CN114803972A - 一种基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构，包括：底架，所述底架的一侧铰接有翻转架，所述翻转架能够固定和释放长柱取样器；驱动单元，所述驱动单元的一端经缓冲减震单元与所述底架固定连接，所述驱动单元的另一端与所述翻转架相连接，所述驱动单元能够驱动所述翻转架相对于所述底架进行旋转，所述缓冲减震单元能够对所述驱动单元进行缓冲减震。本发明能够改变驱动单元单一的受力点位置，使得驱动单元和翻转架的受力更加均衡，并且，通过缓冲减震单元为驱动单元提供缓冲，在改变驱动单元施加压力方向的同时，使其更加省力，从而有利于对不同尺寸和重量的长柱取样器进行适配翻转。

Description

一种基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构

技术领域

本发明涉及重力取样器技术领域，尤其涉及一种基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构。

背景技术

重力取样器主要是针对海底取样使用的工具，通过将取样柱垂直伸入海底，利用取样器中的取样管的泵产生负压并吸取海底的物质，通常长度超过10米的重力取样器，叫做长柱状重力取样器，由于取样管过长，重量都集中在吊点处，投放时，必须首先将取样器翻转出后甲板，才能进行投放和回收。

现有的翻转机构主要用作重力取样器90°翻转，因此，一般采用液压杆作为动力来源，将翻转机构的移动部分直接顶出去，但重力取样器在翻转过程中，翻转机构与液压杆伸缩端接触的部分固定不动，这造成在液压杆伸出过程中持续对翻转机构的某一个点施加压力，这样的设计不够省力，液压杆完全凭自身“蛮力”实现翻转，一旦与之配套的重力取样器尺寸和重量变大，一方面会造成液压杆负担增大，降低了使用寿命，同时，也使得翻转机构因受力不均而发生磨损。并且，无法将重力取样器进行精确的90°翻转，重力取样器在翻转后并非90°垂直向下，因为用于翻转动力的液压杆仅仅只能提供动力，配合翻转的也只有套环，这样由于液压杆不易控制伸出长度，导致重力取样器市场发生倾斜，从而使得重力取样器的翻转效果大打折扣。此外，现有的翻转机构由于采用的是液压杆为动力来源，因此存在一个问题：由于液压杆在刚开始启动时会发生震动，而现有技术中，液压杆一般都是与翻转机构硬连接的，导致液压杆在启动时产生的震动直接传递至翻转机构，从而造成翻转机构和重力取样器发生抖动，这种不可控的抖动会随着液压杆的年久失修逐渐放大，从而最终影响整个翻转机构的稳定性。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构。

一种基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构，包括：

底架，所述底架的一侧铰接有翻转架，所述翻转架能够固定和释放长柱取样器；

驱动单元，所述驱动单元的一端经缓冲减震单元与所述底架固定连接，所述驱动单元的另一端与所述翻转架相连接，所述驱动单元能够驱动所述翻转架相对于所述底架进行旋转，所述缓冲减震单元能够对所述驱动单元进行缓冲减震。

在其中一个实施例中，所述驱动单元包括：

固定柱，所述固定柱的底部经固定筒固定在所述翻转架的内部中间位置处，所述固定柱的顶部套接有限位筒，所述限位筒的内部弹性穿设有调节筒；

铰接环，活动地套设在所述固定柱的外表面；

液压杆，所述液压杆的一端与所述铰接环相连接，所述液压杆的另一端活动铰接有传动柱；

连接筒，套设在所述传动柱的外表面，所述连接筒的一端经安装板固定在所述底架上；

带动筒，套接在所述固定柱的外表面中部，所述带动筒的两端分别与铰接环和调节筒固定连接。

在其中一个实施例中，所述限位筒的内部依次设有第一限位环、一号弹簧和第二限位环；

所述第一限位环、一号弹簧和第二限位环均活动套接在固定柱的外表面，所述一号弹簧的两端分别与第一限位环和第二限位环固定连接，所述第一限位环与调节筒相连接。

在其中一个实施例中，所述缓冲减震单元包括：

第三限位环，固定安装在所述连接筒的内腔中部；

减震柱，固定安装在所述传动柱的一端，所述减震柱远离所述传动柱的一端固定安装有卡球；

三号弹簧，套设在所述减震柱上，所述三号弹簧的两端分别与第三限位环和减震柱固定连接；

夹持机构，设置在所述连接筒内腔远离所述减震柱的一侧，所述夹持机构能够夹持固定所述卡球。

在其中一个实施例中，所述夹持机构包括：

套接柱，所述套接柱外表面的上下两侧分别活动套接有上夹持体和下夹持体，所述上夹持体和下夹持体的一端设有相互配合的球槽，所述球槽与所述卡球相配合，其中，所述套接柱的两端均与所述连接筒的内壁固定连接；

