CN215498013U - 一种铺缆机器人水下铺缆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铺缆机器人水下铺缆装置，解决现有技术中折弯半径大的硬质海底电缆输放时，卷缆机尺寸大、增加机器人的阻水面积、整体稳定性差，不利于铺缆机器人水下铺缆的顺利进行的技术问题。本实用新型提供的一种铺缆机器人水下铺缆装置，包括设于铺缆机器人框架主体上的卷缆机，卷缆机包括第一驱动马达和卷缆盘，卷缆盘竖向可转动连接于铺缆机器人框架主体上，卷缆盘的上下两侧分别竖向设有第一滚轴和第二滚轴，第一滚轴上端与第一驱动马达的转轴固定连接，第二滚轴可转动连接在铺缆机器人框架主体上。可广泛应用于水下铺缆装置技术领域。

Description

一种铺缆机器人水下铺缆装置

技术领域

本实用新型涉及水下铺缆装置技术领域，具体为一种铺缆机器人水下铺缆装置。

背景技术

水下铺缆机器人自带卷缆盘，在水下进行平放输送缆作业。现有技术中一些折弯半径较大的硬质海底电缆输放时，折弯半径大的硬质电缆，需要制作的卷缆机直径尺寸也随之加大，且横向设置的卷缆盘结构，其两端需要用固定支撑架进行固定，不但增加了铺缆机器人的体积、高度尺寸等参数，增加了机器人在水下的阻水面积，同时还会因为铺缆过程中，支撑架上安装辊筒的转动，造成机器人整体发生晃动，降低机器人铺缆过程中的整体稳定性，不利于铺缆机器人水下铺缆的顺利进行。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了一种通过卷缆盘竖向放置的方式，降低了机器人的高度尺寸，减少了机器人的阻水面积，进而增强了机器人的稳定性，提高了机器人水下工作的作业性能的铺缆机器人水下铺缆装置。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：本实用新型提供的铺缆机器人水下铺缆装置，包括设于铺缆机器人框架主体上的卷缆机，卷缆机包括第一驱动马达和卷缆盘，卷缆盘竖向可转动连接于铺缆机器人框架主体上，卷缆盘的上下两侧分别竖向设有第一滚轴和第二滚轴，第一滚轴上端与第一驱动马达的转轴固定连接，第二滚轴可转动连接在铺缆机器人框架主体上。

优选的，第二滚轴通过滑环在铺缆机器人框架主体上的滑环槽内可转动连接，且卷缆机整体通过设于铺缆机器人框架主体的第一支撑架进行支撑固定。

优选的，其还包括设于第一支撑架之上的竖向往复丝杆，竖向往复丝杆上连接有排缆器，位于卷缆盘和驱动马达之间的第一滚轴上还固定套接有主动链轮，主动链轮通过链条装置带动竖向往复丝杆上的从动链轮转动，从而带动竖向往复丝杆的转动，最终带动竖向往复丝杆上的排缆器上下移动。

优选的，位于第一支撑架之上还设有与竖向往复丝杆相匹配的竖向导杆，位于竖向导杆和竖向往复丝杆之间还连接设有与排缆器在同一水平面上的第一横向导缆辊组合，第一横向导缆辊组合一端与排缆器固定连接，其另一端与套接在竖向导杆上的滑套固定连接，第一横向导缆辊组合随排缆器在竖向往复丝杆上的上下移动而一起在竖直方向上下移动。

优选的，其还包括前端与排缆器相连接的缆线托架，缆线托架设于铺缆机器人框架主体上，缆线托架的前端设有水下线缆张紧机构。

优选的，水下线缆张紧机构包括第二固定支撑座、驱动摩擦辊轮和滚动压紧辊轮，第二固定支撑座固设在缆线托架上，第二固定支撑座上对称设有两个竖向张紧架，滚动压紧辊轮和驱动摩擦辊轮分别上下平行连接在两个竖向张紧架之间，且驱动摩擦辊轮设于滚动压紧辊轮的下部，驱动摩擦辊轮的两侧分别通过第一轴承可转动连接于竖向张紧架的下部，且其一端横向穿过竖向张紧架后与第二驱动电机的输出轴连接，第二驱动电机底部固设在第二固定支撑座上；滚动压紧辊轮的两侧分别通过弹性装置可上下移动连接于两个竖向张紧架之间。

