CN112161873B - 一种机器人静水压力试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种机器人静水压力试验装置，其包括筒舱，所述筒舱上铰接有筒盖，且筒盖可翻转盖设于筒舱上，所述筒舱与筒盖之间设有用于卡接筒舱与筒盖的锁紧组件；所述筒舱通过进水管和高压泵与外界水源连接，且进水管与高压泵之间设有加压阀，所述进水管上设有排水管，且排水管上设有卸压阀；所述筒盖上开设有筒盖通孔，所述筒盖通孔内穿设有预置承压电缆，且筒盖通孔两端均采用水密插件密封；所述筒舱内设有内筒架。通过设置筒舱、筒盖、锁紧组件和密封胶圈为机器人静水压力试验提供了环境，筒舱、筒盖整体能够在内部高水压的情况下保持密封，使得机器人的水下压力测试不需要直接在江河湖海里试验避免了许多安全事故的发生。

Description

一种机器人静水压力试验装置
技术领域
本发明应用于机器人测试技术领域，具体是一种轻型有缆水下机器人静水压力试验的装置。
背景技术
轻型有缆水下机器人是带有线缆的用于海洋水下环境观察与作业，水下部分起吊(空气)重量不大于1t的水下机器人；或用于江河湖泊的，额定工作水深不小于100m的观测型水下机器人；或用于江湖湖泊的，额定工作水深不小于300m的作业型水下机器人。
静水压力是指水下机器人的空舱、浮力材料，应能载标称的压力条件下不产生残余变形，试验结束后应能正常工作。
静水压力试验是指将水下机器人的空舱、浮力材料静水压力，按照GB/T 32065.15规定的方法进行试验；充油电路按照GB/T 32065.15进行带电试验，电路工作应正常。
目前在对于轻型有缆水下机器人的静水压力试验还没有成熟的设备，直接在江河湖海里试验，对被测机器人和试验人员都有很大的危险性时常发生安全事故，因此如何安全精准高效的对机器人进行室内静水压力试验成为本领域的技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种机器人静水压力试验装置。
为解决上述技术问题，本发明的一种机器人静水压力试验装置，其包括筒舱，所述筒舱上铰接有筒盖，且筒盖可翻转盖设于筒舱上，所述筒舱与筒盖之间设有用于卡接筒舱与筒盖的锁紧组件；
所述筒舱通过进水管和高压泵与外界水源连接，且进水管与高压泵之间设有加压阀，所述进水管上设有排水管，且排水管上设有卸压阀；
所述筒盖上开设有筒盖通孔，所述筒盖通孔内穿设有预置承压电缆，且筒盖通孔两端均采用水密插件密封；
所述筒舱内设有内筒架。
作为一种可能的实施方式，进一步的，所述筒舱侧壁固接有翻转基座，所述翻转基座一端铰接有翻盖油缸，其另一端铰接有弯折翻盖臂，所述弯折翻盖臂一端与翻盖油缸另一端铰接，且弯折翻盖臂另一端与筒盖铰接。
作为一种可能的实施方式，进一步的，所述筒舱上缘与筒盖下缘均设有密封胶圈。
作为一种可能的实施方式，进一步的，所述锁紧组件包括锁紧环和两组锁紧油缸，所述锁紧环转动连接于筒舱上缘，且锁紧环内侧壁均匀设有第一凸块，所述两组锁紧油缸中心对称设于筒舱两侧，且锁紧油缸两端通过耳板分别与筒舱外壁和锁紧环外壁铰接。
作为一种可能的实施方式，进一步的，所述筒盖下缘对应锁紧环内侧壁的第一凸块间隔设有第二凸块，筒盖向下盖合时第二凸块穿过第一凸块间的间隙后位于第一凸块下方，两组锁紧油缸相对伸长推动锁紧环在筒舱上缘转动，使得第一凸块移动与第二凸块错位，且第一凸块下表面与第二凸块上表面抵接完成筒舱与筒盖的扣合锁紧。
作为一种可能的实施方式，进一步的，所述高压泵出水端与进水管连接，且高压泵的吸水端与外界水源连通。
作为一种可能的实施方式，进一步的，所述内筒架包括两组圆形载板，所述两组圆形载板间均匀设有三组工字钢，且工字钢两端分别与两组圆形载板焊接，所述圆形载板上均匀开设有通水孔。
作为一种可能的实施方式，进一步的，所述内筒架中位于下方的圆形载板底部设有卡接环，所述筒舱底部对应卡接环设有夹环，所述夹环包括两组圆心相同的弹性钢板环，且两组弹性钢板环顶端均设有截面为圆形的凸环；内筒架置入筒舱时卡接环向下插入夹环中，夹环上的凸环在发生形变的弹性钢板环的推动下夹紧卡接环完成内筒架的定位。
本发明采用以上技术方案，具有以下有益效果：
1.本发明通过设置筒舱、筒盖、锁紧组件和密封胶圈为机器人静水压力试验提供了环境，筒舱、筒盖整体能够在内部高水压的情况下保持密封，使得机器人的水下压力测试不需要直接在江河湖海里试验避免了许多安全事故的发生。
