CN114834964B - 一种用于线缆收放的防水排线机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于线缆收放的防水排线机构，其包括外部壳体，外部壳体的两端分别设置有进线孔和出线孔，外部壳体内从出线孔到进线孔依次设置有往复丝杆和线桶框架，线桶框架内的一侧设置有移动线桶，移动线桶和往复丝杆的轴线位于进线孔和出线孔之间的连线上；线桶框架与外部壳体之间设置有驱动线桶框架沿着出线孔和进线孔之间滑动的滑动机构；往复丝杆上设置有与其配合的滑块，滑块固定安装在线桶框架的侧面；往复丝杆上靠近出线孔的一端设置有驱动其转动的驱动机构。本发明突破了以往在收放线缆过程中由于移动线桶自身旋转所带来的线缆扭曲现象，实现水下排线机构的轻量化、便捷化。

Description

一种用于线缆收放的防水排线机构
技术领域
本发明涉及线缆收集技术领域，具体涉及一种用于线缆收放的防水排线机构。
背景技术
水下通讯方式一直是水下航行器研究的重点方向，其主要分为有线和无线两种方式，其中无线通讯的方式成本高、重量大，且受水下环境因素的影响明显；有线通讯的方式则相对可靠性高、稳定性好，但要根据任务需求收、放拖曳浮标。对于使用拖曳系统的水下航行器而言，排线机构是拖曳系统的主要机构，是保证航行器通讯线缆正常布放的关键，是水下航行器与指挥中心顺利、及时沟通的重要保障。显然，如何设计出可以有效快捷地顺利完成收放线任务、在水下可以可靠稳定地工作、保证水下探测设备的信息即时传输的防水排线机构是十分重要且很有必要的。
现有的水下线缆排线结构的工作原理主要是通过旋转缠线筒的方式将线缆以圆周运动的方式缠绕在缠线筒上，同时，为了保证线缆缠绕的整体均匀性，在线缆与缠线筒之间还要有沿线桶轴线方向、并与缠线筒周向速度匹配的往复运动。一般情况下，缠线筒侧的线缆需通过导电滑环与外部线缆连接，从而将线缆缠绕过程中产生的绕自身轴线的旋转力矩消除，但导电滑环的防水设计成本以及结构重量会随着潜水深度以及线缆芯数的增加而显著增加，这给水下航行器的结构轻量化及便捷应用带来了很大的挑战。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种重量轻巧、使用便捷、不用担心防水问题的用于线缆收放的防水排线机构。
为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
提供一种用于线缆收放的防水排线机构，其包括外部壳体，外部壳体的两端分别设置有进线孔和出线孔，外部壳体内从出线孔到进线孔依次设置有往复丝杆和线桶框架，线桶框架内的一侧设置有移动线桶，移动线桶和往复丝杆的轴线位于进线孔和出线孔之间的连线上；
线桶框架与外部壳体之间设置有驱动线桶框架沿着出线孔和进线孔之间滑动的滑动机构；往复丝杆为可供线缆穿过的空心结构，往复丝杆的一端穿过线桶框架转动设置在线桶框架内设置的第一轴承支座上，往复丝杆的另一端转动设置在外部壳体内的第二轴承支座上；
往复丝杆上设置有与其配合的滑块，滑块固定安装在线桶框架的侧面；往复丝杆的一端与出线孔对齐，往复丝杆的另一端上固定设置有L形的导线管，移动线桶上靠近进线孔的一端设置出线口，导线管与移动线桶表面和侧面间隙设置；往复丝杆上靠近出线孔的一端设置有驱动其转动的驱动机构。
进一步地，滑动机构包括设置在线桶框架底部的滑轮、设置在外部壳体底部的滑轨，滑轨的长度方向沿进线孔和出线孔方向设置，滑轮设置在滑轨上滑动。
进一步地，驱动机构包括安装在外部壳体上的驱动电机，驱动电机的转轴上设置有皮带轮，往复丝杆靠近出线孔的一端上开设有安装传动皮带的皮带槽。
进一步地，第一轴承支座与第二轴承支座之间设置有限位导管，限位导管与往复丝杆平行，滑块与往复丝杆滑动连接。
进一步地，导线管包括与移动线桶表面间隙设置的水平杆，水平杆通过镂空弯头与竖向管连接，竖向管通过镂空弯头与往复丝杆的端部连接，水平杆的端部通过设置有与移动线桶表面垂直的镂空弯头。
