一種水下運(yùn)載器用浮力球彈射裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是一種水下運(yùn)載器回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自主式水下機(jī)器人等水下作業(yè)設(shè)備在復(fù)雜的海洋環(huán)境中完成作業(yè)后，需要浮出水面進(jìn)行回收，以備下次使用，但是在回收過程中，回收人員乘坐的船只需要與運(yùn)載器保持一定的安全距離，防止與運(yùn)載器發(fā)生刮碰，因為一旦發(fā)生刮碰可能會對運(yùn)載器產(chǎn)生很大影響，從而影響其下次的使用性能，造成不必要的損失。因此，為了方便進(jìn)行回收，這就需要運(yùn)載器本身攜帶有一種可供回收用的裝置，且這種裝置的安全性和可靠性對于回收作業(yè)的順利完成有很重要的影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)彈射浮力球與運(yùn)載器本身分離的一種水下運(yùn)載器用浮力球彈射裝置。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0005]本實用新型一種水下運(yùn)載器用浮力球彈射裝置，其特征是:包括底部支架、導(dǎo)向桿、立板支架、頂板、吸盤、電磁鐵，導(dǎo)向桿、立板支架的底端均固定在底部支架上，立板支架包括成U型的左側(cè)部分、中間部分、右側(cè)部分，立板支架的左側(cè)部分和立板支架的右側(cè)部分分別位于導(dǎo)向桿的左右兩側(cè)，浮力球球體安裝在球體支架上，球體支架中間設(shè)置通孔，球體支架通過其通孔套在導(dǎo)向桿上，沿導(dǎo)向桿放置彈簧，彈簧底端通過彈簧壓板固定在底部支架上，立板支架的左側(cè)部分上固定有第一鷹頭鉤支架和第二鷹頭鉤支架，第一鷹頭鉤安裝在第一鷹頭鉤支架和第二鷹頭鉤支架之間，第一鷹頭鉤與第二鷹頭鉤支架之間設(shè)置第一扭簧，立板支架的右側(cè)部分上固定有第三鷹頭鉤支架和第四鷹頭鉤支架，第二鷹頭鉤安裝在第三鷹頭鉤支架和第四鷹頭鉤支架之間，第二鷹頭鉤與第四鷹頭鉤支架之間設(shè)置第一扭簧，頂板設(shè)置在第一鷹頭鉤和第二鷹頭鉤下方，吸盤與頂板裝配，電磁鐵安裝在磁鐵支架上并位于吸盤下方，磁鐵支架固定在立板支架的中間部分上。
[0006]本實用新型還可以包括:
[0007]1、立板支架的左側(cè)部分以及立板支架的右側(cè)部分上分別安裝第一擺動軸和第二擺動軸，頂板成U型，其兩側(cè)分別與第一擺動軸和第二擺動軸相連。
[0008]本實用新型的優(yōu)勢在于:
[0009]1、兩個鷹頭鉤由一個頂板支撐，且靠一個電磁鐵吸合吸盤，可以保證鷹頭鉤在釋放浮力球時具有同時性。
[0010]2、鷹頭鉤與支撐頂板組成一個二級杠桿機(jī)構(gòu)，對受力進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以保證吸盤受力不超出失電電磁鐵的吸合范圍。
[0011]3、采用彈簧即壓簧提供動力，而不用高壓氣體，可以降低對動力源的密封要求，并且在浮力球釋放過程中彈簧直接彈射浮力球，中間無轉(zhuǎn)換裝置，可以提高能量的使用效率。另外，根據(jù)彈射距離的要求可以更換不同彈性系數(shù)的壓簧。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型省略了球體、彈簧和擺動軸的俯視圖；
[0014]圖3為電磁鐵支架示意圖；
[0015]圖4為鷹頭鉤頂板示意圖；
[0016]圖5為吸盤示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖舉例對本實用新型做更詳細(xì)地描述:
[0018]結(jié)合圖1?5，本實用新型主要由浮力球定位部分，杠桿轉(zhuǎn)換部分，浮力球釋放部分組成。浮力球球體11安裝在球體支架13上，球體支架13中間有通孔，套在導(dǎo)向桿12上。導(dǎo)向桿下端開有螺紋，與底部支架I的螺紋孔配合安裝。彈簧15沿導(dǎo)向桿12放置，其底端靠兩個彈簧壓板18固定在底部支架I上。立板支架19通過螺栓2、墊片3、螺母4安裝在底部支架I上，其中間開有方孔，兩側(cè)分別通過螺母8、墊片9及螺栓10安裝有兩個鷹頭鉤支架24，且兩個鷹頭鉤支架24中間留有一定的空間，鷹頭鉤14的一側(cè)安裝有扭簧25，二者一起通過螺栓23、螺母26安裝在兩個鷹頭鉤支架24中間。鷹頭鉤14下方安裝有頂板22，頂板22呈U形，兩側(cè)通過擺動軸5、螺母6、彈簧墊片7分別與立板支架19固定，頂板中間部分開有通孔，吸盤20通過螺母21和頂板22進(jìn)行裝配，而吸盤下方安裝有電磁鐵16，電磁鐵16通過螺釘連接與磁鐵支架17裝配在一起。
