CN108298029A - 一种uuv布放回收保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种UUV布放回收保护装置，包括：吊臂安装接口板、吊板、活动内环、固定外环、水平隔振器、支撑架、环形隔振器和保护架。采用该保护装置能够有效地避免UUV布放回收作业吊放过程中，UUV载体的摇晃、摆动，同时能可靠吸收摆动、摇晃带对UUV载体造成的冲击，降低布放回收过程的人工依赖程度，减少人力需求，还能提高布放回收作业的安全性，降低UUV载体的碰撞风险，实现高海况下布放回收过程中对UUV载体的有效保护。

Description

一种UUV布放回收保护装置
技术领域
本发明涉及一种水下无人机器人(UUV)保护装置，具体涉及一种降低UUV布放回收作业难度的水下无人机器人(UUV)保护装置，属于水下无人机器人技术领域。
背景技术
水下无人机器人(UUV)远近海作业时，一般采用母船吊车结合吊放工具、捕捉工具的方式进行UUV载体的布放回收，整个环节需要众多人工参与，包括捕吊点的捉挂钩、吊具解脱、载体的牵引保护等动作，对人工依赖程度高。当海况较差，天气情况较恶劣时，风浪造成作业母船的摇晃以及浪涌对UUV载体的拍击等将使整个布放回收过程变得非常困难，人工甚至很难有效参与到布放、回收的各个环节中。这样会极大的增加布放、回收的风险，一旦失败将导致UUV载体与母船间发生碰撞，造成巨大损失。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种UUV布放回收保护装置，采用该保护装置能够确保在复杂海况下、在母船摇晃、摆动、浪涌拍击等影响因素下，实现UUV安全布放回收。
所述的UUV布放回收保护装置包括：吊臂安装接口板、吊板、活动内环、固定外环、水平隔振器、支撑架、环形隔振器和保护架；
所述吊臂安装接口板用于提供保护装置与吊车的连接接口，两个所述吊臂安装接口板固定连接在所述吊车吊臂出缆滑轮的两侧；
在每块吊臂安装接口板的外侧安装一块吊板，所述吊板的顶部通过连接轴和轴座与吊臂安装接口板连接，底部通过吊板底座与水平设置的固定外环固接；所述吊板能够绕与之相连的连接轴的轴向转动；
所述固定外环内部同轴套装能够相对固定外环转动的活动内环；
所述活动内环径向两端对称安装有两个用于吸收水平方向冲击的水平隔振器；所述水平隔振器的另一端连接支撑架；两个所述支撑架的下端分别通过环形隔振器与保护架轴向的两端相连，所述环形隔振器用于吸收保护架横摇和纵摇方向的冲击和晃动；所述保护架具有与UUV的潜航体外形相匹配的接口。
在所述吊板和吊臂安装接口板之间的所述轴座上安装有缓冲垫片。
有益效果：
(1)采用该保护装置能够有效地避免UUV布放回收作业吊放过程中，UUV载体的摇晃、摆动，同时能可靠吸收摆动、摇晃带对UUV载体造成的冲击，降低布放回收过程的人工依赖程度，减少人力需求，还能提高布放回收作业的安全性，降低UUV载体的碰撞风险，实现高海况下布放回收过程中对UUV载体的有效保护。
(2)该装置采用模块化设计，工作可靠，拆装简单，安装灵活，能够适应各型吊车，且不受母船大小、吨位、排水量的限制，能很好的满足母船对整个作业***的适装性要求，可以适用于母船布放回收的UUV作业平台。
附图说明
图1为该UUV布放回收保护装置的结构的主视图；
图2为该UUV布放回收保护装置的结构的左视图；
图3为吊板与吊臂安装接口板连接处的放大图；
图4为活动内环与固定外环连接处的放大图。
其中：1-吊臂安装接口板、2-连接螺杆、3-吊板、4-缓冲垫片、5-轴座、6-吊板底座、7-活动内环、8-固定外环、9-水平隔振器、10-支撑架、11-环形隔振器、12-保护架、13-潜航体
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供一种UUV布放回收保护装置，用于确保在复杂海况下对UUV的安全布放回收。
如图1所示，该保护装置包括：吊臂安装接口板1、吊板3、固定外环8、活动内环7、水平隔振器9、支撑架10、环形隔振器11以及保护架12。
其中吊臂安装接口板1是该装置与吊车的连接接口，一般采用两个对称夹装在吊车吊臂出缆滑轮的两侧，吊臂安装接口板1上预留有孔洞、异形槽等，能够根据吊车接口作调整，以适应不同的吊车。两块吊臂安装接口板1通过多根连接螺杆2夹紧固定到吊车上。
在每块吊臂安装接口板1的外侧安装一块吊板3，吊板3通过连接轴和轴座5与吊臂安装接口板1连接，吊板3能够绕连接轴的轴向转动，以实现柔性连接，缓解冲击。轴座5上安装有缓冲垫片4，可避免吊板3和吊臂安装接口板1之间直接接触带来的冲击摩擦，如图3所示。
每块吊板3下连接一个吊板底座6，吊板底座6中部与吊板3下端螺栓连接，两端分别与水平设置的固定外环8固接。吊车的吊钩及缆绳从固定外环8中穿过，安装时通过调整位置使固定外环8的中轴尽量与两个吊板3的对称中心重合，避免吊钩及线缆在起吊过程中与保护装置触碰。
