專利名稱：水下機(jī)器人回收用牽引裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水下機(jī)器人回收領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種水下機(jī)器人回收用牽引裝置。
背景技術(shù)：
水下機(jī)器人是一種依靠自身攜帶能源進(jìn)行自主航行的水下平臺(tái)。由于受到海上風(fēng)浪的影響，水下機(jī)器人回收一直是一項(xiàng)比較困難的作業(yè)過(guò)程。目前，回收水下機(jī)器人主要是采用工作艇將其拖至母船附近，然后由工作人員在橡皮艇上進(jìn)行掛鉤的方法，這就增加了在高海況時(shí)回收的危險(xiǎn)性。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決水下機(jī)器人回收作業(yè)過(guò)程中受海況影響、危險(xiǎn)性高的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種水下機(jī)器人回收用牽引裝置。該牽引裝置可以減小風(fēng)浪對(duì)水下機(jī)器人回收的影響，為實(shí)現(xiàn)人員不下水回收接水下機(jī)器人創(chuàng)造條件。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括液壓絞車、箱體、回轉(zhuǎn)直梁、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰液壓缸、伸縮液壓缸及具有回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮三個(gè)自由度的牽引臂，其中箱體安裝在母船上，所述液壓絞車位于箱體內(nèi)，與水下機(jī)器人連接的牽引繩纜經(jīng)過(guò)牽引臂與所述液壓絞車相連；所述回轉(zhuǎn)直梁的一端與安裝在箱體上的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，另一端與所述牽引臂鉸接，所述伸縮液壓缸安裝在牽引臂上、驅(qū)動(dòng)牽引臂伸縮，所述俯仰液壓缸安裝在回轉(zhuǎn)直梁上，俯仰液壓缸的輸出端與牽引臂鉸接；在箱體內(nèi)設(shè)有為液壓絞車、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰液壓缸及伸縮液壓缸提供動(dòng)力的液壓站。其中所述牽引臂的一端與回轉(zhuǎn)直梁的另一端鉸接，牽引臂的另一端設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)；所述牽引繩纜穿過(guò)該緩沖機(jī)構(gòu)、經(jīng)過(guò)牽引臂上的滑輪組與所述液壓絞車上的繩索固接；所述緩沖機(jī)構(gòu)包括牽引繩導(dǎo)引環(huán)、導(dǎo)引環(huán)固定架、緩沖彈簧及連接件，其中牽引繩導(dǎo)引環(huán)安裝在導(dǎo)引環(huán)固定架上，所述導(dǎo)引環(huán)固定架安裝在緩沖彈簧的一端，所述緩沖彈簧的另一端通過(guò)連接件與牽引臂連接；所述牽引臂包括一級(jí)橫梁及相對(duì)滑動(dòng)地插在該一級(jí)橫梁內(nèi)的二級(jí)橫梁，所述伸縮液壓缸的一端鉸接在一級(jí)橫梁上，另一端鉸接在二級(jí)橫梁上，所述俯仰液壓缸的一端安裝在回轉(zhuǎn)直梁上，另一端與所述一級(jí)橫梁鉸接，所述一、二級(jí)橫梁在俯仰液壓缸的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)俯仰自由度；所述一級(jí)橫梁內(nèi)部的四角上均安裝有滑動(dòng)導(dǎo)軌，二級(jí)橫梁沿所述滑動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)一級(jí)橫梁在伸縮液壓缸的驅(qū)動(dòng)下往復(fù)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)伸縮自由度；所述一級(jí)橫梁的兩端上方分別設(shè)有中間滑輪及后端滑輪，二級(jí)橫梁位于一級(jí)橫梁外的一端上方設(shè)有前端滑輪，所述牽引繩纜依次經(jīng)過(guò)前端滑輪、中間滑輪及后端滑輪；所述伸縮液壓缸、一級(jí)橫梁及二級(jí)橫梁相互平行；所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