專利名稱：平動(dòng)式通海艙艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及深?？臻g站裝置，尤其涉及深海空間站的通海艙。
背景技術(shù)：
通海艙是水下微型ROV (遙控機(jī)器人)進(jìn)出深海空間站的一個(gè)安全工作通道，而通海艙艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)則是微型ROV進(jìn)行布放與回收的關(guān)鍵部件。現(xiàn)有的通海艙采用翻轉(zhuǎn)式或滑移式艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)式艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)采用二個(gè)對(duì)開的艙口蓋分別向外翻轉(zhuǎn)的工作方式來打開(關(guān)閉)艙口，其主要缺點(diǎn)是艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)在向外翻轉(zhuǎn)過程中占用艙外空間大，給微型ROV在水下進(jìn)行布放和回收過程中遙控光纖細(xì)纜的收放帶來潛在的危險(xiǎn)，容易纏繞纜繩。而且艙口蓋在向外翻轉(zhuǎn)過程中，迎水面積大，這樣產(chǎn)生的阻力大，能源消耗大；滑移式艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)是利用在深?？臻g站外表面上設(shè)置滑行軌道進(jìn)行滑移運(yùn)動(dòng)的工作方式來打開(關(guān)閉)艙口蓋，其缺點(diǎn)是要在通海艙外部設(shè)置滑行軌道，破壞了整個(gè)深?？臻g站外表面的線型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有通海艙艙口啟閉機(jī)構(gòu)存在的上述問題進(jìn)行研究和改進(jìn)，提供一種占用艙外空間小、能耗低且不影響深?？臻g站外表面線型的平動(dòng)式通海艙艙口蓋啟閉機(jī) 構(gòu)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案平動(dòng)式通海艙艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)，包括左右兩扇艙口蓋，兩扇艙口蓋分別連接有支架，搖臂的第一端通過第一鉸接機(jī)構(gòu)與所述支架連接，搖臂的第二端通過連接件與擺動(dòng)式液壓馬達(dá)的輸出軸連接；拉桿的一端通過第二鉸接機(jī)構(gòu)與所述支架連接，另一端通過第三鉸接機(jī)構(gòu)與一支座連接；所述擺動(dòng)式液壓馬達(dá)以及支座安裝在通海艙的內(nèi)壁上，液壓馬達(dá)輸出軸的另一端與通海倉的內(nèi)壁連接；所述第一鉸接機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)、第二鉸接機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)、第三鉸接機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)以及搖臂的第二端與液壓馬達(dá)出軸的連接點(diǎn)的順序連接線構(gòu)成一平行四邊形。所述搖臂為直角搖臂，所述拉桿為直桿。進(jìn)一步，所述鉸接機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如下包括與通海艙艙口蓋連接的支架，支架上固定連接兩塊連接板，螺栓穿過所述兩塊連接板，且通過螺母與所述連接板固連，所述搖臂或拉桿的一端位于兩塊連接板之間，且與所述螺栓鉸接連接。與所述支架鉸接連接的所述平行四邊形啟閉機(jī)構(gòu)有兩套。所述拉桿的結(jié)構(gòu)如下包括一個(gè)兩端帶有相反內(nèi)螺紋的套筒，套筒的兩端借助螺紋連接帶有鉸接孔的螺桿。所述搖臂以及拉桿的鉸接處分別加裝有水潤(rùn)滑軸承。本發(fā)明的技術(shù)效果在于通過所述平行四邊形啟閉機(jī)構(gòu)的組合運(yùn)動(dòng)，使通海艙艙蓋的開啟或關(guān)閉的整個(gè)過程都為平移運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明占用艙外空間小，迎水面積小，如此產(chǎn)生的阻力小、能源消耗少；同時(shí)也不需要在通海艙外部設(shè)置滑行軌道，有利于保持整個(gè)深?？臻g站外表面的流線型。


