CN111361687A - 应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构及方法 - Google Patents

应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构及方法，布放和回收水下拖曳体时，水下拖曳体姿态为水平状态，需要翻转滑台的上的V形罩呈水平状态，依靠连杆机构即实现水下拖曳体的锁紧和解锁；布放水下拖曳体时，液压缸推动翻转滑台沿着滑轨滑行，当翻转滑台运行到起升台时，依靠支腿的支撑，翻转主壳体翻转，同时带动连杆机构驱动解锁，此时放缆即可实现水下拖曳体的布放；当回收水下拖曳体时，先将翻转滑台推至翻转状态，此时为解锁状态，当水下拖曳体进入翻转主壳体之后，液压缸收回，此时带动连杆机构锁紧水下拖曳体。本发明的机构简单紧凑，使用灵活，不需要其他的辅助锁紧和解锁机构；本发明的方法简单有效，可靠性高。

Description

应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构及方法
技术领域
本发明涉及水下收放设备，具体地说是一种应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构及方法。
背景技术
水下拖曳体在水面舰船上有着非常广阔的应用，其可以实现地形地貌测绘、水下目标探查、水下物体搜寻以及资源勘探等领域。目前，水下拖曳体主要依托的搭载平台为大型军用和民用舰船，人力资源成本和设备成本非常高，这对水下拖曳体的应用起到了非常大的制约。由于海上环境恶劣，海况瞬息万变，所以要实现水下拖曳体无人自主收放和拖曳作业存在非常大的困难。
目前，国内外关于水下拖曳体的布放和回收主要依靠人员来完成，而自主布放回收水下拖曳体的整个过程无人参与，在布放和回收水下拖曳体以及运输过程中需要一种可靠性高的机构来保证水下拖曳体的稳定和安全。关于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁的机构与方法研究成果也不多。
发明内容
针对基于无人艇自主布放回收水下拖曳体的工作任务，本发明的目的在于提供一种应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的机构包括滑台支座、滑台轴销、连杆、弹簧、锁紧插杆、插杆安装座、翻转滑台及起升台，其中翻转滑台包括基座、翻转主壳体、V形罩及支腿，该基座与水面舰艇甲板上安装的滑轨滑动连接，并与所述滑轨上设置的液压缸的活塞铰接，所述翻转主壳体两侧分别与安装在基座上的滑台支座通过滑台轴销铰接，所述V形罩安装在翻转主壳体上，该V形罩的两侧对称安装有支腿；所述锁紧插杆插设于翻转主壳体上，该锁紧插杆上设有挡板，所述插杆安装座及挡板均位于翻转主壳体内部，且插杆安装座与锁紧插杆的一端插接；所述锁紧插杆的另一端位于翻转主壳体外部，通过连杆与所述滑台轴销相连，该锁紧插杆上套有弹簧，所述弹簧的两端分别与挡板及翻转主壳体内壁抵接；所述滑台支座的顶部设有凸起部分，所述连杆在随翻转主壳体翻转的过程中，由该凸起部分向外推动，进而带动所述锁紧插杆及插杆安装座沿轴向向外移动、实现解锁；在水面舰艇甲板上安装有使翻转滑台实现翻转的起升台，该起升台位于支腿随翻转滑台沿滑轨的滑动轨迹上；
其中：所述凸起部分朝向连杆的外侧由下至上向外凸出，且凸出的部分为弧面；
所述连杆的一端套设在滑台轴销上，另一端套设在所述锁紧插杆的另一端上，并通过螺母固定，进而形成一连杆机构；
所述连杆的一端小于另一端，该连杆的一端开有圆孔B，另一端开设有方孔A；
所述起升台与支腿接触的面为弧面，该支腿的一端与所述V形罩连接，另一端铰接有与所述弧面滚动接触的滚轮；
所述锁紧插杆的一端为圆柱，另一端为方柱，该方柱与圆柱之间为所述挡板；
所述插杆安装座一端为平面，另一端为弧面，该平面上分别开设有与所述锁紧插杆插接的圆孔C及方孔B；
