专利名称：一种水下悬挂式系缆绞车的制作方法
技术领域：
本发明涉及水下机器人作业装置，具体地说是一种水下悬挂式系 缆绞车。
背景技术：
水下机器人是一种在水下环境中作业的机器人，作为水下机器人 家庭中主要分枝的有缆遥控水下机器人，在其水下作业期间，要求随 时随地收放系缆，以保证水下载体高效、可靠、安全地作业。目前，对于水下机器人系缆的收放来说，普遍釆用无导电滑环结 构的水下机器人或有导电滑环的系缆绞车来实现。对于无导电滑环结 构的水下机器人来说，其结构复杂，占用空间大，容易损伤系缆，并 且对零部件的制作、安装要求精度高，同时容易出现机械故障。而对 于有导电滑环的系缆绞车来说，用于安装绞车的底座占用较大的空间，置于绞车卷简外部的滑环虽起支撑作用、承担负载，但对滑环的 使用寿命有不利的影响，同时绞车的轴向尺寸过大也不利于整体结构 的布置，且绞车贮存的系缆长度还受到了限制。 发明内容本发明的目的在于提供一种水下悬挂式系缆绞车，适用于水下用 来缠绕系缆并通过系缆实现收放水下载体，同时通过系缆实现动力信 号及控制信号的传输。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的本发明包括卷简及滑环，卷简两端均设有侧板，滑环经侧板由卷 简内穿过，与卷简连动；两侧板外侧设有吊架，与卷简同轴设置，绞 车通过两吊架悬挂于机架上；在一侧吊架与侧板之间安装有驱动链 轮，与卷简同轴设置，卷简与驱动链轮相连动，另一侧的吊架与侧板 之间设有接线盒，固接在侧板上，滑环上的尾线及系缆连接至接线盒内。其中所述巻简内部为空腔结构，两侧的侧板上均设有法兰，其 中一侧还设有链轮连接法兰，驱动链轮固接于链轮连接法兰上；卷简 两侧的法兰上设有轴套，两侧的吊架套设于轴套上；在卷简一侧的法兰上固接有第一内连接轴套，其外表面套设有滑动套，外连接轴套套 设于滑动套的外表面；卷简另一侧的法兰上固接有第二内连接轴套，其外表面套设有滑动套，外连接轴套套设于滑动套的外表面；两侧的 吊架分别固接在外连接轴套上；在第一、二内连接轴套与滑动套之间 还设有调整垫；在滑环左端的下方设有拨叉座，安装于吊架的外侧， 滑环端部的拨插固定于拨叉座上；所述滑环的一端固接于第一内连接 轴套上，另一端抵接于第二内连接轴套内的顶丝；所述吊架与外连接 轴套的连接处、驱动链轮与链轮连接法兰的连接处及第一、二内连接 轴套与法兰的连接处，为止口凸台结构，各连接件同轴设置；所述接 线盒通过连接座固接于一侧的侧板上。 本发明的优点与积极效果为1. 悬挂式结构，节省空间。本发明系缆绞车通过两吊架悬挂于 机架上，结构紧凑，重量轻，所占空间少。2. 滑环安装结构合理。本发明所述滑环置于卷简内部，节省安 装空间，滑环不承担外部的负载，滑环可以从一侧装入卷简内，且两 端固定可靠。3. 接线方便。本发明所述接线盒能够将滑环尾线及系缆的电信 号通过接线端子对应地连接起来，接线盒内部空间大，便于接线操作。4. 同轴精度高。本发明系缆绞车同轴安装的连接件间有相互定 位的止口凸台，保证绞车两端有较高的同轴精度。5. 滑动套可实现自润滑。本发明滑动套起支撑和减小滚动阻力 的作用，在水下环境，海水可以作为润滑介质对摩擦副起润滑作用。6. 增加系缆贮存长度。本发明卷简两侧板之间的宽度大，可以 缠绕多层系缆，从而可容纳较长的系缆，保证水下载体有足够的作业 半径。7. 运转平稳。本发明在水下环境运转，转速较低，运转具有良 好的稳定性能。8. 易于安装、维修。本发明结构简单，利于加工制作，易于装 配，维修方便。