优选的，弹性装置包括与滚动压紧辊轮转轴两侧竖向连接的压缩弹簧以及分别从其上下压紧压缩弹簧的上压簧机构和下压簧机构，上压簧机构通过螺栓与竖向张紧架上部固定连接；

两个竖向张紧架上对称设有竖向滑孔，滚动压紧辊轮两侧的转轴穿过竖向滑孔后，分别与下压簧机构固定连接，且可随滚动压紧辊轮的滚轴在竖向滑孔内的上下移动而一起上下移动，从而实现对压缩弹簧的进一步挤压与伸展。

优选的，第二驱动电机的输出轴与驱动摩擦辊轮之间还连接设有水下磁粉离合器，水下磁粉离合器底部固设在第二固定支撑座上，水下磁粉离合器的外部通过密封箱体和密封件进行防水密封处理。

优选的，铺缆机器人为履带式或滑靴式水下挖沟铺缆机器人。

本实用新型提供了一种铺缆机器人水下铺缆装置。具备以下有益效果：

(1)本实用新型的铺缆机器人水下铺缆装置，结构设计巧妙，通过卷缆盘竖向设置、横向输送缆的方式，降低了铺缆机器人的高度尺寸，减少了铺缆机器人在水下前进的阻水面积，增强了铺缆机器人在水下铺缆过程整体的稳定性，显著提高了机器人水下工作的作业性能，可满足水下铺缆的要求，可适用范围广。

(2)另外，卷缆盘竖向放置、横向输送缆的作业形式，实现了平放输送缆的功能，整体结构设计使缆在输送过程中始终保持张紧状态，有效克服了输放缆过程中缆易发生堆积的问题，尤其适用于大折弯半径的硬质海底电缆的输放，显著提高水下铺缆工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的左视图的结构示意图；

图3为图2中A-A的剖视图的结构示意图；

图4为图1中卷缆机的结构示意图；

图5为图4的俯视图的结构示意图；

图6为图4的主视图的结构示意图；

图7为图4的左视图的结构示意图；

图8为图4的右视图的结构示意图；

图9为图8中B-B的剖视图的结构示意图；

图10为图1中缆线托架的结构示意图；

图11为图10中D的局部放大图的结构示意图；

图12为图10中水下线缆张紧机构的结构示意图；

图13为图12的主视图的结构示意图；

图14为图12的左视图的结构示意图；

图15为图14中C-C的剖视图的结构示意图；

图16为图12中水下磁粉离合器的结构示意图。

图中：1.第一驱动马达，2.卷缆盘，3.铺缆机器人框架主体，4.滑环，5.第一支撑架，6.竖向往复丝杆，7.排缆器，8.主动链轮，9.链条装置，10.从动链轮，11.竖向导杆，12.第一横向导缆辊组合，13.缆线托架，14.第二固定支撑座，15.驱动摩擦辊轮，16.滚动压紧辊轮，17.竖向张紧架，18.第二驱动电机，19.压缩弹簧，20.上压簧机构，21.下压簧机构，22.竖向滑孔，23.水下磁粉离合器，201.第一滚轴，202.第二滚轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-16，本实用新型提供一种技术方案：

本实用新型提供的铺缆机器人水下铺缆装置，包括设于铺缆机器人框架主体3上的卷缆机，卷缆机包括第一驱动马达1和卷缆盘2，卷缆盘2竖向可转动连接于铺缆机器人框架主体3上，卷缆盘2的上下两侧分别竖向设有第一滚轴201和第二滚轴202，第一滚轴201上端与第一驱动马达1的转轴固定连接，第二滚轴202可转动连接在铺缆机器人框架主体3上。

