还包括结构相匹配的传动齿轮和内齿齿轮，所述内齿齿轮固定于所述第二安装板后端中部，所述传动齿轮安装于所述内齿齿轮中，所述驱动部件用于驱动所述传动齿轮转动。

优选地，所述驱动部件为减速电机，所述减速电机固定于所述壳体内部的后端，所述减速电机的输出端通过键连接将动力传递给所述传动齿轮。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，回收无人艇时，无人艇不必足够贴近母船才开始回收，在距离较远时无人艇即可向母船发射凯夫拉绳，减少了无人艇与母船的碰撞。母船上的吊钩钩住本发明中的无人艇回收缩距装置，将无人艇发射的凯夫拉绳卷入装置内拖拽无人艇，无人艇回收缩距装置内的棘轮机构和内摩擦轴可确保无人艇的回收具有单方向拖拽且反方向自锁的功能，避免对驱动部件造成损坏。当无人艇与母船距离合适时，即可将无人艇直接吊回母船，此种方法不需要沉重复杂的框架，也没有单点起吊方法中母船吊钩撞坏无人艇上关键设备的情况，更不需要人工辅助吊钩的准确钩取，为海上无人艇的回收提供便利，有效降低了在恶劣环境下回收时对无人艇上精密和脆弱器件的破坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置的结构示意图；

图2为本发明提供的具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置去除壳体后的结构示意图；

图3为本发明中内摩擦轴的结构示意图；

图4为本发明中传动齿轮、内齿齿轮和轴筒的安装示意图；

图5为本发明中壳体的结构示意图。

附图标记说明：1、壳体；2、减速电机；3、轴筒；31、第一安装板；32、中间筒；33、第二安装板；4、棘轮机构；41、棘轮内齿圈；42、内圆环；43、棘爪；44、安装杆；45、连接杆；5、内摩擦轴；51、粗轴段；52、细轴段；53、内摩擦轮盘；54、凹槽；55、圆柱滚子；56、轴承；6、旋转手柄；61、连接柱；62、旋转板；7、内齿齿轮；8、传动齿轮；9、弧形孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，为海上无人艇的回收提供便利，有效降低了在恶劣环境下回收时对无人艇上精密和脆弱器件的破坏。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例提供一种具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，包括驱动部件、轴筒3、棘轮机构4、内摩擦轴5和壳体1，棘轮机构4、轴筒3和驱动部件由前至后依次安装于壳体1中，驱动部件用于驱动轴筒3转动，轴筒3包括由前至后依次连接的第一安装板31、中间筒32和第二安装板33，内摩擦轴5前端固定于壳体1上，内摩擦轴5后端转动安装有中间筒32，即中间筒32转动套设于内摩擦轴5上。棘轮机构4包括棘轮内齿圈41、内圆环42和多个棘爪43，棘轮内齿圈41固定于第一安装板31前端，具体地，棘轮内齿圈41通过螺栓固定于第一安装板31上。内圆环42转动套设于内摩擦轴5上，内圆环42位于第一安装板31前端，内摩擦轴5和棘轮机构4用于限制轴筒3收绳时反向转动，棘爪43安装于内圆环42上。于本具体实施例中，所述棘爪43设置为三个。

如图2所示，棘轮机构4还包括多个安装杆44和多个连接杆45，棘爪43的爪尖能够与棘轮内齿圈41接触，各棘爪43的两端分别与一个安装杆44和一个连接杆45铰接，安装杆44固定于壳体1上，具体地，安装杆44通过螺栓固定于壳体1上，连接杆45远离棘爪43的一端铰接于内圆环42上。

本实施例中还包括旋转手柄6，旋转手柄6包括旋转板62和多个连接柱61，如图5所示，壳体1上设置有多个弧形孔9，一个连接柱61与一个弧形孔9相对应，各连接柱61一端安装于内圆环42上，各连接柱61另一端穿过一个弧形孔9伸至壳体1外部，各连接柱61位于壳体1外部的一端均与旋转板62固定连接。具体地，各所述连接柱61后端安装于一个连接杆45上，还包括多个销轴，各销轴依次穿过旋转板62、一个连接柱61、一个连接板和内圆环42将上述部件连接。

