一种水下运载器间的搭载对接装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种水下运载器间的搭载对接装置，是一种能够在水下使小型载人运载器与大型运载器建立运输通道和可靠机械连接，并在运载器的回收对接阶段提供机械辅助的搭载对接装置。所述装置包括基于“死点”自锁的搭载机构和“杆‑锥”式对接机构以及对接裙通过对装置具体结构和安装布置的优化设计，使水下运载器在机械连接的基础上增加干式运输通道，并提高小型水下运载器在搭载、回收和布放阶段的可靠性和自动化程度。

An on-board docking device between underwater vehicles

【技术实现步骤摘要】
一种水下运载器间的搭载对接装置
本专利技术涉及一种水下运载器间的搭载对接装置，用于水下大型运载器对小型运载器的搭载、运输、对接和布放。
技术介绍
中国专利库中可以检索到类似本专利提供的这种专门用于小型水下载人运载器搭载对接的装置，但其结构组成和行为方式均与本专利不同。中国专利CN108502129A提供了一种适用于水下运动目标捕获与对接的可搭载式装置。与本专利不同，该专利包括机械臂、导向罩捕获单元、光源引导单元和对接单元，与本专利的搭载机构和对接机构不同。该专利设计为主动使用机械手对水下目标进行捕获，并动通过插头的形式，用于对水下运动目标所配备的对接插座相互精确对接，与本专利小型水下运载器主动对接大型运载器，采用“背驮式”“杆-锥”对接锁紧机构不同。该专利目的为特定目标的捕获，与本专利用于水下大型运载器对小型运载器的搭载、运输、对接和布放并建立通道连接不同。本专利技术涉及一种用于水下大型运载器对小型运载器的搭载、回收和布放的小型水下载人运载器搭载对接装置，该装置由搭载机构和对接机构组成，分别安装在蛙人运载器和运输母平台上，用于完成两者之间的机械对接、对接保持和分离，同时完成导向校正、构筑干式通道、密封等工作，使运载器的搭载运输和布放回收过程更加稳定，自动化程度更高，适用条件更广。中国专利库中可以检索到类似本专利提供的这种专门用于小型水下载人运载器搭载对接的装置，但其结构组成和行为方式均与本专利不同。中国专利CN108502129A提供了一种适用于水下运动目标捕获与对接的可搭载式装置。与本专利不同，该专利包括机械臂、导向罩捕获单元、光源引导单元和对接单元，与本专利的搭载机构和对接机构不同。该专利设计为主动使用机械手对水下目标进行捕获，并动通过插头的形式，用于对水下运动目标所配备的对接插座相互精确对接，与本专利小型水下运载器主动对接大型运载器，采用“背驮式”“杆-锥”对接锁紧机构不同。该专利目的为特定目标的捕获，与本专利用于水下大型运载器对小型运载器的搭载、运输、对接和布放并建立通道连接不同。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种水下运载器间的搭载对接装置，是能够在水下使小型载人运载器与大型运载器建立运输通道和可靠机械连接，并在运载器的回收对接阶段提供机械辅助的搭载对接装置。通过对装置具体结构和安装布置的优化设计，提高小型水下运载器在搭载、回收和布放阶段的可靠性和自动化程度。本专利技术的目的是这样实现的：包括设置在大型水下运载器上的对接裙、设置在大型水下运载器与小型水下运载器间的搭载机构和杆锥式对接机构，所述搭载机构至少有4个且互相垂直设置在对接裙的周围，所述杆锥式对接机构至少有两个且与对接裙的中心位于同一直线上，搭载机构提供所有平移约束和对应法线方向的旋转约束，杆锥式对接机构保证了对接裙的对中性。