进一步地，镂空弯头的转角处两侧均设置有双侧滑轮。
本发明的有益效果为：本发明通过将排线过程中线缆与移动线桶之间相对的周向运动与轴向运动分解开来，通过往复丝杠带动导线管进行周向运动，将线缆缠绕于移动线桶上；通过往复丝杠上的滑块带动移动线桶进行轴向运动，将线缆在线桶上均匀排列。
本发明突破了以往在收放线缆过程中由于移动线桶自身旋转所带来的线缆扭曲现象，不再依赖导电滑环进行防水连接，从而可以有效避免较大深度以及较多芯数线缆条件下的导电滑环体积太大、质量太重的问题，实现水下排线机构的轻量化、便捷化。
在本发明中，线缆由外部壳体的一侧进线孔进入，然后经由往复丝杆和导线管连接到移动线桶，再通过移动线桶和底端的出线口经由外部壳体的另一侧出线孔出去，与控制系统连接。
在工作过程中，驱动电机通过皮带带动往复丝杆旋转，继而带动导线管实现线缆沿移动线桶周向的绕线运动；与此同时，由往复丝杆的导杆滑块带动移动线桶实现线缆沿线桶轴向的排线运动。由于导线管的绕线运动与移动线桶的排线运动是协同、往复的，保证了在单位时间内排线的均匀性，因此可以实现将线缆周期性地缠绕在移动线桶上。
为了避免收放线缆过程中线缆与往复丝杠、导线管之间的摩擦引发卡滞现象，在导线管的转角位置特设计双侧滑轮以增加线缆滑动的流畅性。由于与控制系统连接的移动线桶底端线缆只做平移运动，因此只需要在排线盒内部出线口位置预留一定长度的线缆，即可保证排线盒外部线缆不受排线结构工作的影响，进而解决了在排线器工作过程中线缆缠绕问题。
附图说明
图1为用于线缆收放的防水排线机构的内部结构图。
图2为移动线桶与线桶框架的结构图。
图3为往复丝杆的安装结构图。
图4为驱动机构的结构图。
图5为镂空弯头的结构图。
图6为限位导管与滑块的连接结构图。
其中，1、电机支座，2、驱动电机，3、传动皮带，4、第二轴承支座，5、往复丝杆，6、滑块，7、导线管，8、镂空弯头，9、双侧滑轮，10、限位导管，11、移动线桶，12、出线口，13、线桶框架，14、滑轮，15、滑轨，16、外部壳体，17、进线孔，18、出线孔，19、螺栓，20、第一轴承支座。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1至图6所示，本方案的用于线缆收放的防水排线机构包括外部壳体16，外部壳体16的两端分别设置有进线孔17和出线孔18，外部壳体16内从出线孔18到进线孔17依次设置有往复丝杆5和线桶框架13，线桶框架13内的一侧设置有移动线桶11，移动线桶11和往复丝杆5的轴线位于进线孔17和出线孔18之间的连线上；
线桶框架13与外部壳体16之间设置有驱动线桶框架13沿着出线孔18和进线孔17之间滑动的滑动机构；往复丝杆5为可供线缆穿过的空心结构，往复丝杆5的一端穿过线桶框架13转动设置在线桶框架13内设置的第一轴承支座20上，往复丝杆5的另一端转动设置在外部壳体16内的第二轴承支座4上；
往复丝杆5上设置有与其配合的滑块6，滑块6固定安装在线桶框架13的侧面；往复丝杆5的一端与进线孔17对齐，往复丝杆5的另一端上固定设置有L形的导线管7，移动线桶11上靠近出线孔18的一端设置出线口12，导线管7与移动线桶11表面和侧面均间隙设置；往复丝杆5上靠近进线孔17的一端设置有驱动其转动的驱动机构。
本实施例中滑动机构包括设置在线桶框架13底部的滑轮14、设置在外部壳体16底部的滑轨15，滑轨15的长度方向沿进线孔17和出线孔18方向设置，滑轮14设置在滑轨15上滑动，滑轨15通过螺栓19固定在外部壳体16上。
驱动机构包括安装在外部壳体16上的驱动电机2，驱动电机2通过电机支座1安装在外部壳体16内，驱动电机2的转轴上设置有皮带轮，往复丝杆5靠近进线孔17的一端上开设有安装传动皮带3的皮带槽。第一轴承支座20与第二轴承支座4之间设置有限位导管10，限位导管10与往复丝杆5平行，滑块6与往复丝杆5滑动连接。