第二滚轴202通过滑环4在铺缆机器人框架主体3上的滑环槽内可转动连接，且卷缆机整体通过设于铺缆机器人框架主体3的第一支撑架5进行支撑固定。

铺缆机器人为水下挖沟铺缆机器人，水下铺缆机器人水下自带卷缆盘2竖向设置，进行横向输送缆作业。与现有技术中卷缆盘2横向设置的结构相比，本实用新型通过将卷缆盘2竖向设置的方式，首先降低了铺缆机器人的高度尺寸，减少了铺缆机器人在水下前进的阻水面积，进而增强了铺缆机器人在水下铺缆过程的稳定性，显著提高了机器人水下工作的作业性能。另外，卷缆盘2竖向放置、横向输送缆的作业形式，实现了平放输送缆的功能，尤其适用于大折弯半径的硬质海底电缆。

本实用新型的铺缆机器人水下铺缆装置，其还包括设于第一支撑架5之上的竖向往复丝杆6，竖向往复丝杆6上连接有排缆器7，位于卷缆盘2和第一驱动马达1之间的第一滚轴201上还固定套接有主动链轮8，主动链轮8通过链条装置9带动竖向往复丝杆6上的从动链轮10转动，从而带动竖向往复丝杆6的转动，最终带动竖向往复丝杆6上的排缆器7上下移动。位于第一支撑架5之上还设有与竖向往复丝杆6相匹配的竖向导杆11，位于竖向导杆11和竖向往复丝杆6之间还连接设有与排缆器7在同一水平面上的第一横向导缆辊组合12，第一横向导缆辊组合12一端与排缆器7固定连接，其另一端与套接在竖向导杆11上的滑套固定连接，第一横向导缆辊组合12随排缆器7在竖向往复丝杆6上的上下移动而一起在竖直方向上下移动。此种结构设计，在输放缆的过程中，使排缆器7始终与第一横向导缆辊组合12输放的缆保持在同一水平面上，实现了缆的平放输送控制，有效克服了输放缆过程中缆易发生堆积的问题，同时显著提高输放缆过程中铺缆机器人整体的稳定性，可满足水下铺缆的要求，可适用范围广。

本实用新型的铺缆机器人水下铺缆装置，其还包括前端与排缆器7相连接的缆线托架13，缆线托架13设于铺缆机器人框架主体3上，缆线从缆线托架13的后端弯曲向下输送到链轮式开沟组挖开的铺缆沟内，进行自动铺缆。缆线托架13的前端设有水下线缆张紧机构，水下线缆张紧机构包括第二固定支撑座14、驱动摩擦辊轮15和滚动压紧辊轮16，第二固定支撑座14固设在缆线托架13上，第二固定支撑座14上对称设有两个竖向张紧架17，滚动压紧辊轮16和驱动摩擦辊轮15分别上下平行连接在两个竖向张紧架17之间，且驱动摩擦辊轮15设于滚动压紧辊轮16的下部，驱动摩擦辊轮15的两侧分别通过第一轴承可转动连接于竖向张紧架17的下部，且其一端横向穿过竖向张紧架17后与第二驱动电机18的输出轴连接，第二驱动电机18底部固设在第二固定支撑座14上；滚动压紧辊轮16的两侧分别通过弹性装置可上下移动连接于两个竖向张紧架17之间，实现了对缆的张紧功能，克服了输放缆过程中缆易发生堆积的问题。

弹性装置包括与滚动压紧辊轮16转轴两侧竖向连接的压缩弹簧19以及分别从其上下压紧压缩弹簧19的上压簧机构20和下压簧机构21，上压簧机构20通过螺栓与竖向张紧架17上部固定连接；两个竖向张紧架17上对称设有竖向滑孔22，滚动压紧辊轮16两侧的转轴穿过竖向滑孔22后，分别与下压簧机构21固定连接，且可随滚动压紧辊轮16的滚轴在竖向滑孔22内的上下移动而一起上下移动，从而实现对压缩弹簧19的进一步挤压与伸展。此种结构设计的滚动压紧辊轮16会随着驱动摩擦辊轮15和滚动压紧辊轮16之间输送的缆线进行实时自动有效张紧调节，实现了对输送的缆线进行张紧功能，有效防止缆线运输过程中发生堆积等情况，造成铺缆工作的停滞，确保整个水下铺缆过程高质量的持续有效的进行。