、回轉(zhuǎn)軸組件、主動(dòng)齒輪及被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪，其中回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)安裝在所述箱體內(nèi)、由所述液壓站提供動(dòng)力，該回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的輸出端連接有主動(dòng)齒輪，所述被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪通過(guò)回轉(zhuǎn)軸組件安裝在箱體上、與所述主動(dòng)、齒輪嚙合傳動(dòng)，所述回轉(zhuǎn)直梁的一端與回轉(zhuǎn)軸組件相連，通過(guò)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述牽引臂的回轉(zhuǎn)自由度；所述回轉(zhuǎn)軸組件包括直梁轉(zhuǎn)接件，回轉(zhuǎn)軸、上軸承蓋、軸承、軸承座及下軸承蓋，其中軸承座安裝在箱體上表面上，所述回轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)軸承安裝在軸承座內(nèi)，另一端通過(guò)直梁轉(zhuǎn)接件與所述回轉(zhuǎn)直梁的一端相連接，所述被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪安裝在回轉(zhuǎn)軸上；所述軸承座的上下兩端分別設(shè)有上軸承蓋及下軸承蓋；所述回轉(zhuǎn)軸的一端分別安裝有推力調(diào)心軸承及圓錐滾子軸承，回 轉(zhuǎn)軸一端端部安裝有軸承預(yù)緊拉蓋，該軸承預(yù)緊拉蓋與所述圓錐滾子軸承內(nèi)圈之間通過(guò)拉緊螺釘拉緊；所述箱體上安裝有齒輪箱罩，所述主動(dòng)齒輪及被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪均位于該齒輪箱罩內(nèi)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為I.本實(shí)用新型的牽引臂具有回轉(zhuǎn)、俯仰及伸縮三個(gè)自由度，回收母船可通過(guò)本實(shí)用新型牽引水下機(jī)器人，使其在水面上與母船同向同速航行，然后在此狀態(tài)下進(jìn)行回收作業(yè)。這樣就可以有效地克服風(fēng)浪對(duì)水下機(jī)器人回收的影響，降低水下機(jī)器人和起吊裝置對(duì)接的難度，減小回收作業(yè)過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)。2.本實(shí)用新型在牽引臂頭部設(shè)置了緩沖機(jī)構(gòu)，可以緩沖牽引過(guò)程中由于波浪對(duì)水下機(jī)器人的沖擊力量，減小受力構(gòu)件和繩纜所承受的應(yīng)力，提高牽引過(guò)程的安全性和可靠性。3.本實(shí)用新型在牽引臂上設(shè)置了三個(gè)定滑輪，用于引導(dǎo)牽引繩的運(yùn)動(dòng)，從而方便液壓絞車對(duì)牽引繩纜的收放。4.本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用較大的被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪帶動(dòng)牽引臂旋轉(zhuǎn)，可以有效地減小回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)所需輸出轉(zhuǎn)矩并降低旋轉(zhuǎn)速度。5.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，功能齊全，易于操作。

