CN218913308U - 一种应急介入装置及水下工程作业级机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应急介入装置及水下工程作业级机器人，包括介入操作面板、油路选择阀、外接插头、进油快插接口、回油快插接口、液压油箱、液压动力单元及安装架，安装架上固定设置有介入操作面板，介入操作面板上布置有油路选择阀、插头座及插装于插头座内的外接插头，安装架顶端设置有液压油箱。本实用新型提出一种可集成在水下工程作业级机器人上的应急介入装置，当机器人在水下作业时出现故障时，可在其他水下机器人的干预下操作应急介入装置的油路选择阀，将应急介入装置的液压油路快速与机器人主液压系统的执行机构连通，协助故障的机器人实现执行机构的复位。

Description

一种应急介入装置及水下工程作业级机器人

技术领域

本实用新型涉及水下机器人技术领域，具体涉及一种应急介入装置及水下工程作业级机器人。

背景技术

水下工程作业级机器人具有安全、经济、高效和作业深度大等特点，一直是海洋油气工程、海洋科学考察、军事、海洋救助和海洋新能源开发等领域执行海底作业的主力。如海底管线检查和埋敷、沉船打捞、深海采矿、水下大型构件物表面清理、阀门操作、钻井、绳索切割、电缆铺设和维修、海洋生物考察、海底地质取样和考古工作等。

水下工程作业级机器人需要在水下进行大量重载作业，如运用液压机械手执行各类冲洗、切割、打磨、水下阀门启闭操作，具备自行走能力，需利用液压动力驱动行驶，海底铺缆机器人还需要在海底开沟和线缆管道的埋敷等，执行上述操作均需要采用液压驱动来实现。此类水下工程作业级机器人一般均自带液压动力单元，液压动力单元由水下电机和液压泵及相关控制阀组成，水下电机的动力来自于与甲板连接的动力和信号线缆。在执行海底管道埋敷作业时，不可避免出现水下电机或电控制系统出现故障，导致停机，相关的线缆和管道均在机器人中被约束着，若要将机器人吊上甲板进行维修，则不得不切断已经埋敷好的线缆或管道。在浅海海域还可以派潜水员协助，将与水面上的液压动力站连通的液压软管与机器人中执行机构的外部油路接口连接，利用水面液压站将机器人各执行机构复位，释放被铺缆机器人约束的线缆或管道，从而避免铺缆机器人吊起时对线缆或管道的破坏。但对于深海，潜水员无法到达的海域，出现上述电气或动力单元故障后，目前的常规做法依旧只能破坏电缆或破坏夹具的做法，将故障机器人强行吊上水面进行检修。这样不仅破坏已经铺设或埋敷好的电缆管道，和损坏机械手夹持的水下作业工具，而且严重影响工期，造成高额的工程施工运营成本。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种应急介入装置及水下工程作业级机器人。

本实用新型的目的可以通过以下所述技术方案来实现：一种应急介入装置，包括介入操作面板、油路选择阀、外接插头、进油快插接口、回油快插接口、液压油箱、液压动力单元及安装架，安装架上固定设置有介入操作面板，介入操作面板上布置有油路选择阀、插头座及插装于插头座内的外接插头，油路选择阀与插头座之间通过液压管道连通，外接插头的一端与插头座所在的液压油路导通、另一端与外部的液压动力源油路导通，安装架顶端设置有液压油箱，介入操作面板的一端设置有与油路选择阀所在油路相连通的进油快插接口和回油快插接口，进油快插接口和回油快插接口可用于连接外部的备用油源。

优选的，外接插头为可快速连接和断开的快速插头，快速插头与介入操作面板上的插头座可插拔配合。

优选的，外接插头的顶部固定连接有T形把手。

优选的，液压动力单元包括同轴串联的液压马达和液压泵，液压泵的吸油口通过第一出油管道连通于液压油箱底部开设的出油口，液压泵的出油口通过第二出油管道依次连通于油路选择阀、外接插头，且第二出油管道上安装有高压过滤器。

优选的，液压油箱包括由空气弹簧组成的腔体，腔体的两侧对称设有与安装架固定连接的立柱，立柱上套设有可上下滑动的弹簧套圈，弹簧套圈与液压油箱的腔体顶部固定连接。

本实用新型还提供一种水下工程作业级机器人，包括机器人主液压系统、与机器人主液压系统相连通的液压执行机构和应急介入装置，应急介入装置中的液压油路通过油路选择阀与机器人相对应的液压执行机构的油口连通。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提出一种可集成在水下工程作业级机器人上的应急介入装置，当机器人在水下作业时出现故障时，可在其他水下机器人的干预下操作应急介入装置的油路选择阀，将应急介入装置的液压油路快速与机器人主液压系统的执行机构连通，协助故障的机器人实现执行机构的复位，释放被约束的海底线缆和管道，减少因故障发生造成的线缆和管道损伤，可以大大缩短施工周期，降低施工运营成本。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本实用新型一种应急介入装置的正面结构示意图。

图2为本实用新型一种应急介入装置的背面结构示意图。

图3为本实用新型一种应急介入装置中液压原理示意图。

图中所示标号表示为：1、介入操作面板；2、油路选择阀；3、外接插头；4、进油快插接口；5、回油快插接口；6、液压油箱；7、液压动力单元；8、 高压过滤器；9、安装架；10、立柱；11、弹簧套圈。