2.本发明通过设置筒舱通过进水管和高压泵与外界水源连接，使得装置能够通过高压泵将外界水抽入筒舱内制造高水压环境从而模拟机器人在深水环境受到的静水压力，使得机器人的水下压力测试在室内完成成为了可能避免了许多安全事故的发生。
3.本发明通过在筒盖上开设筒盖通孔，并在筒盖通孔内穿设有预置承压电缆，且两端均采用水密插件密封，实现轻型有缆水下机器人在不影响筒舱密封性的前提下线缆的穿舱试验，能够满足标准要求的机器人带电试验，同时预置承压电缆能够将筒舱内的机器人或其他摄像照明等电子设备与外部供电或计算机连接。
4.本发明通过设置内筒架使得设备能够在外部装载机器人再吊装入筒舱，提高吊装操作安全性和便捷性，并且不受机器人形状影响，同时能够将其余辅助设备固定安装于内筒架上，使得辅助设备不会在水中晃动影响实验。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细的说明：
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明筒体结构立体示意图；
图3为本发明锁紧环结构立体示意图；
图4为本发明筒盖正视图；
图5为本发明内筒架卡接环为圆环型时的结构图；
图6为本发明内筒架卡接环为三角环型时的结构图；
图7为本发明夹环为圆环型时的筒舱内腔剖视图；
图8为本发明夹环为三角环型时的筒舱内腔剖视图；
图9为本发明整体结构俯视示意图；
图10为本发明具体实施方式中试验参数设置界面图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-10所示，本发明提供了一种机器人静水压力试验装置，其特征在于：其包括筒舱1，所述筒舱1上铰接有筒盖2，且筒盖2可翻转盖设于筒舱1上，筒舱1侧壁固接有翻转基座101，所述翻转基座101一端铰接有翻盖油缸102，其另一端铰接有弯折翻盖臂103，所述弯折翻盖臂103一端与翻盖油缸102另一端铰接，且弯折翻盖臂103另一端与筒盖2铰接。所述筒舱1上缘与筒盖2下缘均设有密封胶圈。筒舱1和筒盖2采用Q345材料制作，舱内壁涂镀层为高密度抗腐蚀漆，最高模拟水压可以达到6.5Mpa，相当于水深650米，筒舱1内部深度4米，直径1.5米，最大可以容纳3.5×1.2×1.2(长宽高)的测试样品，采用液压传动开关舱盖，并加装一圈密封紧固圈，在实验过程中保证舱内压力稳定，保障加减压过程安全。所述筒舱1与筒盖2之间设有用于卡接筒舱1与筒盖2的锁紧组件3；锁紧组件3包括锁紧环301和两组锁紧油缸302，所述锁紧环301转动连接于筒舱1上缘，且锁紧环301内侧壁均匀设有第一凸块303，所述两组锁紧油缸302中心对称设于筒舱1两侧，且锁紧油缸302两端通过耳板分别与筒舱1外壁和锁紧环301外壁铰接。筒盖2下缘对应锁紧环301内侧壁的第一凸块303间隔设有第二凸块202，筒盖2向下盖合时第二凸块202穿过第一凸块303间的间隙后位于第一凸块303下方，两组锁紧油缸302相对伸长推动锁紧环301在筒舱1上缘转动，使得第一凸块303移动与第二凸块202错位，且第一凸块303下表面与第二凸块202上表面抵接完成筒舱1与筒盖2的扣合锁紧。通过设置筒舱1、筒盖2、锁紧组件3和密封胶圈为机器人静水压力试验提供了环境，筒舱1、筒盖2整体能够在内部高水压的情况下保持密封，使得机器人的水下压力测试不需要直接在江河湖海里试验避免了许多安全事故的发生。所述筒舱1通过进水管4和高压泵5与外界水源连接，且进水管4与高压泵5之间设有加压阀6，所述进水管4上设有排水管7，且排水管7上设有卸压阀8；高压泵5出水端与进水管4连接，且高压泵5的吸水端与外界水源连通。通过高压泵5、进水管4和筒舱1组成自动加卸压系统，其额定流量≤8L/min，额定压力为65bar，流量调节方式为变频器调节，测试介质为市政自来水，使用现场电源条件为AC380V-50Hz@3KW，设备噪音(距离设备一米测试)≤75分贝，通过高压泵5的调控系统试验参数设置界面的静压试验参数为一组压力台阶，每个台阶包括压力、升降压速度、终压保持时间三个参数，根据试验需要可设置循环次数，也可以选中配置文件列表中的任意文件，通过配置文件载入方式进行快速配置试验参数(如图10)。通过设置筒舱1通过进水管4和高压泵5与外界水源连接，使得装置能够通过高压泵5将外界水抽入筒舱1内制造高水压环境从而模拟机器人在深水环境受到的静水压力，使得机器人的水下压力测试在室内完成成为了可能避免了许多安全事故的发生。