圖I為本實(shí)用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖2為本實(shí)用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖之二(去除齒輪箱罩和箱體右側(cè)壁)；圖3為本實(shí)用新型緩沖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1為固定底座,2為緩沖機(jī)構(gòu),3為箱體,4為箱體上端面,5為齒輪箱罩,6為俯仰液壓缸，7為回轉(zhuǎn)直梁，8為一級(jí)橫梁，9為伸縮液壓缸，10為二級(jí)橫梁，11為牽引繩纜，12為操作面板，13為前端滑輪,14為中間滑輪,15為后端滑輪,16為固定銷軸，17為被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪，18為主動(dòng)齒輪，19為回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)，20為回轉(zhuǎn)軸組件，21為液壓站，22為液壓絞車，23為牽引繩導(dǎo)引環(huán)，24為導(dǎo)引環(huán)固定架，25為緩沖彈簧，26為連接件，27為固定螺栓，28為直梁轉(zhuǎn)接件，29為回轉(zhuǎn)軸，30為上軸承蓋，31為推力調(diào)心軸承，32為軸承座，33為圓錐滾子軸承，34為軸承預(yù)緊拉蓋,35為拉緊螺釘,36為下軸承蓋。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。如圖I、圖2所示，本實(shí)用新型包括固定底座I、緩沖機(jī)構(gòu)2、箱體3、俯仰液壓缸6、回轉(zhuǎn)直梁7、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮液壓缸9、液壓絞車22及具有回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮三個(gè)自由度的牽引臂，其中箱體3通過(guò)固定底座I安裝在母船上，固定底座I預(yù)先和母船甲板焊接，然后將包括箱體3在內(nèi)的整個(gè)牽引裝置和固定底座I通過(guò)螺栓相連接，這樣使得本實(shí)用新型的牽引裝置和母船實(shí)現(xiàn)了可靠的連接，在盡量減小對(duì)母船的改動(dòng)情況下提高了牽引過(guò)程中的安全性。箱體3上設(shè)置有操作面板12，用于集中安置本實(shí)用新型各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制按鈕，在操作面板12下設(shè)置有相應(yīng)的控制元器件，通過(guò)控制各相關(guān)閥體來(lái)控制各自由度的運(yùn)動(dòng)與停止；本實(shí)用新型的操作面板12為現(xiàn)有技術(shù)。液壓絞車22安裝在箱體3內(nèi)，與水下機(jī)器人連接的牽引繩纜11經(jīng)過(guò)牽引臂上的滑輪組與所述液壓絞車22相連?；剞D(zhuǎn)直梁7的一端與安裝在箱體3上的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，另一端通過(guò)固定銷軸16與所述牽引臂鉸接；本實(shí)用新型的牽引臂具有回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮三個(gè)自由度，牽引臂包括一級(jí)橫梁8及二級(jí)橫梁10，一級(jí)橫梁8內(nèi)部的四角上均安裝有滑動(dòng)導(dǎo)軌，二級(jí)橫梁10相對(duì)滑動(dòng)地插在該一級(jí)橫梁8內(nèi)，可在一級(jí)橫梁8內(nèi)沿滑動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)；一級(jí)橫梁8的一端通過(guò)固定銷軸16與回轉(zhuǎn)直梁7的另一端鉸接，二級(jí)橫梁10由一級(jí)橫梁8的另一端插入。伸縮液壓缸9的一端鉸接在一級(jí)橫梁8上，另一端鉸接在二級(jí)橫梁10上，并且伸縮液壓缸9、一級(jí)橫梁8及二級(jí)橫梁10相互平行，伸縮液壓缸9直接帶動(dòng)二級(jí)橫梁10在一級(jí)橫梁8內(nèi)部滑動(dòng)、實(shí) 現(xiàn)牽引臂的伸縮自由度。俯仰液壓缸6的一端安裝在回轉(zhuǎn)直梁7上，另一端與所述一級(jí)橫梁8鉸接，俯仰液壓缸6與一級(jí)橫梁8之間傾斜連接，所述一、二級(jí)橫梁8、10在俯仰液壓缸6的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)俯仰液壓缸6的伸縮運(yùn)動(dòng)使得該運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為牽引臂的俯仰運(yùn)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)牽引臂的俯仰自由度。 