导线管7包括与移动线桶11表面间隙设置的水平杆，水平杆通过镂空弯头8与竖向管连接，竖向管通过镂空弯头8与往复丝杆5的端部连接，水平杆的端部通过设置有与移动线桶11表面垂直的镂空弯头8。镂空弯头8的转角处两侧均设置有双侧滑轮9。
本发明通过将排线过程中线缆与移动线桶11之间相对的周向运动与轴向运动分解开来，通过往复丝杆5带动导线管7进行周向运动，将线缆缠绕于移动线桶11上；通过往复丝杠上的滑块6带动移动线桶11进行轴向运动，将线缆在线桶上均匀排列。
本发明突破了以往在收放线缆过程中由于移动线桶11自身旋转所带来的线缆扭曲现象，不再依赖导电滑环进行防水连接，从而可以有效避免较大深度以及较多芯数线缆条件下的导电滑环体积太大、质量太重的问题，实现水下排线机构的轻量化、便捷化。
在本发明中，线缆由外部壳体16的一侧进线孔17进入，然后经由往复丝杆5和导线管7连接到移动线桶11，再通过移动线桶11和底端的出线口经由外部壳体16的另一侧出线孔18出去，与控制系统连接。
在工作过程中，驱动电机2通过皮带带动往复丝杆5旋转，继而带动导线管7实现线缆沿移动线桶11周向的绕线运动；与此同时，由往复丝杆5的导杆滑块6带动移动线桶11实现线缆沿线桶轴向的排线运动。由于导线管7的绕线运动与移动线桶11的排线运动是协同、往复的，保证了在单位时间内排线的均匀性，因此可以实现将线缆周期性地缠绕在移动线桶11上。
为了避免收放线缆过程中线缆与往复丝杠、导线管7之间的摩擦引发卡滞现象，在导线管7的转角位置特设计双侧滑轮9以增加线缆滑动的流畅性。由于与控制系统连接的移动线桶11底端线缆只做平移运动，因此只需要在排线盒内部出线口12位置预留一定长度的线缆，即可保证排线盒外部线缆不受排线结构工作的影响，进而解决了在排线器工作过程中线缆缠绕问题。

Claims (5)

1.一种用于线缆收放的防水排线机构，其特征在于，包括外部壳体，所述外部壳体的两端分别设置有进线孔和出线孔，所述外部壳体内从出线孔到进线孔依次设置有往复丝杆和线桶框架，所述线桶框架内的一侧设置有移动线桶，所述移动线桶和往复丝杆的轴线位于进线孔和出线孔之间的连线上；
所述线桶框架与外部壳体之间设置有驱动线桶框架沿着出线孔和进线孔之间滑动的滑动机构；所述往复丝杆为可供线缆穿过的空心结构，所述往复丝杆的一端穿过线桶框架转动设置在线桶框架内设置的第一轴承支座上，所述往复丝杆的另一端转动设置在外部壳体内的第二轴承支座上；
所述往复丝杆上设置有与其配合的滑块，所述滑块固定安装在线桶框架的侧面；所述往复丝杆的一端与出线孔对齐，所述往复丝杆的另一端上固定设置有L形的导线管，所述移动线桶上靠近进线孔的一端设置出线口，所述导线管与移动线桶表面和侧面间隙设置；所述往复丝杆上靠近出线孔的一端设置有驱动其转动的驱动机构；
所述导线管包括与移动线桶表面间隙设置的水平杆，所述水平杆通过镂空弯头与竖向管连接，所述竖向管通过镂空弯头与往复丝杆的端部连接，所述水平杆的端部通过设置有与移动线桶表面垂直的镂空弯头。
2.根据权利要求1所述的用于线缆收放的防水排线机构，其特征在于，所述滑动机构包括设置在线桶框架底部的滑轮、设置在外部壳体底部的滑轨，所述滑轨的长度方向沿进线孔和出线孔方向设置，所述滑轮设置在滑轨上滑动。
3.根据权利要求1所述的用于线缆收放的防水排线机构，其特征在于，所述驱动机构包括安装在外部壳体上的驱动电机，所述驱动电机的转轴上设置有皮带轮，所述往复丝杆靠近出线孔的一端上开设有安装传动皮带的皮带槽。
4.根据权利要求1所述的用于线缆收放的防水排线机构，其特征在于，所述第一轴承支座与第二轴承支座之间设置有限位导管，所述限位导管与往复丝杆平行，所述滑块与往复丝杆滑动连接。
5.根据权利要求1所述的用于线缆收放的防水排线机构，其特征在于，所述镂空弯头的转角处两侧均设置有双侧滑轮。
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