弹簧槽，设置在所述上夹持体和下夹持体的内侧面上；

固定环，套接在所述套接柱的外表面中部；

二号弹簧，设置在所述弹簧槽的内部，所述二号弹簧的两端分别与固定环和弹簧槽的底部固定连接。

在其中一个实施例中，所述调节筒为空心套筒结构，所述调节筒右侧的外表面设有凸缘，所述凸缘与限位筒相适配。

上述基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构，能够改变驱动单元单一的受力点位置，使得驱动单元和翻转架的受力更加均衡，并且，通过缓冲减震单元为驱动单元提供缓冲，在改变驱动单元施加压力方向的同时，使其更加省力，从而有利于对不同尺寸和重量的长柱取样器进行适配翻转。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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是本发明的基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构的结构示意图；

图2是本发明的正面剖切示意图；

图3是本发明的驱动单元的结构示意图；

图4是本发明的驱动单元的爆炸图；

图5是本发明的缓冲减震单元的结构示意图；

图6是本发明的夹持机构的结构示意图；

图7是本发明的翻转架转动90°后的结构示意图；

图8是本发明的翻转架转动90°后的正面剖切示意图；

图9是图2在A处的局部放大图；

图10是图2在B处的局部放大图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

参阅图1-10所示，本发明一实施例提供一种基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构，包括：

底架1，所述底架1的一侧铰接有翻转架2，所述翻转架2能够固定和释放长柱取样器；

驱动单元，所述驱动单元的一端经缓冲减震单元与所述底架1固定连接，所述驱动单元的另一端与所述翻转架2相连接，所述驱动单元能够驱动所述翻转架2相对于所述底架1进行旋转，所述缓冲减震单元能够对所述驱动单元进行缓冲减震。

上述基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构，能够改变驱动单元单一的受力点位置，使得驱动单元和翻转架2的受力更加均衡，并且，通过缓冲减震单元为驱动单元提供缓冲，在改变驱动单元施加压力方向的同时，使其更加省力，从而有利于对不同尺寸和重量的长柱取样器进行适配翻转。

在本发明一实施例中，所述驱动单元包括：

固定柱3，所述固定柱3的底部经固定筒4固定在所述翻转架2的内部中间位置处，所述固定柱3的顶部套接有限位筒7，所述限位筒7的内部弹性穿设有调节筒8；

铰接环5，活动地套设在所述固定柱3的外表面；

液压杆12，所述液压杆12的一端与所述铰接环5相连接，所述液压杆12的另一端活动铰接有传动柱13；

连接筒14，套设在所述传动柱13的外表面，所述连接筒14的一端经安装板固定在所述底架1上；

带动筒6，套接在所述固定柱3的外表面中部，所述带动筒6的两端分别与铰接环5和调节筒8固定连接。

本实施例中，液压杆12启动后，在经过传动柱13与连接筒14之间的缓冲吸收震动后，液压杆12的伸缩端开始对铰接环5施加压力，然后，在液压杆12的作用下，翻转架2开始绕着与底架1的铰接处转动，随着翻转架2的转动角度增大，铰接环5开始沿着固定柱3的外表面向上移动，同时带动带动筒6和调节筒8向限位筒7的内部移动，通过压缩一号弹簧10来进行缓冲减震，同时，铰接环5的移动也使得液压杆12对翻转架2和固定柱3上施压的作用点开始变化，从而减小对固定柱3和翻转架2的压力磨损。

在本发明一实施例中，所述限位筒7的内部依次设有第一限位环9、一号弹簧10和第二限位环11；

所述第一限位环9、一号弹簧10和第二限位环11均活动套接在固定柱3的外表面，所述一号弹簧10的两端分别与第一限位环9和第二限位环11固定连接，所述第一限位环9与调节筒8相连接。

本实施例中，液压杆12的伸缩端向外伸出时，会带动固定柱3和翻转架2发生转动，此时，铰接环5开始带动带动筒6和调节筒8向限位筒7的内部方向移动，从而带动第一限位环9移动，使得一号弹簧10被压缩，一号弹簧10一方面对带动筒6和调节筒8的移动进行缓冲，同时，使得液压杆12对固定柱3外表面施压的作用点进行均匀变化，防止固定柱3外表面的受力点位置变化过快。