如圖3所示，在二級(jí)橫梁10的頭部設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)2，用于緩沖牽弓I過(guò)程中由于波浪對(duì)水下機(jī)器人的沖擊力量，減小和緩沖受力構(gòu)件和繩纜所承受的應(yīng)力，提高牽引過(guò)程的安全性和可靠性；該緩沖機(jī)構(gòu)2包括牽引繩導(dǎo)引環(huán)23、導(dǎo)引環(huán)固定架24、緩沖彈簧25及連接件26，其中牽引繩導(dǎo)引環(huán)23與導(dǎo)引環(huán)固定架24通過(guò)螺釘固接，而導(dǎo)引環(huán)固定架24焊接在緩沖彈簧25的一端，所述緩沖彈簧25的另一端與連接件26焊接，通過(guò)連接件26與二級(jí)橫梁10通過(guò)螺釘固接。在一級(jí)橫梁8和二級(jí)橫梁10上設(shè)置有三個(gè)定滑輪，用于引導(dǎo)牽引繩纜11的運(yùn)動(dòng)，從而方便液壓絞車22對(duì)牽引繩纜11的收放；一級(jí)橫梁8的兩端上方分別設(shè)有中間滑輪14及后端滑輪15，二級(jí)橫梁10位于一級(jí)橫梁8外的一端上方設(shè)有前端滑輪13，所述牽引繩纜11穿過(guò)緩沖機(jī)構(gòu)2頭部的牽引繩導(dǎo)引環(huán)23，然后依次經(jīng)過(guò)前端滑輪13、中間滑輪14及后端滑輪15，再與液壓絞車22上的繩索固接，牽引繩纜11由三個(gè)滑輪導(dǎo)向。如圖4所示，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)19、回轉(zhuǎn)軸組件20、主動(dòng)齒輪18及被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪17，其中回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)19安裝在所述箱體3內(nèi)，該回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)19的輸出端連接有主動(dòng)齒輪18，所述被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪17通過(guò)回轉(zhuǎn)軸組件20安裝在箱體3上、與所述主動(dòng)齒輪18嚙合傳動(dòng)，所述回轉(zhuǎn)直梁7的一端與回轉(zhuǎn)軸組件20相連，通過(guò)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)19的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述牽引臂的回轉(zhuǎn)自由度。回轉(zhuǎn)軸組件20包括直梁轉(zhuǎn)接件28，回轉(zhuǎn)軸29、上軸承蓋30、推力調(diào)心軸承31、軸承座32、圓錐滾子軸承33、軸承預(yù)緊拉蓋34、拉緊螺釘35及下軸承蓋36，其中軸承座32通過(guò)螺釘固接在箱體上表面4上，所述回轉(zhuǎn)軸29的一端分別安裝有推力調(diào)心軸承31及圓錐滾子軸承33，回轉(zhuǎn)軸29的一端通過(guò)推力調(diào)心軸承31及圓錐滾子軸承33安裝在軸承座32內(nèi)，另一端通過(guò)直梁轉(zhuǎn)接件28與所述回轉(zhuǎn)直梁7的一端由固定螺栓27固接，被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪17安裝在回轉(zhuǎn)軸29上；所述軸承座32的上下兩端分別設(shè)有上軸承蓋30及下軸承蓋36?；剞D(zhuǎn)軸29 —端端部安裝有軸承預(yù)緊拉蓋34，該軸承預(yù)緊拉蓋34與所述圓錐滾子軸承33內(nèi)圈之間通過(guò)拉緊螺釘35拉緊，用于提供推力調(diào)心軸承31及圓錐滾子軸承33之間的預(yù)緊力并將回轉(zhuǎn)軸29進(jìn)行軸向固定。箱體3上安裝有齒輪箱罩5，所述主動(dòng)齒輪18及被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪17均位于該齒輪箱罩5內(nèi)。牽引臂的回轉(zhuǎn)需要克服水下機(jī)器人牽引過(guò)程的阻力和波浪造成的波浪力。本實(shí)用新型采用較大的被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪17帶動(dòng)牽引臂，可以有效地減小回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)19所需輸出轉(zhuǎn)矩并降低旋轉(zhuǎn)速度。