一种可防止海浪冲击的深海触底抛载装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可防止海浪冲击的深海触底抛载装置，其主要由三部分组成：压载杆脱开部分、活塞部分和挂载机构部分。压载杆连接压载，悬挂于机器人的挂载机构上；活塞的主要作用是防止海面时由于海浪冲击造成压载脱落的情况，在进入深海后活塞在水压作用下被推动，压载杆的抛载功能解除限制，可在压载触碰海底时完成抛载动作；为了安装方便，挂载机构由两部分组成，上半部分通过螺纹孔连接到机器人上，内部安装活塞结构，下半部分安装有压载杆等机构，两部分通过螺纹连接。

【技术实现步骤摘要】
一种可防止海浪冲击的深海触底抛载装置
本专利技术涉及一种深海触底抛载装置，尤其涉及一种可防止海浪冲击的深海触底抛载装置，突出特点是可防止海面和近海面的海浪和海流等冲击导致压载意外脱落的情况。
技术介绍
水下机器人是目前唯一能够深海进行海洋环境、资源探索、水下作业的装备，水下机器人的安全性不容忽视，抛载系统的可靠性直接关乎到水下机器人的安全性。大多数的抛载技术都是基于主动式的抛载，但水下机器人的主控系统的故障可能会使机器人的自救出现失灵的情况，为了更好地保证水下机器人的安全性，设计独立于主控系统之外的纯机械形式的被动抛载方式，例如机器人工作中出现超时、超深、超速、触底等情况时做出相应的自救策略，可以极大地提高了水下机器人的安全性，对提高水下机器人的安全自救能力有着十分重要的意义。压载悬挂于机器人上，既可以使水下机器人完成无动力的下潜与上浮，还可以在机器人出现紧急情况时完成应急抛载自救，既需要压载在不需要抛弃时平稳地悬挂于机器人上，又需要在机器人需要抛载时可靠地抛弃压载。在机器人整个下潜和作业周期内，深海的海况相对稳定，在海面和近海面受海浪和海流的干扰较大，为防止在海面和近海面由于海浪等干扰造成机器人上的压载“误抛”，本文设计了防止海浪冲击深海触底抛载装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了水下机器人作业时意外触底或者机器人出现故障后沉入海底而提供一种可防止海浪冲击的深海触底抛载装置。当水下机器人在入水、正常下潜和作业时，该装置可以实现压载与机器人之间的平稳连接。而当机器人意外触底时，该装置可以从压载杆处脱开，完成机器人与压载的分离。本专利技术的目的是这样实现的：包括压载杆组件、活塞组件和挂载机构组件，活塞组件设置在挂载机构组件内，其包括与挂载机构组件内顶连接的预紧弹簧、与预紧弹簧下端连接的活塞、与活塞内表面接触的限制滚珠，且预紧弹簧套在活塞上段，限制滚珠设置在挂载机构组件内设置的滚珠孔中，压载杆组件设置在挂载机构组件的下端，其包括压载杆、设置在压载杆上端通孔内的弹簧、设置在弹簧两端的两个与挂载机构组件内表面接触的两个小滚珠，压载杆通过两个小滚珠卡在挂载机构组件上。本专利技术还包括这样一些结构特征：1.挂载机构组件包括通过螺栓连接的挂载部分下体和挂载部分上体，挂载部分下体是“山”结构，滚珠孔设置在中间的竖直段上，且中间的竖直段是中空的，中空的内表面设置有与两个小滚珠配合的台阶。2.在活塞与挂载部分上体内表面接触处设置有O型密封圈。3.挂载部分上体的上端设置有与机器人连接的螺纹孔，压载杆下端连接压载。4.压载杆上端设置有与限制滚珠接触的倒角。5.在机器人被吊放入水和近海面下潜时，海浪海流冲击压载和机器人，造成机器人有较大的晃动，压载也在冲击下产生各方向的摇摆，此时活塞挡住限制滚珠的外侧使其不能向外被挤出，压载杆的倒角顶于限制滚珠内侧下半部位，压载杆与限制滚珠互相限制，限制滚珠无法向内从滚珠孔中滑出，压载杆也无法向上窜动，压载通过压载杆牢牢地挂于挂载机构上，防止海浪冲击；在机器人继续下潜的过程中，活塞在海水压力的作用下克服预紧弹簧、活塞内的压缩空气的压力和活塞处的摩擦力向上运动，此时限制滚珠的外侧失去限制，在机器人意外触底时，压载触碰海底，带动压载杆连同滚珠一起向上移动，限制滚珠被压载杆的倒角向外挤出脱落，压载失去向上运动的限制，压载杆继续向上运动的过程中，当滚珠滑出挂载结构后，滚珠外侧不再被挂载机构限制，滚珠在弹簧作用下被弹出，压载杆被释放，完成抛载任务。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、采用活塞式的机构，使得在水下较低的海面和近海面，抛载机构被“锁死”，可有效地防止各种不稳定因素的干扰造成“误抛”。2、采用预紧弹簧的设计，可以调节活塞机构被开启的阀值，可根据不同海况调节相应的阀值，具有较大的灵活性。3、本专利技术的触底方式直接采用压载触底的方式，减少了传统采用触底杆触发的一系列结构，且压载触底时，压载与海底的接触面积大，可有效地减少由于海底状态复杂造成触底失灵的情况。附图说明图1为本专利技术专利活塞释放限制滚珠前的结构简图。图2为本专利技术专利活塞释放限制滚珠后的结构简图。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。本专利技术的一种可防止海浪冲击的触底抛载装置的整体结构如图1和图2所示，其主要由压载杆组件、活塞组件和挂载机构组件三部分组成。在机器人正常下潜和航行过程中，压载连接于压载杆上，压载杆压于滚珠内侧，滚珠外侧被挂载机构的下体部分挡住，使滚珠不能被向外挤出，由此压载杆便可平稳地悬挂于挂载机构上。在机器人意外触底时，压载触碰海底，带动压载杆连同滚珠一起向上移动，当滚珠滑出挂载结构后，滚珠外侧不再被挂载机构限制，小滚珠在弹簧作用下被弹出，压载杆被释放，完成抛载任务。压载杆组件包括悬挂于压载杆1下端的压载(图中未画出)、压载杆1、弹簧4和小滚珠3组成，弹簧4装于压载杆1上端的通孔内，通孔两侧装有小滚珠3，压载杆部分的上端装于挂载部分下体2的内孔中，挂载机构下体2的内孔挡住被弹簧4向外压紧的小滚珠3，在压载重力的作用下小滚珠3卡于挂载机构下体2的内孔台阶上，使得压载杆平稳地悬挂于挂载机构的下体2上。活塞组件包括活塞6、预紧弹簧7、限制滚珠5和两个O形圈8，O形圈8装于活塞6的沟槽内作为活塞的径向密封，活塞6、预紧弹簧7装于挂载机构上体9的内腔中。将压载杆组件装于挂载机构下体2，将活塞组件装于挂载机构的上体9后，再将限制滚珠5装于挂载机构下体2的滚珠孔中，然后将上体2和下体9通过螺纹连接，完成预紧弹簧7的预紧。将装配好的整体通过挂载机构的上螺纹孔连接于机器人，压载便可在机器人的下潜和正常作业时平稳地悬挂于机器人上。这种实施方式的工作原理为：在正常情况下，如图1所示，该装置可以实现压载与机器人之间的平稳连接，挂载机构的上体连接于机器人上，活塞组件限制了限制滚珠5的向外滚动，限制滚珠5限制了压载杆1的向上窜动，由此压载杆组件可以防止海浪冲击等干扰因素。压载杆组件通过滚珠3悬挂于挂载机构下体内孔的凸台上，可以实现机器人在正常下潜和航行作业时压载与机器人之间的平稳连接。在机器人出现意外情况触底时，如图2所示，活塞6已在海水压力的作用下克服了预紧弹簧7、活塞内的压缩空气的压力和活塞处的摩擦力向上运动到挂载机构上体内腔的上部，此时限制滚珠5的外侧失去限制，在机器人意外触底时，压载触碰海底，带动压载杆1连同小滚珠3一起向上移动，限制滚珠5被压载杆1的倒角部位向外挤出由于重力脱落到挂载机构下体2的空腔中，压载失去向上运动的限制，压载杆1继续向上运动的过程中，当小滚珠3滑出挂载机构后，小滚珠3外侧不再被挂载机构限制，小滚珠3在弹簧4作用下被弹出，压载杆1被释放，最终实现抛载。所述限制滚珠5有两个，对称设置在滚珠孔中。本专利技术利用水下机器人意外触底时的机械力完成抛载自救，其主要由压载杆脱开部分、活塞部分和挂载机构三部分组成。在水下机器人正常下潜、近海底航行和上浮的过程中，机器人一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可防止海浪冲击的深海触底抛载装置，其特征在于：包括压载杆组件、活塞组件和挂载机构组件，活塞组件设置在挂载机构组件内，其包括与挂载机构组件内顶连接的预紧弹簧、与预紧弹簧下端连接的活塞、与活塞内表面接触的限制滚珠，且预紧弹簧套在活塞上段，限制滚珠设置在挂载机构组件内设置的滚珠孔中，压载杆组件设置在挂载机构组件的下端，其包括压载杆、设置在压载杆上端通孔内的弹簧、设置在弹簧两端的两个与挂载机构组件内表面接触的两个小滚珠，压载杆通过两个小滚珠卡在挂载机构组件上。/n

