水下机器人用压载安装装置的制作方法

本实用新型属于水下机器人技术领域，特别涉及一种水下机器人用压载安装装置。

背景技术：

水下机器人常采用无动力上浮下潜方式，固体抛载(以下称“压载”)是水下机器人实现无动力上浮下潜的基本配置，调整压载重量，从而改变上浮下潜速度，调节水下机器人剩余浮力，节省能耗，上浮压载还发挥着水下机器人的应急保障作用，因此压载对于水下机器人的安全至关重要。

根据动力源的不同，压载的抛弃方式分为电机抛载和电磁抛载。电机抛载是电机结合机械结构的抛载方式，具有抗冲击、能耗低、体积小等优点，压载通过链式结构悬挂在抛载机构上，若载体发生异常，电机抛载将失效，且这种形式不适用于重型压载。电磁抛载通过电磁铁通断电吸放压载，在水下机器人上浮之前需一直通电，相对前一种方式能耗大，若载体发生异常即可断电抛载，电磁抛载方式适用于重型压载，安全性更高。

压载重量与水下机器人排水体积、下潜深度和速度呈正相关，轻型压载1-2人即可完成装卸，重型压载无法依靠人力安装，需要专用设备辅助安装，以节省人力，保证作业安全。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种水下机器人用压载安装装置，适用于配备重型压载的水下机器人，可解放人力，提高现场工作效率，保证作业安全。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水下机器人用压载安装装置，包括底板、传送装置、压载承载车、导向限位装置及举升装置，其中导向限位装置和举升装置均设置于所述底板的一端、且所述导向限位装置位于所述举升装置的上方，所述传送装置设置于所述底板上、且与所述压载承载车连接，所述传送装置用于驱动所述压载承载车沿靠近或远离所述举升装置的方向运动，所述举升装置用于驱动所述压载承载车升降，所述导向限位装置用于对所述压载承载车的升降进行导向。

所述底板上设有用于所述压载承载车行走的运行轨道，所述底板与调试运输平台连接。

所述传送装置包括电机、电机安装座、联轴器、丝杠及螺母组件，其中丝杠可转动地安装在所述底板上，且一端通过联轴器与电机连接，所述螺母组件与所述丝杠螺纹连接，形成螺纹副，所述压载承载车与所述螺母组件连接、且具有沿竖直方向相对运动的自由度，所述电机通过电机安装座与所述调试运输平台连接。

所述螺母组件包括螺母、螺母连接座及U型连接件，其中螺母与丝杠螺纹连接，所述螺母连接座与螺母连接，所述U型连接件与螺母连接座连接，所述压载承载车与所述U型连接件连接。

所述U型连接件的顶部设有用于与所述压载承载车定位连接的定位孔。

所述举升装置包括顶杆、千斤顶和千斤顶托槽，其中顶杆与千斤顶连接，所述千斤顶置于千斤顶托槽内，所述千斤顶托槽与所述调试运输平台连接。

所述顶杆的顶部设有用于与所述压载承载车定位连接的定位槽。

所述压载承载车包括支撑板、压载支撑块、脚轮及销轴，其中脚轮与支撑板的底面连接，所述压载支撑块与支撑板顶面连接，所述销轴插在支撑板的通孔中，用于与所述传送装置定位连接。

所述支撑板的底部设有用于与所述举升装置定位连接的定位块，所述支撑板的侧向边缘设有用于与所述导向限位装置定位连接的定位开口。

所述导向限位装置包括一侧为敞开式的限位槽及沿竖直方向设置于所述限位槽内壁上的导向块，所述限位槽的下端与所述底板连接。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型简单实用。电机与千斤顶分开控制，单人操作即可完成重型压铁的装卸，可保障操作人员安全。

2.本实用新型安装位置准确。本装置具有将重型压载准确安装到水下机器人指定吸合位置的功能。

3.本实用新型应用范围广。对于需水平安装压载的水下机器人，本装置都可应用。

4.本实用新型便于维护。所有设备均方便加工和更换，具有较强的可操作性。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图；

图2为本实用新型的压载安装装置搭载在调试运输平台的结构示意图；

图3为本实用新型的传送装置的结构示意图；

图4为本实用新型的传送装置的剖视图；

图5为本实用新型的螺母组件的结构示意图；

图6为本实用新型的压载承载车顶部结构示意图；

图7为本实用新型的压载承载车底部结构示意图；

图8为本实用新型的导向限位装置的结构示意图；

图9为本实用新型的举升装置的结构示意图；

图10为本实用新型的压载安装步骤之一；

图11为本实用新型的压载安装步骤之二；

图12为本实用新型的压载安装步骤之三。

其中：1为底板，2为轴承座支撑板，3为传送装置，4为压载承载车，5为压载，6为导向限位装置，7为举升装置，8为调试运输平台，9为水下机器人，10为电机，11为电机安装座，12为联轴器，13为前轴承座，14为丝杠，15为螺母组件，16为后轴承座，17为螺母，18为螺母连接座，19为U型连接件，20为前轴承端盖，21为轴承，22为后轴承端盖，23为支撑板，24为压载支撑块，25为脚轮，26为销轴，27为限位槽，28为导向块，29为顶杆，30为千斤顶，31为千斤顶托槽，32为定位开口，33为定位块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

