CN205891197U - 水下抛载装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水下抛载装置，包括：安装板体；限位构件，其固定在安装板体上，且在受力状态下与配重构件卡合，而在脱力状态下与配重构件分离；释放构件，其固定在安装板体上；其中，限位构件的一端抵靠于释放构件的一端处以受力，随在水中深度加深，释放构件在水的特定压力下发生位移而释放限位构件，使限位构件处于脱力状态。本实用新型属于一种应急抛载装置，主要为了防止水下机器人深度超过限度，当达到抛载装置的预设深度后，本装置能够自动释放，无需控制指令、无需供电，完全自主触发。
Description
技术领域
本实用新型涉及水下机器人以及其他水中设备的抛载，特别涉及一种水下抛载装置。
背景技术
抛载技术是水下机器人研究当中的重要部分，用来控制水下机器人的上浮和下潜。抛载可以分成主动抛载和应急抛载。
主动抛载是为了实现水下机器人的运动控制，例如在下潜过程中调节下潜速度，在水底作业时调节姿态等。一般，主动抛载通过电磁铁或者油缸控制，连接水下机器人的主控系统，由主控系统根据当前的需求实施抛载。
应急抛载是为了保障水下机器人的安全，例如当水下机器人被缠住或者卡住、控制系统失效、能源不足等情况，通过应急抛载获得较大的正浮力，帮助水下机器人脱困。目前，应急抛载的控制方式与主动抛载相似，都依靠水下机器人的控制系统发出指令后实施抛载动作，存在可靠性不高的问题。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本实用新型设计还有一个目的是提供一种水下抛载装置。
为此，本实用新型提供的技术方案为：
一种水下抛载装置，包括：
安装板体；
限位构件，其固定在所述安装板体上，且在受力状态下与配重构件卡合，而在脱力状态下与所述配重构件分离；
释放构件，其固定在所述安装板体上；和
其中，所述限位构件的一端抵靠于所述释放构件的一端处以受力，随在水中深度加深，所述释放构件在水的特定压力下发生位移而释放所述限位构件，使所述限位构件处于脱力状态。
优选的是，所述的水下抛载装置中，所述释放构件包括：
油缸，其具有封闭的油缸容置空间，该油缸容置空间内容纳有受水的压力体积缩小的油；和
活塞，其一端可移动地设置于所述油缸容置空间内，而另一端与所述限位构件的一端接触，且提供使所述限位构件保持限位趋向的力。
优选的是，所述的水下抛载装置中，所述限位机构包括：
锁止杠杆，其枢转地固定于所述安装板体上，所述锁止杠杆的一端抵靠于所述活塞上，而另一端具有弯头；
档杆，其一端可枢转地固定于所述安装板体上，而另一端固定于所述锁止档杆的弯头处，所述档杆在受力状态下与所述配重构件卡合。
优选的是，所述的水下抛载装置中，所述安装板体上设置有一通孔，所述配重构件的一端穿过所述通孔露出于所述安装板体上，且所述配重构件的一端处设置有凹槽，而所述档杆具有限位板，所述限位板插入所述凹槽内以实现对所述配重构件的限位。
优选的是，所述的水下抛载装置中，所述凹槽为圆弧形，所述限位板也为圆弧形。
优选的是，所述的水下抛载装置中，所述释放机构还包括：
油箱，其设置于所述安装板体的下方，所述油箱具有油箱容置空间，所述油箱容置空间与所述油缸容置空间相连通，所述油箱容置空间内也容纳有所述受水的压力体积缩小的油。
优选的是，所述的水下抛载装置中，所述受水的压力体积缩小的油为甲基硅油。
优选的是，所述的水下抛载装置中，所述油箱为刚性油箱。
优选的是，所述的水下抛载装置中，所述配重构件为配重块。
本实用新型至少包括以下有益效果：
本实用新型属于一种应急抛载装置，主要为了防止水下机器人深度超过限度，当达到抛载装置的预设深度后，本装置能够自动释放，无需控制指令、无需供电，完全自主触发。
本装置依靠水的压力触发，结构紧凑，运行可靠。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型其中一个实施例中水下抛载装置的结构示意图；
图2为本实用新型其中一个实施例中液压部分计算示意图；
图3为本实用新型其中一个实施例中抛载触发流程示意图；
图4为图3中A-A的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1至图4所示，本实用新型提供一种水下抛载装置，包括：
安装板体(7)；
限位构件，其固定在所述安装板体(7)上，且在受力状态下与配重构件卡合，而在脱力状态下与所述配重构件分离；
释放构件，其固定在所述安装板体(7)上；和
其中，所述限位构件的一端抵靠于所述释放构件的一端处以受力，随在水中深度加深，所述释放构件在水的特定压力下发生位移而释放所述限位构件，使所述限位构件处于脱力状态。
当将该装置抛入水中时，随水压力越来越大，释放构件发生较大位移，从而解除对限位构件的限位作用，使得配重构件被抛落，而剩余部件由于受到的浮力大于自身重力，能够上升到水面。
在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，所述释放构件包括：
油缸(1)，其具有封闭的油缸容置空间，该油缸容置空间内容纳有受水的压力体积缩小的油；和
活塞(2)，其一端可移动地设置于所述油缸容置空间内，而另一端与所述限位构件的一端接触，且提供使所述限位构件保持限位趋向的力。
在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，所述限位机构包括：
锁止杠杆(3)，其枢转地固定于所述安装板体(7)上，所述锁止杠杆(3)的一端抵靠于所述活塞(2)上，而另一端具有弯头；
档杆(4)，其一端可枢转地固定于所述安装板体(7)上，而另一端固定于所述锁止档杆(4)的弯头处，所述档杆(4)在受力状态下与所述配重构件卡合。
