CN108163150A - 自锁连接装置及其在无人艇回收布放中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开自锁连接装置，包括第一连接件、第二连接件和摇杆定位机构；第一连接件包括锥形凸台和定位槽，锥形凸台侧壁上设有卡孔；第二连接件设有与锥形凸台适配的锥形凹槽和与定位槽适配的定位销；摇杆定位机构包括直线杆和弧线杆；当锥形凸台***锥形凹槽时，锥形凸台挤压直线杆，摇杆定位机构摆动使得弧线杆***所述卡孔，定位销***定位槽，此为自锁连接装置的锁紧状态；当定位销抽离定位槽，锥形凸台抽离锥形凹槽时，弧线杆与定位孔分离，为自锁连接装置的开放状态。本发明的自锁连接装置操作简单方便，对工作人员的技能以及环境要求低，可实现待锁定装置的快速准确锁定，且解除锁定方法简单，通用性强。

Description

自锁连接装置及其在无人艇回收布放中的应用

技术领域

本发明涉及锁定装置，具体涉及一种自锁连接装置及其在无人艇回收布放中的应用。

背景技术

近年来，随着海洋资源探测领域的发展和国家对海域范围的日益重视，水面无人艇正成为重要的海洋无人装备，其可通过携带不同的设备，广泛应用各种水上任务，如海岸线巡逻、近海防卫、港口巡逻、军舰护航、环境监测等等。随着科技的日益发展和无人艇领域内的相关研究，未来无人艇将会有更加广泛的应用。

目前，在水面无人艇的收放方式上，主要有吊艇架式、托架式和滑道式，这些收放方式虽说在技术上比较成熟，但是对收放作业环境要求比较高，在海况复杂的海面上无法正常作业，存在一定的风险，无法体现水面无人艇一些特殊环境下执行任务的能力，对无人艇的性能会造成很大的影响。而且，现有的收放设备体积庞大，对于释放水面无人艇的母船的结构、设计都有一定的要求，而且操作较为复杂，在操作程序上环节较多且容易出现问题和故障，会很大程度上影响母船的正常工作，拖延作业任务进度。

发明内容

本发明的目的是提供一种自锁连接装置，包括第一连接件、第二连接件和摇杆定位机构；第一连接件包括锥形凸台和定位槽，锥形凸台侧壁上设有卡孔；第二连接件设有与锥形凸台适配的锥形凹槽和与定位槽适配的定位销；摇杆定位机构包括直线杆和弧线杆，并通过包括直线杆和弧线杆的交点可摆动地固定在第二连接件内；当锥形凸台***锥形凹槽时，锥形凸台挤压直线杆，摇杆定位机构摆动使得弧线杆***所述卡孔，定位销***定位槽，此为自锁连接装置的锁紧状态；当定位销抽离定位槽，锥形凸台抽离锥形凹槽时，摇杆定位机构摆动使得弧线杆与定位孔分离，为自锁连接装置的开放状态。

定位槽可设置在第一连接件的锥形凸台侧壁上，也可在第一连接件上另外设置定位凸起，使定位槽设置在定位凸起侧壁上。优选地，第一连接件上还包括定位凸起，定位凸起为围绕锥形凸台设置的环形凸起，定位槽为定位凸起外圈侧壁上围绕锥形凸台设置的凹槽，整体呈环形，这样即使第一连接件在下降过程中打圈或者旋转，第一连接件的锥形凸台与第二连接件的锥形凹槽对准后，定位销都可以直接进入到定位槽。

定位槽可为任意可固定定位销的形状，如方形槽，半圆形槽、楔形槽等；由于第一连接件和第二连接件锁紧过程中可能存在定位销与定位槽错位，卡住导致对不准的现象，这样就会造成无法正常实现自锁连接装置的锁紧或开锁功能，考虑到楔形的吃力大，使用楔形槽可以方便使定位销与定位槽相互定位，因此优选使定位槽为楔形槽。

第二连接件为中空结构，优选地，第二连接件侧壁为圆柱形，定位销固定在第二连接件侧壁上，定位销的数量可根据自锁连接装置的大小进行设置，定位销优选相对于锥形凹槽对称设置。

