一种潜水器用接线盒双凸轮型分离装置

摘要

一种潜水器用接线盒双凸轮型分离装置，包括接线盒本体，所述接线盒本体的底部安装有电池舱对接法兰组件，包括电池舱法兰，所述电池舱法兰的中部开有圆孔，所述圆孔内焊接有电池舱电接插件连接器，所述电池舱电接插件连接器与接线盒本体的电连接器对应并连接正确；所述电池舱法兰的四个角处分别向外延伸有方形结构的支腿，所述支腿上垂直固定有滚子立柱，每个滚子立柱上安装有滚子从动件；接线盒本体的两侧分别安装有接线盒侧板，接线盒侧板的内部与接线盒本体的外侧之间安装有对称的四连杆凸轮机构，其中一侧的四连杆凸轮机构上安装有驱动油缸，所述四连杆凸轮机构与滚子从动件配合工作。

说明书

技术领域

本发明涉及水下应急设备技术领域，尤其是一种潜水器用接线盒双凸轮型分离装置。

背景技术

潜水器是进行高效勘探、科学考察、开发作业、军事侦测及援潜救生的重要装备。

水下作业，在遇到电池舱进水或者其他故障导致潜水器浮力损失严重等紧急情况时，需要抛弃自身电池舱，在电池箱抛弃前，需将潜水器与电池箱之间的相关连接电缆脱开。此外，潜水器携带的一些由其自身电力进行驱动的作业工具进行水下作业时，若在水下发生缠绕也需将其与潜水器分离，同样涉及到电缆与潜水器之间的分离装置。

潜水器上用电设备较多，连接到电池箱上电缆可能会多达几十根，通常各用电设备电缆会通过接插件与一接线盒相连，所有电缆芯线在接线盒上集成后再连接到电池箱。在电池箱抛弃前，需要将该接线盒与电池舱分离。

现有技术中采用的普遍方法是在接线盒与电池舱之间也用几根电缆相连，需要分离时采用油缸推动切割刀以切断连接电缆，这种电缆脱开方案结构复杂、只能单次切割、切割后的电缆无法重复使用且不便于电气系统检修，经济性和可维修性都较差。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种潜水器用接线盒双凸轮型分离装置，从而可以方便的完成电缆与电池舱之间的分离工作，操作简便，工作可靠性好，不会损伤其他元器件。

本发明所采用的技术方案如下：

一种潜水器用接线盒双凸轮型分离装置，包括接线盒本体，所述接线盒本体的底部安装有电池舱对接法兰组件，

电池舱对接法兰组件的结构为：包括电池舱法兰，所述电池舱法兰的中部开有圆孔，所述圆孔内焊接有电池舱电接插件连接器，所述电池舱电接插件连接器与接线盒本体的电连接器对应并连接正确；所述电池舱法兰的四个角处分别向外延伸有方形结构的支腿，所述支腿上垂直固定有滚子立柱，每个滚子立柱上安装有滚子从动件；

所述接线盒本体的两侧分别安装有接线盒侧板，接线盒侧板的内部与接线盒本体的外侧之间安装有对称的四连杆凸轮机构，其中一侧的四连杆凸轮机构上安装有驱动油缸，所述四连杆凸轮机构与滚子从动件配合工作。

其进一步技术方案在于：

单个四连杆凸轮机构的结构为：在接线盒本体的外侧安装有多个铰接杆和螺柱，接线盒本体的外侧从一端到另一端分别铰接有从动凸轮摇杆、凸轮摇杆和传动板，从动凸轮摇杆与凸轮摇杆之间通过连杆连接，凸轮摇杆和传动板之间通过凸轮传动杆连接，从动凸轮摇杆和凸轮摇杆底部均设置有开口，所述开口与对应的滚子从动件卡接，所述传动板的底部开有大孔，两个四连杆凸轮机构的两块传动板之间通过传动轴连接，并在传动板的外部安装端盖，其中一个四连杆凸轮机构处还安装有驱动油缸，所述驱动油缸的输出端铰接油缸传动杆，油缸传动杆底部同时安装在传动轴上，油缸传动杆通过一销轴与传动板固连。

所述凸轮传动杆两端分别和凸轮摇杆及传动板铰接，三者和机架共同构成一四连杆机构。

连杆分别和凸轮摇杆及从动凸轮摇杆铰接，三者和机架共同构成一双摇杆机构，其中凸轮摇杆及从动凸轮摇杆分别安装于两铰接杆上并绕其转动，该两铰接杆的中心连接线与电池舱法兰的上表面平行。

所述传动轴的两端设置有对称的圆盘，圆盘的外侧设置有方形块。

凸轮摇杆和从动凸轮摇杆对称布置，且两者的长度相等。

所述接线盒本体的其中一个接线盒侧板的外部固定有两只拉簧。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，用于潜水器电池舱抛载前所有电缆与电池舱之间的分离。该机构集成于接线盒两侧，不用额外单独占据潜水器空间，结构紧凑，占用空间小。该机构仅由单只油缸即可驱动四只凸轮同步动作，油缸可由艇内手动泵供油，不涉及艇上电气系统，操作方便，可靠性高。该机构可多次重复完成接线盒的对接与分离动作，且该过程不会损伤或损耗其他元器件，便于电气设备安装与调试，经济性较好。