所述基座包括液压缸连接座、液压缸滑台连接板、滑块及支撑座，该支撑座的端面呈“U”形，“U”形开口端的两侧下部分别连接有与滑轨滑动连接的滑块；所述液压缸滑台连接板呈“U”形，该“U”形开口端的两侧分别与支撑座的两侧固接，所述液压缸连接座安装在液压缸滑台连接板上，所述液压缸的活塞与该液压缸连接座铰接；
本发明应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构的方法为：
布放水下拖曳体时，液压缸推动翻转滑台沿着滑轨滑行，当翻转滑台运行到起升台时，依靠支腿的支撑，翻转主壳体翻转，同时带动连杆翻转，所述滑台支座上的凸起部分将连杆向外顶出，进而带动所述锁紧插杆及插杆安装座向外移动、实现解锁，此时放缆即可实现水下拖曳体的布放；当回收水下拖曳体时，先将翻转滑台推至翻转状态，此时为解锁状态，当水下拖曳体进入翻转主壳体之后，液压缸收回，带动所述翻转滑台离开起升台，此时在所述弹簧的作用下，锁紧插杆会带动插杆安装座重新复位，锁紧水下拖曳体。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明的机构结构简单紧凑，是布放回收的核心机构之一，使用灵活，不需要其他的辅助锁紧和解锁机构。
2.本发明的方法简单有效，可靠性高，保证在无人环境下对水下拖曳体实现自动锁紧和解锁，保证了水下拖曳体的安全。
附图说明
图1为本发明自动锁紧和解锁机构处于解锁状态的立体结构示意图；
图2为本发明自动锁紧和解锁机构中翻转滑台的立体结构示意图；
图3为图2的***图；
图4为本发明自动锁紧和解锁机构中滑台支座的立体结构示意图；
图5为本发明自动锁紧和解锁机构中连杆的立体结构示意图；
图6为本发明自动锁紧和解锁机构中起升台的立体结构示意图；
图7为本发明自动锁紧和解锁机构中插杆安装座的结构主视图；
图8为本发明自动锁紧和解锁机构中锁紧插杆的立体结构示意图；
其中：1为滑台支座，101为圆孔A，102为凸起部分，2为滑台轴销，3为连杆，301为圆孔B，302为方孔A，4为弹簧，5为锁紧插杆，501为圆柱，502为挡板，503为方柱，6为铜套，7为插杆安装座，701为圆孔C，702为方孔B，8为翻转主壳体，9为支腿安装板，10为支腿，11为滑轨，12为液压缸，13为翻转滑台，14为水下拖曳体，15为起升台，16为V形罩，17为滚轮，18为液压缸连接座，19为液压缸滑台连接板，20为滑块，21为支撑座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～8所示，本发明的自动锁紧和解锁机构包括滑台支座1、滑台轴销2、连杆3、弹簧4、锁紧插杆5、铜套6、插杆安装座7、翻转滑台13及起升台15，其中翻转滑台13包括基座、翻转主壳体8、V形罩16、支腿安装板9及支腿10，该基座与水面舰艇甲板上安装的滑轨11滑动连接，并与滑轨11上设置的液压缸12的活塞铰接，翻转主壳体8两侧分别与安装在基座上的滑台支座1通过滑台轴销2铰接，V形罩16上的法兰与翻转主壳体8上的法兰通过螺栓固接，该V形罩16的两侧对称设有支腿10，每侧支腿10的上端均通过支腿安装板9固接在V形罩16的法兰上，下端均铰接有滚轮17。锁紧插杆5可移动地插设于翻转主壳体8上，该锁紧插杆5上设有挡板502，插杆安装座7及挡板502均位于翻转主壳体8内部，且插杆安装座7与锁紧插杆5的一端插接；锁紧插杆5的另一端位于翻转主壳体8外部，通过连杆3与滑台轴销2相连，该锁紧插杆5上套有弹簧4，弹簧4的两端分别与挡板502及翻转主壳体8内壁抵接。锁紧插杆5的一端为圆柱501，另一端为方柱503，该方柱503与圆柱501之间为挡板502，方柱503由翻转主壳体8上的方孔C伸出。插杆安装座7一端为平面，另一端为弧面，该平面的中间开设有方孔B702，并在方孔B702内同心开设有圆孔C701。锁紧插杆5一端的圆柱501***到插杆安装座7中间的圆孔C701中，挡板502***方孔B702中。连杆3的一端小于另一端，该连杆3的一端开有圆孔B301，另一端开设有方孔A302。连杆3一端的圆孔B301套设在滑台轴销3上，圆孔B301的直径大于滑台轴销3的直径，以使连杆3可相对于滑台轴销3沿轴向移动；连杆3另一端的方孔A302套设在锁紧插杆5的方柱503上，并通过螺母固定，使连杆3与锁紧插杆5不能脱离。滑台轴销2、连杆3及锁紧插杆5形成一连杆机构。