如图3所示，内摩擦轴5包括刚性轴、内摩擦轮盘53和多个圆柱滚子55，刚性轴包括由前至后依次连接的粗轴段51和细轴段52，细轴段52靠近粗轴段51一端的外部固定有内摩擦轮盘53，内摩擦轮盘53侧面沿周向设置有多个凹槽54，各凹槽54中安装有一个圆柱滚子55，内圆环42转动套设于内摩擦轮盘53外部，粗轴段51前端固定于壳体1上，细轴段52上安装有多个轴承56，中间筒32安装于多个轴承56上。具体地，轴承56内圈与细轴段52固定，轴承56外圈与中间筒32固定，本实施例中轴承56设置为两个。

于本具体实施例中，如图2所示，棘轮内齿圈41包括多个沿顺时针方向依次倾斜设置的棘齿，如图3所示，各凹槽54沿顺时针方向依次加深，即各凹槽54沿顺时针方向由狭窄逐渐变为宽松。从粗轴段51向细轴段52方向看，与轴筒3刚性连接的棘轮内齿圈41相对于刚性轴逆时针旋转时，迫使圆柱滚子55从凹槽54的宽松处向狭窄处滚动，圆柱滚子55所受压力急剧增加，滚动摩擦力随之急剧升高，相对运动所受阻力逐渐加大，直至相对运动停止，受内摩擦轮盘53中圆柱滚子55的限制作用，轴筒3与其刚性连接的棘轮内齿圈41相对内摩擦轴5逆时针旋转会卡住，相对内摩擦轴5顺时针旋转则不会收到干扰。

于另一具体实施例中，棘轮内齿圈41包括多个沿逆时针方向依次倾斜设置的棘齿，各凹槽54沿逆时针方向依次加深，即各凹槽54沿逆时针方向由狭窄逐渐变为宽松。

如图4所示，本实施例中还包括结构相匹配的传动齿轮8和内齿齿轮7，内齿齿轮7固定于第二安装板33后端中部，传动齿轮8安装于内齿齿轮7中，传动齿轮8和内齿齿轮7相啮合，驱动部件用于驱动传动齿轮8转动，进而使得与传动齿轮8相啮合的内齿齿轮7转动，最终能够带动与内齿齿轮7固定连接的轴筒3转动。具体地，内齿齿轮7通过螺栓固定于第二安装板33上。

于本具体实施例中，驱动部件为减速电机2，减速电机2固定于壳体1内部的后端，减速电机2的输出端通过键连接将动力传递给传动齿轮8。

具体工作过程为：减速电机2通过传动齿轮8和内齿齿轮7带动轴筒3转动，轴筒3的中间筒32内安装有刚性连接在壳体1上的内摩擦轴5，通过两个轴承56支撑中间筒32，轴筒3的第一安装板31上安装的棘轮机构4与内摩擦轴5相配合用来限制轴筒3的反向转动，具有单向自锁的功能。具体地，如图1所示，当旋转手柄6逆时针转动到底时，三个棘爪43张开到最大，轴筒3此时逆时针转动不受阻碍，减速电机2带动轴筒3逆时针转动来完成收绳动作，轴筒3逆时针转动时会压迫棘爪43向内收缩，此时与棘爪43铰接的连接杆45对内圆环42产生逆时针运动趋势的推力，因为内摩擦圆盘和圆柱滚子55的限制，在旋转角度到达一定值时，棘爪43被锁死，无法继续向内收缩，使得棘爪43能够与棘轮内齿圈41维持接触，阻碍轴筒3顺时针方向的转动，即当海况复杂，轴筒3因绳子的拽动有反向转动趋势，即有顺时针转动趋势时，棘爪43依靠安装刚度和自身刚度限制棘轮内齿圈41与轴筒3的反向转动，且棘轮机构4能够承载至少1艘普通无人艇5吨的重量。当收绳完毕，需要放绳时，顺时针拧动旋转手柄6到底，此时，内圆环42跟随旋转手柄6顺时针转动，内摩擦轮盘53和圆柱滚子55不限制此方向的转动，连接杆45随之拽动棘爪43向内收缩，直至棘爪43离开棘轮内齿圈41，减速电机2可反向拖动轴筒3自由放绳，即减速电机2驱动轴筒3顺时针转动进行放绳动作。