本专利技术还包括这样一些结构特征：1.所述搭载机构包括设置在小型水下运载器下端的捕获架、设置在捕获架下端的锁紧耳轴、设置在大型水下运载器上的搭载底座、设置在搭载底座上的曲柄、与曲柄铰接的姿态连杆、铰接在搭载底座上的摇杆、与摇杆端部铰接的预紧连杆、铰接在搭载底座上的卡爪，预紧连杆的端部与卡爪连接，姿态连杆的端部铰接在摇杆的中间位置，曲柄由驱动电机驱动，所述锁紧耳轴与搭载底座接触且与卡爪配合实现锁紧。2.曲柄的驱动端部还设置有手动操作接口结构。3.所述摇杆的活塞筒内设置有提供预紧力的碟簧组。4.搭载底座与锁紧耳轴接触处设置有V形导向槽。5.所述杆锥式对接机构包括与小型运载器铰接的杆组件总成、与杆组件总成铰接的姿态连杆、与姿态连杆铰接的结构连杆、与结构连杆铰接的动作筒、设置在大型运载器上的接受锥部分，所述结构筒、结构连杆均铰接在小型运载器上，所述杆组件总成包括壳体、设置在壳体上的驱动电机、安装在驱动电机输出端与壳体上的同步带机构、与同步带输出带轮轴连接的丝杠、安装在丝杠上的滑块、与滑块固连的活塞杆、设置在活塞杆端部的球头，所述接收锥部分包括设置在大型水下运载器上锥形接收罩、设置在大型水下运载器内的电磁铁、设置在电磁铁中间的电磁动作杆、设置在电磁动作杆上端部的驱动滑块、铰接在大型运载器上的三个弧形卡爪，驱动滑块上设置有与三个弧形卡爪形配合斜面，弧形卡爪与大型运载器铰接处还设置有卡簧。6.电磁铁通电，吸引电磁动作杆向上移动，驱动滑块随之上移，在斜面的作用下驱动弧形卡爪向内旋转，锁紧球头；电磁铁断电，电磁动作杆和驱动滑块失去驱动力，弧形卡爪在销轴处卡簧的作用下反向旋转，在放开球头的同时，驱动电磁动作杆和驱动滑块下移，回到初始状态。7.所述搭载机构有四个，且两两垂直布置，所述杆锥式对接机构有两个。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术提供了一种自动化程度更高，稳定性更好的水下运载器对接结构，能够在不需要人工直接干预的情况下进行运载器的回收、运载和布放，极大地减少了各类水下运载器回收、运载和布放的限制条件。2.本专利技术可在两水下运载器之间建立干式运输通道，完成人员或物品的相互传送。3.搭载装置采用了卡爪耳轴锁紧方式，卡爪结构由具有自锁特性的连杆机构组成，利用其死点特性配合实现对运载器的可靠锁定。4.摇杆内部的组合碟簧可以提供足够的预紧力，保证了对接装置锁定状态下的结构强度。5.装置还设计有手动锁紧/解锁接口，可在驱动电机故障时由操作人员手动操作，使得故障发生时能第一时间解除锁定，大大提高了装置的安全性。6.搭载底座在与锁紧耳轴接触部分设计有小尺寸V形导向槽，能够为运载器在对接时提供额外的导向能力。7.对接装置采用“杆-锥”结构，能够利用杆端球头与锥面的一系列碰撞过程对运载器的位置和航向进行校正。8.液压动力的连杆机构能够使“杆”组件在非工作状态下收回至运载器底部空间，减小了“杆”组件对运载器航行过程中的阻力。附图说明图1a和图1b分别是小型水下载人运载器搭载对接装置总体结构示意图一和二；图2是搭载机构的结构示意图(去除搭载底座)；图3是搭载机构的搭载过程的结构示意图(完整连接)；图4是“杆”组件的结构示意图(去除部件部分外壳)；图5是对接杆装置收放过程的结构示意图；图6是“杆-锥”式对接机构对接过程的结构示意图；图7是对接裙的结构示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。