一种应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构

摘要

本发明涉及一种应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构，中间连接板的上表面两侧对称安装有主壳体支撑座，主壳体的两侧分别与两侧的主壳体支撑座铰接，中间连接板的下表面两侧对称连接有滑台支撑座，两侧滑台支撑座的下表面与T形架的上表面固接，T形架下表面两侧的翼板分别连接有滑块，滑块与水面舰艇甲板上安装的滑轨滑动连接；液压缸滑台连接板的一端与两侧的滑台支撑座相连，另一端与安装于滑轨上的液压缸铰接；V形罩安装在主壳体上，在V形罩的两侧对称设有支腿；主壳体的两侧对称安装有对进入到V形罩内的水下拖曳体进行锁紧的锁紧机构。本发明具有对水下拖曳体的定位、限位及保护的作用，实现了无人环境下对载体的高效安全布放回收。

权利要求

1.一种应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构，其特征在于：包括液压缸滑台连接板(2)、滑台支撑座(4)、主壳体支撑座(5)、锁紧机构(6)、主壳体(7)、V形罩(8)、支腿(11)、中间连接板(15)、T形架(16)及滑块(17)，其中中间连接板(15)的上表面两侧对称安装有主壳体支撑座(5)，主壳体(7)的两侧分别与两侧的主壳体支撑座(5)铰接，所述中间连接板(15)的下表面两侧对称连接有滑台支撑座(4)，两侧所述滑台支撑座(4)的下表面与T形架(16)的上表面固接，该T形架(1 6)下表面两侧的翼板(21)分别连接有滑块(17)，所述滑块(17)与水面舰艇甲板上安装的滑轨(18)滑动连接；所述液压缸滑台连接板(2)的一端与两侧的滑台支撑座(4)相连，另一端与安装于所述滑轨(18)上的液压缸(19)铰接；所述V形罩(8)安装在主壳体(7)上，在V形罩(8)的两侧对称设有支腿(11)；所述主壳体(7)的两侧对称安装有对进入到V形罩(8)内的水下拖曳体(20)进行锁紧的锁紧机构(6)；

所述锁紧机构(6)包括锁紧机构安装块(601)、锁紧插杆(602)、弹簧(603)、连接杆(604)、挡杆(605)、安装螺母(607)及挡块(608)，其中锁紧插杆(602)插设于主壳体(7)上，该锁紧插杆(602)上设有挡板(6022)，所述锁紧机构安装块(601)及挡板(6022)均位于主壳体(7)内部，且锁紧机构安装块(601)与锁紧插杆(602)的一端插接；所述锁紧插杆(602)的另一端位于主壳体(7)外部，与所述连接杆(604)的一端相连，该锁紧插杆(602)上套有弹簧(603)，所述弹簧(603)的两端分别与挡板(6022)及主壳体(7)内壁抵接；所述挡杆(605)可相对转动地套设在连接杆(604)的另一端，并通过所述安装螺母(607)与连接杆(604)沿轴向连动；所述挡块(608)安装在滑轨(18)上，位于所述挡杆(605)随主壳体(7)移动的轨迹上，该挡块(608)的厚度沿布放方向增加，通过所述挡块(608)在布放过程中向外推动挡杆(605)实现解锁，所述挡块(608)在回收过程中推动挡杆(605)转动，实现所述锁紧机构安装块(601)在回收过程始终锁紧水下拖曳体(20)上的拖杆(23)；

所述连接杆(604)的另一端设有止口(6044)，所述挡杆(605)的上端朝向连接杆(604)的一侧表面上沿轴向延伸、形成弧形凸块(6051)，该弧形凸块(6051)在止口(6044)的范围内随挡杆(605)转动。

2.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构，其特征在于：所述主壳体(7)的一端与V型罩(8)相连，另一端安装有减小水下拖曳体(20)上拖曳缆绳磨损的导缆滚轮(3)。

3.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构，其特征在于：所述支腿(11)通过支腿安装板(12)安装在V形罩(8)上，该支腿安装板(12)的上部设有检测水下拖曳体(20)锁紧状态的行程开关(9)，所述支腿(11)的上端与支腿安装板(12)的下部相连，该支腿(11)的下端铰接有滚轮(22)；所述支腿(11)上安装有检测水下拖曳体(20)是否进入V形罩(8)内部的激光到位传感器(10)。

