一种基于涡卷弹簧的水下缓冲装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于涡卷弹簧的水下缓冲装置，属于水下机器人技术领域，该装置包括缆绳收放机构、磁耦合传动机构、缓冲核心机构、电磁转换机构和电机。该装置通过两个电磁离合器切换主轴的连接对象，当正常收放缆绳时，电磁离合器控制主轴与电机连接，驱动装置外部的缆绳收放机构工作；当需要进行缓冲工作时，电磁离合器控制主轴与缓冲核心机构连接，AUV的冲击能量经缆绳收放机构、主轴、缓冲核心机构传递给涡卷弹簧，转化为弹簧的弹性势能吸收；当缓冲过程结束后，电磁离合器控制主轴与缓冲核心机构断开，涡卷弹簧空转释放弹性势能。该装置应用于回转型缓冲过程，具有结构简单、整体尺寸小、可靠性较高等优点。可靠性较高等优点。可靠性较高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于涡卷弹簧的水下缓冲装置


[0001]本专利技术涉及一种基于涡卷弹簧的水下缓冲装置，属于水下机器人
，特别是涉及一种为基于捕获缆绳的AUV水下回收装置，在AUV捕获缆绳过程中提供缓冲作用的水下缓冲装置。

技术介绍

[0002]现有专利中，如申请号为201220040356.4，名称为“海洋结构物水下竖向对接缓冲缓降装置”的专利文件，在缓冲缸筒底部填装高弹性固体材料或气囊，外部冲击作用在活塞杆对接头上，冲击能量由缸筒内材料吸收，释放弹性形变复位活塞杆，该装置结构简单，但在缓冲过程中需要移动活塞杆，如果缓冲距离较长则装置的轴向尺寸将增加。
[0003]如申请号为202122141708.7，名称为“一种液压缓冲装置”的专利文件，采用液压缸的基本结构，外部冲击作用在活塞杆接头上，通过内套筒的节流孔对液压油产生阻尼来消耗冲击能量，利用装置内部的回流通道与弹簧实现活塞杆复位，该装置能量密度大，但在缓冲过程中如果发生泄露问题，会造成缓冲失效。
[0004]如申请号为202011410451.4，名称为“卷缆缓冲装置”的专利文件，在液压油路中布置缓冲阀与蓄能器，当液压马达启动时，液压泵内的部分液压油通入缓冲阀和蓄能器内，降低液压马达启动时的加速度，该装置针对回转型缓冲过程进行创新研究，但整套装置需要布置一套复杂的液压油路，缓冲阀在长时间工作后可能出现堵塞问题。
[0005]所提及的前两项专利均针对直线型缓冲过程，而基于捕获缆绳的AUV水下回收装置在收放缆绳时需要做回转运动，所提及的最后一项专利虽然针对回转型缓冲过程，但装置过于复杂，难以可靠地应用于AUV水下回收，因此，本专利技术专利设计一种应用于回转型缓冲过程、结构简单、整体尺寸小、可靠性较高的水下缓冲装置。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为基于捕获缆绳的AUV水下回收装置提供一种响应迅速、通用性强、适合缆绳收放过程的水下缓冲装置。
[0007]本专利技术的目的是这样实现的：包括箱体、缆绳收放机构、磁耦合传动机构、缓冲核心机构、电磁转换机构、电机6，箱体部分水平布置，缆绳收放机构和磁耦合传动机构安装在箱体外部，缓冲核心机构、电磁转换机构和电机6安装在箱体内部。
[0008]进一步地，所述的箱体部分，主要由前端法兰1
‑
2、前段箱体1
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3、中段法兰1
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4、中段箱体1
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5、后段箱体1
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6、后端法兰1
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7、前端支撑架1
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1、后端支撑架1
‑
8和底板1
‑
9等组成，前端法兰1
‑
2、前段箱体1
‑
3、中段法兰1
‑
4、中段箱体1
‑
5、后段箱体1
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6、后端法兰1
‑
7依次通过螺栓螺母连接成一个整体，上述连接后的箱体部件前后分别安装于前端支撑架1
‑
1和后端支撑架1
‑
8，前端支撑架1
‑
1和后端支撑架1
‑
8分别通过螺栓固定在底板1
‑
9上。
[0009]进一步地，所述的缆绳收放机构，主要由绕线盘2
‑
1和连接法兰2
‑
2等组成，绕线盘2
‑
1和连接法兰2
‑
2同轴安装，通过螺栓固定。连接法兰2
‑
2通过螺栓与外转子3
‑
2连接。
[0010]进一步地，所述的磁耦合传动机构，主要由内转子3
‑
4、隔离套3
‑
3、外转子3
‑
2、外转子挡圈3
‑
1等组成，内转子3
‑
4通过平键、轴端挡圈安装在主轴3
‑
5端部，隔离套3
‑
3通过螺栓安装在前端法兰1
‑
2外部，外转子3
‑
2通过滑动轴承安装在前端法兰1
‑
2凸缘内，通过外转子挡圈3
‑
1限位。
[0011]进一步地，所述的缓冲核心机构，主要由涡卷弹簧盒4
‑
1、轴套4
‑
2等组成，轴套4
‑
2通过滑动轴承空套在主轴3
‑
5上，两端分别被前端法兰1
‑
2和主轴3
‑
5轴肩定位，涡卷弹簧盒4
‑
1通过滑动轴承空套在轴套4
‑
2上，两端分别被弹性挡圈和轴套4
‑
2轴肩定位，涡卷弹簧盒4
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1盒盖加工两个盲孔，使用销轴将涡卷弹簧盒4
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1限位，销轴右侧插入涡卷弹簧盒4