第二驱动电机18的输出轴与驱动摩擦辊轮15之间还连接设有水下磁粉离合器23，水下磁粉离合器23底部固设在第二固定支撑座14上，水下磁粉离合器23的外部通过密封箱体和密封件进行防水密封处理，以满足水下铺缆作业要求，且延长其使用寿命。水下磁粉离合器23的使用，进一步保证了水下线缆张紧机构良好的工作性能，为缆的张紧提供了进一步保障。使用过程中，驱动摩擦辊轮15转动的速度，始终大于卷缆盘2送缆的速度，同时配合上水下磁粉离合器23，进一步保证缆线始终处于绷紧状态，保证卷缆盘2的缆不发生堆积。

具体工作原理如下：

输缆流程：卷缆盘2上的缆，穿过排缆器7和第一横向导缆辊组合12，输送到线缆托架13的水下线缆张紧机构上，后经过线缆托架13的输送，最后落到地面上。

工作过程：第一驱动马达1带动卷缆盘2和主动链轮8一起转动，主动链轮8通过链条装置9带动从动链轮10转动，从动链轮10又带动竖向往复丝杆6一起转动，进而带动排缆器7沿着竖向往复丝杆6做上下往复运动；与此同时，排缆器7始终与第一横向导缆辊组合12输放的缆保持在同一水平面上，使从排缆器7、第一横向导缆辊组合12输送出来的缆线始终保持在同一水平面上，实现将卷缆盘2上的缆平放输送到线缆托架13的水下线缆张紧机构上。

水下缆张紧机构作业中，水下线缆张紧机构的下部驱动摩擦辊轮15通过第二驱动电机18的带动向前转动，上面通过弹簧装置控制滚动压紧辊轮16与驱动摩擦辊轮15一起配合，带动缆向前输送，经过线缆托架的输送，最后落到地面上，进行铺缆作业。

综上，本实用新型的铺缆机器人水下铺缆装置，结构设计巧妙，通过卷缆盘2竖向设置、横向输送缆的方式，降低了铺缆机器人的高度尺寸，减少了铺缆机器人在水下前进的阻水面积，增强了铺缆机器人在水下铺缆过程整体的稳定性，显著提高了机器人水下工作的作业性能，可满足水下铺缆的要求，可适用范围广。另外，卷缆盘2竖向放置、横向输送缆的作业形式，实现了平放输送缆的功能，整体结构设计使缆在输送过程中始终保持张紧状态，有效克服了输放缆过程中缆易发生堆积的问题，尤其适用于大折弯半径的硬质海底电缆的输放，显著提高水下铺缆工作效率。

以上仅是本实用新型的实施例而已，例如，铺缆机器人为履带式或滑靴式水下挖沟铺缆机器人等均可以实现本实用新型的铺缆机器人水下铺缆装置。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铺缆机器人水下铺缆装置，其特征在于，包括设于铺缆机器人框架主体（3）上的卷缆机，所述卷缆机包括第一驱动马达（1）和卷缆盘（2），所述卷缆盘（2）竖向可转动连接于所述铺缆机器人框架主体（3）上，所述卷缆盘（2）的上下两侧分别竖向设有第一滚轴（201）和第二滚轴（202），所述第一滚轴（201）上端与所述第一驱动马达（1）的转轴固定连接，所述第二滚轴（202）可转动连接在所述铺缆机器人框架主体（3）上。

2.根据权利要求1所述的一种铺缆机器人水下铺缆装置，其特征在于，所述第二滚轴（202）通过滑环（4）在所述铺缆机器人框架主体（3）上的滑环槽内可转动连接，且所述卷缆机整体通过设于所述铺缆机器人框架主体（3）的第一支撑架（5）进行支撑固定。

