水下正交摆动式中性缆同步输送机构，包括摆架，摆架由两块支板组成，大驱动轮装在摆架内，还包括摆架上进缆口与出缆口处的导缆通道，出缆口及摆架上正对出缆口的位置处均通过轴承座及轴承与外部支架固接，形成摆架转轴，排缆机构通过摆架上的通槽装在摆架上，在摆架右边装有中间轴，小驱动轮支撑摇臂活套在中间轴上，小驱动轮装在小驱动轮支撑摇臂另一端的内侧，大、小驱动轮由同一只液压马达同步驱动，并通过摆架上的换向装置使两个驱动轮对转，在摆架两块支板与小驱动轮支撑摇臂之间均装有中性缆压力调节机构。本发明专利技术有效地保证了中性缆输送的动力和同步性，可使中性缆在卷筒上排列整齐、收放有序，提高了中性缆输送的精确性、可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下作业装置
，具体涉及应用于深海遥控机器人、单人常压潜水装具、深海空间站、潜艇等水下运动体上的水下作业装置，尤其涉及应用于单人常压潜水系统中继站内的中性缆收放同步输送机构。
技术介绍
单人常压潜水系统主要由单人常压潜水装具(ADS)、中继站(TMS)及水面布放回收系统(LARS)三部分组成的。其中，单人常压潜水装具是一个仿人形的水下作业系统，可进入到一些特定区域，并能完成一些先前只有潜水员才能完成的复杂的水下作业；中继站(TMS)是发挥单人常压潜水装具作业性能的关键装置，它的设置隔离了水面布放回收系统(LARS)(水面母船)的升沉和摇荡对单人常压潜水装具(ADS)的影响，提高了单人常压潜水装具(ADS)的抗流能力，并尽量减少了装具上的电气元器件的重量，缩小了装具的排水体积，从而有效地提高了装具在水下的机动性；水面布放回收系统通过铠装缆将携带着单人常压潜水装具(ADS)的中继站吊放到作业点附近；中继站到达作业点后，再通过中继站上的中性缆收放装置对单人常压潜水装具进行布放与回收。中性缆是中继站和单人常压潜水装具之间的中性浮力连接电缆，其向单人常压潜水装具供电，并传输视频信号、声纳信号、控制信号以及潜水员与水面通讯的音频信号，中性缆的有序收放是单人常压潜水系统的核心技术，而收缆与放缆是通过中继站上的收放装置进行的。在放缆或收揽时，中性缆在收放装置内部需要保持拉紧状态，否则，中性缆过于松弛，放缆时中性缆容易在收放装置内部堆积，致使收揽时中性缆无法在卷筒上整齐、有序地排列。此外，在中性缆收放装置的出缆口之外，与单人常压潜水装具相连接的中性缆无工作张力，因此，中性缆收放装置中必须增加一套中性缆同步输送机构，以使中性缆在卷筒与同步输送机构之间始终保持拉紧状态。因此，中性缆收放同步输送机构是中继站上的一个关键部件，它对于保证单人常压潜水装具的安全及作业具有重要的作用。目前，国内外中性缆收放装置可概分为二大类一是卷筒随着滑架沿其轴向移动进行排缆(卷筒有二个自由度转动和移动)，同步输送机构与机架连接固定不动；二是卷筒支承在固定支座上(卷筒只有一个自由度转动)，同步输送机构绕某一轴线摆动来进行排缆，并在卷筒与同步输送机构之间设置过渡转向轮或通过 导缆通道来完成对中性缆的同步输送。上述第一类中性缆收放装置存在如下缺点 由于卷筒主要是用来卷绕和储存中性缆的部件，它的主尺度尺寸较大，如果输送机构固定不动，而卷筒随着滑架沿其轴向移动，则卷筒两端所预留的空间至少是卷筒体积一倍，这样要占据中继站中的大部分空间，从而给中继站的总体布置和设计带来困难。上述第二类中性缆收放装置存在如下缺点 I、同步输送机构采用单个驱动轮来驱动，而设置在周围的小滚轮(或压轮)是被动轮，由于中性缆最初的释放摩擦力与压轮正压力、摩擦系数，以及中性缆在驱动轮上的包角有关，而压轮正压力受到中性缆内部光纤缆的限制，如此输送力有限，容易使中性缆在输送过程中出现滑移现象，导致最终因输送力不足而无法输送中性缆； 2、输送机构中的中性缆转向轮由于排缆的需要，要求其沿着卷筒的轴线方向往复摆动，这样在排缆过程中，会出现中性缆与卷筒轴线不垂直的工作状态，特别是在卷筒两端部位，会导致中性缆排列间距大、小不一、排列不整齐、甚至出现跳缆、陷缆和乱缆等现象； 3、由于输送机构中的中性缆转向轮最小半径要大于或等于中性缆最小动态弯曲半径，这样转向轮尺寸较大，且由于排缆的需要，转向轮还要在空间摆动，导致同步输送机构体积增大，从而占据中继站上较大的空间，影响中继站的总体布置，尤其是中继站高度方向尺寸较大。