在本发明一实施例中，所述缓冲减震单元包括：

第三限位环16，固定安装在所述连接筒14的内腔中部；

减震柱17，固定安装在所述传动柱13的一端，所述减震柱17远离所述传动柱13的一端固定安装有卡球18；

三号弹簧19，套设在所述减震柱17上，所述三号弹簧19的两端分别与第三限位环16和减震柱17固定连接；

夹持机构15，设置在所述连接筒14内腔远离所述减震柱17的一侧，所述夹持机构15能够夹持固定所述卡球18。

本实施例中，在液压杆12刚启动的过程中会产生一定的震动，因此，需要将震动吸收，液压杆12启动后会带动传动柱13向左移动，并延伸进入连接筒14的内部，带动减震柱17和卡球18向左移动，三号弹簧19在被压缩的过程中吸收因液压杆12震动产生的能量，随着卡球18移动进入夹持机构15的内部，液压杆12的震动被消除。

在本发明一实施例中，所述夹持机构15包括：

套接柱151，所述套接柱151外表面的上下两侧分别活动套接有上夹持体152和下夹持体153，所述上夹持体152和下夹持体153的一端设有相互配合的球槽，所述球槽与所述卡球18相配合，其中，所述套接柱151的两端均与所述连接筒14的内壁固定连接；

弹簧槽154，设置在所述上夹持体152和下夹持体153的内侧面上；

固定环155，套接在所述套接柱151的外表面中部；

二号弹簧156，设置在所述弹簧槽154的内部，所述二号弹簧156的两端分别与固定环155和弹簧槽154的底部固定连接。

本实施例中，当卡球18向左移动时，卡球18会挤压进入上夹持体152和下夹持体153右侧的球槽内部，此时，上夹持体152和下夹持体153会受到来自卡球18的限位压力，上夹持体152和下夹持体153开始沿着套接柱151的外表面分别向上和向下移动，此时，二号弹簧156被压缩，使得卡球18完全进入上夹持体152和下夹持体153右侧的球槽内部后，二号弹簧156恢复并带动上夹持体152和下夹持体153复位，使得卡球18卡进上夹持体152和下夹持体153右侧的内部，依靠液压杆12向左的推动和二号弹簧156对卡球18的夹持力保持卡球18的稳定状态，使得卡球18在卡接固定后用以抵消三号弹簧19因被压缩而产生的向右的推力，维持液压杆12左端的受力稳定性。

在本发明一实施例中，所述调节筒8为空心套筒结构，所述调节筒8右侧的外表面设有凸缘，所述凸缘与限位筒7相适配。本实施例中，在铰接环5被液压杆12带动并沿着固定柱3的外表面向上移动时，会带动带动筒6和调节筒8向限位筒7的内部方向移动，随着调节筒8的移动，其外表面的凸缘很快便与限位筒7限位接触并不再移动，当翻转架2转动至90°后，通过一号弹簧10的缓冲，使得翻转架2可以准确地保持与底架1的90°夹角。

需要说明的是，本发明中，以翻转架2与底架1铰接处的中点为原点o，以o垂直向左的方向为正方向并设为X轴，以o垂直向上的方向为正方向并设为Y轴建立平面直角坐标系，翻转架2在液压杆12启动后绕着o顺时针转动，如图2所示，翻转架2的转动轨迹便是从而a转动至b，a和b之间的夹角为90°，固定柱3初始状态下是与X轴相平行的，通过建立平面直角坐标系能够更加形象得表现翻转架2和固定柱3的运动状态，如图7和调节筒8所示，翻转架2转动到位后，铰接环5带动带动筒6、调节筒8向上移动并带动调节筒8与限位筒7限位接触，由于此时一号弹簧10被完全压缩，翻转架2和底架1之间的夹角呈90°夹角，不仅使得翻转架2和固定柱3受力更加均衡，还能实现翻转架2的精确翻转功能。

本发明的工作原理及使用流程如下：

首先，启动液压杆12，在液压杆12启动的初始阶段会产生震动，此时，液压杆12会推动传动柱13进入连接筒14的内部，带动减震柱17和卡球18向左移动，三号弹簧19被压缩，当卡球18移动并接触上夹持体152和下夹持体153会对其挤压限位，带动上夹持体152、下夹持体153分别向上和向下移动，二号弹簧156被拉伸，当卡球18完全进入上夹持体152和下夹持体153右侧部分形成残缺圆环内部时，二号弹簧156恢复并带动上夹持体152和下夹持体153将卡球18夹持固定，此夹持力与液压杆12对传动柱13和减震柱17的推力刚好与被压缩的三号弹簧19产生的回弹力抵消，使得传动柱13与连接筒14形成固定的整体；