3.根据权利要求2所述的一种铺缆机器人水下铺缆装置，其特征在于，其还包括设于所述第一支撑架（5）之上的竖向往复丝杆（6），所述竖向往复丝杆（6）上连接有排缆器（7），位于所述卷缆盘（2）和所述第一驱动马达（1）之间的所述第一滚轴（201）上还固定套接有主动链轮（8），所述主动链轮（8）通过链条装置（9）带动所述竖向往复丝杆（6）上的从动链轮（10）转动，从而带动所述竖向往复丝杆（6）的转动，最终带动所述竖向往复丝杆（6）上的所述排缆器（7）上下移动。

4.根据权利要求3所述的一种铺缆机器人水下铺缆装置，其特征在于，位于所述第一支撑架（5）之上还设有与所述竖向往复丝杆（6）相匹配的竖向导杆（11），位于所述竖向导杆（11）和所述竖向往复丝杆（6）之间还连接设有与所述排缆器（7）在同一水平面上的第一横向导缆辊组合（12），所述第一横向导缆辊组合（12）一端与所述排缆器（7）固定连接，其另一端与套接在所述竖向导杆（11）上的滑套固定连接，所述第一横向导缆辊组合（12）随所述排缆器（7）在所述竖向往复丝杆（6）上的上下移动而一起在竖直方向上下移动。

5.根据权利要求4所述的一种铺缆机器人水下铺缆装置，其特征在于，其还包括前端与所述排缆器（7）相连接的缆线托架（13），所述缆线托架（13）设于所述铺缆机器人框架主体（3）上，所述缆线托架（13）的前端设有水下线缆张紧机构。

6.根据权利要求5所述的一种铺缆机器人水下铺缆装置，其特征在于，所述水下线缆张紧机构包括第二固定支撑座（14）、驱动摩擦辊轮（15）和滚动压紧辊轮（16），所述第二固定支撑座（14）固设在所述缆线托架（13）上，所述第二固定支撑座（14）上对称设有两个竖向张紧架（17），所述滚动压紧辊轮（16）和驱动摩擦辊轮（15）分别上下平行连接在两个所述竖向张紧架（17）之间，且所述驱动摩擦辊轮（15）设于所述滚动压紧辊轮（16）的下部，所述驱动摩擦辊轮（15）的两侧分别通过第一轴承可转动连接于所述竖向张紧架（17）的下部，且其一端横向穿过所述竖向张紧架（17）后与第二驱动电机（18）的输出轴连接，所述第二驱动电机（18）底部固设在所述第二固定支撑座（14）上；所述滚动压紧辊轮（16）的两侧分别通过弹性装置可上下移动连接于两个所述竖向张紧架（17）之间。

7.根据权利要求6所述的一种铺缆机器人水下铺缆装置，其特征在于，所述弹性装置包括与所述滚动压紧辊轮（16）转轴两侧竖向连接的压缩弹簧（19）以及分别从其上下压紧所述压缩弹簧（19）的上压簧机构（20）和下压簧机构（21），所述上压簧机构（20）通过螺栓与所述竖向张紧架（17）上部固定连接；

两个所述竖向张紧架（17）上对称设有竖向滑孔（22），所述滚动压紧辊轮（16）两侧的转轴穿过所述竖向滑孔（22）后，分别与所述下压簧机构（21）固定连接，且可随所述滚动压紧辊轮（16）的滚轴在所述竖向滑孔（22）内的上下移动而一起上下移动，从而实现对所述压缩弹簧（19）的进一步挤压与伸展。

8.根据权利要求6所述的一种铺缆机器人水下铺缆装置，其特征在于，所述第二驱动电机（18）的输出轴与所述驱动摩擦辊轮（15）之间还连接设有水下磁粉离合器（23），所述水下磁粉离合器（23）底部固设在所述第二固定支撑座（14）上，所述水下磁粉离合器（23）的外部通过密封箱体和密封件进行防水密封处理。

9.根据权利要求1所述的一种铺缆机器人水下铺缆装置，其特征在于，所述铺缆机器人为履带式或滑靴式水下挖沟铺缆机器人。

Images