活动内环7安装在固定外环8的内圆周面，其下端面通过固定外环8端部向内延伸的环形凸起支撑；活动内环7和固定外环8的中心轴重合，在活动内环7与固定外环8的轴向和径向接触面上均布钢球，因此活动内环7可相对固定外环8转动，如图4所示。
在活动内环7的下端径向对称安装有两个水平隔振器9，水平隔振器9为金属隔振器，用于吸收水平方向的冲击，减小下端摆动；水平隔振器9另一端连接支撑架10。两个支撑架10的下端分别与保护架12轴向的两端相连，支撑架10主要起支撑下端保护架12的作用。同时在支撑架10与保护架12之间安装有环形隔振器11，环形隔振器11为金属隔振器，可吸收保护架12横摇和纵摇方向的冲击和晃动，保护架12具有与UUV的潜航体外形相匹配的接口，可保证潜航体与保护架12接触后无法晃动。在保护架12上设置有牵引绳。
本实施例中支撑架10为由三个杆件两根纵杆和一根横杆和一个连接板组成的梯形框架结构，其中两个纵杆之间通过横杆相连，两个纵杆的顶部分别与连接板固接，连接板与保护架12相连；两个纵杆的底部分别通过环形隔振器11与保护架12相连；由此在支撑架10与保护架12之间设置有四个金属隔振器11。
该保护装置的工作原理为：
水下无人机器人的潜航体13起吊过程中，先人工牵引系留在保护架12上的牵引绳，保护架12带动活动内环水平转动，使得保护架12上的接口与UUV外形匹配接触，直到缓慢压紧，此时UUV由自由吊放状态变为约束状态，只能随保护架12沿起吊方向轴向旋转及水平方向轻微摆动，吊车摆臂作业吊放UUV，由于保护架12的介入，原本自由状态下吊车摆臂及母船受风浪颠簸造成的UUV晃动、冲击被与保护架相连的金属隔振器吸收，UUV的冲击晃动得到大幅减弱，同时由于人工牵引保护架实时调整UUV相对母船的姿态，进一步减小了晃动及发生碰撞的风险，UUV的布放回收过程变得更加安全。
该装置一般安夹装在作业母船吊车的吊臂出缆口附近，能保证吊钩及缆绳从其中穿过即可，对潜航体的保护作用主要体现在起吊过程中，布放回收过程中通过吊车收放缆预紧使该装置特定接口与潜航体主体接触，潜航体的自由摆动状态变为约束状态，根据布放回收过程中潜航体的摆动特点，在特定的约束方向和活动位置设计了隔振机构水平金属隔振器和环形金属隔振器，因此能够使潜航体在受到约束的同时吸收船体摇晃带来的冲击，达到减振减摇的效果。
本发明已经通过了某型号样机正样阶段多次湖上、海上试验验证，成功解决了我国某新型快速猎雷***UUV高海况布放回收难题。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种UUV布放回收保护装置，其特征在于，包括：吊臂安装接口板(1)、吊板(3)、活动内环(7)、固定外环(8)、水平隔振器(9)、支撑架(10)、环形隔振器(11)和保护架(12)；
所述吊臂安装接口板(1)用于提供保护装置与吊车的连接接口，两个所述吊臂安装接口板(1)固定连接在所述吊车吊臂出缆滑轮的两侧；
在每块吊臂安装接口板(1)的外侧安装一块吊板(3)，所述吊板(3)的顶部通过连接轴和轴座(5)与吊臂安装接口板(1)连接，底部通过吊板底座(6)与水平设置的固定外环(8)固接；所述吊板(3)能够绕与之相连的连接轴的轴向转动；
所述固定外环(8)内部同轴套装能够相对固定外环(8)转动的活动内环(7)；
所述活动内环(7)径向两端对称安装有两个用于吸收水平方向冲击的水平隔振器(9)；所述水平隔振器(9)的另一端连接支撑架(10)；两个所述支撑架(10)的下端分别通过环形隔振器(11)与保护架(12)轴向的两端相连，所述环形隔振器(11)用于吸收保护架(12)横摇和纵摇方向的冲击和晃动；所述保护架(12)具有与UUV的潜航体外形相匹配的接口。
2.如权利要求1所述的UUV布放回收保护装置，其特征在于，在所述吊板(3)和吊臂安装接口板(1)之间的所述轴座(5)上安装有缓冲垫片(4)。
3.如权利要求1所述的UUV布放回收保护装置，其特征在于，所述固定外环(8)的轴线与两个吊板(3)的对称中心重合，所述吊车的吊钩及缆绳从固定外环(8)中穿过。
4.如权利要求1所述的UUV布放回收保护装置，其特征在于，所述活动内环(7)的下端面通过固定外环(8)端部向内延伸的环形凸起支撑；在所述活动内环(7)与固定外环(8)的轴向和径向接触面上均布钢球。
5.如权利要求1所述的UUV布放回收保护装置，其特征在于，所述支撑架(10)为由两根纵杆、一根横杆和一个连接板组成的梯形框架结构，其中两个所述纵杆之间通过横杆相连；两个纵杆的顶部分别通过连接板与所述保护架(12)相连，底部分别通过环形隔振器(11)与保护架(12)相连。
6.如权利要求1所述的UUV布放回收保护装置，其特征在于，在所述保护架(12)上设置有牵引绳。
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