4.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构，其特征在于：所述弧形凸块(6051)为四分之一圆，该弧形凸块(6051)在所述水下拖曳体(20)的布放过程中与止口(6044)抵接、限制挡杆(605)的转动，并在水下拖曳体(20)的回收过程中旋转90°，实现所述挡杆(605)相对于连接杆(604)的转动。

5.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构，其特征在于：所述锁紧插杆(602)的一端为圆柱A(6021)，另一端为方柱A(6024)，该方柱A(6024)与圆柱A(6021)之间为所述挡板(6022)，所述方柱A(6024)上开设有与连接杆(604)一端相连的螺栓孔A(6023)。

6.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构，其特征在于：所述锁紧机构安装块(601)一端为平面，另一端为弧面，该平面上分别开设有与所述锁紧插杆(602)插接的圆孔(6011)及方孔A(6012)。

7.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构，其特征在于：所述连接杆(604)的一端为方柱B(6042)，另一端为圆柱B(6041)，该方柱B(6042)上开设有与所述锁紧插杆(602)另一端相连的螺栓孔B(6043)。

8.根据权利要求1所述应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构，其特征在于：所述挡杆(605)与连接杆(604)的另一端之间的空隙内设有铜套(606)，该铜套(606)与挡杆(605)之间为间隙配合，实现所述挡杆(605)的旋转；所述铜套(606)通过安装螺母(607)固定。

说明书

一种应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构

技术领域

[0001] 本发明涉及水下收放设备，具体地说是一种应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构。

背景技术

[0002] 水下拖曳体在水面舰船上有着非常广阔的应用，其可以实现地形地貌测绘、水下目标探查、水下物体搜寻以及资源勘探等领域。目前，水下拖曳体主要依托的搭载平台为大
型军用和民用舰船，人力资源成本和设备成本非常高，这对水下拖曳体的应用起到了非常
大的制约。由于海上环境恶劣，海况瞬息万变，所以要实现水下拖曳体无人自主收放和拖曳
作业存在非常大的困难。

[0003] 滑台机构是自主布放回收水下拖曳体装置的一部分，通过液压和机械结构与整套装置连接。目前，已知国内外有关水下拖曳体无人自主布放回收装置的研究成果还很少，实
际应用中大多数还是采用人工布放回收的方法，效率低、耗费大量的人力物力。

发明内容

[0004] 针对基于无人艇采用人工布放回收水下拖曳体存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种应用于布放回收水下拖曳体的滑台机构。

[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

[0006] 本发明包括液压缸滑台连接板、滑台支撑座、主壳体支撑座、锁紧机构、主壳体、V形罩、支腿、中间连接板、T形架及滑块，其中中间连接板的上表面两侧对称安装有主壳体支
撑座，主壳体的两侧分别与两侧的主壳体支撑座铰接，所述中间连接板的下表面两侧对称
连接有滑台支撑座，两侧所述滑台支撑座的下表面与T形架的上表面固接，该T形架下表面
两侧的翼板分别连接有滑块，所述滑块与水面舰艇甲板上安装的滑轨滑动连接；所述液压
缸滑台连接板的一端与两侧的滑台支撑座相连，另一端与安装于所述滑轨上的液压缸铰
接；所述V形罩安装在主壳体上，在V形罩的两侧对称设有支腿；所述主壳体的两侧对称安装
有对进入到V形罩内的水下拖曳体进行锁紧的锁紧机构；

[0007] 其中：所述主壳体的一端与V型罩相连，另一端安装有减小水下拖曳体上拖曳缆绳磨损的导缆滚轮；

[0008] 所述支腿通过支腿安装板安装在V形罩上，该支腿安装板的上部设有检测水下拖曳体锁紧状态的行程开关，所述支腿的上端与支腿安装板的下部相连，该支腿的下端铰接
有滚轮；所述支腿上安装有检测水下拖曳体是否进入V形罩内部的激光到位传感器；

[0009] 所述锁紧机构包括锁紧机构安装块、锁紧插杆、弹簧、连接杆、挡杆、安装螺母及挡块，其中锁紧插杆插设于主壳体上，该锁紧插杆上设有挡板，所述锁紧机构安装块及挡板均
位于主壳体内部，且锁紧机构安装块与锁紧插杆的一端插接；所述锁紧插杆的另一端位于
主壳体外部，与所述连接杆的一端相连，该锁紧插杆上套有弹簧，所述弹簧的两端分别与挡
板及主壳体内壁抵接；所述挡杆可相对转动地套设在连接杆的另一端，并通过所述安装螺
母与连接杆沿轴向连动；所述挡块安装在滑轨上，位于所述挡杆随主壳体移动的轨迹上，该
挡块的厚度沿布放方向增加，通过所述挡块在布放过程中向外推动挡杆实现解锁，所述挡
块在回收过程中推动挡杆转动，实现所述锁紧机构安装块在回收过程始终锁紧水下拖曳体
上的拖杆；