筒盖2上开设有筒盖通孔201，所述筒盖通孔201内穿设有预置承压电缆，且筒盖通孔201两端均采用水密插件密封；采用在筒盖通孔201内预置承压的电缆双母头穿舱连接技术，实现轻型有缆水下机器人带电实验，相比其他实验的测试方式，可穿舱带电测试，可远侧监测机器人测试情况，升降压控制系统更稳定，实验环境更安全。通过在筒盖2上开设筒盖通孔201，并在筒盖通孔201内穿设有预置承压电缆，且两端均采用水密插件密封，实现轻型有缆水下机器人在不影响筒舱1密封性的前提下线缆的穿舱试验，能够满足标准要求的机器人带电试验，同时预置承压电缆能够将筒舱1内的机器人或其他摄像照明等电子设备与外部供电或计算机连接。筒舱1内设有内筒架11。所述内筒架11包括两组圆形载板111，所述两组圆形载板111间均匀设有三组工字钢112，且工字钢112两端分别与两组圆形载板111焊接，所述圆形载板111上均匀开设有通水孔113。所述内筒架11中位于下方的圆形载板111底部设有卡接环114，所述筒舱1底部对应卡接环114设有夹环115，夹环115可为圆环形或三角环形，所述夹环115包括两组圆心相同的弹性钢板环，且两组弹性钢板环顶端均设有截面为圆形的凸环；内筒架11置入筒舱1时卡接环114向下插入夹环115中，夹环115上的凸环在发生形变的弹性钢板环的推动下夹紧卡接环114完成内筒架11的定位。外界机器人装卸装置用于对内筒架11进行吊装，其由悬臂起重机和吊具组成，悬臂起重机载重最大值为3吨，旋转范围180°,悬臂起重机由立柱，回转臂回转驱动装置以及电动葫芦组成，安装在支撑性混凝土立柱上，电动葫芦在悬臂工字钢上做左右直线运行，起吊内筒架11。将内筒架11吊到地上，然后装上机器人，再起吊放入筒舱1内。内筒架11结构为上下两片直径为1.5米的圆形载板111，中间由三条工字钢112连接，底部钢板上开有数个圆孔，在内筒下试验舱时可以有效提高内筒下降稳定性，平衡浮力不均匀带来的内筒架11下降角度倾斜问题，避免下降过程中内筒架11倾斜导致机器人偏移出监控范围。通过设置内筒架11使得设备能够在外部装载机器人再吊装入筒舱1，提高吊装操作安全性和便捷性，并且不受机器人形状影响，同时能够将其余辅助设备固定安装于内筒架11上，使得辅助设备不会在水中晃动影响实验。
以上所述为本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种机器人静水压力试验装置，其特征在于：其包括筒舱，所述筒舱上铰接有筒盖，且筒盖可翻转盖设于筒舱上，所述筒舱与筒盖之间设有用于卡接筒舱与筒盖的锁紧组件；
所述筒舱通过进水管和高压泵与外界水源连接，且进水管与高压泵之间设有加压阀，所述进水管上设有排水管，且排水管上设有卸压阀；
所述筒盖上开设有筒盖通孔，所述筒盖通孔内穿设有预置承压电缆，且筒盖通孔两端均采用水密插件密封；
所述筒舱内设有内筒架；
所述筒舱侧壁固接有翻转基座，所述翻转基座一端铰接有翻盖油缸，其另一端铰接有弯折翻盖臂，所述弯折翻盖臂一端与翻盖油缸另一端铰接，且弯折翻盖臂另一端与筒盖铰接；
所述筒舱上缘与筒盖下缘均设有密封胶圈；
所述锁紧组件包括锁紧环和两组锁紧油缸，所述锁紧环转动连接于筒舱上缘，且锁紧环内侧壁均匀设有第一凸块，所述两组锁紧油缸中心对称设于筒舱两侧，且锁紧油缸两端通过耳板分别与筒舱外壁和锁紧环外壁铰接；
所述筒盖下缘对应锁紧环内侧壁的第一凸块间隔设有第二凸块，筒盖向下盖合时第二凸块穿过第一凸块间的间隙后位于第一凸块下方，两组锁紧油缸相对伸长推动锁紧环在筒舱上缘转动，使得第一凸块移动与第二凸块错位，且第一凸块下表面与第二凸块上表面抵接完成筒舱与筒盖的扣合锁紧；
所述高压泵出水端与进水管连接，且高压泵的吸水端与外界水源连通；
所述内筒架包括两组圆形载板，所述两组圆形载板间均匀设有三组工字钢，且工字钢两端分别与两组圆形载板焊接，所述圆形载板上均匀开设有通水孔；
所述内筒架中位于下方的圆形载板底部设有三卡接环，所述筒舱底部对应卡接环设有夹环，所述夹环包括两组中心相同的弹性钢板环，且两组弹性钢板环顶端均设有截面为圆形的凸环；内筒架置入筒舱时卡接环向下插入夹环中，夹环上的凸环在发生形变的弹性钢板环的推动下夹紧卡接环完成内筒架的定位。
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