在箱體3內(nèi)設(shè)有為液壓絞車22、回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)19、俯仰液壓缸6及伸縮液壓缸9提供動(dòng)力的液壓站21，液壓站21用以提供各液壓馬達(dá)和液壓缸的液壓源，為各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初級(jí)源動(dòng)力。液壓站采用母船電力系統(tǒng)供電。本實(shí)用新型通過(guò)控制牽引臂的回轉(zhuǎn)使得牽引臂轉(zhuǎn)向母船外側(cè)，通過(guò)液壓絞車22調(diào)整牽引繩纜11的長(zhǎng)度，控制水下機(jī)器人相對(duì)與母船的位置，通過(guò)母船以設(shè)定航速航行來(lái) 實(shí)現(xiàn)對(duì)水下機(jī)器人的同步牽引，通過(guò)控制牽引臂的伸縮來(lái)調(diào)整水下機(jī)器人和母船之間的距 離，通過(guò)調(diào)節(jié)牽引臂的俯仰來(lái)調(diào)整牽引臂對(duì)水下機(jī)器人牽引力的方向，使得牽引力盡量和水平面平行，以適應(yīng)不同的母船側(cè)舷高度，通過(guò)控制液壓絞車22收放牽引繩纜11可調(diào)整水下機(jī)器人和牽引裝置之間的距離，從而調(diào)整水下機(jī)器人在母船側(cè)舷的位置，以便進(jìn)行后續(xù)的回收對(duì)接作業(yè)。本實(shí)用新型的工作原理為水下機(jī)器人使命任務(wù)完成后通過(guò)遙控從頭部彈出一帶浮力材料的牽引繩纜，母船工作人員將牽引繩纜11通過(guò)撈繩器打撈回母船；通過(guò)操作面板12上回轉(zhuǎn)按鍵使得牽引臂轉(zhuǎn)到和母船側(cè)舷平行并通過(guò)伸縮液壓缸9使二級(jí)橫梁10處于縮回狀態(tài)，將水下機(jī)器人頭部牽引繩纜穿過(guò)緩沖機(jī)構(gòu)頭部的牽引繩導(dǎo)引環(huán)23，然后將水下機(jī)器人牽引繩纜和牽引裝置上的牽引繩纜11相互聯(lián)結(jié)，通過(guò)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)19驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)直梁7旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)牽引臂、使?fàn)恳凵煜蚰复鈧?cè)舷，通過(guò)控制伸縮液壓缸9的伸縮量來(lái)調(diào)整水下機(jī)器人和母船之間的側(cè)向距離，通過(guò)控制俯仰液壓缸6的伸縮量來(lái)控制牽引臂對(duì)水下機(jī)器人牽引力的方向，最后通過(guò)控制液壓絞車22來(lái)調(diào)整水下機(jī)器人和牽引臂頭部之間的距離，以配合水下機(jī)器人后續(xù)回收對(duì)接和起吊的需要。牽引臂的回轉(zhuǎn)是通過(guò)如下過(guò)程實(shí)現(xiàn)的回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)19旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)主動(dòng)齒輪18旋轉(zhuǎn)；主動(dòng)齒輪18則帶動(dòng)被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪17旋轉(zhuǎn)；由于被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪17和回轉(zhuǎn)軸29通過(guò)鍵連接，故被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪17的回轉(zhuǎn)會(huì)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軸29 —起回轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)軸29的轉(zhuǎn)動(dòng)則帶動(dòng)了直梁轉(zhuǎn)接件28的回轉(zhuǎn)；直梁轉(zhuǎn)接件28和回轉(zhuǎn)直梁7通過(guò)法蘭連接，故直梁轉(zhuǎn)接件28的回轉(zhuǎn)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)直梁7的回轉(zhuǎn)并直接帶動(dòng)了整個(gè)牽引臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)軸29底部分別安放有推力調(diào)心軸承31和圓錐滾子軸承33兩部軸承，用來(lái)承受牽引過(guò)程中產(chǎn)生的彎矩和向下的壓力，減小回轉(zhuǎn)軸29在回轉(zhuǎn)過(guò)程中的摩擦和磨損。