圖1為通海艙艙口蓋打開時(shí)的結(jié)構(gòu)主視示意圖，通海艙沿K線局部剖視；圖2為圖1中通海艙艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)的仰視圖；圖3為通海艙艙口蓋關(guān)閉時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中E處的放大圖；圖5為圖2中F處的放大圖；圖6為直角搖臂的運(yùn)動(dòng)示意圖(以左蓋的關(guān)閉運(yùn)動(dòng)為例)；圖7為拉桿的運(yùn)動(dòng)示意圖(以左蓋的關(guān)閉運(yùn)動(dòng)為例)圖8為直角搖臂及拉桿的運(yùn)動(dòng)示意圖(以左蓋的關(guān)閉運(yùn)動(dòng)為例)，圖中還示出左艙 蓋關(guān)閉時(shí)運(yùn)動(dòng)至中點(diǎn)的狀態(tài)。圖9為拉桿的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明。見圖1、圖2及圖4，本發(fā)明包括左右兩扇艙蓋1，兩扇艙蓋1的內(nèi)壁分別固定連接 支架2。以圖4所示艙口左部的艙蓋1的結(jié)構(gòu)為例，直角搖臂3的第一端通過鉸接機(jī)構(gòu)4-1 與支架2第一處位置鉸接，搖臂3為直角搖臂，直角部帶有圓弧，便于加工。直角搖臂3的 第二端與一夾具焊接連接，夾具緊固于擺動(dòng)式液壓馬達(dá)7的輸出轉(zhuǎn)軸6上，液壓馬達(dá)輸出軸 的另一端與通海倉的內(nèi)壁連接。見圖2、圖4以及圖6、圖7，為了避免運(yùn)動(dòng)的艙口蓋與靜止 的結(jié)構(gòu)相碰撞，利用拉桿5進(jìn)行運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，可保證艙口蓋在啟閉運(yùn)動(dòng)過程中處于平移運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)。拉桿5為直桿，拉桿5的一端通過鉸接機(jī)構(gòu)4-2與支架2的第二處鉸接，拉桿5的另 一端通過鉸接機(jī)構(gòu)4-3以及連接板9-3與支座(架)8連接，擺動(dòng)式液壓馬達(dá)7以及支座 (架)8分別固定連接在通海倉12的橫向內(nèi)側(cè)壁上。擺動(dòng)式液壓馬達(dá)7可選用市售雙向擺 動(dòng)、定角度的螺旋擺動(dòng)式液壓馬達(dá)，最大擺動(dòng)角度為180°，其具有緊湊的機(jī)構(gòu)尺寸、承載能 力大、抗振能力強(qiáng)、大扭矩輸出、安裝靈活，以及零泄漏和無位置漂移等特點(diǎn)。見圖2、圖4、圖5，所述鉸接機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)如下以鉸接機(jī)構(gòu)4-1為例，支架2上 固定連接兩塊連接板9-1，螺栓11穿過兩塊連接板9-1，螺栓11的端部通過螺母10與連接 板9-1固連，直角搖臂3的端部位于兩塊連接板9-1之間，與螺栓11鉸接連接；鉸接機(jī)構(gòu) 4-2、鉸接機(jī)構(gòu)4-3的結(jié)構(gòu)與鉸接機(jī)構(gòu)4-1相同，其中鉸接機(jī)構(gòu)4-2的連接板9_2與支架2 連接，且連接板9-2設(shè)置在連接板9-1的斜上側(cè)或斜下側(cè)。鉸接機(jī)構(gòu)4-3的連接板9-3與 支座(架)8固定連接。見圖2、圖4、圖8，以艙口左部的艙蓋1的結(jié)構(gòu)為例，所述鉸接機(jī)構(gòu)4-1的鉸接點(diǎn) A、鉸接機(jī)構(gòu)4-2的鉸接點(diǎn)C、鉸接機(jī)構(gòu)4-3的鉸接點(diǎn)O4以及直角搖臂3的第二端與輸出轉(zhuǎn) 軸6的連接點(diǎn)O2順序連線，構(gòu)成一平行四邊形AC0402。艙口右部的艙蓋結(jié)構(gòu)與左部艙蓋的上述結(jié)構(gòu)相同并對(duì)稱。