[发明专利]液压驱动式水下应急解脱装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种水下解脱装置，具体地说是水下航行器、机械关节的解脱装置。

背景技术

水下航行器-机械手系统是目前唯一能够进入深海进行海洋环境、资源探测、水下作业的装备。该系统作业于复杂且未知的海洋环境中，机械手各关节可能发生缠绕、卡死等严重故障，机械手末端执行器可能被水下缠绕物缠绕等故障。此时传统的容错控制已无法确保系统的安全，迅速使机械手脱离于航行器是确保航行器自身安全的重要方式。因此，水下应急解脱装置是水下航行器-机械手系统中确保系统安全的重要装置之一。

机械手各关节安装有旋转编码器对各关节角度进行测量，因此在实现机械手脱离于航行器时需要同时完成信号缆与动力缆的解脱。目前，用于水下液压机械手的解脱技术大都只是考虑了动力缆的解脱，而没涉及到信号缆的解脱，如1998年“兰鲸号潜器两型机械手的结构设计研究”的文章中设计的抛弃装置采用高压油拉断可断联接螺栓的方法，完成机械手与水下航行器的分离，同时控制油路因为机械本体的分离而断开。而对于电动机械手，信号缆与动力缆集成于一体，因此可认为只含有信号缆的解脱，如申请号CN201210140056.8“气压驱动式水下解脱装置”通过高压气体推动电缆插头与插座间的分离，从而实现机械手与水下航行器间的脱离。

此外，涉及水下抛载装置，如申请号为CN201110154966.7，名称为“水下自主航行器开锁式水下抛载机构”的专利文件，只是实现了物体的抛载，而不涉及动力缆和信号缆的解脱。

发明内容

本发明的目的在于提供可实现液压机械手本体、动力缆以及信号缆的水下解脱的液压驱动式水下应急解脱装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明液压驱动式水下应急解脱装置，其特征是：包括与水下航行器相连的上端盖、与机械手相连的下端盖、插头支撑件、解脱驱动件，上端盖中部设置通孔，上端盖通孔里设置相连的电缆插座和电缆插头，通孔与上端盖侧壁之间设置解脱孔，解脱驱动件安装在解脱孔里，上端盖上壁上安装第一管接头，第一管接头与解脱驱动件相连通，插头支撑件安装在电缆插头与通孔壁之间，插头支撑件周向伸出凸台，上端盖下部设置钢珠孔，下端盖上设置凹槽，下端盖安装在上端盖下部的外侧，钢珠位于钢珠孔里，钢珠内侧被凸台顶住，钢珠外侧被凹槽顶住，从而使下端盖挂在上端盖上，下端盖下方固定挡板，挡板的中部为通孔、端部为实体，插头支撑件位于挡板的通孔上方，凸台位于挡板的实体上方。

本发明还可以包括：

1、上端盖的侧壁上设置上端盖管接头，下端盖的侧壁上设置下端盖管接头，下端盖管接头位于对应的上端盖管接头的下方，且下端盖管接头和与其对应的上端盖管接头通过下端盖和上端盖里开设的连接槽相连通，下端盖的连接槽和其对应的上端盖的连接槽里安装连接活塞，连接活塞与上端盖和下端盖均通过O型圈密封，连接活塞开设通孔。

2、所述的上端盖管接头和下端盖管接头均有12个，所述的钢珠孔、凹槽、钢珠均有6个。

本发明的优势在于：

1、采用与液压机械手相同的驱动介质，从而避免需额外携带动力源，节省了水下航行器-机械手的空间。

2、针对水下液压机械手与水下航行器间的分离需完成机械本体、信号缆以及动力缆的解脱，通过一个机构的运动同时实现以上三部分的解脱，该解脱装置结构紧凑，只需占据水下航行器较小的空间。

3、通过螺钉的预紧力确保水下液压机械手安全可靠地安装与水下航行器上，确保正常工作时机械手能正常完成任务。

4、挡板通过螺钉连接固定在下端盖底部，既可实现在解脱时提供受力平台，也可使下端盖易加工、安装方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图(省略了管接头、机械手关节与航行器连接板)；

图3为本发明的俯视图(省略了管接头、机械手关节与航行器连接板)；

图4为上端盖示意图；

图5为下端盖示意图；

图6为插头支撑件示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～6，本发明一种液压式水下应急解脱装置的整体结构，其主要包括机械本体、信号缆解脱部分以及动力缆解脱部分。信号缆及动力缆解脱部分与机械本体间的径向密封均采用O型圈密封。