[0019]這種實施方式的工作原理為:
[0020]在水下運(yùn)載器進(jìn)行水下作業(yè)前，施加外力將浮力球沿著導(dǎo)向桿12下壓，當(dāng)球體支架13的下沿接觸到鷹頭鉤14時繼續(xù)下壓，鷹頭鉤14會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直到鷹頭鉤14在扭簧25的回轉(zhuǎn)力作用下回轉(zhuǎn)到原來狀態(tài)時，撤去外力，浮力球由于受到下方彈簧15的回復(fù)力作用而向上移動直到鷹頭鉤14鉤住球體支架13的下沿。此時由于鷹頭鉤14的一端受到頂板22的支承作用而無法繼續(xù)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在水下運(yùn)載器進(jìn)行水下作業(yè)的整個過程中，浮力球彈射裝置將一直保持這種狀態(tài)。
[0021]當(dāng)水下運(yùn)載器完成水下作業(yè)浮上水面后，通過控制系統(tǒng)對電磁鐵16施加一個電信號，使電磁鐵16通電失磁，從而使吸盤20不再受到電磁鐵16的吸附力。進(jìn)而在彈簧15的回復(fù)力作用下，頂板22會沿著擺動軸5發(fā)生擺動，從而使鷹頭鉤14失去支承而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)鷹頭鉤14偏轉(zhuǎn)到一定程度后，就會失去對球體支架13的約束作用，浮力球就會在彈簧15的作用下被彈射出去。
[0022]本實用新型一種水下運(yùn)載器用浮力球彈射裝置，包括底板、立板支架、球體、球體支架、拉繩、導(dǎo)向桿、壓簧、鷹頭鉤、鷹頭鉤支架、扭簧、頂板、擺動軸、吸盤、失電電磁鐵及磁鐵支架；底板上安裝立板支架，底板中心處安裝導(dǎo)向桿；立板支架兩側(cè)安裝鷹頭鉤支架和鷹頭鉤，中間處安裝電磁鐵支架和電磁鐵，鷹頭鉤下方安裝有頂板，頂板通過擺動軸安裝在立板支架上；頂板中間安裝有吸盤，吸盤靠電磁鐵吸合；浮力球依靠外力沿中間導(dǎo)向桿向下壓縮彈簧，當(dāng)鷹頭鉤隨球體支架發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，繼續(xù)施加外力，直到鷹頭鉤由于扭簧的作用反轉(zhuǎn)到原來狀態(tài)時撤去外力，此時由于壓簧的回復(fù)力作用，浮力球會向上移動，直到被鷹頭鉤鉤到，而鷹頭鉤下端依靠頂板支承，從而達(dá)到力平衡狀態(tài)；待需要釋放浮力球時，依靠控制系統(tǒng)施加信號，使失電電磁鐵通電失磁，失去對吸盤的吸合力，從而鷹頭鉤由于受力不平衡發(fā)生反轉(zhuǎn)并對浮力球失去約束作用，浮力球在彈簧的回復(fù)力作用下被彈射出去；浮力球連接在拉繩的一端上，而拉繩另一端則連接在彈射裝置本體上。
[0023]兩個鷹頭鉤對稱分布，使浮力球受力均勻，避免發(fā)生傾覆。中間導(dǎo)向桿起導(dǎo)向作用，可以防止浮力球的位置發(fā)生偏移。采用的電磁鐵為失電電磁鐵，在未通電狀態(tài)下可以對吸盤保持吸合作用，其只在通電狀態(tài)下失磁，由此可以避免長時間對電磁鐵施加信號。浮力球由球體和球體支架組成，球體的材料為固體浮力材料，該材料密度小，強(qiáng)度高，吸水少，可以有效減小球的重量。拉繩采用質(zhì)輕，強(qiáng)度高，耐腐蝕的芳綸繩，在滿足抗拉強(qiáng)度的同時，可以減少釋放過程中的能量損失。
[0024]一種水下運(yùn)載器用浮力球彈射裝置，其特征是:包括底板、立板支架、球體、球體支架、拉繩、導(dǎo)向桿、壓簧、鷹頭鉤、鷹頭鉤支架、扭簧、頂板、擺動軸、吸盤、失電電磁鐵及磁鐵支架；底板上安裝立板支架，底板中心處安裝導(dǎo)向桿；立板支架兩側(cè)安裝鷹頭鉤支架和鷹頭鉤，中間處安裝電磁鐵支架和電磁鐵，鷹頭鉤下方安裝有頂板，頂板通過擺動軸安裝在立板支架上；頂板中間安裝有吸盤，吸盤靠電磁鐵吸合；浮力球依靠外力沿中間導(dǎo)向桿向下壓縮彈簧，當(dāng)鷹頭鉤隨球體支架發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，繼續(xù)施加外力，直到鷹頭鉤由于扭簧的作用反轉(zhuǎn)到原來狀態(tài)時撤去外力，此時由于壓簧的回復(fù)力作用，浮力球會向上移動，直到被鷹頭鉤鉤到，而鷹頭鉤下端依靠頂板支承，從而達(dá)到力平衡狀態(tài)；待需要釋放浮力球時，依靠控制系統(tǒng)施加信號，使失電電磁鐵通電失磁，失去對吸盤的吸合力，從而鷹頭鉤由于受力不平衡發(fā)生反轉(zhuǎn)并對浮力球失去約束作用，浮力球在彈簧的回復(fù)力作用下被彈射出去；浮力球連接在拉繩的一端上，而拉繩另一端則連接在彈射裝置本體上。
