本发明专利技术涉及水下机器人设备，具体地说是一种可承受拉力的水下机器人光纤微缆螺旋缠绕装置，转接密封舱安装在光纤螺旋套筒内，在转接密封舱的两端分别密封连接有密封组件，光纤转接端子位于转接密封舱内，两端分别与A、B段光纤微缆的一端相连，A段光纤微缆的另一端穿过密封组件、接至水下机器人的控制舱；B段光纤微缆的另一端穿过转接密封组件、缠绕在光纤螺旋套筒的外表面；光纤压紧套筒套在光纤螺旋套筒的外部、压紧B段光纤微缆，B段光纤微缆的另一端由光纤压紧套筒引出、接至水面光纤收放装置。本发明专利技术将光纤微缆的拉力转移至水下机器人载体龙骨框架之上，避免了光纤微缆与机器人控制舱密封处因承受拉力而可能导致的密封失效问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下机器人设备，具体地说是ー种可承受拉カ的水下机器人光纤微缆螺旋缠绕装置。
技术介绍
光纤通信具有频带宽、损耗低、体积小、重量轻、抗干扰能力强、保真度高、抗腐蚀等诸多优点，被越来越广泛地应用于各个领域。近年来，光纤通信技术在水下机器人的实时遥控、视频或图像传输、指令上传或下载等方面体现出非常广阔的应用前景。相比于传统的水下机器人脐带电缆，光纤微缆的线径细、重量轻、质地柔软，因此，基于光纤微缆的水下机器人水面支持系统在尺寸和重量方面都大大减小；同时光纤微缆对水下机器人载体运动范围，航行速度和机动性的影响也大大降低。然而，光纤微缆要与水下机器人载体密封舱内控制电路板实现高质量的连接，可靠的密封是满足上述要求的一个关键保障环节。当前，光纤微缆与密封舱舱壁处的密封可通过多种途径实现，如利用金属与非金属密封垫圈挤压光纤微缆本身的外护套实现密封、在专用机械零件辅助下通过硫化填料密封光纤微缆、通过特种光纤水密连接器实现密封和连接等。然而，无论上述何种方式，均需面对光纤微缆在水下机器人上使用时的ー个苛刻条件，即在机器人运动过程中，机器人端的光纤微缆需承受由于水动力或收放装置预紧カ等所帯来的拉力。光纤微缆本身的芳纶纤维层可满足外界拉カ 对光纤抗拉强度的要求，但是现有的静密封连接方式无法承受光纤微缆传递的拉力，尤其是极端情况下产生的较大拉力；专业定制的特种光纤水密连接器虽然可承受一定的光纤拉力，但仍无法满足如水下机器人应急拖拽等特殊的使用条件，且该种连接器价格昂贵，定制周期较长，不利于普及使用。综上可见，如何克服机器人端光纤微缆拉カ对其密封性能的附加影响，是解决光纤在水下机器人领域应用的一个关键问题。
技术实现思路
针对上述水下机器人在使用光纤过程中，因光纤拉力作用而带来的密封、作业安全等问题，提高光纤微缆在水下机器人应用的适应性，本专利技术的目的在于提供ー种可承受拉カ的水下机器人光纤微缆螺旋缠绕装置，以满足光纤在水下机器人上的使用条件。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的本专利技术安装在水下机器人载体上，包括光纤螺旋缠绕组件及安装在其内的光纤转接密封组件，其中光纤转接密封组件包括转接密封舱、光纤转接端子及密封组件，光纤螺旋缠绕组件包括光纤螺旋套筒及光纤压紧套筒，转接密封舱安装在光纤螺旋套筒内，在转接密封舱的两端分別密封连接有密封组件，所述光纤转接端子位于转接密封舱内，一端与A 段光纤微缆的一端相连，另一端与B段光纤微缆的一端连接，A段光纤微缆的另一端穿过转接密封舱ー端的密封组件、接至水下机器人的控制舱；B段光纤微缆的另一端穿过转接密封舱另一端的密封组件、缠绕在光纤螺旋套筒的外表面；所述光纤压紧套筒套在光纤螺旋套筒的外部、压紧B段光纤微缆，B段光纤微缆的另一端由光纤压紧套筒引出、接至水面光纤收放装置。其中所述光纤压紧套筒外表面安装有U型固定环，该U型固定环的开ロ端固接有与水下机器人载体相连的固定托架，在固定托架上设有与光纤压紧套筒外表面相对应的圆弧形托体；所述转接密封舱为内部中空结构，其两端分別设有容置密封组件的密封槽，转接密封舱的一端通过第二轴向螺钉与光纤螺旋套筒固接；所述转接密封舱两端的密封组件结构相同，其中所述转接密封舱另一端的密封组件外设有与转接密封舱密封的光纤密封套， 该端的密封组件及光纤密封套通过锁紧螺母锁紧；密封组件包括光纤止弯套管、压紧螺母、 外金属密封垫、密封垫圈及内金属密封垫，其中压紧螺母套在光纤止弯套管外，光纤微缆依次穿过光纤止弯套管、外金属密封垫、密封垫圈及内金属密封垫；所述光纤螺旋套筒通过第一轴向螺钉与光纤压紧套筒固接，光纤螺旋套筒沿轴向开有通孔，通孔内壁设有止ロ，转接密封舱通过该止ロ定位；在光纤螺旋套筒的外表面上设有容置B段光纤微缆的U型螺旋槽； 所述光纤压紧套筒为内部中空结构、内壁上设有止ロ，光纤螺旋套筒通过该止ロ定位，在光纤压紧套筒上开有引出B段光纤微缆的出ロ ；出口设置方向与光纤螺旋套筒外表面上的U 型螺旋槽相切。