图i为本发明的结构示意图；图2为图1中卷简的结构示意图； 图3为图1的左视图；其中l为吊架，2为卷简，3为滑环，4为驱动链轮，5为第一内连接轴套，6为外连接轴套，7为滑动套，8为调整垫，9为拨叉座， IO为接线盒，ll为第二内连接轴套，12为侧板，13为链轮连接法兰， 14为法兰，15为连接座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。如图1 3所示，本发明包括卷简2及滑环3 (巿购产品，本实 施例釆用FOCAL176型号)。卷简2内部为空腔结构，两侧各有一侧板 12,其中心处开有圆孔，其上还开有工艺孔，法兰14通过中心圆孔 安装在两侧的侧板上，其中一侧的侧板上还设有链轮连接法兰13, 另一侧的侧板上设有连接座15。在卷简2 —侧的法兰14上固接有第 一内连接轴套5，其外表面套设有滑动套7，外连接轴套6套设于滑 动套7的外表面；卷简2另一侧的法兰14上固接有第二内连接轴套 11,其外表面套设有滑动套7，外连接轴套6套设于滑动套7的外表 面；两侧的吊架l分别固接在外连接轴套6上。在第一、二内连接轴 套5、 11与滑动套7之间还设有调整垫8，作为调整卷简2与两吊架 l的轴向间隙。两侧板12外侧设有吊架1，其上设有圆形孔，作为与 外连接轴套6连接安装的定位孔，绞车通过两吊架1悬挂于机架上。 卷简2与两侧的吊架1通过第一、二内连接轴套5、 11、滑动套7、 外连接轴套6及调整垫8同轴安装固定。在一侧吊架与侧板之间安装 有驱动链轮4，与卷简2同轴设置，卷简2与驱动链轮4相连动，另 一侧的吊架与侧板之间设有接线盒10,通过连接座15固接在侧板上。 滑环3经侧板12由卷简2内穿过，与卷简2连动。滑环3的一端固 接于第一内连接轴套5上，另一端抵接于第二内连接轴套11内的顶 丝。滑环3上的尾线及系缆穿过第二内连接轴套11与接线盒10连接 并引入接线盒10的内部，可以实现电信号的传输。在滑环3左端的 下方设有拨叉座9，安装于吊架l的外侧，滑环3端部的拨插固定于 拨叉座9上，以防止滑环3的端部旋转，确保滑环3工作可靠。驱动 链轮4固接于链轮连接法兰13上，作为卷简2的驱动输入。其中， 吊架1与外连接轴套6的连接处、驱动链轮4与链轮连接法兰13的 连接处及第一、二内连接轴套5、 11与法兰14的连接处，为止口凸 台结构，确保卷简2与两吊架1的同轴安装精度。下面对本发明进行组装的具体实施过程进行如下描述。 利用第一内连接轴套5的凸台与卷简2上一侧法兰14内部的止 口定位作用通过螺钉将两者组装在一起；利用第二内连接轴套11的6凸台与巻简2上另一侧法兰14内部的止口定位作用通过螺钉将两者 组装在一起；利用驱动链轮4的凸台与卷简2上链轮连接法兰13内 部的止口定位作用通过螺钉将两者连接在一起。将滑环3的尾端从卷 简2上第一 内连接轴套5的内孔插入卷简2的内部，利用滑环3上的 法兰与第一内连接轴套5的端面通过螺钉将两者连接在一起，滑环3 的尾端利用顶丝与第二内连接轴套11连接在一起。两调整垫8分别 套入第一、二内连接轴套5、 ll的外表面，通过改变调整垫8的厚度 可以调整卷简2与两吊架1的轴向间隙。两滑动套7分别同轴套入第 一、二内连接轴套5、 11的外表面并分别与对应调整垫8的端面相抵 接，滑动套7起支撑和减小绞车滚动阻力的作用，在水下环境下海水 可以作为润滑介质对摩擦副起润滑作用。利用外连接轴套6的凸台与 吊架1内部的止口定位作用将外连接轴套6通过螺钉同轴安装固定在 吊架1的内侧，两吊架1分别与两件外连接轴套6连接构成两套吊架 组，其中一套吊架组同轴套入卷简2—侧的滑动套7的外表面，另一 套吊架组同轴套入卷简2另一侧的滑动套7的外表面，将两吊架组悬 挂安装固定在机架上，作为悬挂式系缆绞车的支撑。接线盒10通过 螺钉安装固定在连接座15上，将滑环3的尾线及系缆引入接线盒IO 内部，通过接线端子将滑环3的尾线与系缆的电信号对应地连接起 来。系缆缠绕在巻简2的两侧板12之间。 本发明的工作原理为实现系缆收放水下载体作业的同时也通过系缆将动力信号及控 制信号传递至水下载体处。现将悬挂式系缆绞车的作业分成回收和施 放两种状态分别进行说明。在装置通过系缆对水下载体进行回收作业 时，驱动链轮4作为主动输入端驱动卷简2反向转动，从而通过卷简 2缠绕系缆来实现对水下载体的回收作业。在装置通过系缆对水下载 体进行施放作业时，与载体连接在一起的系缆作为主动输入端，系缆 受到外部张力的作用后驱动卷简2正向转动，缠绕在卷简上的系缆被 施放出去，从而实现对水下载体的施放作业。在绞车转动过程中滑环 3及接线盒10随绞车一起转动，确保电信号能够通过滑环3及接线 盒10可靠地传输给系缆，保证水下载体正常工作，实现对水下载体 的收放以及动力信号和控制信号的传输。