[0010] 所述连接杆的另一端设有止口，所述挡杆的上端朝向连接杆的一侧表面上沿轴向延伸、形成弧形凸块，该弧形凸块在止口的范围内随挡杆转动；

[0011] 所述弧形凸块为四分之一圆，该弧形凸块在所述水下拖曳体的布放过程中与止口抵接、限制挡杆的转动，并在水下拖曳体的回收过程中旋转90°，实现所述挡杆相对于连接
杆的转动；

[0012] 所述锁紧插杆的一端为圆柱A，另一端为方柱A，该方柱A与圆柱A之间为所述挡板，所述方柱A上开设有与连接杆一端相连的螺栓孔A；

[0013] 所述锁紧机构安装块一端为平面，另一端为弧面，该平面上分别开设有与所述锁紧插杆插接的圆孔及方孔A；

[0014] 所述连接杆的一端为方柱B，另一端为圆柱B，该方柱B上开设有与所述锁紧插杆另一端相连的螺栓孔B；

[0015] 所述挡杆与连接杆的另一端之间的空隙内设有铜套，该铜套与挡杆之间为间隙配合，实现所述挡杆的旋转；所述铜套通过安装螺母固定。

[0016] 本发明的优点与积极效果为：

[0017] 1.本发明结构简单紧凑，是整套布放回收装置的核心机构，可在液压缸的驱动下沿给定的轨道作直线往复运动，可实现在布放回收水下拖曳体的过程中对载体进行完全的
定位和保护，提高了布放回收过程的稳定性和效率；并且，本发明具有通用性，通过修改V形
罩的开口度来适用于不同的载体。

[0018] 2.本发明的锁紧机构可靠性及精度高，工作方式灵活，可以在无人作业环境下实现自动的对水下拖曳体进行锁紧和解锁；本发明能够保证在运输、布放、回收水下拖曳体过
程中的安全，对载体起到了限位的作用。

附图说明

[0019] 图1为本发明的立体结构示意图；

[0020] 图2为本发明的爆炸图；

[0021] 图3为本发明的工作状态示意图；

[0022] 图4为本发明主壳体的立体结构示意图；

[0023] 图5为本发明V型罩的立体结构示意图；

[0024] 图6为本发明滑块的立体结构示意图；

[0025] 图7为本发明支腿的立体结构示意图；

[0026] 图8为本发明除挡块外锁紧机构的立体结构示意图；

[0027] 图9为图8的爆炸图；

[0028] 图10为本发明锁紧机构中锁紧机构安装块的结构主视图；

[0029] 图11为本发明锁紧机构中锁紧插杆的立体结构示意图；

[0030] 图12为本发明锁紧机构中连接杆的立体结构示意图；

[0031] 图13为本发明锁紧机构中挡杆的立体结构示意图；

[0032] 其中：1为液压缸连接座，2为液压缸滑台连接板，3为导缆滚轮，4为滑台支撑座，5为主壳体支撑座，6为锁紧机构，601为锁紧机构安装块，6011为圆孔，6012为方孔A，602为锁
紧插杆，6021为圆柱A，6022为挡板，6023为螺栓孔A，6024为方柱A，603为弹簧，604为连接
杆，6041为圆柱B，6042为方柱B，6043为螺栓孔B，6044为止口，6045为方孔B，605为挡杆，
6051为弧形凸块，606为铜套，607为安装螺母，608为挡块，7为主壳体，8为V形罩，9为行程开
关，10为激光到位传感器，11为支腿，12为支撑安装板，13为主壳体轴销，14为轴销套筒，15
为中间连接板，16为滑块，17为T形架，18为滑轨，19为液压缸，20为水下拖曳体，21为翼板，
22为滚轮，23为拖杆。