回轉(zhuǎn)軸29最底部安裝軸承預(yù)緊拉蓋34，軸承預(yù)緊拉蓋34用拉緊螺釘35和圓錐滾子軸承33內(nèi)圈拉緊，用于提供兩軸承之間的預(yù)緊力并將回轉(zhuǎn)軸29進(jìn)行軸向的固定。兩軸承安放在軸承座32中，軸承座通過(guò)螺釘固定在箱體上端面4上。在推力調(diào)心軸承31上方安裝有上軸承蓋30，在圓錐滾子軸承33下方安裝有下軸承蓋36用于防止塵土或海水進(jìn)入回轉(zhuǎn)軸系。在一級(jí)橫梁8和二級(jí)橫梁10之間安裝有伸縮液壓缸9，且伸縮液壓缸9和兩橫梁平行，兩端分別和一級(jí)橫梁8和二級(jí)橫梁10通過(guò)絞接連接。在一級(jí)橫梁8內(nèi)部的四角上安裝滑動(dòng)導(dǎo)軌，二級(jí)橫梁10則可以在一級(jí)橫梁8內(nèi)部滑動(dòng)，故當(dāng)伸縮液壓缸9在液壓站的帶動(dòng)下伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)可帶動(dòng)二級(jí)橫梁10在一級(jí)橫梁8的伸縮運(yùn)動(dòng)。在一級(jí)橫梁8和回轉(zhuǎn)直梁7之間以設(shè)定角度安裝俯仰液壓缸6，且一級(jí)橫梁8和回轉(zhuǎn)直梁7通過(guò)固定銷軸16實(shí)現(xiàn)連接，故一級(jí)橫梁8和回轉(zhuǎn)直梁7之間可以相互轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)俯仰液壓缸6做伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)便帶動(dòng)一級(jí)橫梁8的俯仰運(yùn)動(dòng)，并使得牽引臂實(shí)現(xiàn)了俯仰運(yùn)動(dòng)。水下機(jī)器人頭部牽引繩穿過(guò)牽引繩導(dǎo)引環(huán)23后和液壓絞車22上的牽引繩纜11聯(lián)結(jié)，然后將繩纜放在由前端滑輪13、中間滑輪14和后端滑輪15所組成的滑輪組上，由滑輪組進(jìn)行繩纜收放過(guò)程的導(dǎo)向。液壓絞車22上的牽引繩纜11 一端和液壓絞車22絞盤(pán)相固連，另一端和水下機(jī)器人頭部的牽引繩聯(lián)結(jié)，當(dāng)液壓絞車22絞盤(pán)在液壓馬達(dá)的帶動(dòng)下以設(shè)定方向旋轉(zhuǎn)則繩纜纏繞在絞盤(pán)上，以縮短水下機(jī)器人和牽引臂之間的距離；反之，當(dāng)絞車 以相反方向旋轉(zhuǎn)則放松繩纜，使水下機(jī)器人和牽引臂之間的距離增加；通過(guò)控制液壓絞車22的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)控制牽弓I繩纜的收放，從而控制水下機(jī)器人和牽弓I臂之間的距離。在箱體上端面4上安裝齒輪箱罩5，將主動(dòng)齒輪18和被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪17整體罩住，減少塵土及水霧等對(duì)齒輪的影響，也提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。牽引裝置頭部安裝了緩沖機(jī)構(gòu)2，當(dāng)水下機(jī)器人在牽引過(guò)程中遇到波浪的干擾而在水下機(jī)器人上產(chǎn)生向后的波浪力，而在牽引繩上產(chǎn)生向后下方的瞬時(shí)牽引力，這個(gè)牽引力會(huì)使緩沖彈簧25向后下方變形，從而減小牽引繩11上所承受的由于波浪造成的沖擊力。當(dāng)航行器穿過(guò)波浪后，波浪力減小，緩沖彈簧25恢復(fù)原形?；厥漳复赏ㄟ^(guò)本實(shí)用新型牽引水下機(jī)器人，使其在水面上與母船同向同速航行，然后在此狀態(tài)下進(jìn)行回收作業(yè)。這樣就可以有效地克服風(fēng)浪對(duì)水下機(jī)器人回收的影響，降低水下機(jī)器人和起吊裝置對(duì)接的難度，減小回收作業(yè)過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)。