权利要求
1.一种水下悬挂式系缆绞车，包括卷筒及滑环，其特征在于卷筒(2)两端均设有侧板(12)，滑环(3)经侧板(12)由卷筒(2)内穿过，与卷筒(2)连动；两侧板(12)外侧设有吊架(1)，与卷筒(2)同轴设置，绞车通过两吊架(1)悬挂于机架上；在一侧吊架与侧板之间安装有驱动链轮(4)，与卷筒(2)同轴设置，卷筒(2)与驱动链轮(4)相连动，另一侧的吊架与侧板之间设有接线盒(10)，固接在侧板上，滑环(3)上的尾线及系缆连接至接线盒(10)内。
2. 按权利要求1所述的水下悬挂式系缆绞车，其特征在于所 述卷简(2)内部为空腔结构，两侧的侧板(12)上均设有法兰(14)， 其中一侧还设有链轮连接法兰(13),驱动链轮(4)固接于链轮连接 法兰(13)上。
3. 按权利要求2所述的水下悬挂式系缆绞车，其特征在于所 述卷简(2)两侧的法兰(14)上设有轴套，两侧的吊架(1)套设于 轴套上。
4. 按权利要求3所述的水下悬挂式系缆绞车，其特征在于在 卷简(2) —侧的法兰(14)上固接有第一内连接轴套(5),其外表 面套设有滑动套(7 ),外连接轴套(6 )套设于滑动套(7 )的外表面； 卷简(2)另一侧的法兰(14)上固接有第二内连接轴套(11)，其外 表面套设有滑动套(7 ),外连接轴套(6 )套设于滑动套(7 )的外表 面；两侧的吊架(1)分别固接在外连接轴套(6)上。
5. 按权利要求4所述的水下悬挂式系缆绞车，其特征在于在 第一、二内连接轴套(5、 11)与滑动套(7)之间还设有调整垫(8)。
6. 按权利要求1所述的水下悬挂式系缆绞车，其特征在于在 滑环(3)左端的下方设有拨叉座(9),安装于吊架(l)的外侧，滑 环(3)端部的拨插固定于拨叉座(9)上。
7. 按权利要求1所述的水下悬挂式系缆绞车，其特征在于所 述滑环(3)的一端固接于第一内连接轴套(5)上，另一端抵接于第二内连接轴套(11)内的顶丝。
8. 按权利要求l、 2或4所述的水下悬挂式系缆绞车，其特征在 于所述吊架(1)与外连接轴套(6)的连接处、驱动链轮(4)与 链轮连接法兰(13)的连接处及第一、二内连接轴套(5、 11)与法兰(14)的连接处，为止口凸台结构，各连接件同轴设置。
9.按权利要求1所述的水下悬挂式系缆绞车，其特征在于所 述接线盒(10)通过连接座(15)固接于一侧的侧板上。
全文摘要
本发明涉及水下机器人作业装置，具体地说是一种水下悬挂式系缆绞车，包括卷筒及滑环，卷筒两端均设有侧板，滑环经侧板由卷筒内穿过，与卷筒连动；两侧板外侧设有吊架，与卷筒同轴设置，绞车通过两吊架悬挂于机架上；在一侧吊架与侧板之间安装有驱动链轮，与卷筒同轴设置，卷筒与驱动链轮相连动，另一侧的吊架与侧板之间设有接线盒，固接在侧板上，滑环上的尾线及系缆连接至接线盒内；吊架与外连接轴套的连接处、驱动链轮与链轮连接法兰的连接处及第一、二内连接轴套与法兰的连接处，为止口凸台结构。本发明为悬挂式结构，节省空间；滑环安装合理，接线方便，同轴精度高；滑动套可实现自润滑；增加系缆贮存长度。
文档编号B66D1/02GK101327895SQ20071001183
公开日2008年12月24日 申请日期2007年6月22日 优先权日2007年6月22日
发明者任福琳, 斌 孙, 张竺英 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所