本發(fā)明工作時(shí)，見圖6、圖7、，以左部艙蓋1的關(guān)閉過程為例，擺動(dòng)式液壓馬達(dá)7驅(qū)動(dòng)左直角搖臂3轉(zhuǎn)動(dòng)，隨之鉸接點(diǎn)A沿著弧線軌跡12運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)位置，鉸接點(diǎn)C沿著弧線 軌跡13運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)位置，直角搖臂3 (連線O2A)及拉桿O4C分別順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)施例取連線O2A及拉桿O4C分別轉(zhuǎn)動(dòng)128度角度，最終帶動(dòng)左艙蓋1平動(dòng)及關(guān)閉。見圖8，左艙蓋1在關(guān) 閉過程中，直角搖臂3 (連線O2A)的轉(zhuǎn)動(dòng)與拉桿O4C的轉(zhuǎn)動(dòng)相互制約，通過直角搖臂3和拉 桿5的組合運(yùn)動(dòng)，使左艙蓋1關(guān)閉到終點(diǎn)，從圖8可見，通海艙艙蓋1的開啟或關(guān)閉的整個(gè) 過程都為近似的平移運(yùn)動(dòng)。圖8中還包括左艙蓋1關(guān)閉時(shí)運(yùn)動(dòng)至中點(diǎn)的狀態(tài)，圖8示出左 艙蓋由開啟到關(guān)閉的整個(gè)過程，四邊形ACO4O2相應(yīng)的變化過程始終為平行四邊形(平行四 邊形O2GHO4以及平行四邊形BDO4O2)。左艙蓋1的開啟過程與上述相反，開啟到終點(diǎn)時(shí)也為 近似的平移運(yùn)動(dòng)。上述平行四邊形的邊長(zhǎng)以及平行邊間的距離按通海艙及其艙口蓋的尺寸 不同而不同，可以按已有技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。右艙蓋1的關(guān)閉或開啟運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與左艙蓋1相同。圖1示出通海艙艙口蓋打開時(shí) 的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，圖3示出通海艙艙口蓋關(guān)閉時(shí)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。圖2為圖1的仰視圖，圖中示出與 支架2鉸接連接的直角搖臂3以及拉桿5分別有兩套；擺動(dòng)式液壓馬達(dá)7的輸出轉(zhuǎn)軸6的 另一端通過軸承支撐于通海倉12的內(nèi)側(cè)壁上，輸出轉(zhuǎn)軸6與上述兩套直角搖臂3的第二端 連接。本發(fā)明的動(dòng)力源為液壓源，其中還包括液壓換向閥，其也設(shè)置 在通海艙的內(nèi)側(cè)壁 上。液壓換向閥控制著艙口蓋啟閉的運(yùn)動(dòng)方向，液壓換向閥由液控操作，其控制鍵集成在控 制盒內(nèi)，所述液壓源系統(tǒng)及液壓換向閥采用已有技術(shù)。所述液壓源系統(tǒng)按已有技術(shù)設(shè)有壓 力補(bǔ)償裝置，即在油箱上安裝彈性薄膜或彈性囊能夠傳遞海水壓力，工作深度改變時(shí)始終 保持內(nèi)外壓力平衡，適合在深海環(huán)境下工作。見圖9，為了消除本發(fā)明中所述各鉸接機(jī)構(gòu)鉸接點(diǎn)的安裝誤差，拉桿5設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度 可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)形式，其結(jié)構(gòu)如下包括一個(gè)兩端帶有相反內(nèi)螺紋的套筒5-1，套筒的兩端借 助所述相反內(nèi)螺紋連接帶有鉸接孔的左螺桿5-3及右螺桿5-2。當(dāng)旋轉(zhuǎn)套筒時(shí)，由于套筒兩 端帶有相反內(nèi)螺紋，使得兩端的螺桿同時(shí)向內(nèi)縮進(jìn)或同時(shí)向外伸展。螺桿5-2及5-3的鉸 接孔處安裝有銅襯套5-4。為了減小摩擦力，分別在直角搖臂3以及拉桿5的鉸接點(diǎn)處分別加裝水潤(rùn)滑軸承， 其采用市售產(chǎn)品。
權(quán)利要求