具体实施方式

[0033] 下面结合附图对本发明作进一步详述。

[0034] 水面舰艇甲板上安装有滑轨18，液压缸19固定在滑轨18上。

[0035] 如图1～7所示，本发明包括液压缸连接座1、液压缸滑台连接板2、导缆滚轮3、滑台支撑座4、主壳体支撑座5、锁紧机构6、主壳体7、V形罩8、行程开关9、激光到位传感器10、支
腿11、支腿安装板12、主壳体轴销13、轴销套筒14、中间连接板15、T形架16及滑块17，其中中
间连接板15的上表面两侧对称安装有主壳体支撑座5，主壳体7的两侧通过主壳体轴销13及
轴销套筒14分别与两侧的主壳体支撑座5铰接，轴销套筒14与主壳体7上的安装孔之间是间
隙配合，保证主壳体7能够实现绕主壳体轴销13的转动。中间连接板15的下表面两侧对称连
接有滑台支撑座4，滑台支撑座4呈“工”字形，两侧滑台支撑座4的下表面与T形架16的上表
面固接，该T形架6下表面两侧的翼板21的外侧分别通过螺栓连接有滑块17，滑块17在水面
舰艇甲板上安装的滑轨18内侧轨道内滑行，T形架6既能支撑其上方的其他结构又能够与滑
轨18之间留有间隙。液压缸滑台连接板2呈“U”形，开口的两端分别与两侧的滑台支撑座4通
过螺栓连接。液压缸连接座1的一端与液压缸滑台连接板2通过螺栓链接，另一端与液压缸
19的活塞铰接。主壳体7一端的法兰盘与V形罩8的法兰盘通过螺栓安装到一起，另一端安装
有两组(每组两个)相互垂直的导缆滚轮3，可以减小水下拖曳体20上拖曳缆绳的磨损。V形
罩8的左右两侧对称设置有支腿11，每侧的支腿11均通过支腿安装板12安装在V形罩8的法
兰盘上；支腿安装板12的上部两个螺栓孔用来安装检测水下拖曳体20锁紧状态的行程开关
9，下部的两个螺栓孔用内六角螺钉与支腿11上端内侧相连，支腿11的下端铰接有滚轮22。
支腿11的外侧通过内六角螺钉安装有检测水下拖曳体20是否进入V形罩8内部的激光到位
传感器10。

[0036] 主壳体7的两侧对称安装有对进入到V形罩8内的水下拖曳体20进行锁紧的锁紧机构6。如图8～13所示，本发明的锁紧机构6包括锁紧机构安装块601、锁紧插杆602、弹簧603、
连接杆604、挡杆605、铜套606、安装螺母607及挡块608，其中锁紧插杆602可移动地插设于
主壳体7上，该锁紧插杆602上设有挡板6022，锁紧机构安装块601及挡板6022均位于主壳体
7的内部，且锁紧机构安装块601与锁紧插杆602的一端插接；锁紧插杆602的另一端位于主
壳体7的外部，与连接杆604的一端相连，该锁紧插杆602上套有弹簧603，弹簧603的两端分
别与挡板6022及主壳体7的内壁抵接。挡杆605的上端为圆环状、可相对转动地套设在连接
杆604的另一端，挡杆605与连接杆604的另一端之间的空隙内设有铜套606，该铜套606与挡
杆605之间为间隙配合，实现挡杆605的旋转，铜套606通过安装螺母607固定；挡杆605既可
以相对连接杆604转动，又可以通过安装螺母607与连接杆604沿轴向连动。挡块608安装在
滑轨18上，位于挡杆605随主壳体7移动的轨迹上，该挡块608的厚度沿布放方向增加，通过
挡块608在布放过程中向外推动挡杆605实现解锁，挡块608在回收过程中推动挡杆605转
动，实现锁紧机构安装块601在回收过程始终锁紧水下拖曳体20上的拖杆23。

[0037] 锁紧机构安装块601一端为平面，另一端为弧面，该平面的中间开设有方孔A6012，并在方孔A6012内同心开设有圆孔6011。

[0038] 锁紧插杆602的一端为圆柱A6021，另一端为方柱A6024，该方柱A6024与圆柱A6021之间为挡板6022；方柱A6024由主壳体7上的方孔C伸出，伸出的部分上开设有与连接杆604
一端相连的螺栓孔A6023。锁紧插杆602一端的圆柱A6021插入到锁紧机构安装块601中间的
圆孔6011中，挡板6022插入方孔A6012中。