滑台支座1是翻转主壳体8实现翻转的主要支撑部分，滑台支座1的顶部设有凸起部分102，该凸起部分102朝向连杆3的外侧由下至上向外凸出，且凸出的部分为弧面。连杆3在随翻转主壳体8翻转的过程中，由该凸起部分102向外推动，进而带动锁紧插杆5及插杆安装座7沿轴向向外移动、实现解锁。
在水面舰艇甲板上安装有使翻转滑台13实现翻转的起升台15，该起升台15位于支腿10随翻转滑台13沿滑轨11的滑动轨迹上。起升台15呈直角三角形，该直角三角形的一条直角边固接在滑轨11上，斜边与支腿10接触，斜边的接触面为弧面，该支腿10的一端与V形罩16通过支腿安装板9固接，另一端铰接有与弧面滚动接触的滚轮17。
基座包括液压缸连接座18、液压缸滑台连接板19、滑块20及支撑座21，该支撑座21的端面呈“U”形，“U”形开口端的两侧下部分别连接有与滑轨11滑动连接的滑块20。液压缸滑台连接板19呈“U”形，该“U”形开口端的两侧分别与支撑座21的两侧固接，液压缸连接座18安装在液压缸滑台连接板19上，液压缸19的活塞与该液压缸连接座18铰接。滑台支座1的下部固接在支撑座21上，上部开设有圆孔A101，滑台轴销2由该圆孔A101穿过；滑台轴销2与翻转主壳体9之间设有铜套6，为了保证顺利的转动，铜套6和翻转主壳体8之间为间隙配合。
本发明实现锁紧和解锁的连杆机构以及支腿和支腿连接板均为左右对称安装。
本发明的方法为：
布放和回收水下拖曳体14时，水下拖曳体14姿态为水平状态，所以需要翻转滑台13的上的V形罩呈水平状态或接近这水平，借助这一需求依靠一套连杆机构即实现水下拖曳体的锁紧和解锁。
滑台支座1是整个翻转滑台13的支撑部分，同时也是连杆机构的主要部分，具有所需的结构强度。
布放水下拖曳体14时，液压缸12推动翻转滑台13沿着滑轨11滑行，当翻转滑台13运行到起升台15所在位置、并且支腿10到达起升台15上的时候，依靠支腿10的支撑，翻转主壳体8会沿着滑台轴销2转动设定角度，同时带动连杆3翻转；此时，滑台支座1上的凸起部分102将连杆3向外顶出，进而带动锁紧插杆5及插杆安装座7向外移动、实现解锁；此时放缆即可实现水下拖曳体14的布放。
当回收水下拖曳体14时，先将翻转滑台13推至翻转状态，此时为解锁状态，当水下拖曳体14进入翻转主壳体8之后，液压缸12收回，带动翻转滑台13离开起升台15，此时在弹簧4预紧力的作用下，锁紧插杆5会带动插杆安装座7重新复位，锁紧水下拖曳体14。

Claims (9)

1.一种应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构，其特征在于：包括滑台支座(1)、滑台轴销(2)、连杆(3)、弹簧(4)、锁紧插杆(5)、插杆安装座(7)、翻转滑台(13)及起升台(15)，其中翻转滑台(13)包括基座、翻转主壳体(8)、V形罩(16)及支腿(10)，该基座与水面舰艇甲板上安装的滑轨(11)滑动连接，并与所述滑轨(11)上设置的液压缸(12)的活塞铰接，所述翻转主壳体(8)两侧分别与安装在基座上的滑台支座(1)通过滑台轴销(2)铰接，所述V形罩(16)安装在翻转主壳体(8)上，该V形罩(16)的两侧对称安装有支腿(10)；所述锁紧插杆(5)插设于翻转主壳体(8)上，该锁紧插杆(5)上设有挡板(502)，所述插杆安装座(7)及挡板(502)均位于翻转主壳体(8)内部，且插杆安装座(7)与锁紧插杆(5)的一端插接；所述锁紧插杆(5)的另一端位于翻转主壳体(8)外部，通过连杆(3)与所述滑台轴销(2)相连，该锁紧插杆(5)上套有弹簧(4)，所述弹簧(4)的两端分别与挡板(502)及翻转主壳体(8)内壁抵接；所述滑台支座(1)的顶部设有凸起部分(102)，所述连杆(3)在随翻转主壳体(8)翻转的过程中，由该凸起部分(102)向外推动，进而带动所述锁紧插杆(5)及插杆安装座(7)沿轴向向外移动、实现解锁；在水面舰艇甲板上安装有使翻转滑台(13)实现翻转的起升台(15)，该起升台(15)位于支腿(10)随翻转滑台(13)沿滑轨(11)的滑动轨迹上。