權(quán)利要求1.一種水下機(jī)器人回收用牽引裝置，其特征在于包括液壓絞車(22)、箱體(3)、回轉(zhuǎn)直梁(7)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰液壓缸(6)、伸縮液壓缸(9)及具有回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮三個(gè)自由度的牽引臂，其中箱體(3)安裝在母船上，所述液壓絞車(22)位于箱體(3)內(nèi)，與水下機(jī)器人連接的牽引繩纜(11)經(jīng)過(guò)牽引臂與所述液壓絞車(22)相連；所述回轉(zhuǎn)直梁(7)的一端與安裝在箱體(3)上的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，另一端與所述牽引臂鉸接，所述伸縮液壓缸(9)安裝在牽引臂上、驅(qū)動(dòng)牽引臂伸縮，所述俯仰液壓缸(6)安裝在回轉(zhuǎn)直梁(7)上，俯仰液壓缸(6)的輸出端與牽引臂鉸接；在箱體(3)內(nèi)設(shè)有為液壓絞車(22)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰液壓缸(6)及伸縮液壓缸(9)提供動(dòng)力的液壓站(21)。
2.按權(quán)利要求I所述的水下機(jī)器人回收用牽引裝置，其特征在于所述牽引臂的一端與回轉(zhuǎn)直梁的另一端鉸接，牽引臂的另一端設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)(2);所述牽引繩纜(11)穿過(guò)該 緩沖機(jī)構(gòu)(2)、經(jīng)過(guò)牽引臂上的滑輪組與所述液壓絞車(22)上的繩索固接。
3.按權(quán)利要求2所述的水下機(jī)器人回收用牽引裝置，其特征在于所述緩沖機(jī)構(gòu)(2)包括牽引繩導(dǎo)引環(huán)(23)、導(dǎo)引環(huán)固定架(24)、緩沖彈簧(25)及連接件(26)，其中牽引繩導(dǎo)引環(huán)(23)安裝在導(dǎo)引環(huán)固定架(24)上，所述導(dǎo)引環(huán)固定架(24)安裝在緩沖彈簧(25)的一端，所述緩沖彈簧(25)的另一端通過(guò)連接件(26)與牽引臂連接。
4.按權(quán)利要求1、2或3所述的水下機(jī)器人回收用牽引裝置，其特征在于所述牽引臂包括一級(jí)橫梁(8)及相對(duì)滑動(dòng)地插在該一級(jí)橫梁(8)內(nèi)的二級(jí)橫梁(10)，所述伸縮液壓缸(9)的一端鉸接在一級(jí)橫梁(8)上，另一端鉸接在二級(jí)橫梁(10)上，所述俯仰液壓缸(6)的一端安裝在回轉(zhuǎn)直梁(7)上，另一端與所述一級(jí)橫梁(8)鉸接，所述一、二級(jí)橫梁(8、10)在俯仰液壓缸￠)的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)俯仰自由度。
5.按權(quán)利要求4所述的水下機(jī)器人回收用牽引裝置，其特征在于所述一級(jí)橫梁(8)內(nèi)部的四角上均安裝有滑動(dòng)導(dǎo)軌，二級(jí)橫梁(10)沿所述滑動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)一級(jí)橫梁(8)在伸縮液壓缸(9)的驅(qū)動(dòng)下往復(fù)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)伸縮自由度。
6.按權(quán)利要求4所述的水下機(jī)器人回收用牽引裝置，其特征在于所述一級(jí)橫梁(8)的兩端上方分別設(shè)有中間滑輪(14)及后端滑輪(15)，二級(jí)橫梁(10)位于一級(jí)橫梁(8)外的一端上方設(shè)有前端滑輪(13)，所述牽引繩纜(11)依次經(jīng)過(guò)前端滑輪(13)、中間滑輪(14)及后端滑輪(15);所述伸縮液壓缸(9)、一級(jí)橫梁(8)及二級(jí)橫梁(10)相互平行。
