专利名称：一种水下机器人用自动锁栓装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及水下机器人施放或回收过程中的起吊部件，具体地说是一种水下机器人用自动锁栓装置。
背景技术：
锁栓是一种水下机器人施放或回收过程中必备的起吊部件。水下机器人由作业母船甲板施放至水(海)面过程中，首先将锁栓与水下机器人上的起吊点锁紧为一体，借助母船上的吊车或水下机器人专用吊放门架，便可将水下机器人从甲板吊放至水面，然后锁栓解锁，即锁栓与起吊点分离，水下机器人便可借助自身的动力游离母船并潜入水下作业。作业使命完成后，需将水下机器人由水面回收至作业母船甲板。首先，水下机器人返回母船附近水面，将锁栓吊放至水下机器人起吊点上方，使锁栓与起吊点锁紧为一体，便可将水下机器人重新由水面回收至母船甲板。在上述的水下机器人回收过程中，目前所用的锁栓装置在与起吊点锁紧时，均需人工参与，即由人工完成锁栓与水下机器人起吊点的锁紧动作。通常是由潜水员乘坐橡皮艇，接近至水下机器人起吊点附近，手工将锁栓装置与起吊点锁紧在一起。这一过程不仅费时费力，而且当海况恶劣，海面风浪较大时，还存在一定的人员伤害危险，甚至无法完成该项作业。
发明内容
为了解决水下机器人在回收过程中需要人工参与而存在的上述危险问题，本发明的目的在于提供一种水下机器人用自动锁栓装置。该自动锁栓装置在水下机器人回收过程中将锁栓体与起吊点自动锁住，无需潜水员参与。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:本发明包括锁栓体、复位弹簧及锁栓块，其中锁栓体中间开有供起吊点插入的中空通道，该中空通道轴向截面的两侧分别设有相对称的锁栓块，所述锁栓块铰接于锁栓体上，一端为与起吊点抵接的工作端，另一端与所述复位弹簧的一端连接，该复位弹簧的另一端铰接于锁栓体上；在锁栓体的顶部设有连接起吊缆的吊耳。其中:所述锁栓体位于两个锁栓块之间的部分开有条形槽，该条形槽与所述中空通道连通，在条形槽内设有将其封闭的封堵；所述条形槽的中心线与中空通道的中心轴线共线，该条形槽由所述锁栓体的上表面一直开到下表面；所述封堵通过螺栓固接在条形槽的两侧壁上；所述中空通道的上部为圆柱孔，下部为圆锥孔，该圆锥孔的锥面与所述起吊点的上部锥台锥面相对应；所述中空通道轴向截面的两侧均开有条形孔，每个条形孔均与中空通道连通；所述锁栓块由条形孔穿过；每一侧条形孔的上下两端各插设有一个锁栓销轴，所述复位弹簧的另一端铰接于位于上端的锁栓销轴上，所述锁栓块铰接于位于下端的锁栓销轴上；每一侧条形孔的上下两端的两侧各设有一豁口，所述锁栓销轴的两端均由一个豁口露出；所述锁栓体的底部安装有垫板，该垫板的中间开有供起吊点插入的孔。
本发明的优点与积极效果为:1.本发明通过锁栓块的翻转将起吊点锁住或与起吊点解锁，水下机器人回收过程中，可通过复位弹簧的弹力自动锁住，无需潜水员参与，不受天气及环境的影响，也避免发生人员伤害。2.本发明在锁栓体上开设条形槽，导引缆或ROV系缆通过条形槽进入中空通道，条形槽可由封堵封闭，在自动锁栓装置下落的过程中，导引缆或ROV系缆可引导自动锁栓装置与起吊点的准确对接。3.本发明中空通道的上部为圆柱孔，下部为圆锥孔，圆锥孔的锥面与起吊点上部的锥台锥面配合，限制起吊点的上行位置。4.本发明在锁栓销轴的两端各开设了豁口，便于锁栓销轴的拆装。