自锁连接装置可通过已知的手段控制定位销伸缩，优选地，自锁连接装置通过液压推动杆控制定位销***或抽离定位槽。

为了方便自锁连接装置与待锁结构相互连接，使自锁连接装置还包括固定在所述第一连接件上的吊环。

锥形凹槽下表面设置有弹性片，当锥形凸台***所述锥形凹槽时，锥形凸台下表面挤压弹性片导致弹性片形变，弹性片进一步挤压直线杆，控制摇杆定位机构摆动。

本发明另一方面提供上述自锁连接装置在无人艇回收布放中的应用。当自锁连接装置应用在无人艇回收布放中时，第二连接件可以嵌入式地安装或固定在无人艇上。

本发明的工作原理是：当需要实现不同装置的锁定时，可分别将不同装置与自锁连接装置的第一连接件和第二连接件相连，将第一连接件的锥形凸台***第二连接件的锥形凹槽中，锥形凸台在***锥形凹槽的过程中，锥形凸台的下表面接触并向下挤压摇杆定位机构的直线杆，从而带动摇杆定位机构摆动，当锥形凸台完全***锥形凹槽内时，摇杆定位机构的弧线杆恰好***锥形凸台的楔形定位槽中，实现初步自锁，进一步地，控制定位销***定位槽，此时自锁连接装置处于锁紧状态，从而实现不同不同装置的锁定。当需要解除不同装置间的锁定状态时，控制定位销从定位槽中抽离，然后将锥形凸台抽离锥形凹槽，摇杆定位机构的直线杆不再受到锥形凸台的挤压，摇杆定位机构摆动恢复原始位置，此时动摇杆定位机构的弧线杆从定位孔抽离，自锁连接装置变为开放状态，从而实现同装置间锁定状态的解除。

有益效果：本发明的自锁连接装置操作简单方便，对工作人员的技能以及环境要求低，可实现待锁定装置的快速准确锁定，且解除锁定方法简单，通用性强。

附图说明

图1自锁连接装置整体外形示意图；

图2第一连接件立体示意图；

图3第一连接件全剖视图；

图4自锁连接装置整体结构剖面示意图。

具体实施方式

图1～4为本发明优选的实施方式。如图1～4所示，自锁连接装置包括第一连接件1、第二连接件2、摇杆定位机构3和固定在第一连接件1上方的吊环12。

第一连接件1包括平板、锥形凸台4、环绕锥形凸台4的环形凸起11，锥形凸台4固定在平板中心处，锥形凸台4和环形凸起11从平板下表面向下延伸。锥形凸台4侧壁上设有卡孔6，卡孔6绕锥形凸台4呈环形连续分布，且卡孔6开口向下倾斜。环形凸起11侧壁上设置有楔形定位槽5。优选地，第一连接件1的平板上表面与吊环12固定连接，可通过吊环12实现对第一连接件1的吊起与布放。

第二连接件2为中空结构，设有与第一连接件1的锥形凸台4适配的锥形凹槽7和与定位槽5适配的定位销8。锥形凹槽7与锥形凸台和适配是指锥形凹槽7与锥形凸台4大小、形状相同，可以相互吻合；定位销8与定位槽5适配是指定位销8可以***定位槽5并固定第一连接件1。第二连接件2侧壁为圆柱形，定位销8相对于锥形凹槽7对称设置在第二连接件2侧壁上。优选地，定位销8数量为4个，每相邻两个定位销8夹角为90°，定位销8的楔形口进入到定位槽5中，可实现第一连接件1的定位和固定。优选地，锥形凹槽7下表面设置有弹性片13，当锥形凸台4***锥形凹槽7时，锥形凸台4下表面挤压弹性片13，弹性片13向下挤压直线杆9，弹性片13可通过变形控制摇杆定位机构3摆动。锥形凹槽7侧壁设置有对应于卡孔6的豁口15。

自锁连接装置可通过已知的手段控制定位销8伸缩，优选地，自锁连接装置通过液压推动杆控制定位销8***或抽离定位槽。

摇杆定位机构3位于第二连接件2的内部，包括直线杆9和弧线杆10，直线杆9和弧线杆10相对位置固定，摇杆定位机构3通过直线杆9和弧线杆10的连接点可摆动地固定在第二连接件2的底座14上。优选地，摇杆定位机构3相对于锥形凹槽7对称布置2个。

当需要实现不同装置的锁定时，可分别将待锁定的不同装置分别与自锁连接装置的第一连接件1和第二连接件2相连，将第一连接件1的锥形凸台4***第二连接件2的锥形凹槽7中，锥形凸台4在***锥形凹槽7的过程中，下表面直接或间接向下挤压摇杆定位机构3的直线杆9，从而带动摇杆定位机构3摆动，当锥形凸台4完全***锥形凹槽7内时，摇杆定位机构的弧线杆10恰好***锥形凸台4的卡孔6中，实现初步自锁，进一步地，控制定位销8***楔形定位槽5，此时自锁连接装置处于锁紧状态，从而实现不同不同装置的锁定。当需要解除不同装置间的锁定状态时，控制定位销8从楔形定位槽5中抽离，然后将锥形凸台4抽离锥形凹槽7，摇杆定位机构3的直线杆9不再受到锥形凸台4的挤压，摇杆定位机构9摆动恢复原始位置，此时动摇杆定位机构9的弧线杆10从卡孔6抽离，自锁连接装置变为开放状态，从而实现不同装置间锁定状态的解除。

