一種ROV采樣籃液壓組合插銷裝置的制作方法

本發明涉及水下機器人作業設備技術領域，尤其是一種rov采樣籃液壓組合插銷裝置。

背景技術：

水下機器人rov由于其機動靈活，能夠在水中長時間工作而日益成為人類開發利用海洋資源的重要工具，其廣泛應用于海洋救助打撈、海洋石油開采、水下工程施工等方面，具有廣闊的應用前景，近年來，海洋生物學家也紛紛通過水下機器人rov對海洋生物進行實時觀測，對有價值的微生物和宏生物樣品通過rov的機械手進行抓取，并通過固定搭載在rov艏部托盤上的采樣籃進行收集和存儲，以便于上岸后的實驗室觀測、培養與研究。rov作業需要配套相應的母船和甲板布放設施，單次作業的費用昂貴，因此，科學家們都希望在rov的每個潛次都能攜帶盡可能多的采樣籃，以便于在有限的潛次內采集足夠多的生物樣品，由于rov作業的海域常伴有一定流速的海流，為了防止搭載在rov托盤上的采樣籃脫落，采樣籃需要通過插銷鎖緊在托盤上，然而目前每個采樣籃的鎖緊固定均通過一個液壓油缸帶動插銷的伸縮完成采樣籃的鎖緊，由于液壓油缸的長度一般均較長，導致該類型的鎖緊機構占據了大部分的rov托盤的空間，另外每個采樣籃都需要單獨配置一個液壓缸和插銷，這樣不僅占據空間大，導致無法搭載更多的采樣籃，另外該類鎖緊方式無自鎖功能，一旦rov上的液壓源關閉，液壓閥箱組的微泄漏易導致液壓缸內的壓力無法維持，插銷極有可能從采樣籃的銷孔中脫離，造成采樣籃從rov托盤上掉落。

技術實現要素：

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種rov采樣籃液壓組合插銷裝置，從而解決現有rov采樣籃鎖緊插銷占據空間大，無自鎖功能的缺陷，而提供了一種占用空間小，一次可驅動多只銷軸，并具有自鎖功能的rov采樣籃液壓組合插銷。

本發明所采用的技術方案如下：

一種rov采樣籃液壓組合插銷裝置，包括采樣籃，所述采樣籃的底部通過插銷連接，所述插銷的安裝結構為：包括基座，所述基座上安裝大缸筒，大缸筒的一端安裝液壓閥箱；所述大缸筒的內部安裝有活塞桿組件，所述活塞桿組件通過密封圈與大缸筒的內壁面密封，所述活塞桿組件的一端面通過壓縮彈簧與大缸筒的內壁連接；位于大缸筒的內部間隔安裝有多個單作用彈簧復位缸，每個單作用彈簧復位缸的旁邊分別安裝液壓油管，所述液壓油管伸出大缸筒的上頂面，所述大缸筒的上頂面分別安裝有多個插銷，所述插銷的下部與活塞桿組件配合連接；液壓油管均與液壓閥箱接通。

其進一步技術方案在于：

所述大缸筒的結構為：大缸筒成圓柱體結構，其上表面為一平面，在平面上間隔開有多個大圓孔，每個大圓孔的旁邊為小圓孔，所述大缸筒的一端面還開有螺紋孔。

所述活塞桿組件的結構為：包括活塞桿本體，所述活塞桿本體上間隔安裝有驅動活塞，位于一端的驅動活塞上設置有放置密封圈的溝槽，每個驅動活塞上均設置有環狀結構，所述環狀結構的截面成45°折角結構。

所述插銷的結構為：包括圓柱體結構，所述圓柱體結構的上部設置有軸肩，所述圓柱體結構的底部一端設置齒口，另一端設置自鎖銷孔。

所述單作用彈簧復位缸的結構為：包括單作用缸筒，所述單作用缸筒的內部通過活塞密封圈安裝單作用活塞，所述單作用活塞的一端安裝自鎖活塞桿，所述自鎖活塞桿伸出單作用缸筒，并通過缸筒密封圈密封，所述單作用缸筒的上部設置有進油端口。

所述液壓閥箱的結構為：成正方體結構，液壓閥箱的頂部和側部分別開有連接液壓油管的油管接口，前端面設置有進油口和回油口。

所述液壓閥箱內部液壓結構為：包括電磁換向閥，所述電磁換向閥連接進油口和回油口，所述電磁換向閥的輸出端通過順序閥連接第四液壓油管,所述電磁換向閥的輸出端還連接1:2集流分流閥，1：2集流分流閥的輸出端連接第三液壓油管，同時通過管路連接1：1集流分流閥，1：1集流分流閥的輸出端分別連接第二液壓油管和第一液壓油管，第一液壓油管、第二液壓油管和第三液壓油管分別連接在單作用彈簧復位缸上，第四液壓油管連接在大缸筒的端面。