如图1所示，本实用新型提供的一种水下机器人用压载安装装置，包括底板1、传送装置3、压载承载车4、导向限位装置6及举升装置7，其中导向限位装置6和举升装置7均设置于底板1的一端、且导向限位装置6位于举升装置7的上方，传送装置3设置于底板1上、且与压载承载车4连接，底板1上设有用于压载承载车4行走的运行轨道。传送装置3用于驱动压载承载车4沿靠近或远离举升装置7的方向运动，举升装置7用于驱动压载承载车4升降，导向限位装置6用于对压载承载车4的升降进行导向。

如图2所示，水下机器人9搭载在调试运输平台8上，电磁铁安装在水下机器人9前端下方，压载安装装置搭载在调试运输平台8前端，底板1与调试运输平台8连接，其安装位置需保证压载在升起后与电磁铁吸合位置对正。

如图3-4所示，传送装置3包括电机10、电机安装座11、联轴器12、丝杠14及螺母组件15，其中丝杠14可转动地安装在底板1上，且一端通过联轴器12与电机10连接，螺母组件15与丝杠14螺纹连接，形成螺纹副，压载承载车4与螺母组件15连接、且具有沿竖直方向相对运动的自由度，电机10通过电机安装座11与调试运输平台8连接。

丝杠14两端各安装两个深沟球轴承21，轴承21置于前轴承座13和后轴承座16内，前轴承座13和后轴承座16分别与各自的轴承座支撑板2连接，前轴承端盖20与前轴承座13连接，后轴承端盖22与后轴承座16连接，螺母17与丝杠14通过内外螺纹连接。

如图5所示，螺母组件15包括螺母17、螺母连接座18及U型连接件19，其中螺母17与丝杠14螺纹连接，螺母连接座18与螺母17连接，U型连接件19与螺母连接座18连接，压载承载车4与U型连接件19连接。

U型连接件19的顶部设有用于与压载承载车4定位连接的定位孔。本实用新型的实施例中，在U型连接件19顶面加工了四个通孔，用于穿入销轴26。

如图6所示，压载承载车4包括支撑板23、压载支撑块24、脚轮25及销轴26，其中脚轮25与支撑板23的底面连接，压载支撑块24与支撑板23顶面连接，压载支撑块24的上表面依据压载5下表面的流线型结构加工，保证压载5放置在压载支撑块24上后，其上表面与电磁铁下表面平行，便于准确吸合。销轴26插在支撑板23的通孔中，用于与传送装置3中U型连接件19上的定位孔定位连接。

如图7所示，支撑板23的底部设有用于与举升装置7定位连接的定位块33，支撑板23的侧向边缘设有用于与导向限位装置6定位连接的定位开口32。

如图8所示，导向限位装置6包括一侧为敞开式的限位槽27及沿竖直方向设置于限位槽27内壁上的导向块28，限位槽27的下端与底板1连接。导向限位装置6用于限制压载承载车4的前进位置，在升降过程中保护压载承载车4不致倾翻。

本实用新型的实施例中，在限位槽27的内侧三面各装有一个导向块28，其位置与支撑板23的三个定位开口32对应，在压载升降过程中起导向限位作用。

如图9所示，举升装置7包括顶杆29、千斤顶30和千斤顶托槽31，其中顶杆29与千斤顶30螺纹连接，可根据高度要求旋转升降。千斤顶30置于千斤顶托槽31内，千斤顶托槽31与调试运输平台8连接。顶杆29的顶部支撑面设有用于与压载承载车4定位连接的定位槽。

本实用新型的实施例中，支撑板23底部的定位块33为十字型结构的钢条，顶杆29顶部的定位槽为与定位块33相配合的十字型沟槽，便于举升装置7升起时与十字型钢条相互嵌入，确保升降过程平稳准确。支撑板23底面四角安装四个定向脚轮25，在支撑板23前端有四个通孔，自上而下插入四个销轴26，在支撑板23前、左、右三边分别有一个方形的定位开口32，用于和导向限位装置6的导向块28配合。千斤顶30为市购电动千斤顶，可随意调节高度和启停，千斤顶托槽31与调试运输平台8的框架连接，千斤顶30置于托槽内，槽四面各安装了一个螺钉挤住千斤顶30侧面，用于调整和限制其位置。

本实用新型的工作原理为：

水下机器人用压载安装装置以调试运输平台8作为搭载装置，以底板1作为压载承载车的运行轨道。压载安装前，如图10所示，首先用吊车或叉车将压载5放置于压载承载车4上，与压载支撑块24流线型表面准确贴合，将压载承载车4吊放至底板轨道上，螺母组件15在初始位置，将四个销轴26依次穿入支撑板23和U型连接件19的通孔。驱动电机10带动丝杠14旋转，螺母组件15在螺旋传动作用下向前运动，并带动压载承载车4向前移动，移至限位槽27边缘时压载5处于安装位置正下方，电机10停转，如图11所示。升起千斤顶30，同时旋转顶杆29直至顶杆十字型沟槽和支撑板十字型钢条咬合，继续升起千斤顶30顶起压载承载车4，销轴26逐渐从U型连接件19的通孔脱出，压载承载车4在导向块28的导引下逐步升至指定安装位置，如图12所示。此时电磁铁上电吸合压载5，完成压载安装。当压载5需卸下或退回压载承载车4时，控制千斤顶30下降，压载承载车4落回底板导轨上，销轴26重新穿入U型连接件19的通孔，若有偏差可手动穿入，电机10反转带动螺母组件15将压载承载车4退回初始位置。

综上所述，本实用新型给出了一种水下机器人用压载安装装置，具有将重型压载准确安装到水下机器人指定吸合位置的功能，可节省人力，提高现场工作效率，保障人员安全。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实用新型的保护范围内。