图1为本发明的结构主视图；图2为图1去掉复位弹簧的俯视图；图3为图1的左视图；图4为图3中的A-A剖视图；图5为图3中的B-B剖视图；其中:1为锁栓体,2为锁栓销轴,3为复位弹簧,4为锁栓块,5为垫板,6为封堵,7为中空通道,8为条形孔,9为吊耳，10为起吊点，11为螺栓,12为豁口。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详述。如图1 5所示，本发明包括锁栓体1、锁栓销轴2、复位弹簧3、锁栓块4、垫板5、封堵6及吊耳9，其中锁栓体I为圆柱形、中间开有供起吊点10插入的中空通道7，该中空通道7的的中心轴线与锁栓体I的中心轴线共线，中空通道7的上部为圆柱孔，下部为圆锥孔，该圆锥孔的锥面与所述起吊点10的上部锥台锥面相对应，限制起吊点10的上行位置。锁栓体I的顶部焊接有两个吊耳9，两个吊耳9以锁栓体I的中心轴线为对称、且与所述圆柱孔轴向截面的内壁相平行；锁栓体I的底部通过螺钉固接有垫板5，该垫板5的中间开有供起吊点10插入的孔。中空通道7轴向截面的两侧均开有条形孔8，每个条形孔8均与中空通道7连通；每一侧条形孔8的上下两端各插设有一个锁栓销轴2、共有四个锁栓销轴2，且每一侧条形孔8的上下两端的两侧各设有一豁口 12，每个锁栓销轴2的两端均由一个豁口 12露出，便于拆装锁栓销轴2。每个条形孔8均容置有一个锁栓块4，两个锁栓块分别对称设置在中空通道7轴向截面的两侧、并与位于下端的锁栓销轴2铰接；锁栓块4的一端为与起吊点抵接的工作端，另一端开有尾槽、与复位弹簧3的一端相连接，复位弹簧3的另一端铰接于位于上端的锁栓销轴2上。复位弹簧3及锁栓块4均可在锁栓销轴2上自由转动。本发明的复位弹簧3可为橡皮筋。锁栓体I位于两个锁栓块4之间的部分开有条形槽，该条形槽位于两个吊耳9的中间一侧、与所述中空通道7连通，条形槽的中心线与中空通道7的中心轴线共线，该条形槽由所述锁栓体I的上表面一直开到下表面；在条形槽内设有将其封闭的封堵6，该封堵6的上下两端分别通过螺栓11固接在条形槽的两侧壁上，螺栓11的两端均由豁口 12露出。条形槽可用于导引缆或ROV(有缆遥控水下机器人)系缆的进、出，导引缆或ROV系缆进入自动锁栓装置的中空通道7后，由封堵6将该条形槽封闭，导引缆或ROV系缆的作用是引导自动锁栓装置与起吊点10的对接。本发明的工作原理为:导引缆或ROV系缆由条形槽放入中空通道7内，用封堵6将条形槽封闭，导引缆或ROV系缆的上端接至绞车，下端与起吊点10相连。将水下机器人由母船甲板施放至水面时，自动锁栓装置的复位弹簧3与锁栓块4分离，即操作人员将复位弹簧3从锁栓块4的尾槽中脱离。锁栓块4在其自重(相对于锁栓销轴偏心)作用下向外翻转(图5中左侧的锁栓块逆时针旋转、右侧的锁栓块顺时针旋转)，将中空通道7让开；锁栓体I沿导引缆或ROV系缆落下，使起吊点10进入并到达上限位置。然后操作人员翻转锁栓块4，使每侧锁栓块4的一端上平面与起吊点10上部锥台下平面相抵，然后由母船吊车将锁栓体I提起，水下机器人一同吊起，随即可将水下机器人放入水中。当水下机器人入水后，在其自身正浮力作用下，锁栓块4与起吊点10相抵的平面脱开，锁栓块4在其自重作用下向外翻转，使锁栓体I与起吊点10解锁。此时即可将自动锁栓装置提升回母船甲板，而水下机器人便可游离下潜，完成作业使命。水下机器人完成使命上浮至水面后，操作人员将自动锁栓装置的复位弹簧3与锁栓块4结合，即将复位弹簧3置入锁栓块4的尾槽中。操作人员将自动锁栓装置由母船吊车吊起并沿导引缆或ROV系缆送至潜器的起吊点10处，在锁栓体I的自重作用下，水下机器人上的起吊点10将锁栓块4冲开，至上极限位置后锁栓块4在复位弹簧3的弹力作用下复位，将起吊点10锁住。此过程无需潜水员参与而自动完成。锁栓体I将起吊点10锁紧后便可在母船吊车起吊下将水下机器人回收至母船甲板，水下机器人完成了一次作业过程。