本發明的有益效果如下：

本發明結構緊湊、合理，操作方便，通過壓縮彈簧的回彈力驅動活塞桿組件的橫向移動，帶動與之垂直方向的多只插銷同時伸出，實現多只采樣籃的同時鎖緊，并通過單作用彈簧復位缸的作用，實現多只插銷同步自鎖。同時通過rov上的液壓壓力油可以輕松打開插銷，實現采樣籃的同步松開。該套裝置結構簡單，工作可靠，占據空間小，一次可驅動多只插銷同時鎖緊和自鎖、同時松開，鎖緊的采樣籃數量多、鎖緊定位效率高。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的主視圖(全剖視圖)

圖3為本發明液壓組合插銷在rov采樣托盤上的安裝圖。

圖4為本發明大缸筒的結構示意圖。

圖5為本發明單作用彈簧復位缸的剖視圖。

圖6為本發明活塞桿組件的結構示意圖。

圖7為本發明插銷的結構示意圖。

圖8為本發明液壓閥箱的結構示意圖。

圖9為本發明液壓閥箱的內部原理圖。

其中：1、大缸筒；2、單作用彈簧復位缸；3、第一液壓油管；4、活塞桿組件；5、第二液壓油管；6、插銷；7、插銷彈簧；8、第三液壓油管；9、密封圈；10、第四液壓油管；11、壓縮彈簧；12、液壓閥箱；13、基座；14、采樣籃；

101、小圓孔；102、大圓孔；103、螺紋孔；

201、單作用缸筒；202、復位彈簧；203、活塞密封圈；204、缸筒密封圈；205、單作用活塞；206、自鎖活塞桿；207、進油端口；

401、驅動活塞；402、環狀結構；403、溝槽；404、活塞桿本體；

601、軸肩；602、齒口；603、自鎖銷孔；

1201、第一油管接口；1202、第二油管接口；1203、第三油管接口；1204、第四油管接口；1205、進油口；1206、回油口；1207、電磁換向閥；1208、順序閥；1209、1:1集流分流閥；1210、1:2集流分流閥。

具體實施方式

下面結合附圖，說明本發明的具體實施方式。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和圖9所示，本實施例的rov采樣籃液壓組合插銷裝置，包括采樣籃14，采樣籃14的底部通過插銷6連接，插銷6的安裝結構為：包括基座13，基座13上安裝大缸筒1，大缸筒1的一端安裝液壓閥箱12；大缸筒1的內部安裝有活塞桿組件4，活塞桿組件4通過密封圈9與大缸筒1的內壁面密封，活塞桿組件4的一端面通過壓縮彈簧11與大缸筒1的內壁連接；位于大缸筒1的內部間隔安裝有多個單作用彈簧復位缸2，每個單作用彈簧復位缸2的旁邊分別安裝液壓油管，液壓油管伸出大缸筒1的上頂面，大缸筒1的上頂面分別通過插銷彈簧7安裝有多個插銷6，插銷6的下部與活塞桿組件4配合連接；液壓油管均與液壓閥箱12接通。

大缸筒1的結構為：大缸筒1成圓柱體結構，其上表面為一平面，在平面上間隔開有多個大圓孔102，每個大圓孔102的旁邊為小圓孔101，大缸筒1的一端面還開有螺紋孔103。

活塞桿組件4的結構為：包括活塞桿本體404，活塞桿本體404上間隔安裝有驅動活塞401，位于一端的驅動活塞401上設置有放置密封圈9的溝槽403，每個驅動活塞401上均設置有環狀結構402，環狀結構402的截面成45°折角結構。

插銷6的結構為：包括圓柱體結構，圓柱體結構的上部設置有軸肩601，圓柱體結構的底部一端設置齒口602，另一端設置自鎖銷孔603。

單作用彈簧復位缸2的結構為：包括單作用缸筒201，單作用缸筒201的內部通過活塞密封圈203安裝單作用活塞205，單作用活塞205的一端安裝復位彈簧202，另一端安裝自鎖活塞桿206，自鎖活塞桿206伸出單作用缸筒201，并通過缸筒密封圈204密封，單作用缸筒201的上部設置有進油端口207。

液壓閥箱12的結構為：成正方體結構，液壓閥箱12的頂部和側部分別開有連接液壓油管的油管接口，前端面設置有進油口1205和回油口1206。

液壓閥箱12內部液壓結構為：包括電磁換向閥1207，電磁換向閥1207連接進油口1205和回油口1206，電磁換向閥1207的輸出端通過順序閥1208連接第四液壓油管10,電磁換向閥1207的輸出端還連接1:2集流分流閥1210，1：2集流分流閥1210的輸出端連接第三液壓油管8，同時通過管路連接1：1集流分流閥1209，1：1集流分流閥1209的輸出端分別連接第二液壓油管5和第一液壓油管3，第一液壓油管3、第二液壓油管5和第三液壓油管8分別連接在單作用彈簧復位缸2上，第四液壓油管10連接在大缸筒1的端面。