平動(dòng)式通海艙艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)，包括左右兩扇艙口蓋，兩扇艙口蓋分別連接有支架，搖臂的第一端通過第一鉸接機(jī)構(gòu)與所述支架連接，搖臂的第二端通過連接件與擺動(dòng)式液壓馬達(dá)的輸出軸連接；拉桿的一端通過第二鉸接機(jī)構(gòu)與所述支架連接，另一端通過第三鉸接機(jī)構(gòu)與一支座連接；所述擺動(dòng)式液壓馬達(dá)以及支座安裝在通海艙的內(nèi)壁上，液壓馬達(dá)輸出軸的另一端與通海倉的內(nèi)壁連接；所述第一鉸接機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)、第二鉸接機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)、第三鉸接機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)以及搖臂的第二端與液壓馬達(dá)出軸的連接點(diǎn)的順序連接線構(gòu)成一平行四邊形。
2.按權(quán)利要求1所述的平動(dòng)式通海艙艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)，其特征在于所述搖臂為直角搖 臂，所述拉桿為直桿。
3.按權(quán)利要求1所述的平動(dòng)式通海艙艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)，其特征在于所述鉸接機(jī)構(gòu)的結(jié) 構(gòu)如下包括與通海艙艙口蓋連接的支架，支架上固定連接兩塊連接板，螺栓穿過所述兩塊 連接板，且通過螺母與所述連接板固連，所述搖臂或拉桿的一端位于兩塊連接板之間，且與 所述螺栓鉸接連接。
4.按權(quán)利要求1所述的平動(dòng)式通海艙艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)，其特征在于與所述支架鉸接連 接的所述平行四邊形啟閉機(jī)構(gòu)有兩套。
5.按權(quán)利要求1、2或4所述的平動(dòng)式通海艙艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)，其特征在于所述拉桿的 結(jié)構(gòu)如下包括一個(gè)兩端帶有相反內(nèi)螺紋的套筒，套筒的兩端借助螺紋連接帶有鉸接孔的 螺桿。
6.按權(quán)利要求1或4所述的平動(dòng)式通海艙艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)，其特征在于所述搖臂以及 拉桿的鉸接處分別加裝有水潤(rùn)滑軸承。
全文摘要
平動(dòng)式通海艙艙口蓋啟閉機(jī)構(gòu)，包括左右兩扇艙蓋，艙蓋帶有起支撐作用的支架，搖臂的第一端通過第一鉸接機(jī)構(gòu)與支架鉸接，第二端與擺動(dòng)式液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)軸連接；拉桿的一端通過第二鉸接機(jī)構(gòu)與支架鉸接，另一端通過第三鉸接機(jī)構(gòu)與支座連接；所述擺動(dòng)式液壓馬達(dá)以及支座安裝在通海倉的內(nèi)壁上。所述第一鉸接機(jī)構(gòu)至第三鉸接機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)以及搖臂的第二端與液壓馬達(dá)出軸的連接點(diǎn)的順序連接線構(gòu)成平行四邊形。本發(fā)明通過所述平行四邊形啟閉機(jī)構(gòu)的組合運(yùn)動(dòng)，使通海艙艙蓋的開啟或關(guān)閉的過程為平移運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明占用艙外空間小，迎水面積小，如此啟閉阻力小，能耗少，同時(shí)不需要在通海艙外部設(shè)置滑行軌道，有利于保持整個(gè)深?？臻g站外表面的流線型。
文檔編號(hào)B63G8/00GK101797972SQ20101014747
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者侯德永, 劉濤, 趙俊海, 馬偉峰, 高波 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七○二研究所