[0025]兩個鷹頭鉤對稱分布，使浮力球受力均勻，且兩個鷹頭鉤由一個頂板支撐，頂板受同一個電磁鐵吸合作用，可以保證鷹頭鉤在釋放浮力球時具有同時性。
[0026]鷹頭鉤依靠頂板支撐達(dá)到力平衡狀態(tài)，是由鷹頭鉤與頂板組成一個二級杠桿機(jī)構(gòu)，以保證吸盤受力不超出失電電磁鐵的吸合范圍。
[0027]導(dǎo)向桿起導(dǎo)向作用，防止浮力球的位置發(fā)生偏移。
[0028]彈簧為裝置提供動力，可以降低對動力源的密封要求，且可以根據(jù)彈射距離要求對彈簧進(jìn)行更換。
[0029]電磁鐵為失電電磁鐵，未通電狀態(tài)下可以對吸盤保持吸合作用，只在通電狀態(tài)下失磁，由此可以避免長時間對電磁鐵施加信號。
[0030]浮力球由球體和球體支架組成，球體的材料為固體浮力材料，該材料密度小，強(qiáng)度高，吸水少，可以有效減小球的重量。
[0031]拉繩采用質(zhì)輕，強(qiáng)度高，耐腐蝕的芳綸繩，在滿足抗拉強(qiáng)度的同時，可以減少釋放過程中的能量損失。
【主權(quán)項】
1.一種水下運(yùn)載器用浮力球彈射裝置，其特征是:包括底部支架、導(dǎo)向桿、立板支架、頂板、吸盤、電磁鐵，導(dǎo)向桿、立板支架的底端均固定在底部支架上，立板支架包括成U型的左側(cè)部分、中間部分、右側(cè)部分，立板支架的左側(cè)部分和立板支架的右側(cè)部分分別位于導(dǎo)向桿的左右兩側(cè)，浮力球球體安裝在球體支架上，球體支架中間設(shè)置通孔，球體支架通過其通孔套在導(dǎo)向桿上，沿導(dǎo)向桿放置彈簧，彈簧底端通過彈簧壓板固定在底部支架上，立板支架的左側(cè)部分上固定有第一鷹頭鉤支架和第二鷹頭鉤支架，第一鷹頭鉤安裝在第一鷹頭鉤支架和第二鷹頭鉤支架之間，第一鷹頭鉤與第二鷹頭鉤支架之間設(shè)置第一扭簧，立板支架的右側(cè)部分上固定有第三鷹頭鉤支架和第四鷹頭鉤支架，第二鷹頭鉤安裝在第三鷹頭鉤支架和第四鷹頭鉤支架之間，第二鷹頭鉤與第四鷹頭鉤支架之間設(shè)置第一扭簧，頂板設(shè)置在第一鷹頭鉤和第二鷹頭鉤下方，吸盤與頂板裝配，電磁鐵安裝在磁鐵支架上并位于吸盤下方，磁鐵支架固定在立板支架的中間部分上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下運(yùn)載器用浮力球彈射裝置，其特征是:立板支架的左側(cè)部分以及立板支架的右側(cè)部分上分別安裝第一擺動軸和第二擺動軸，頂板成U型，其兩側(cè)分別與第一擺動軸和第二擺動軸相連。
【專利摘要】本實用新型的目的在于提供一種水下運(yùn)載器用浮力球彈射裝置，以彈簧提供原動力，它包括浮力球定位部分，杠桿轉(zhuǎn)換部分，浮力球釋放部分。機(jī)械本體提供水下運(yùn)載器與該彈射裝置之間的連接平臺。當(dāng)水下運(yùn)載器正常作業(yè)時，該裝置通過鷹頭鉤的約束能夠安全的保持未釋放狀態(tài)；當(dāng)水下運(yùn)載器完成作業(yè)浮上水面時，控制系統(tǒng)通過施加信號使失電電磁鐵通電失磁，從而使鷹頭鉤受力不平衡發(fā)生偏轉(zhuǎn)，失去對浮力球的約束作用，進(jìn)而浮力球就在彈簧的彈力作用下彈出距運(yùn)載器一定距離的水面處，這樣回收人員就能夠在與運(yùn)載器保持一定安全距離的前提下順利回收運(yùn)載器。本實用新型依靠機(jī)械方法定位和釋放，具有結(jié)構(gòu)緊湊、安全、可靠等優(yōu)點。
【IPC分類】B63C11/52
【公開號】CN204674807
【申請?zhí)枴緾N201520256153
【發(fā)明人】張銘鈞, 郭佳, 趙文德, 王飛, 王曾, 王玉甲, 李倩
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年4月24日