具体实施方式

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

下面将结合具体实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

参阅图1至图3所示，本实用新型的结构为：一种应急介入装置，包括介入操作面板1、油路选择阀2、外接插头3、进油快插接口4、回油快插接口5、液压油箱6、液压动力单元7及安装架9，安装架9上固定设置有介入操作面板1，介入操作面板1上布置有油路选择阀2、插头座及插装于插头座内的外接插头3，油路选择阀2与插头座之间通过液压管道连通，外接插头3的一端与插头座所在的液压油路导通、另一端与外部的液压动力源油路导通，安装架9顶端设置有液压油箱6，介入操作面板1的一端设置有与油路选择阀2所在油路相连通的进油快插接口4和回油快插接口5，进油快插接口4和回油快插接口5可用于连接外部的备用油源，具体使用时，进油快插接口4和回油快插接口5可以用于连接外部的备用油源，无需在液压动力单元7启动时，即可利用外部备用油源进行陆地功能调试，也可用于在水下作业时，提供额外的驱动油液。

进一步的，外接插头3为可快速连接和断开的快速插头，快速插头与介入操作面板1上的插头座可插拔配合。插头座上具有配合孔，在快速插头插装于插头座的配合孔中时，外部的液压动力源与插头座所在液压油路导通。外接插头3插入插头座后，外部的液压动力源就可以液压动力单元7中的马达转动，进而带动液压泵输出油液至各个油路选择阀2。

进一步的，外接插头3的顶部固定连接有T形把手，通过设置T形把手为了便于其他前来进行干预的机器人夹持。

进一步的，液压动力单元7包括同轴串联的液压马达和液压泵，液压泵的吸油口通过第一出油管道连通于液压油箱6底部开设的出油口，液压泵的出油口通过第二出油管道依次连通于油路选择阀2、外接插头3，且第二出油管道上安装有高压过滤器8。具体的，通过液压马达带动液压泵的传动轴完成油泵的吸油和出油，液压马达和液压泵同轴串联，集成为一个组件，液压泵可为齿轮泵也可以为柱塞泵；通过设置高压过滤器8以保证液压系统的清洁度，防止应急介入装置油液中的杂质带入机器人主油液系统中。

进一步的，液压油箱6包括由空气弹簧组成的腔体，腔体的两侧对称设有与安装架9固定连接的立柱10，立柱10上套设有可上下滑动的弹簧套圈11，弹簧套圈11与液压油箱6的腔体顶部固定连接。该液压油箱6与应急介入装置集成于一体，可以依据需要搭载的水下作业级机器人结构，选择液压油箱6在应急介入装置中的安装位置。随着机器人工作水深的变化，以及外部温度的变化，引起液压油箱6的腔体容积发生变化，弹簧套圈11可以自适应调整在立柱10上的高度位置，从而使液压油箱6的容积可以进行跟随改变，达到油液压力补偿的目的。

本实用新型还提供一种水下工程作业级机器人，包括机器人主液压系统、与机器人主液压系统相连通的液压执行机构和应急介入装置，应急介入装置中的液压油路通过油路选择阀2与机器人相对应的液压执行机构的油口连通。具体使用时，在海底工程作业过程中，如果机器人发生控制或主液压系统故障，导致液压执行机构无法复位，可通过其他前来进行干预的机器人旋转油路选择阀2的操控手柄，使应急介入装置的液压油路与故障机器人对应的液压执行机构的液压油路导通，从而通过应急介入装置驱动故障机器人对应执行机构，释放被约束的海底线缆和管道。故障机器人相应执行机构复位完毕后，夹持在机器手的作业工具、线缆或管道被放置在海底，再将铺缆机器人整体吊出水面，从而避免铺缆机器人吊起时对线缆或管道的破坏。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (6)

1.一种应急介入装置，其特征在于：包括介入操作面板（1）、油路选择阀（2）、外接插头（3）、进油快插接口（4）、回油快插接口（5）、液压油箱（6）、液压动力单元（7）及安装架（9），所述安装架（9）上固定设置有介入操作面板（1），所述介入操作面板（1）上布置有油路选择阀（2）、插头座及插装于所述插头座内的外接插头（3），所述油路选择阀（2）与插头座之间通过液压管道连通，所述外接插头（3）的一端与插头座所在的液压油路导通、另一端与外部的液压动力源油路导通，所述安装架（9）顶端设置有液压油箱（6），所述介入操作面板（1）的一端设置有与油路选择阀（2）所在油路相连通的进油快插接口（4）和回油快插接口（5），所述进油快插接口（4）和回油快插接口（5）可用于连接外部的备用油源。

2.根据权利要求1所述的一种应急介入装置，其特征在于：所述外接插头（3）为可快速连接和断开的快速插头，所述快速插头与所述介入操作面板（1）上的插头座可插拔配合。

3.根据权利要求1所述的一种应急介入装置，其特征在于：所述外接插头（3）的顶部固定连接有T形把手。

4.根据权利要求1所述的一种应急介入装置，其特征在于：所述液压动力单元（7）包括同轴串联的液压马达和液压泵，所述液压泵的吸油口通过第一出油管道连通于液压油箱（6）底部开设的出油口，所述液压泵的出油口通过第二出油管道依次连通于油路选择阀（2）、外接插头（3），且第二出油管道上安装有高压过滤器（8）。

5.根据权利要求1所述的一种应急介入装置，其特征在于：所述液压油箱（6）包括由空气弹簧组成的腔体，所述腔体的两侧对称设有与安装架（9）固定连接的立柱（10），所述立柱（10）上套设有可上下滑动的弹簧套圈（11），所述弹簧套圈（11）与液压油箱（6）的腔体顶部固定连接。

6.一种水下工程作业级机器人，其特征在于：包括机器人主液压系统、与所述机器人主液压系统相连通的液压执行机构和如权利要求1-5任意一项所述的应急介入装置，所述应急介入装置中的液压油路通过油路选择阀（2）与机器人相对应的液压执行机构的油口连通。

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