【技术特征摘要】
1.一种可防止海浪冲击的深海触底抛载装置，其特征在于：包括压载杆组件、活塞组件和挂载机构组件，活塞组件设置在挂载机构组件内，其包括与挂载机构组件内顶连接的预紧弹簧、与预紧弹簧下端连接的活塞、与活塞内表面接触的限制滚珠，且预紧弹簧套在活塞上段，限制滚珠设置在挂载机构组件内设置的滚珠孔中，压载杆组件设置在挂载机构组件的下端，其包括压载杆、设置在压载杆上端通孔内的弹簧、设置在弹簧两端的两个与挂载机构组件内表面接触的两个小滚珠，压载杆通过两个小滚珠卡在挂载机构组件上。


2.根据权利要求1所述的一种可防止海浪冲击的深海触底抛载装置，其特征在于：挂载机构组件包括通过螺栓连接的挂载部分下体和挂载部分上体，挂载部分下体是“山”结构，滚珠孔设置在中间的竖直段上，且中间的竖直段是中空的，中空的内表面设置有与两个小滚珠配合的台阶。


3.根据权利要求2所述的一种可防止海浪冲击的深海触底抛载装置，其特征在于：在活塞与挂载部分上体内表面接触处设置有O型密封圈。


4.根据权利要求3所述的一种可防止海浪冲击的深海触底抛载装置，其特征在于：挂载部分上体的上端设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铭钧，屈建飞，赵文德，王玉甲，姚峰，于大程，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23