[實(shí)用新型]一種用于降低流體阻力的水下船舶機(jī)器人臍帶電纜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920592011.1
• 申請(qǐng)日: 2019-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN209843304U
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔維成;宋長會(huì);沙金余
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西湖大學(xué)
• 主分類號(hào): H01B7/14
• 分類號(hào): H01B7/14;H01B9/00;H01B7/18;H01B7/04;H01B7/17;G02B6/44
• 代理公司: 33261 杭州橙知果專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 李品

本實(shí)用新型提供了一種用于降低流體阻力的水下船舶機(jī)器人臍帶電纜，屬于水下機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。它解決了傳統(tǒng)電纜流體阻力較大影響水下機(jī)器人正常工作的問題。本用于降低流體阻力的水下船舶機(jī)器人臍帶電纜包括電纜主體，電纜主體電纜主體內(nèi)設(shè)有高壓水傳輸通道、電力傳輸導(dǎo)線、光纖傳輸單元，電纜主體還包括外層護(hù)套，電纜主體內(nèi)填充有填充材料，電纜主體橫截面呈水滴形。本實(shí)用新型能夠有效避免傳統(tǒng)電纜在水下機(jī)器人設(shè)備使用時(shí)帶來的弊端，減少阻力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及水下機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于降低流體阻力的水下船舶機(jī)器人臍帶電纜。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展和海洋技術(shù)開發(fā)的深入，水下機(jī)器人應(yīng)用的場(chǎng)合越來越多，水下遙控型機(jī)器人的研究也越來越受到重視，該種類型的水下機(jī)器人，能夠與操作人員保持高速通信，及時(shí)反映水下情況，電力供應(yīng)由岸站通過電纜供給，因此水下機(jī)器人的作業(yè)能力強(qiáng)于其他類型水下機(jī)器人。

水下船舶清洗機(jī)器人是一種典型的水下遙控機(jī)器人，在工作中需要岸站提供電力供應(yīng)、清洗用高壓水，以及與岸站保持高速通信，因此水下船舶清洗機(jī)器用臍帶電纜需要同時(shí)傳輸電力、高壓水和光纖信號(hào)，電纜在水中應(yīng)具有零浮力的狀態(tài)。但隨著電纜長度的增加，水下船舶清洗機(jī)器人在行進(jìn)過程中仍然要克服電纜的水下阻力，電纜越長、迎流面積越大，產(chǎn)生的流體阻力越大。隨著航行速度的增加，如果是圓形臍帶電纜，產(chǎn)生的流體阻力也要大于具有流線外形的臍帶電纜，速度越高，這種效應(yīng)越明顯。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供了一種用于降低流體阻力的水下船舶機(jī)器人臍帶電纜。

本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種用于降低流體阻力的水下船舶機(jī)器人臍帶電纜，其特征在于，包括電纜主體，所述的電纜主體內(nèi)設(shè)有高壓水傳輸通道、電力傳輸導(dǎo)線、光纖傳輸單元，所述的電纜主體還包括外層護(hù)套，所述的電纜主體內(nèi)填充有填充材料，所述的電纜主體橫截面呈水滴形。

本實(shí)用新型的工作原理：水下機(jī)器人工作時(shí)，通過電力傳輸導(dǎo)線傳輸直流電或單相交流電，信號(hào)傳輸通過光纖傳輸單元傳輸?shù)剿聶C(jī)器人上，水泵的高壓水通過高壓水傳輸通道傳輸?shù)剿聶C(jī)器人上。采用上述的結(jié)構(gòu)設(shè)置，在水下船舶清洗機(jī)器人低速作業(yè)時(shí)，能夠有效地降低臍帶電纜的阻力；在水下船舶清洗機(jī)器人高速移動(dòng)時(shí)，臍帶電纜的流線形外形能夠有效降低阻力和電纜的振動(dòng)，從而有效地提升水下船舶清洗機(jī)器人的作業(yè)效率；高壓水傳輸通道和光纖傳輸單元分別位于臍帶電纜截面中心線的兩端，使得兩者距離間隔得到提高，高壓水傳輸通道產(chǎn)生的壓力或高頻震動(dòng)，在傳導(dǎo)過程中得到更多的吸收，使得傳遞到光纖傳輸單元的壓力與震動(dòng)有效降低，保障了光纖傳輸單元的通信能力與使用壽命。

在上述的一種用于降低流體阻力的水下船舶機(jī)器人臍帶電纜中，所述的電纜主體與外層護(hù)套之間還設(shè)有抗拉護(hù)套和抗壓護(hù)套，所述的抗壓護(hù)套位于抗拉護(hù)套內(nèi)部。

在上述的一種用于降低流體阻力的水下船舶機(jī)器人臍帶電纜中，所述的電力傳輸導(dǎo)線由2芯構(gòu)成。

在上述的一種用于降低流體阻力的水下船舶機(jī)器人臍帶電纜中，所述的高壓水傳輸通道的圓心與光纖傳輸單元的圓心所連成的直線同電纜主體截面的中心線重合，所述的2芯電力傳輸導(dǎo)線的圓心對(duì)稱分布于電纜主體截面的中心線兩側(cè)，所述的高壓水傳輸通道位于電纜主體橫截面的直徑大的一端，所述的光纖傳輸單元與電力傳輸導(dǎo)線位于電纜主體橫截面的直徑小的一端。

在上述的一種用于降低流體阻力的水下船舶機(jī)器人臍帶電纜中，所述的高壓水傳輸通道包括水管耐壓外壁和加強(qiáng)鋼絲護(hù)套，所述加強(qiáng)鋼絲護(hù)套可以增加高壓水傳輸通道的耐壓能力，所述的水管耐壓外壁的內(nèi)徑為15mm，所述的水管耐壓外壁的外徑為20mm。

在上述的一種用于降低流體阻力的水下船舶機(jī)器人臍帶電纜中，所述的每根電力傳輸導(dǎo)線均包括電力芯線和絕緣護(hù)套，所述的電力芯線由多芯鍍銀銅質(zhì)導(dǎo)線絞合構(gòu)成，所述的絕緣護(hù)套采用密度為0.95～0.98g/cm3的高密度聚乙烯材料。