7.按權(quán)利要求I或2所述的水下機(jī)器人回收用牽引裝置，其特征在于所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(19)、回轉(zhuǎn)軸組件(20)、主動(dòng)齒輪(18)及被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪(17)，其中回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(19)安裝在所述箱體(3)內(nèi)、由所述液壓站(21)提供動(dòng)力，該回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(19)的輸出端連接有主動(dòng)齒輪(18)，所述被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪(17)通過(guò)回轉(zhuǎn)軸組件(20)安裝在箱體(3)上、與所述主動(dòng)齒輪(18)嚙合傳動(dòng)，所述回轉(zhuǎn)直梁(7)的一端與回轉(zhuǎn)軸組件(20)相連，通過(guò)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)(19)的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述牽引臂的回轉(zhuǎn)自由度。
8.按權(quán)利要求7所述的水下機(jī)器人回收用牽引裝置，其特征在于所述回轉(zhuǎn)軸組件(20)包括直梁轉(zhuǎn)接件(28)，回轉(zhuǎn)軸(29)、上軸承蓋(30)、軸承、軸承座(32)及下軸承蓋(36)，其中軸承座(32)安裝在箱體上表面(4)上，所述回轉(zhuǎn)軸(29)的一端通過(guò)軸承安裝在軸承座(32)內(nèi)，另一端通過(guò)直梁轉(zhuǎn)接件(28)與所述回轉(zhuǎn)直梁(7)的一端相連接，所述被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪(17)安裝在回轉(zhuǎn)軸(29)上；所述軸承座(32)的上下兩端分別設(shè)有上軸承蓋(30)及下軸承蓋(36)。
9.按權(quán)利要求8所述的水下機(jī)器人回收用牽引裝置，其特征在于所述回轉(zhuǎn)軸(29)的一端分別安裝有推力調(diào)心軸承(31)及圓錐滾子軸承(33)，回轉(zhuǎn)軸(29) —端端部安裝有軸承預(yù)緊拉蓋(34)，該軸承預(yù)緊拉蓋(34)與所述圓錐滾子軸承(33)內(nèi)圈之間通過(guò)拉緊螺釘(35)拉緊。
10.按權(quán)利要求7所述的水下機(jī)器人回收用牽引裝置，其特征在于所述箱體(3)上安裝有齒輪箱罩(5)，所述主動(dòng)齒輪(18)及被動(dòng)回轉(zhuǎn)齒輪(17)均位于該齒輪箱罩(5)內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于水下機(jī)器人回收領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種水下機(jī)器人回收用牽引裝置，包括液壓絞車、箱體、回轉(zhuǎn)直梁、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰液壓缸、伸縮液壓缸及具有回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮三個(gè)自由度的牽引臂，其中箱體安裝在母船上，液壓絞車位于箱體內(nèi)，與水下機(jī)器人連接的牽引繩纜經(jīng)過(guò)牽引臂與液壓絞車相連；回轉(zhuǎn)直梁的一端與安裝在箱體上的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，另一端與牽引臂鉸接，伸縮液壓缸安裝在牽引臂上、驅(qū)動(dòng)牽引臂伸縮，俯仰液壓缸安裝在回轉(zhuǎn)直梁上，俯仰液壓缸的輸出端與牽引臂鉸接；在箱體內(nèi)設(shè)有為液壓絞車、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、俯仰液壓缸及伸縮液壓缸提供動(dòng)力的液壓站。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、功能齊全、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B63C7/16GK202379065SQ201120556010
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者徐會(huì)希, 林揚(yáng), 武建國(guó), 王雷, 鄭榮 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所