结合图1a至图7，本专利技术的目的是这样实现的：包括基于“死点”自锁的搭载机构和“杆-锥”式对接机构以及对接裙，所述搭载机构包括不少于四组的搭载底座、锁紧耳轴、捕获架、曲柄摇杆和卡爪，所述搭载底座通过螺钉固定在运输母艇上部对接甲板，位于整流罩内部，作为搭载装置的机座为驱动曲柄和各连杆提供支撑，所述锁紧耳轴上端通过销轴与捕获架相连，所述曲柄摇杆机构由曲柄、摇杆、姿态连杆和预紧连杆组成，曲柄和摇杆通过螺钉与搭载底座连接，姿态连杆连接曲柄与摇杆，预紧连杆连接在摇杆的一端，所述卡爪连接在搭载底座和预紧连杆的另一端。所述“杆-锥”式对接机构由至少两组“对接杆”装置和“接收锥”装置组成，所述“对接杆”装置由连杆连接“杆”组件和小型水下运载器，并由动作筒提供动力调整姿态，“杆”组件内部有驱动电机驱动丝杠滑块，顶部固连球头结构，所述“接收锥”装置固定在运输母艇上，主体为“锥”形接收罩，接收罩底部安装电磁铁和电磁动作杆，杆顶部连接驱动滑块，滑块外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下运载器间的搭载对接装置，其特征在于：包括设置在大型水下运载器上的对接裙、设置在大型水下运载器与小型水下运载器间的搭载机构和杆锥式对接机构，所述搭载机构至少有4个且互相垂直设置在对接裙的周围，所述杆锥式对接机构至少有两个且与对接裙的中心位于同一直线上，搭载机构提供所有平移约束和对应法线方向的旋转约束，杆锥式对接机构保证了对接裙的对中性。

【技术特征摘要】
1.一种水下运载器间的搭载对接装置，其特征在于：包括设置在大型水下运载器上的对接裙、设置在大型水下运载器与小型水下运载器间的搭载机构和杆锥式对接机构，所述搭载机构至少有4个且互相垂直设置在对接裙的周围，所述杆锥式对接机构至少有两个且与对接裙的中心位于同一直线上，搭载机构提供所有平移约束和对应法线方向的旋转约束，杆锥式对接机构保证了对接裙的对中性。2.根据权利要求1所述的一种水下运载器间的搭载对接装置，其特征在于：所述搭载机构包括设置在小型水下运载器下端的捕获架、设置在捕获架下端的锁紧耳轴、设置在大型水下运载器上的搭载底座、设置在搭载底座上的曲柄、与曲柄铰接的姿态连杆、铰接在搭载底座上的摇杆、与摇杆端部铰接的预紧连杆、铰接在搭载底座上的卡爪，预紧连杆的端部与卡爪连接，姿态连杆的端部铰接在摇杆的中间位置，曲柄由驱动电机驱动，所述锁紧耳轴与搭载底座接触且与卡爪配合实现锁紧。3.根据权利要求2所述的一种水下运载器间的搭载对接装置，其特征在于：曲柄的驱动端部还设置有手动操作接口结构。4.根据权利要求2或3所述的一种水下运载器间的搭载对接装置，其特征在于：所述摇杆的活塞筒内设置有提供预紧力的碟簧组。5.根据权利要求4所述的一种水下运载器间的搭载对接装置，其特征在于：搭载底座与锁紧耳轴接触处设置有V形导向槽。6.根据权利要求1或2或3所述的一种水下运载器间的搭载对接装置，其特征在于：所述杆锥式对接机构包括与小型运载器铰接的杆组件总成、与杆组件总成铰接的姿态连杆、与姿态连杆铰接的结构连杆、与结构连杆铰接的动作筒、设置在大型运载器上的接受锥部分，所述结构筒、结构连杆均铰接在小型运载器上，所述杆组件总成包括壳体、设置在壳体上的驱动电机、安装在驱动电机输出端与壳体上的同步带机构、与同步带输出带轮轴连接的丝杠、安装在丝杠上的滑块、与滑块固连的活塞杆、设置在活塞杆端部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯恕萍，于海洋，弓海霞，徐浩淞，陈潇，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23