[0039] 连接杆604的一端为方柱B6042，另一端为圆柱B6041，该方柱B6042上开设有与锁紧插杆602另一端相连的螺栓孔B6043。锁紧插杆602的方柱A6024插入到连接杆604上方柱
B6042内的方孔B6045中，并用螺栓连接固定。连接杆604的另一端设有止口6044，挡杆605上
端的圆环套在圆柱B6041上，铜套606位于圆柱B6041与圆环之间，并由螺纹连接于圆柱
B6041上的安装螺母607固定。挡杆605的上端圆环朝向连接杆604的一侧表面上沿轴向延
伸、形成弧形凸块6051，弧形凸块6051为四分之一圆，该弧形凸块6051在水下拖曳体20的布
放过程中与止口6044抵接、限制挡杆605的转动，并在水下拖曳体20的回收过程中在止口
6044的范围内随挡杆605旋转90°，实现挡杆605相对于连接杆604的转动。

[0040] 本发明的工作原理为：

[0041] 液压缸滑台连接板2、滑台支撑座4、主壳体7、V形罩8、T形架16、滑块17构成整个机构的主体支撑部分，结构简单紧凑。

[0042] 液压缸连接座1连接滑台机构和液压缸19，在液压缸19的驱动下，滑块17在滑轨18的轨道内滑动。

[0043] 水下拖曳体20上的拖曳缆绳经过V形罩8、主壳体7最后通过两组相互垂直的导缆滚轮3与后面的绞车连接。导缆滚轮3可以沿着其轴转动，可以在各个方向减小对缆绳的磨
损，延长缆绳的寿命。

[0044] 水下拖曳体20在收放装置上时，其艏部进入到V形罩8内，V形罩8的尺寸正好和水下拖曳体20配合，起到了支撑定位的作用。同时锁紧机构6可以对水下拖曳体20上的拖杆23
进行锁紧，并在布放水下拖曳体20时在指定的位置解锁，完成布放任务。

[0045] 滑台机构上的支腿11也分担了一部分水下拖曳体20的重量，并且在支腿11下面安装有滚轮22，能够让滑台机构顺利地在滑轨18顺利运动。行程开关9用来检测水下拖曳体20
的锁紧状态，激光传感器10可以检测水下拖曳体20是否进入V形罩8内部。当激光到位传感
器10分别检测到水下拖曳体20到位信息之后，液压缸19驱动滑台机构回到初始位置，完成
水下拖曳体20的回收任务。

[0046] 锁紧状态时和拖曳作业过程中，锁紧插杆602在弹簧603的预紧力作用下处于最内侧状态。

[0047] 当布放水下拖曳体20时需要解锁，当液压缸19推动滑台机构在滑轨18上移动经过挡块608时，由于挡块608的厚度是逐渐增加的，挡杆605由挡块608的外侧经过，并在挡块
608外表面的挤压作用下会向外移动。挡块605上的弧形凸块6051抵接于连接杆604上的止
口6044，因此，挡杆605无法转动，会通过安装螺母607带动连接杆604、连接杆604带动锁紧
插杆602向外移动，进而将锁紧机构安装块601与拖杆23脱离，完成解锁。在此过程中，通过
连接杆604和挡杆605之间的机械配合关系，使挡杆605不能够沿顺时针转动。

[0048] 当回收水下拖曳体20时，当拖杆23的头部进入V形罩8时，在拖杆23的头部挤压下，会通过锁紧机构安装块601带动锁紧插杆602挤压弹簧603，使拖杆23的头部能够进入；当拖
杆23的头部完全进入后，锁紧插杆602通过弹簧603的弹力作用回弹，实现锁紧。

[0049] 回收水下拖曳体20的过程中，挡杆605会再次经过挡块608。回收过程中，需要保证锁紧机构安装块601对拖杆23始终保持锁紧状态，所以，挡块608推动挡杆605，挡杆605上的
弧形凸块6051在止口6044范围内转动，通过连接杆604和挡杆605之间的机械配合关系，使
挡杆605在回收过程中经过挡块608时能够相对连接杆604逆时针转动90°，这样便保证了回
收过程的安全和稳定，也使锁紧机构安装块601对拖杆23始终保持锁紧状态。

[0050] 本发明可以实现在滑轨18上的任意位置自动地对水下拖曳体20进行锁紧和解锁，通过配合水下拖曳体上的拖杆23的头部进行锁紧来实现水下拖曳体20在收放装置上的限
位，保证了水下拖曳体20的稳定和安全。

[0051] 本发明主要应用于无人艇自主布放回收水下拖曳体，具有对水下拖曳体的定位、限位以及保护的作用，实现了无人环境下对水下拖曳体的高效安全的布放回收。通过调节V
形罩的大小，本发明可适用于不同直径的水下拖曳体的布放回收。