自锁连接装置是通过定位销8和摇杆定位机构3共同作用于第一连接件1，实现第一连接件1与第二连接件2的固定和锁紧，从而实现自锁连接装置的锁紧。

自锁连接装置可应用在无人艇回收布放中，具体地，无人艇回收布放中自锁连接装置的使用过程如下：

无人艇回收过程中，首先悬吊装备通过连接吊环12将第一连接件1的锥形凸台4悬吊至第二连接件2的锥形凹槽7上方附近处，通过操作人员的视觉观察，将第一连接件1缓慢下落，使第一连接件1的锥形凸台4慢慢进入第二连接件2的锥形凹槽7中，当锥形凸台4在继续下降的过程中压到弹性片13时，弹性片13作用于摇杆定位机构3的直线杆9，摇杆定位机构3发生摆动，弧线杆10慢慢通过第二连接件2锥形凹槽7侧壁的豁口15并进入第一连接件1的锥形凸台4侧壁的卡孔6，实现自动锁紧，接着控制开关控制定位销8***楔形定位槽5，实现第一连接件1和第二连接件2的定位锁紧，最后通过悬吊装备向上拉伸，将无人艇回收至母船上。

无人艇的布放过程则与回收过程相反，先在母船上将第一连接件1置于第二连接件2中固定，摇杆定位机构3锁紧，定位销8置于定位槽5中，通过悬吊设备将无人艇放于水面上，然后定位销8通过控制开关离开定位槽5，悬吊设备缓慢提升，第一连接件1缓慢向上运动，同时弹性片13回复原始状态并且摇杆定位机构3的弧线杆10离开豁口15处，第一连接件1脱离第二连接件2，布放过程完成。

第一连接件1是通过悬吊装置连接吊环12悬在半空中的，在悬吊装置缓慢下降的过程中，第一连接件1存在摆动幅度，但是摆幅不大；第二连接件2固定在无人艇上，由于无人艇在水面上随着水面不断地摆动，且摆方向具有不确定性。将第一连接件1的凸台设置为由上到下直径逐渐变小的锥形凸台，第二连接件2的凹槽也设置成与锥形凸台同样形状大小的锥形凸台，可使第一连接件1的凸台很容易对准进入第二连接件2的与凸台适配的凹槽中，使得本发明的自锁连接装置结构设计尽可能简化，无需太多人工操作。

本发明装置能够实现无人艇在海面上的快速收放，在高海况下对无人艇进行快速收放，整个过程流程简便，对工作人员技术要求低，可靠性高。

实施例虽未穷尽自锁连接装置可应用的所有领域，但是本领域技术人员可以预见的是，在已公开的上述实施方法基础上，仅结合自身的专业尝试即能以类似的方法得到其他相同或相近领域中自锁连接装置的应用方法而不需要付出创造性劳动。此处由于篇幅有限，仅列举代表性的实施方式。

Claims (8)

1.一种自锁连接装置，其特征在于，包括第一连接件(1)、第二连接件(2)和摇杆定位机构(3)；所述第一连接件包括锥形凸台(4)和定位槽(5)，所述锥形凸台(4)侧壁上设有卡孔(6)；所述第二连接件(2)设有与所述锥形凸台(4)适配的锥形凹槽(7)和与所述定位槽(5)适配的定位销(8)；所述摇杆定位机构(3)包括直线杆(9)和弧线杆(10)，并通过包括直线杆(9)和弧线杆(10)的交点可摆动地固定在所述第二连接件(2)内；当所述锥形凸台(4)***所述锥形凹槽(7)时，所述锥形凸台(4)挤压所述直线杆(9)，使得所述摇杆定位机构(3)摆动，所述弧线杆(10)***所述卡孔(6)，将所述定位销(8)***所述定位槽(5)，此为自锁连接装置的锁紧状态；当所述定位销(8)抽离所述定位槽(5)，所述锥形凸台(4)抽离所述锥形凹槽(7)时，所述弧线杆(10)从所述卡孔(6)抽离，为自锁连接装置的开放状态。

2.根据权利要求1所述的自锁连接装置，其特征在于，所述第一连接件(1)还包括围绕所述锥形凸台(4)设置的环形凸起(11)，所述定位槽(5)环绕设置在所述环形凸起(11)侧壁上。

3.根据权利要求1所述的自锁连接装置，其特征在于，所述定位槽(5)为楔形槽。

4.根据权利要求1所述的自锁连接装置，其特征在于，所述定位销(8)固定在所述第二连接件(2)侧壁上，且所述定位销(8)相对于所述锥形凹槽对称设置。

5.根据权利要求1所述的自锁连接装置，其特征在于，所述自锁连接装置通过液压推动杆控制所述定位销(8)***或抽离所述定位槽(5)。

6.根据权利要求1所述的自锁连接装置，其特征在于，所述自锁连接装置还包括固定在所述第一连接件上的吊环(12)。

7.根据权利要求1所述的自锁连接装置，其特征在于，所述锥形凹槽(7)下表面设置有弹性片(13)。

8.权利要求1～7中任意一项所述的自锁连接装置在无人艇回收布放中的应用。