[发明专利]一种移动式深海工作站纵/横倾自动调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及到一种水下作业装备的纵/横倾调节装置，尤其是一种移动式深海工作站纵/横倾自动调节装置。

背景技术

移动式深海工作站是一种在研的新型深海作业装备，相比潜水器，它具有更大的排水量，更强的水下作业能力，更长的水下停留时间，它是进行深海科学考察、能源勘探、海底地形测量、水下设备的布放和回收以及海底电缆和管路检修的有效载体。

水下作业装备，例如潜水器，在运行时会遇到纵/横倾问题，移动式深海工作站也不例外。纵/横倾可能是由人员及设备的移动导致重心改变引起的，也可能是受海流的影响甚至是由驾驶员的误操作引起的。目前，潜水器的纵/横倾一般是依靠导管桨推进器进行调节的，通常的做法是：在潜水器的某一水平面内垂向布置四个电力驱动的推进器，纵向、横向各两个，通过同一方向的两个推进器反向运转提供回复力矩，并实现纵/横倾调节。虽然采取上述方式能够解决潜水器的纵/横倾问题，但是却存在较大的制约因素，那就是电源问题。由于潜水器的工作深度通常达到数千米，例如我国的‘蛟龙’号载人潜水器最大工作深度达7000米，因而潜水器在水下作业时的电源供应得不到母船的支持，只能依靠自身携带的独立电源，由于导管桨推进器的效率不高，一般为30～40%，如果耗费在纵/横倾调节上的电能过多，那么用于执行水下作业的有效电能将减少，从而导致潜水器的水下作业效率降低。

对于移动式深海工作站而言，采用推进器进行纵/横倾调节的方式除了受电源因素制约外，还存在一个不利因素，那就是其排水量和湿表面积远大于潜水器，受到水的阻力大，依靠推进器很难提供足够的回复力矩用于纵/横倾调节（因为受工作站各系统功率分配的限制，不可能采用与主推进器同量级的大功率推进器），因此需要考虑其它方式进行移动式深海工作站的纵/横倾调节。

发明内容

为了解决导管桨推进器在纵/横倾调节上耗费的电能过多，推进器提供的回复力矩较小的问题，本发明提供了一种通过重心调节实现纵/横倾调节的一种移动式深海工作站。

本发明的技术方案如下：

一种移动式深海工作站纵/横倾自动调节装置，其特征在于：包括框架、导轨组、传动组件、质量块移动组件、平衡摆球组件、接线柱组、蓄电池和电机；

框架为长方体立式骨架结构；导轨组包括两套相同的第一导轨组和第二导轨组，每一套导轨组都包括两根相同的互相平行的导轨，平行导轨间的距离与框架所围成的长方体上表面的宽度相同；导轨组连接在所述框架上，其中第一导轨组水平连接在框架顶端，第二导轨组平行于第一导轨组且在第一导轨组的垂直下方；

传动组件包括第一传动带、第二传动带、第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮、第一轴、第二轴、第一滚动轴承组、第二滚动轴承组、第一轴承基座组和第二轴承基座组，每个滚动轴承组都包括两个相同的滚动轴承，每个轴承基座组都包括两个相同的轴承基座；第一滚动轴承组与第一轴承基座组配合连接，第二滚动轴承组与第二轴承基座组配合连接；第一轴承基座组中两个相同的轴承基座分别对称固定在第二导轨组中两根导轨的同一端下方，第二轴承基座组中两个相同的轴承基座分别对称固定在第二导轨组中两根导轨的另一端下方；第一传动轮套在第一轴上的中间部位，第一轴两端分别套在第一滚动轴承组中；第二传动轮套在第二轴上的中间部位，第三传动轮套在第二轴上第三传动轮的旁边，第二轴两端分别套在第二滚动轴承组中；第一传动带连接第一传动轮与第二传动轮，第二传动带连接第三传动轮与电机；

质量块移动组件包括质量块、第一滚轮组、第二滚轮组、第三轴、第四轴、第一轴套、第二轴套和皮带连接器，每个滚轮组包括两个相同的滚轮；第一轴套固定在质量块一端，第二轴套固定在质量块另一端；第三轴穿过第一轴套，两端分别与第一滚轮组中的两个相同的滚轮相连接，第一滚轮组中的两个滚轮分别放置于第二导轨组的两根导轨上方，同时处于第一导轨组的两根导轨下方；第四轴穿过第二轴套，两端分别与第二滚轮组中的两个相同滚轮相连接，第二滚轮组中的两个滚轮分别放置于第二导轨组的两根导轨上方，同时处于第一导轨组的两根导轨下方；皮带连接器将第一传动带固定在质量块底部；

平衡摆球组件包括摆球、水平轴、竖直杆、第三滚动轴承组和第三轴承基座组，第三滚动轴承组包括两个相同的滚动轴承，第三轴承基座组包括两个相同的轴承基座；竖直杆的一端连接在水平轴的中部且与水平轴垂直，竖直杆的另一端连接摆球；第三轴承基座组中的两个相同的轴承基座顺导轨方向平行，共同固定在第二导轨组其中一根导轨的下方正中，第三轴承基座组与第三滚动轴承组配合连接；水平轴穿过第三滚动轴承组中的两个滚动轴承；