然后，随着液压杆12伸缩端的伸长，铰接环5受力被带动并带动固定柱3和翻转架2转动，随着翻转架2和固定柱3转动角度的增大，铰接环5开始在液压杆12的作用下带动带动筒6和调节筒8沿着固定柱3的外表面逐渐向限位筒7的方向移动，同时，调节筒8开始推动第一限位环9移动并压缩一号弹簧10，随着翻转架2和固定柱3的转动，铰接环5、带动筒6和调节筒8持续移动并持续压缩一号弹簧10，当调节筒8外表面的凸缘与限位筒7限位接触时，翻转架2和固定柱3转动到位；

最终，翻转架2完成顺时针90°转动的翻转操作，当需要转动复位时，收缩液压杆12，带动铰接环5在固定柱3的外表面移动，此时，带动筒6、调节筒8和第一限位环9向原始位置的方向移动，一号弹簧10逐渐恢复，当翻转架2转动复位后，液压杆12的左端在伸缩端收缩的过程中对传动柱13和减震柱17的推力持续减小，使得三号弹簧19的回弹力带动减震柱17和卡球18向右移动并复位，上夹持体152和下夹持体153被带动而进行逆向移动，使得二号弹簧156先拉伸然后恢复。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构，其特征在于，包括：

底架(1)，所述底架(1)的一侧铰接有翻转架(2)，所述翻转架(2)能够固定和释放长柱取样器；

驱动单元，所述驱动单元的一端经缓冲减震单元与所述底架(1)固定连接，所述驱动单元的另一端与所述翻转架(2)相连接，所述驱动单元能够驱动所述翻转架(2)相对于所述底架(1)进行旋转，所述缓冲减震单元能够对所述驱动单元进行缓冲减震。

2.如权利要求1所述的基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构，其特征在于，所述驱动单元包括：

固定柱(3)，所述固定柱(3)的底部经固定筒(4)固定在所述翻转架(2)的内部中间位置处，所述固定柱(3)的顶部套接有限位筒(7)，所述限位筒(7)的内部弹性穿设有调节筒(8)；

铰接环(5)，活动地套设在所述固定柱(3)的外表面；

液压杆(12)，所述液压杆(12)的一端与所述铰接环(5)相连接，所述液压杆(12)的另一端活动铰接有传动柱(13)；

连接筒(14)，套设在所述传动柱(13)的外表面，所述连接筒(14)的一端经安装板固定在所述底架(1)上；

带动筒(6)，套接在所述固定柱(3)的外表面中部，所述带动筒(6)的两端分别与铰接环(5)和调节筒(8)固定连接。

3.如权利要求2所述的基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构，其特征在于，所述限位筒(7)的内部依次设有第一限位环(9)、一号弹簧(10)和第二限位环(11)；

所述第一限位环(9)、一号弹簧(10)和第二限位环(11)均活动套接在固定柱(3)的外表面，所述一号弹簧(10)的两端分别与第一限位环(9)和第二限位环(11)固定连接，所述第一限位环(9)与调节筒(8)相连接。

4.如权利要求3所述的基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构，其特征在于，所述缓冲减震单元包括：

第三限位环(16)，固定安装在所述连接筒(14)的内腔中部；

减震柱(17)，固定安装在所述传动柱(13)的一端，所述减震柱(17)远离所述传动柱(13)的一端固定安装有卡球(18)；

三号弹簧(19)，套设在所述减震柱(17)上，所述三号弹簧(19)的两端分别与第三限位环(16)和减震柱(17)固定连接；

夹持机构(15)，设置在所述连接筒(14)内腔远离所述减震柱(17)的一侧，所述夹持机构(15)能够夹持固定所述卡球(18)。

5.如权利要求4所述的基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构，其特征在于，所述夹持机构(15)包括：

套接柱(151)，所述套接柱(151)外表面的上下两侧分别活动套接有上夹持体(152)和下夹持体(153)，所述上夹持体(152)和下夹持体(153)的一端设有相互配合的球槽，所述球槽与所述卡球(18)相配合，其中，所述套接柱(151)的两端均与所述连接筒(14)的内壁固定连接；

弹簧槽(154)，设置在所述上夹持体(152)和下夹持体(153)的内侧面上；

固定环(155)，套接在所述套接柱(151)的外表面中部；

二号弹簧(156)，设置在所述弹簧槽(154)的内部，所述二号弹簧(156)的两端分别与固定环(155)和弹簧槽(154)的底部固定连接。

6.如权利要求2所述的基于人工智能调节的长柱取样器自行式翻转机构，其特征在于，所述调节筒(8)为空心套筒结构，所述调节筒(8)右侧的外表面设有凸缘，所述凸缘与限位筒(7)相适配。

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