2.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构，其特征在于：所述凸起部分(102)朝向连杆(3)的外侧由下至上向外凸出，且凸出的部分为弧面。
3.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构，其特征在于：所述连杆(3)的一端套设在滑台轴销(3)上，另一端套设在所述锁紧插杆(5)的另一端上，并通过螺母固定，进而形成一连杆机构。
4.根据权利要求3所述应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构，其特征在于：所述连杆(3)的一端小于另一端，该连杆(3)的一端开有圆孔B(301)，另一端开设有方孔A(302)。
5.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构，其特征在于：所述起升台(15)与支腿(10)接触的面为弧面，该支腿(10)的一端与所述V形罩(16)连接，另一端铰接有与所述弧面滚动接触的滚轮(17)。
6.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构，其特征在于：所述锁紧插杆(5)的一端为圆柱(501)，另一端为方柱(503)，该方柱(503)与圆柱(501)之间为所述挡板(502)。
7.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构，其特征在于：所述插杆安装座(7)一端为平面，另一端为弧面，该平面上分别开设有与所述锁紧插杆(5)插接的圆孔C(701)及方孔B(702)。
8.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构，其特征在于：所述基座包括液压缸连接座(18)、液压缸滑台连接板(19)、滑块(20)及支撑座(21)，该支撑座(21)的端面呈“U”形，“U”形开口端的两侧下部分别连接有与滑轨(11)滑动连接的滑块(20)；所述液压缸滑台连接板(19)呈“U”形，该“U”形开口端的两侧分别与支撑座(21)的两侧固接，所述液压缸连接座(18)安装在液压缸滑台连接板(19)上，所述液压缸(19)的活塞与该液压缸连接座(18)铰接。
9.一种应用于布放回收水下拖曳体的自动锁紧和解锁机构的方法，其特征在于：采用权利要求1至8任一权利要求所述的自动锁紧和解锁机构，布放水下拖曳体(14)时，液压缸(12)推动翻转滑台(13)沿着滑轨(11)滑行，当翻转滑台(13)运行到起升台(15)时，依靠支腿(10)的支撑，翻转主壳体(8)翻转，同时带动连杆(3)翻转，所述滑台支座(1)上的凸起部分(102)将连杆(3)向外顶出，进而带动所述锁紧插杆(5)及插杆安装座(7)向外移动、实现解锁，此时放缆即可实现水下拖曳体(14)的布放；当回收水下拖曳体(14)时，先将翻转滑台(13)推至翻转状态，此时为解锁状态，当水下拖曳体(14)进入翻转主壳体(8)之后，液压缸(12)收回，带动所述翻转滑台(13)离开起升台(15)，此时在所述弹簧(4)的作用下，锁紧插杆(5)会带动插杆安装座(7)重新复位，锁紧水下拖曳体(14)。
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