在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，所述安装板体(7)上设置有一通孔，所述配重构件的一端穿过所述通孔露出于所述安装板体(7)上，且所述配重构件的一端处设置有凹槽，而所述档杆(4)具有限位板，所述限位板插入所述凹槽内以实现对所述配重构件的限位。
在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，所述凹槽为圆弧形，所述限位板也为圆弧形。
在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，所述释放机构还包括：
油箱(6)，其设置于所述安装板体(7)的下方，所述油箱(6)具有油箱容置空间，所述油箱容置空间与所述油缸容置空间相连通，所述油箱容置空间内也容纳有所述受水的压力体积缩小的油。
在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，所述受水的压力体积缩小的油为甲基硅油。
在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，所述油箱(6)为刚性油箱。
在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，所述配重构件为配重块(5)。
本实用新型的技术方案是：利用甲基硅油受压体积缩小的基本原理，核心元件是刚性油箱(6)以及油缸(1)、活塞(2)，三者组成的腔体中充入甲基硅油，随压力增大，甲基硅油压缩，从而活塞(2)移动。当深度达到预设值时，活塞(2)移动到位，触发锁止杠杆(3)，实现抛载动作。
在本实用新型的其中一个实施例中，结合图1，介绍本实用新型的结构组成及连接关系。本装置主要包括油缸(1)、活塞(2)、锁止杠杆(3)、挡杆(4)、配重块(5)、油箱(6)和安装板体(7)。安装板体(7)是整个装置的框架，所有其他零件安装在其上。其他六个零件中：油缸、活塞、油箱组成液压部分，三者封闭为一个腔体，其中充油，活塞随压力变化而移动；锁止杠杆、挡杆、配重块组成机械部分，三部分环环相扣，依次触发完成抛载动作。
结合图2，分析活塞随深度变化的移动。油箱体积V1，油缸初始体积V2，甲基硅油的体积弹性模量为K＝1.1×109Pa，水的密度取为ρ＝1025kg/m3。当深度变化Δh时，可得甲基硅油总体积变化ΔV：
ΔV＝ρgΔh×(V1+V2)/K
若V1为500ml，V2为10ml，深度变化Δh为1000m，g取9.8m/s2。则可得ΔV的值为4.66ml。若油缸截面积S＝1cm2，则活塞移动4.66cm。根据以上的分析，可以定量得出深度与活塞移动的关系，通过合理的选择V1、V2、S等的数值，能够使本装置适应于不同的深度范围。
结合图3，介绍本实用新型的工作流程。首先，通过调节活塞的行程，可以预设深度。投入水中之后，随着深度增加，压力变大，活塞(2)沿箭头所示方向压缩。达到预设的位置之后，拨动锁止杠杆(3)顺时针转动，使挡杆(4)失去限位，可以绕轴转动。根据剖面视图A-A所示，挡杆(4)与配重块(5)之间的卡槽为圆弧形，因此在重力的作用下，配重块会将挡杆弹开，配重块下落，抛载释放完成。
这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的水下抛载装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
如上所述，根据本实用新型，由于利用甲基硅油受压体积缩小的基本原理，设计了释放机构和触发机构等构件，因此无需供电或者控制指令，根据预设深度，锁止杠杆可自动触发，实现抛载动作。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种水下抛载装置，其特征在于，包括：
安装板体；
限位构件，其固定在所述安装板体上，且在受力状态下与配重构件卡合，而在脱力状态下与所述配重构件分离；
释放构件，其固定在所述安装板体上；
其中，所述限位构件的一端抵靠于所述释放构件的一端处以受力，随在水中深度加深，所述释放构件在水的特定压力下发生位移而释放所述限位构件，使所述限位构件处于脱力状态。
2.如权利要求1所述的水下抛载装置，其特征在于，所述释放构件包括：
油缸，其具有封闭的油缸容置空间，该油缸容置空间内容纳有受水的压力体积缩小的油；和
活塞，其一端可移动地设置于所述油缸容置空间内，而另一端与所述限位构件的一端接触，且提供使所述限位构件保持限位趋向的力。
3.如权利要求2所述的水下抛载装置，其特征在于，所述限位机构包括：
锁止杠杆，其枢转地固定于所述安装板体上，所述锁止杠杆的一端抵靠于所述活塞上，而另一端具有弯头；
档杆，其一端可枢转地固定于所述安装板体上，而另一端固定于所述锁止档杆的弯头处，所述档杆在受力状态下与所述配重构件卡合。
4.如权利要求3所述的水下抛载装置，其特征在于，所述安装板体上设置有一通孔，所述配重构件的一端穿过所述通孔露出于所述安装板体上，且所述配重构件的一端处设置有凹槽，而所述档杆具有限位板，所述限位板插入所述凹槽内以实现对所述配重构件的限位。
5.如权利要求4所述的水下抛载装置，其特征在于，所述凹槽为圆弧形，所述限位板也为圆弧形。
6.如权利要求2所述的水下抛载装置，其特征在于，所述释放机构还包括：
油箱，其设置于所述安装板体的下方，所述油箱具有油箱容置空间，所述油箱容置空间与所述油缸容置空间相连通，所述油箱容置空间内也容纳有所述受水的压力体积缩小的油。
7.如权利要求2或6任一所述的水下抛载装置，其特征在于，所述受水的压力体积缩小的油为甲基硅油。
8.如权利要求6所述的水下抛载装置，其特征在于，所述油箱为刚性油箱。
9.如权利要求1所述的水下抛载装置，其特征在于，所述配重构件为配重块。
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