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1盒盖的孔中，左侧插入前端法兰1
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2内侧孔中。
[0012]进一步地，所述的电磁转换机构，主要由主轴3
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5、电磁离合器A5
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1、电磁离合器B5
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2等组成，主轴3
‑
5左侧通过滑动轴承安装在前端法兰1
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2内孔，右侧通过滚动轴承安装在中段法兰1
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4内孔，电磁离合器A5
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1、电磁离合器B5
‑
2分别通过螺栓螺母安装在中段法兰1
‑
4两侧，电磁离合器A5
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1大端通过平键与主轴3
‑
5连接，电磁离合器A5
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1小端通过紧定螺钉与轴套4
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2连接，电磁离合器B5
‑
2大端通过平键与主轴3
‑
5连接，电磁离合器B5
‑
2小端通过滑动轴承空套在主轴3
‑
5端部，并通过联轴器与电机6连接，电机6通过螺栓固定在中段箱体1
‑
5内部。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过旋紧涡卷弹簧吸收缓冲能量，将缓冲方式转化为回转型，比直线型缓冲方式节省安装空间。本专利技术通过磁耦合传动方式将缆绳造成的回转运动传递到装置内部，保证了缓冲核心元件的可靠密封。本专利技术通过空套在主轴3
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5上的轴套4
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2向涡卷弹簧传递运动，避免布置多根传动轴，减小了装置的体积。本专利技术通过两个电磁离合器控制不同工作状态的快速切换，保证了装置的可靠运行。本专利技术在缓冲过程结束后由电磁离合器控制主轴3
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5立刻与缓冲核心机构断开，涡卷弹簧空转释放弹性势能，避免了缓冲结束后装置对外部产生回弹。
附图说明
[0014]图1为本专利技术专利的结构简图。
[0015]图2为本专利技术专利的剖视图。
[0016]图中：前端支撑架1
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1、前端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于涡卷弹簧的水下缓冲装置，其特征在于：包括箱体、缆绳收放机构、磁耦合传动机构、缓冲核心机构、电磁转换机构、电机，箱体水平布置，缆绳收放机构和磁耦合传动机构安装在箱体外部，缓冲核心机构、电磁转换机构和电机安装在箱体内部。2.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧的水下缓冲装置，其特征在于：箱体包括前端法兰(1
‑
2)、前段箱体(1
‑
3)、中段法兰(1
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4)、中段箱体(1
‑
5)、后段箱体(1
‑
6)、后端法兰(1
‑
7)、前端支撑架(1
‑
1)、后端支撑架(1
‑
8)和底板(1
‑
9)，前端法兰(1
‑
2)、前段箱体(1
‑
3)、中段法兰(1
‑
4)、中段箱体(1
‑
5)、后段箱体(1
‑
6)、后端法兰(1
‑
7)依次通过螺栓螺母连接成一个整体，上述连接后的箱体部件前后分别安装于前端支撑架(1
‑
1)和后端支撑架(1
‑
8)，前端支撑架(1
‑
1)和后端支撑架(1
‑
8)分别通过螺栓固定在底板(1
‑
9)上。3.根据权利要求1或2所述的一种基于涡卷弹簧的水下缓冲装置，其特征在于：所述磁耦合传动机构包括内转子(3
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4)、隔离套(3
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3)、外转子(3
‑
2)、外转子挡圈(3
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1)，内转子(3
‑
4)通过平键、轴端挡圈安装在主轴(3
‑
5)端部，隔离套(3
‑
3)通过螺栓安装在前端法兰(1
‑
2)外部，外转子(3
‑
2)通过滑动轴承安装在前端法兰(1
‑
2)凸缘内，通过外转子挡圈(3
‑
1)限位。4.根据权利要求3所述的一种基于涡卷弹簧的水下缓冲装置，其特征在于：所述缆绳收放机构包括绕线盘(2
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1)和连接法兰(2
‑
2)，绕线盘(2

【专利技术属性】
技术研发人员：张铭钧，赵明宇，徐珍波，郑舒文，肖鹏家，蒲博园，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：