本發明的具體結構為：rov采樣籃液壓組合插銷主要由大缸筒1、單作用彈簧復位缸2、第一液壓油管3、活塞桿組件4、第二液壓油管5、插銷6、插銷彈簧7、第三液壓油管8、密封圈9、第四液壓油管10、壓縮彈簧11、安裝基座13及液壓閥箱12組成。

其中大缸筒1的頂部開有三個小圓孔101、三個大圓孔102，左端面開有一個螺紋孔103，大缸筒1的底部焊接在安裝基座13上。

其中單作用彈簧復位缸2主要由單作用缸筒201、復位彈簧202、活塞密封圈203、缸筒密封圈204、單作用活塞205、自鎖活塞桿206及進油端口207組成。

其中活塞桿組件4主要由三個并排的驅動活塞401及活塞桿本體404組成，驅動活塞401的右端是具有斜面特征的環狀結構402。其中最左端驅動活塞401上開有密封圈溝槽403。

其中插銷6的中間部位設有軸肩601，底部左側設有斜面特征的齒口602，底部右側設有自鎖銷孔603。

液壓閥箱12是鋁合金焊接的箱體，其內部安裝有電磁換向閥1207、順序閥1208、1：1集流分流閥1209、1：2集流分流閥1210，液壓閥箱12上開有四個油管接口，第一油管接口1201、第二油管接口1202、第三油管接口1203和第四油管接口1204及進油口1205、回油口1206，其中三個油管接口(第一油管接口1201、第二油管接口1202、第三油管接口1203)位于液壓閥箱12的頂面，另外一個第四油管接口1204位于液壓閥箱12的左側面，進油口1205、回油口1206位于液壓閥箱12的前面。

液壓閥箱12焊接在安裝基座13上，其頂面的三個油管接口，第一油管接口1201、第二油管接口1202和第三油管接口1203分別通過第一液壓油管3、第二液壓油管5、第三液壓油管8穿過大缸筒1頂部的三個小圓孔101連接到單作用彈簧復位缸2的進油端口207上，其左側面的第四油管接口1204通過第四液壓油管10連接到大缸筒1的左端面的螺紋孔103上。

單作用彈簧復位缸2共三只，均焊接在大缸筒1的內壁上，并位于插銷6的后方，進油端口207均對準大缸筒1頂部的三個小圓孔101，自鎖活塞桿206在復位彈簧202回彈力的作用下能夠進入到插銷6右側的自鎖銷孔603中。

活塞桿組件4裝配在大缸筒1的內部，其右端通過壓縮彈簧11連接在大缸筒1的右端腔壁上，其左端與大缸筒1間形成一個密封的油腔，油液的密封主要通過密封圈9來完成，第四液壓油管10連接在大缸筒1的左端面螺紋孔103中。

插銷彈簧7套在插銷6上，并處于軸肩601的下方，將套有插銷彈簧7的插銷6從大缸筒1的頂部三個大圓孔102中穿入，驅動活塞401右端的環狀結構402插在插銷6的斜面齒口602中。

密封圈9套在密封圈溝槽403中。

實際使用過程中，在未通液壓油源的情況下，該套rov采樣籃液壓組合插銷處于鎖止及自鎖狀態，即壓縮彈簧11推動活塞桿組件4向左移動，同時插銷6在插銷彈簧7的回彈力作用下，將插銷6頂出，實現采樣籃14的鎖緊，同時單作用彈簧復位缸2中的自鎖活塞桿206在復位彈簧202的回彈力作用下，將自鎖活塞桿206頂出至插銷6底部右側的自鎖銷孔603中，實現插銷6的自鎖。

在接通液壓油源的情況下，該套rov采樣籃液壓組合插銷處于松開狀態，即液壓閥箱進油口1205、回油口1206連接至rov本體工作的液壓源上，同時給電磁換向閥1207上電，液壓壓力油通過電磁換向閥1207后首先經過1：2集流分流閥1210和1：1集流分流閥1209后驅動三個單作用彈簧復位缸2的同步動作，將自鎖活塞桿206從插銷6的自鎖銷孔603中縮回，然后液壓壓力油再通過順序閥1208后進入到大缸筒1內的左端密封腔體中，并克服壓縮彈簧11的彈力，從而推動活塞桿組件4向右移動，驅動活塞401的右端的環狀結構402插入到插銷6的齒口602中，并經斜面特征的力傳遞，推動插銷6回縮，從而實現采樣籃14的松開。

以上描述是對本發明的解釋，不是對發明的限定，本發明所限定的范圍參見權利要求，在本發明的保護范圍之內，可以作任何形式的修改。