本专利技术的优点与积极效果为本专利技术可消除光纤拉カ与密封之间的矛盾，并可满足光纤微缆应用于水下机器人需承受一定拉カ的使用条件，具有以下优点1.本专利技术将光纤微缆的拉カ转移至水下机器人载体龙骨框架之上，避免了光纤微缆与机器人控制舱密封处因承受拉カ而可能导致的密封失效问题，可有效保证密封处的密封性能，提高光纤通讯在水下机器人上应用的可靠性。2.本专利技术可承受除水动カ和光纤收放系统预紧力之外的外力作用而产生的额外拉力，在光纤微缆本身允许的抗拉强度下，作为水下机器人应急处理的保障环节，对失控的水下机器人进行低速拖曳操作，完善并提高水下机器人的应急处理能力，保障机器人水下航行或作业的安全性，为水下机器人的应急保障提供一种有效手段。3.本专利技术结构简单紧凑，安装固定灵活，光纤缠绕操作方便，且易于拆卸，提高了整个系统运输的灵活性；系统维护和检修方便，有利于整个系统的规范化管理。4.本专利技术使得光纤微缆与控制舱密封处密封方式的选择更加灵活自由，从而将复杂的问题简单化，缩短研制周期的同时降低了研制成本。附图说明图1为本专利技术应用于水下机器人的工作原理图；图2为本专利技术的内部结构示意图；图3为图2的左视图；图4为图2的俯视图；图5为图2中光纤螺旋套筒的外形图；其中1为A段光纤微缆，2为第一光纤止弯套管，3为第一压紧螺母，4为第一外金属密封垫，5为第一密封垫圈，6为第一内金属密封垫，7为转接密封舱，8为光纤转接端子，9 为光纤转接密封组件，10为光纤密封套，11为0型密封圏，12为锁紧螺母，13为B段光纤微缆，14为光纤螺旋缠绕组件，15为光纤螺旋套筒，16为光纤压紧套筒，17为固定托架，18为第一轴向螺钉，19为第二轴向螺钉，20为U型固定环，21为B段光纤微缆引入端，22为B段光纤微缆引出端，23为第二光纤止弯套管，24为第二压紧螺母，25为第二外金属密封垫，26 为第二密封垫圈，27为第二内金属密封垫，观为U型螺旋槽，29为水下机器人龙骨框架，30 为控制舱，31为水面光纤收放装置。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进ー步详述。如图1 5所示，本专利技术包括光纤螺旋缠绕组件14及安装在其内的光纤转接密封组件9，光纤转接密封组件9及光纤螺旋缠绕组件14通过两组U型固定环20用螺栓固接在固定托架17上，固定托架17固接在水下机器人龙骨框架四上。光纤转接密封组件9包括转接密封舱7、光纤转接端子8及密封组件，光纤螺旋缠绕组件14包括光纤螺旋套筒15及光纤压紧套筒16。转接密封舱7安装在光纤螺旋套筒 15内、为内部中空结构，转接密封舱7的两端分別设有容置密封组件的密封槽，转接密封舱 7的一端(A段光纤微缆连接端)通过两个第二轴向螺钉19与光纤螺旋套筒15固接；光纤转接端子8位于转接密封舱7内，光纤转接端子8的一端与A段光纤微缆1的一端相连，另一端与B段光纤微缆13的一端连接，A段光纤微缆1的另一端穿过转接密封舱7 —端的密封组件、与水下机器人的控制舱30密封连接；B段光纤微缆13的另一端穿过转接密封舱7 另ー端的密封组件、缠绕在光纤螺旋套筒15的外表面；。转接密封舱7两端的密封组件结构相同，均包括光纤止弯套管、压紧螺母、外金属密封垫、密封垫圈及内金属密封垫，其中压紧螺母套在光纤止弯套管外，光纤微缆依次穿过光本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐元贵，李硕，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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