[發明專利]水下正交擺動式中性纜同步輸送機構

有效

• 申請號: 201210449597.9
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102963776A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 趙俊海;劉濤;何再明;王帥;韓俊
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七○二研究所
• 主分類號: B65H75/38
• 分類號: B65H75/38;B65H75/44
• 代理公司: 無錫華源專利事務所 32228
• 代理人: 馮智文

技術領域

本發明涉及水下作業裝置技術領域，具體涉及應用于深海遙控機器人、單人常壓潛水裝具、深海空間站、潛艇等水下運動體上的水下作業裝置，尤其涉及應用于單人常壓潛水系統中繼站內的中性纜收放同步輸送機構。

背景技術

單人常壓潛水系統主要由單人常壓潛水裝具?(ADS)、中繼站(TMS)及水面布放回收系統(LARS)三部分組成的。其中，單人常壓潛水裝具是一個仿人形的水下作業系統，可進入到一些特定區域，并能完成一些先前只有潛水員才能完成的復雜的水下作業；中繼站(TMS)是發揮單人常壓潛水裝具作業性能的關鍵裝置，它的設置隔離了水面布放回收系統(LARS)（水面母船）的升沉和搖蕩對單人常壓潛水裝具?(ADS)的影響，提高了單人常壓潛水裝具(ADS)的抗流能力，并盡量減少了裝具上的電氣元器件的重量，縮小了裝具的排水體積，從而有效地提高了裝具在水下的機動性；水面布放回收系統通過鎧裝纜將攜帶著單人常壓潛水裝具(ADS)的中繼站吊放到作業點附近；中繼站到達作業點后，再通過中繼站上的中性纜收放裝置對單人常壓潛水裝具進行布放與回收。

中性纜是中繼站和單人常壓潛水裝具之間的中性浮力連接電纜，其向單人常壓潛水裝具供電，并傳輸視頻信號、聲納信號、控制信號以及潛水員與水面通訊的音頻信號，中性纜的有序收放是單人常壓潛水系統的核心技術，而收纜與放纜是通過中繼站上的收放裝置進行的。在放纜或收攬時，中性纜在收放裝置內部需要保持拉緊狀態，否則，中性纜過于松弛，放纜時中性纜容易在收放裝置內部堆積，致使收攬時中性纜無法在卷筒上整齊、有序地排列。此外，在中性纜收放裝置的出纜口之外，與單人常壓潛水裝具相連接的中性纜無工作張力，因此，中性纜收放裝置中必須增加一套中性纜同步輸送機構，以使中性纜在卷筒與同步輸送機構之間始終保持拉緊狀態。

因此，中性纜收放同步輸送機構是中繼站上的一個關鍵部件，它對于保證單人常壓潛水裝具的安全及作業具有重要的作用。目前，國內外中性纜收放裝置可概分為二大類：一是卷筒隨著滑架沿其軸向移動進行排纜（卷筒有二個自由度：轉動和移動），同步輸送機構與機架連接固定不動；二是卷筒支承在固定支座上（卷筒只有一個自由度：轉動），同步輸送機構繞某一軸線擺動來進行排纜，并在卷筒與同步輸送機構之間設置過渡轉向輪或通過導纜通道來完成對中性纜的同步輸送。

上述第一類中性纜收放裝置存在如下缺點：

由于卷筒主要是用來卷繞和儲存中性纜的部件，它的主尺度尺寸較大，如果輸送機構固定不動，而卷筒隨著滑架沿其軸向移動，則卷筒兩端所預留的空間至少是卷筒體積一倍，這樣要占據中繼站中的大部分空間，從而給中繼站的總體布置和設計帶來困難。

上述第二類中性纜收放裝置存在如下缺點：

1、同步輸送機構采用單個驅動輪來驅動，而設置在周圍的小滾輪（或壓輪）是被動輪，由于中性纜最初的釋放摩擦力與壓輪正壓力、摩擦系數，以及中性纜在驅動輪上的包角有關，而壓輪正壓力受到中性纜內部光纖纜的限制，如此輸送力有限，容易使中性纜在輸送過程中出現滑移現象，導致最終因輸送力不足而無法輸送中性纜；

2、輸送機構中的中性纜轉向輪由于排纜的需要，要求其沿著卷筒的軸線方向往復擺動，這樣在排纜過程中，會出現中性纜與卷筒軸線不垂直的工作狀態，特別是在卷筒兩端部位，會導致中性纜排列間距大、小不一、排列不整齊、甚至出現跳纜、陷纜和亂纜等現象；

3、由于輸送機構中的中性纜轉向輪最小半徑要大于或等于中性纜最小動態彎曲半徑，這樣轉向輪尺寸較大，且由于排纜的需要，轉向輪還要在空間擺動，導致同步輸送機構體積增大，從而占據中繼站上較大的空間，影響中繼站的總體布置，尤其是中繼站高度方向尺寸較大。

發明內容

本申請人針對現有技術中的上述缺點進行改進，提供一種安裝于中繼站內的水下正交擺動式中性纜同步輸送機構，其可有效地保證中性纜的輸送動力，使中性纜在卷筒上排列整齊、收放有序，同時可有效保證排纜與輸送纜之間傳動的精確性和同步性，由其構成的中性纜收放裝置，能夠使中性纜在卷筒與同步輸送機構之間始終保持拉緊狀態。而且本發明減小了在中繼站內的占據空間。

本發明的技術方案如下：

水下正交擺動式中性纜同步輸送機構，包括液壓馬達及排纜機構，所述排纜機構包括支架，雙向螺桿裝在支架，上，雙向螺桿通過傳動鏈輪與外部鏈輪連接，雙向螺桿兩端的左螺旋槽與右螺旋槽連通，雙向螺桿通過螺紋連接有換向螺母，換向螺母通過滑塊固接有滾柱；還包括擺架，擺架內設置中性纜的輸送通道，擺架上設置中性纜輸送的驅動裝置、中性纜輸送的換向裝置、中性纜壓力調節機構，其構成分別如下：