本实施例提供的具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，回收无人艇时，无人艇不必足够贴近母船才开始回收，在距离较远时无人艇即可向母船发射凯夫拉绳，减少了无人艇与母船的碰撞。母船上的吊钩钩住无人艇回收缩距装置，将无人艇发射的凯夫拉绳卷入装置内拖拽无人艇，无人艇回收缩距装置内的棘轮机构4和内摩擦轴5可确保无人艇的回收具有单方向拖拽且反方向自锁的功能，避免对驱动部件造成损坏。当无人艇与母船距离合适时，即可将无人艇直接吊回母船，此种方法不需要沉重复杂的框架，也没有单点起吊方法中母船吊钩撞坏无人艇上关键设备的情况，更不需要人工辅助吊钩的准确钩取，为海上无人艇的回收提供便利，有效降低了在恶劣环境下回收时对无人艇上精密和脆弱器件的破坏。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，其特征在于，包括驱动部件、轴筒、棘轮机构、内摩擦轴和壳体，所述棘轮机构、所述轴筒和所述驱动部件由前至后依次安装于所述壳体中，所述驱动部件用于驱动所述轴筒转动，所述轴筒包括由前至后依次连接的第一安装板、中间筒和第二安装板，所述内摩擦轴前端固定于所述壳体上，所述内摩擦轴后端转动安装有所述中间筒，所述棘轮机构包括棘轮内齿圈、内圆环和多个棘爪，所述棘轮内齿圈固定于所述第一安装板前端，所述内圆环转动套设于所述内摩擦轴上，所述内摩擦轴和所述棘轮机构用于限制所述轴筒收绳时反向转动，所述棘爪安装于所述内圆环上；所述内摩擦轴包括刚性轴、内摩擦轮盘和多个圆柱滚子，所述刚性轴包括由前至后依次连接的粗轴段和细轴段，所述细轴段靠近所述粗轴段一端的外部固定有所述内摩擦轮盘，所述内摩擦轮盘侧面沿周向设置有多个凹槽，各所述凹槽中安装有一个所述圆柱滚子，所述内圆环转动套设于所述内摩擦轮盘外部，所述粗轴段前端固定于所述壳体上，所述细轴段上安装有多个轴承，所述中间筒安装于多个所述轴承上。

2.根据权利要求1所述的具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，其特征在于，所述棘轮机构还包括多个安装杆和多个连接杆，所述棘爪的爪尖能够与所述棘轮内齿圈接触，各所述棘爪的两端分别与一个所述安装杆和一个所述连接杆铰接，所述安装杆固定于所述壳体上，所述连接杆远离所述棘爪的一端铰接于所述内圆环上。

3.根据权利要求2所述的具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，其特征在于，还包括旋转手柄，所述旋转手柄包括旋转板和多个连接柱，所述壳体上设置有多个弧形孔，一个所述连接柱与一个所述弧形孔相对应，各所述连接柱一端安装于所述内圆环上，各所述连接柱另一端穿过一个所述弧形孔伸至所述壳体外部，各所述连接柱位于所述壳体外部的一端均与所述旋转板固定连接。

4.根据权利要求1所述的具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，其特征在于，所述棘轮内齿圈包括多个沿顺时针方向依次倾斜设置的棘齿，各所述凹槽沿顺时针方向依次加深。

5.根据权利要求1所述的具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，其特征在于，所述棘轮内齿圈包括多个沿逆时针方向依次倾斜设置的棘齿，各所述凹槽沿逆时针方向依次加深。

6.根据权利要求1所述的具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，其特征在于，还包括结构相匹配的传动齿轮和内齿齿轮，所述内齿齿轮固定于所述第二安装板后端中部，所述传动齿轮安装于所述内齿齿轮中，所述驱动部件用于驱动所述传动齿轮转动。

7.根据权利要求6所述的具有单向自锁功能的无人艇回收缩距装置，其特征在于，所述驱动部件为减速电机，所述减速电机固定于所述壳体内部的后端，所述减速电机的输出端通过键连接将动力传递给所述传动齿轮。

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