技术实现思路
本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种安装于中继站内的水下 正交摆动式中性缆同步输送机构，其可有效地保证中性缆的输送动力，使中性缆在卷筒上排列整齐、收放有序，同时可有效保证排缆与输送缆之间传动的精确性和同步性，由其构成的中性缆收放装置，能够使中性缆在卷筒与同步输送机构之间始终保持拉紧状态。而且本专利技术减小了在中继站内的占据空间。本专利技术的技术方案如下 水下正交摆动式中性缆同步输送机构，包括液压马达及排缆机构，所述排缆机构包括支架，双向螺杆装在支架，上，双向螺杆通过传动链轮与外部链轮连接，双向螺杆两端的左螺旋槽与右螺旋槽连通，双向螺杆通过螺纹连接有换向螺母，换向螺母通过滑块固接有滚柱；还包括摆架，摆架内设置中性缆的输送通道，摆架上设置中性缆输送的驱动装置、中性缆输送的换向装置、中性缆压力调节机构，其构成分别如下 摆架以及中性缆的输送通道—— 摆架由前支板及后支板相隔不同间距连接构成，摆架上设有进缆口和出缆口，在进缆口和出缆口分别设有导缆通道，所述导缆通道由连接于摆架上的滚轮成对间隔组成，所述滚轮带有缆绳槽；在出缆口以及摆架上方正对出缆口的中心线位置分别连接有滚子轴承及轴承座，所述上下两个滚子轴承的中心线构成摆架转轴，轴承座与支架连接； 中性缆输送的驱动装置—— 于摆架的右上端装有大驱动轮轴,液压马达的输出轴与大驱动轮轴连接，大驱动轮轴上装有大驱动轮，大驱动轮带有缆绳槽；摆架最右端设有凸出部，在所述凸出部穿通所述前支板及后支板并通过轴承安装有中间轴，在中间轴上通过轴承安装小驱动轮支撑摇臂的一端，小驱动轮支撑摇臂包括两平行的臂，小驱动轮支撑摇臂的另一端分别通过轴承安装小驱动轮轴，在小驱动轮轴上安装小驱动轮，小驱动轮上的缆绳槽与大驱动轮上的所述缆绳槽对应配合； 中性缆的换向装置—— 包括链条传动机构一及链条传动机构二 其中链条传动机构一，包括安装于大驱动轮轴端头的大链轮、安装于中间轴端头的第二小链轮、安装于第一短轴上的第一换向轮以及安装于第二短轴上的第二换向轮，第一短轴以及第二短轴安装于后支板上，大链轮、第一换向轮以及第二换向轮位于后支板的外侧，第一换向轮、第二换向轮及第二小链轮之间由第一链条连接，大链轮从外部与所述第一链条啮合； 其中链条传动机构二，包括安装于所述中间轴端头的第一小链轮、安装于所述小驱动轮轴端头的第三小链轮，第一小链轮与第三小链轮位于前支板的外侧，之间由第二链条连接； 中性缆的压力调节机构一 包括第一弹簧以及第二弹簧，第一弹簧的一端连接于小驱动轮的两平行支撑摇臂的第一臂上，另一端与前支板连接；第二弹簧的一端连接于小驱动轮的两平行支撑摇臂的第二臂上，另一端与后支板连接； 所述中性缆排缆机构中，外部卷筒配合安装在摆架的左下方，卷筒的轴线与摆架转轴垂直；所述前支板及后支板上分别开有通槽，排缆机构通过所述通槽连接在摆架上，双向螺杆和导向杆穿过所述通槽，在所述通槽上方，前支板与后支板连接，在所述连接处开有滑 槽，滚柱位于滑槽内，滑槽位于所需输送中性缆下方。其进一步技术方案为 前支板与后支板的左边间距小于二者的右边间距。导缆通道为四分之一的圆弧结构。小驱动轮支撑摇臂为叉臂结构。所述导缆通道中的滚轮、大驱动轮、小驱动轮的缆绳槽表面均硫化有工业橡胶。小驱动轮轴与大驱动轮轴的轴线在不同高度上。第二小链轮、大链轮及第二换向轮的中心在一条直线上。弹簧为拉伸弹簧。在小驱动轮支撑摇臂与中间轴、小驱动轮轴的连接处安装的轴承采用球轴承。本专利技术的技术效果 I、本专利技术集排缆和输送中性缆功能为一体，其结构紧凑，且摆架摆动角度小，这样占据本文档来自技高网...