本发明采用双凸轮摇杆机构，通过合理设置该双摇杆机构各杆件长度，两摇杆可在一定转角范围内维持摆动速率及摆动角度基本相等，摆动方向相反，从而在凸轮工作行程内维持两凸轮轮廓完全对称，进而由两对称凸轮槽共同实现接线盒横向移动的几何锁合，使得凸轮机构导路始终垂直于电池舱对接法兰，保证接线盒的对接精度。

本发明接线盒两侧对称分布有相互连接的两对双凸轮摇杆机构，两侧凸轮机构运动完全同步，使得接线盒在整个对接或分离行程中始终和从动件对接法兰有四点接触并形成几何锁合，可保证可分离式接线盒装置受力均匀，尤其当电连接器法兰尺寸较大时，可防止因接线盒受力不均导致局部变形过大，而导致电连接器部分引脚无法正常对接。

本发明具有很高的推广应用价值，装置的尺寸、功能易于扩展，可以在各类潜水器应急安全领域得到应用，尤其适用于各类对接装置、抛载装置等。

本发明主要用于潜水器上电池箱应急抛弃过程中电缆接插件盒与电池箱的分离装置，也可应用于各类潜水器上用来连接水下作业设备的电缆脱开装置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明电池舱对接法兰组件的结构示意图。

图4为本发明四连杆凸轮机构的结构示意图(一侧位置)。

图5为本发明四连杆凸轮机构的结构示意图(另一侧位置)。

图6为本发明接线盒同电池舱对接法兰组件分离时的状态图。

图7为本发明接线盒同电池舱对接法兰组件对接时的状态图。

图8为本发明四连杆凸轮机构的主视图(一侧位置)。

图9为本发明四连杆凸轮机构的主视图(另一侧位置)。

图10为本发明传动轴的结构示意图。

其中：1、接线盒本体；2、电池舱对接法兰组件；

101、接线盒；102、接线盒侧板；103、传动轴；104、传动板；105、凸轮传动杆；106、凸轮摇杆；107、连杆；108、从动凸轮摇杆；109、驱动油缸； 110、销轴；111、油缸传动杆；112、端盖；113、铰接杆；114、螺柱；115、拉簧；116、方形块；117、圆盘；

201、滚子从动件；202、滚子立柱；203、电池舱法兰；204、电池舱电接插件连接器；205、对接孔。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1-图10所示，本实施例的潜水器用接线盒双凸轮型分离装置，包括接线盒本体1，接线盒本体1的底部安装有电池舱对接法兰组件2，

电池舱对接法兰组件2的结构为：包括电池舱法兰203，电池舱法兰203 的中部开有圆孔，圆孔内焊接有电池舱电接插件连接器204，电池舱电接插件连接器204与接线盒本体1的电连接器对应并连接正确；电池舱法兰203的四个角处分别向外延伸有方形结构的支腿，支腿上垂直固定有滚子立柱202，每个滚子立柱202上安装有滚子从动件201；

接线盒本体1的两侧分别安装有接线盒侧板102，接线盒侧板102的内部与接线盒本体1的外侧之间安装有对称的四连杆凸轮机构，其中一侧的四连杆凸轮机构上安装有驱动油缸109，四连杆凸轮机构与滚子从动件201配合工作。

单个四连杆凸轮机构的结构为：在接线盒本体1的外侧安装有多个铰接杆 113和螺柱114，接线盒本体1的外侧从一端到另一端分别铰接有从动凸轮摇杆 108、凸轮摇杆106和传动板104，从动凸轮摇杆108与凸轮摇杆106之间通过连杆107连接，凸轮摇杆106和传动板101之间通过凸轮传动杆105连接，从动凸轮摇杆108和凸轮摇杆106底部均设置有开口，开口与对应的滚子从动件 201卡接，传动板104的底部开有大孔，两个四连杆凸轮机构的两块传动板104 之间通过传动轴103连接，并在传动板104的外部安装端盖112，其中一个四连杆凸轮机构处还安装有驱动油缸109，驱动油缸109的输出端铰接油缸传动杆111，油缸传动杆111底部同时安装在传动轴103上，油缸传动杆111通过一销轴110与传动板104固连。

凸轮传动杆105两端分别和凸轮摇杆106及传动板104铰接，三者和机架共同构成一四连杆机构。

连杆107分别和凸轮摇杆106及从动凸轮摇杆108铰接，三者和机架共同构成一双摇杆机构，其中凸轮摇杆106及从动凸轮摇杆108分别安装于两铰接杆113上并绕其转动，该两铰接杆113的中心连接线与电池舱法兰203的上表面平行。