权利要求
1.一种水下机器人用自动锁栓装置，其特征在于:包括锁栓体(I)、复位弹簧(3)及锁栓块(4)，其中锁栓体(I)中间开有供起吊点(10)插入的中空通道(7)，该中空通道(7)轴向截面的两侧分别设有相对称的锁栓块(4)，所述锁栓块(4)铰接于锁栓体(I)上，一端为与起吊点抵接的工作端，另一端与所述复位弹簧(3)的一端连接，该复位弹簧(3)的另一端铰接于锁栓体(I)上；在锁栓体(I)的顶部设有连接起吊缆的吊耳(9)。
2.按权利要求1所述的水下机器人用自动锁栓装置，其特征在于:所述锁栓体(I)位于两个锁栓块(4)之间的部分开有条形槽，该条形槽与所述中空通道(7)连通，在条形槽内设有将其封闭的封堵(6)。
3.按权利要求2所述的水下机器人用自动锁栓装置，其特征在于:所述条形槽的中心线与中空通道(7)的中心轴线共线，该条形槽由所述锁栓体(I)的上表面一直开到下表面。
4.按权利要求2所述的水下机器人用自动锁栓装置，其特征在于:所述封堵(6)通过螺栓(11)固接在条形槽的两侧壁上。
5.按权利要求1或2所述的水下机器人用自动锁栓装置，其特征在于:所述中空通道(7)的上部为圆柱孔，下部为圆锥孔，该圆锥孔的锥面与所述起吊点(10)的上部锥台锥面相对应。
6.按权利要求1或2所述的水下机器人用自动锁栓装置，其特征在于:所述中空通道(7)轴向截面的两侧均开有条形孔(8)，每个条形孔(8)均与中空通道(7)连通；所述锁栓块⑷由条形孔⑶穿过。
7.按权利要求6所述的水下机器人用自动锁栓装置，其特征在于:每一侧条形孔(8)的上下两端各插设有一个锁栓销轴(2)，所述复位弹簧(3)的另一端铰接于位于上端的锁栓销轴(2)上，所述锁栓块(4)铰接于位于下端的锁栓销轴(2)上。
8.按权利要求7所述的水下机器人用自动锁栓装置，其特征在于:每一侧条形孔(8)的上下两端的两侧各设有一豁口(12)，所述锁栓销轴(2)的两端均由一个豁口(12)露出。
9.按权利要求1或2所述的水下机器人用自动锁栓装置，其特征在于:所述锁栓体(I)的底部安装有垫板(5)，该垫板(5)的中间开有供起吊点(10)插入的孔。
全文摘要
本发明涉及水下机器人施放或回收过程中的起吊部件，具体地说是一种水下机器人用自动锁栓装置，包括锁栓体、复位弹簧及锁栓块，其中锁栓体中间开有供起吊点插入的中空通道，该中空通道轴向截面的两侧分别设有相对称的锁栓块，所述锁栓块铰接于锁栓体上，一端为与起吊点抵接的工作端，另一端与所述复位弹簧的一端连接，该复位弹簧的另一端铰接于锁栓体上；在锁栓体的顶部设有连接起吊缆的吊耳。本发明通过锁栓块的翻转将起吊点锁住或与起吊点解锁，水下机器人回收过程中，可通过复位弹簧的弹力自动锁住，无需潜水员参与，不受天气及环境的影响，也避免发生人员伤害。
文档编号B63C11/52GK103158844SQ201110413509
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者何立岩, 王晓辉, 李智刚, 任福琳 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所