【技术保护点】
水下正交摆动式中性缆同步输送机构，包括液压马达（1）及排缆机构（19），所述排缆机构（19）包括支架（19？1），双向螺杆（19？2）和导向杆（19？7）平行装在支架（19？1），上，双向螺杆（19？2）通过传动链轮（19？3）与外部链轮连接，双向螺杆（19？2）两端的左螺旋槽与右螺旋槽连通，双向螺杆（19？2）通过螺纹连接有换向螺母（19？4），换向螺母（19？4）通过滑块（19？5）固接有滚柱（19？6），其特征在于：还包括摆架（2），摆架（2）内设置中性缆的输送通道，摆架（2）上设置中性缆输送的驱动装置、中性缆输送的换向装置、中性缆压力调节机构，其构成分别如下：摆架（2）以及中性缆的输送通道——摆架（2）由前支板（2？1）及后支板（2？2）相隔不同间距连接构成，摆架（2）上设有进缆口（3）和出缆口（4），在进缆口（3）和出缆口（4）分别设有导缆通道（5），所述导缆通道（5）由连接于摆架（2）上的滚轮（26）成对间隔组成，所述滚轮（26）带有缆绳槽；在出缆口（4）以及摆架（2）上方正对出缆口（4）的中心线位置分别连接有滚子轴承（16）及轴承座（17），所述上下两个滚子轴承（16）的中心线构成摆架转轴（18），轴承座（17）与支架（24）连接；中性缆输送的驱动装置——于摆架（2）的右上端装有大驱动轮轴（6），液压马达（1）的输出轴与大驱动轮轴（6）连接，大驱动轮轴（6）上装有大驱动轮（7），大驱动轮（7）带有缆绳槽；摆架（2）最右端设有凸出部，在所述凸出部穿通所述前支板（2？1）及后支板（2？2）并通过轴承安装有中间轴（8），在中间轴（8）上通过轴承（23）安装小驱动轮支撑摇臂（9）的一端，小驱动轮支撑摇臂（9）包括两平行的臂，小驱动轮支撑摇臂（9）的另一端分别通过轴承（23）安装小驱动轮轴（10），在小驱动轮轴（10）上安装小驱动轮（11），小驱动轮（11）上的缆绳槽与大驱动轮（7）上的所述缆绳槽对应配合；中性缆的换向装置——包括链条传动机构一及链条传动机构二：其中链条传动机构一，包括安装于大驱动轮轴（6）端头的大链轮（12？1）、安装于中间轴（8）端头的第二小链轮(12？3)、安装于第一短轴（13）上的第一换向轮（12？5）以及安装于第二短轴（14）上的第二换向轮（12？6），第一短轴（13）以及第二短轴（14）安装于后支板（2？2）上，大链轮（12？1）、第一换向轮（12？5）以及第二换向轮（12？6）位于后支板（2？2）的外侧，第一换向轮（12？5）、第二换向轮（12？6）及第二小链轮（12？3）之间由第一链条（12）连接，大链轮（12？1）从外部与所述第一链条（12）啮合；其中链条传动机构二，包括安装于所述中间轴（8）端头的第一小链轮（12？2）、安装于所述小驱动轮轴（10）端头的第三小链轮（12？4），第一小链轮（12？2）与第三小链轮（12？4）位于前支板（2？1）的外侧，之间由第二链条（12？7）连接；中性缆的压力调节机构——包括第一弹簧（15？1）以及第二弹簧(15？2)，第一弹簧(15？1)的一端连接于小驱动轮支撑摇臂(9)的第一臂上，另一端与前支板(2？1)连接；第二弹簧(15？2)的一端连接于小驱动轮支撑摇臂(9)的第二臂上，另一端与后支板(2？2)连接；所述中性缆排缆机构（19）中，外部卷筒(22)配合安装在摆架(2)的左下方，卷筒(22)的轴线与摆架转轴(18)垂直；所述前支板(2？1)及后支板（2？2）上分别开有通槽，排缆机构（19）通过所述通槽连接在摆架（2）上，双向螺杆（19？2）和导向杆（19？7）穿过所述通槽；在所述通槽上方，前支板（2？1）与后支板（2？2）连接，在所述连接处开有滑槽（21），滚柱（19？6）位于滑槽（21）内，滑槽（21）位于所需输送中性缆（20）下方。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊海，刘涛，何再明，王帅，韩俊，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七○二研究所，
类型：发明
国别省市：
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