传动轴103的两端设置有对称的圆盘117，圆盘117的外侧设置有方形块 116。

凸轮摇杆106和从动凸轮摇杆108对称布置，且两者的长度相等。

接线盒本体1的其中一个接线盒侧板102的外部固定有两只拉簧115。

本发明的具体结构和功能如下：

主要包括接线盒本体1和电池舱对接法兰组件2，

接线盒本体1上固连有两只拉簧115，用于辅助接线盒本体1和电池舱对接法兰组件2分离，并在两者分离后用于支撑接线盒本体1。

电池舱对接法兰组件2，其由滚子从动件201、滚子立柱202、电池舱法兰 203、和电池舱电接插件连接器204组成，其中电池舱法兰203焊接于电池筒外圆周面，滚子立柱202由螺栓连接对称固定于电池舱法兰203四角，四只滚子从动件201分别安装于四只滚子立柱202上，滚子从动件201分别与四凸轮摇杆匹配构成凸轮传动机构，电池舱电接插件连接器204上开有两对接孔205，接线盒101箱体底部安装有两轴，对接过程中两者匹配以提高对接精度，以保证接线盒101上的电连接器和电池舱电接插件连接器204正确连接。

接线盒本体1两侧分别螺纹连接有一系列铰接杆113和螺柱114，凸轮摇杆106和从动凸轮摇杆108分别铰接于不同的铰接杆113上并可绕这些铰接杆 113旋转，两块接线盒侧板102由螺柱114进行支撑并固定。接线盒侧板102 上开有一通孔，通过圆周方向均四个螺纹孔，端盖112有一圆柱凸台和该通孔相配，两端盖112分别由螺钉紧固于接线盒侧板102上。

传动轴103两方形截面两侧的圆形截面分别和两端盖112的通孔匹配，传动轴103由端盖112轴向限位并可绕端盖112通孔旋转。传动板104上开有和传动轴103方形截面匹配的方形通孔，两传动板104分别安装于传动轴103两方形截面上，且跟随传动轴103旋转。

油缸传动杆111绕传动轴103旋转，并和驱动油缸109活塞杆铰接，驱动油缸109缸体安装于一铰接杆113上并可绕铰接杆113旋转，油缸传动杆111 通过一销轴110在接线盒101一侧和传动板104固连，驱动油缸109和油缸传动杆111共同构成一四连杆机构，并驱动两传动板104绕传动轴103同步旋转。凸轮传动杆105两端分别和凸轮摇杆106及传动板104铰接，三者和机架共同构成一四连杆机构。连杆107分别和凸轮摇杆106及从动凸轮摇杆108铰接，三者和机架共同构成一双摇杆机构，其中凸轮摇杆106及从动凸轮摇杆108分别安装于两铰接杆113上并绕其转动，该两铰接杆113的中心连接线与电池舱法兰203的上表面平行。

凸轮摇杆106和从动凸轮摇杆108长度相等，凸轮摇杆106和从动凸轮摇杆108对称布置，通过合理设置该双摇杆机构各杆件长度，两摇杆可在一定转角范围内维持摆动速率及摆动角度基本相等，摆动方向相反，从而在凸轮工作行程内维持两凸轮轮廓完全对称。凸轮轮廓为一段偏置圆弧，该凸轮为滚子从动件盘形凸轮，凸轮轮廓具体表现为一以偏置圆弧为对称线的弧形槽，进而由两对称凸轮槽共同实现接线盒横向移动的几何锁合，使得凸轮机构导路始终垂直于电池舱对接法兰。

实际使用过程中：

潜水器用可分离式接线盒装置由接线盒本体1及与之匹配的电池舱对接法兰组件2组成：分离式接线盒装置上集成有四连杆凸轮机构、油缸驱动机构、传动轴系、接线盒本体1及相关电气连接器组成；电池舱对接法兰组件2由对接法兰及安装于对接法兰上的电气连接器组成。

接线盒本体1上两凸轮机构对称分布于其两侧，且分别与传动轴系两侧传动板铰接，故其两侧凸轮机构的运动状态完全同步。油缸机构布置于接线盒一侧且和四连杆凸轮机构的一个凸轮通过销轴110固连，驱动四连杆凸轮机构摆动，进而带动接线盒另一侧凸轮机构同步运动。

四连杆凸轮机构为一双摇杆(即凸轮)机构，两摇杆长度相等，且摇杆上均开有圆弧形凸轮槽。两凸轮槽关于两连杆回转中心连线的中心线对称，通过合理设置该凸轮型四连杆机构各杆件长度，两凸轮摇杆106可在一定转角范围内维持摆动速率及摆动角度基本相等，使得两摇杆上的凸轮槽在该转角范围内始终相对两连杆回转中心连线的中心线对称，进而由两对称凸轮槽共同实现接线盒横向移动的几何锁合，使得凸轮机构导路始终垂直于电池舱对接法兰。

潜水器上液压源或手动泵接通接线盒上驱动油缸109，驱动两四连杆凸轮机构同步摆动，在电池舱对接法兰组件2上滚子从动件201的反作用力下，垂直提起接线盒组件，断开电气穿舱件，接线盒上的两只拉簧115协助提起并分离该机构，然后支承断开式接线盒。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。