[发明专利]一种水下机器人回收用牵引装置

说明书

技术领域

本发明属于水下机器人回收领域，具体地说是一种水下机器人回收用牵引装置。

背景技术

水下机器人是一种依靠自身携带能源进行自主航行的水下平台。由于受到海上风浪的影响，水下机器人回收一直是一项比较困难的作业过程。目前，回收水下机器人主要是采用工作艇将其拖至母船附近，然后由工作人员在橡皮艇上进行挂钩的方法，这就增加了在高海况时回收的危险性。

发明内容

为了解决水下机器人回收作业过程中受海况影响、危险性高的问题，本发明的目的在于提供一种水下机器人回收用牵引装置。该牵引装置可以减小风浪对水下机器人回收的影响，为实现人员不下水回收接水下机器人创造条件。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括液压绞车、箱体、回转直梁、回转机构、俯仰液压缸、伸缩液压缸及具有回转、俯仰、伸缩三个自由度的牵引臂，其中箱体安装在母船上，所述液压绞车位于箱体内，与水下机器人连接的牵引绳缆经过牵引臂与所述液压绞车相连；所述回转直梁的一端与安装在箱体上的回转机构连接，另一端与所述牵引臂铰接，所述伸缩液压缸安装在牵引臂上、驱动牵引臂伸缩，所述俯仰液压缸安装在回转直梁上，俯仰液压缸的输出端与牵引臂铰接；在箱体内设有为液压绞车、回转机构、俯仰液压缸及伸缩液压缸提供动力的液压站。

其中：所述牵引臂的一端与回转直梁的另一端铰接，牵引臂的另一端设有缓冲机构；所述牵引绳缆穿过该缓冲机构、经过牵引臂上的滑轮组与所述液压绞车上的绳索固接；所述缓冲机构包括牵引绳导引环、导引环固定架、缓冲弹簧及连接件，其中牵引绳导引环安装在导引环固定架上，所述导引环固定架安装在缓冲弹簧的一端，所述缓冲弹簧的另一端通过连接件与牵引臂连接；所述牵引臂包括一级横梁及相对滑动地插在该一级横梁内的二级横梁，所述伸缩液压缸的一端铰接在一级横梁上，另一端铰接在二级横梁上，所述俯仰液压缸的一端安装在回转直梁上，另一端与所述一级横梁铰接，所述一、二级横梁在俯仰液压缸的驱动下实现俯仰自由度；所述一级横梁内部的四角上均安装有滑动导轨，二级横梁沿所述滑动导轨相对一级横梁在伸缩液压缸的驱动下往复滑动，实现伸缩自由度；所述一级横梁的两端上方分别设有中间滑轮及后端滑轮，二级横梁位于一级横梁外的一端上方设有前端滑轮，所述牵引绳缆依次经过前端滑轮、中间滑轮及后端滑轮；所述伸缩液压缸、一级横梁及二级横梁相互平行；所述回转机构包括回转液压马达、回转轴组件、主动齿轮及被动回转齿轮，其中回转液压马达安装在所述箱体内、由所述液压站提供动力，该回转液压马达的输出端连接有主动齿轮，所述被动回转齿轮通过回转轴组件安装在箱体上、与所述主动齿轮啮合传动，所述回转直梁的一端与回转轴组件相连，通过回转液压马达的驱动实现所述牵引臂的回转自由度；所述回转轴组件包括直梁转接件，回转轴、上轴承盖、轴承、轴承座及下轴承盖，其中轴承座安装在箱体上表面上，所述回转轴的一端通过轴承安装在轴承座内，另一端通过直梁转接件与所述回转直梁的一端相连接，所述被动回转齿轮安装在回转轴上；所述轴承座的上下两端分别设有上轴承盖及下轴承盖；所述回转轴的一端分别安装有推力调心轴承及圆锥滚子轴承，回转轴一端端部安装有轴承预紧拉盖，该轴承预紧拉盖与所述圆锥滚子轴承内圈之间通过拉紧螺钉拉紧；所述箱体上安装有齿轮箱罩，所述主动齿轮及被动回转齿轮均位于该齿轮箱罩内。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明的牵引臂具有回转、俯仰及伸缩三个自由度，回收母船可通过本发明牵引水下机器人，使其在水面上与母船同向同速航行，然后在此状态下进行回收作业。这样就可以有效地克服风浪对水下机器人回收的影响，降低水下机器人和起吊装置对接的难度，减小回收作业过程的风险。

2.本发明在牵引臂头部设置了缓冲机构，可以缓冲牵引过程中由于波浪对水下机器人的冲击力量，减小受力构件和绳缆所承受的应力，提高牵引过程的安全性和可靠性。

3.本发明在牵引臂上设置了三个定滑轮，用于引导牵引绳的运动，从而方便液压绞车对牵引绳缆的收放。

4.本发明的回转机构采用较大的被动回转齿轮带动牵引臂旋转，可以有效地减小回转液压马达所需输出转矩并降低旋转速度。

5.本发明结构简单可靠，功能齐全，易于操作。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图之一；

图2为本发明立体结构示意图之二(去除齿轮箱罩和箱体右侧壁)；

图3为本发明缓冲机构的结构示意图；

图4为本发明回转机构的结构示意图；