專利名稱：平動式通海艙艙口蓋啟閉機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及深海空間站裝置，尤其涉及深海空間站的通海艙。
背景技術：
通海艙是水下微型ROV (遙控機器人)進出深海空間站的一個安全工作通道，而通海艙艙口蓋啟閉機構則是微型ROV進行布放與回收的關鍵部件。現有的通海艙采用翻轉式或滑移式艙口蓋啟閉機構翻轉式艙口蓋啟閉機構采用二個對開的艙口蓋分別向外翻轉的工作方式來打開(關閉)艙口，其主要缺點是艙口蓋啟閉機構在向外翻轉過程中占用艙外空間大，給微型ROV在水下進行布放和回收過程中遙控光纖細纜的收放帶來潛在的危險，容易纏繞纜繩。而且艙口蓋在向外翻轉過程中，迎水面積大，這樣產生的阻力大，能源消耗大；滑移式艙口蓋啟閉機構是利用在深海空間站外表面上設置滑行軌道進行滑移運動的工作方式來打開(關閉)艙口蓋，其缺點是要在通海艙外部設置滑行軌道，破壞了整個深海空間站外表面的線型。

發明內容
本發明針對現有通海艙艙口啟閉機構存在的上述問題進行研究和改進，提供一種占用艙外空間小、能耗低且不影響深海空間站外表面線型的平動式通海艙艙口蓋啟閉機 構。為了解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案平動式通海艙艙口蓋啟閉機構，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構與所述支架連接，搖臂的第二端通過連接件與擺動式液壓馬達的輸出軸連接；拉桿的一端通過第二鉸接機構與所述支架連接，另一端通過第三鉸接機構與一支座連接；所述擺動式液壓馬達以及支座安裝在通海艙的內壁上，液壓馬達輸出軸的另一端與通海倉的內壁連接；所述第一鉸接機構的鉸接點、第二鉸接機構的鉸接點、第三鉸接機構的鉸接點以及搖臂的第二端與液壓馬達出軸的連接點的順序連接線構成一平行四邊形。所述搖臂為直角搖臂，所述拉桿為直桿。進一步，所述鉸接機構的結構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構有兩套。所述拉桿的結構如下包括一個兩端帶有相反內螺紋的套筒，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滑軸承。本發明的技術效果在于通過所述平行四邊形啟閉機構的組合運動，使通海艙艙蓋的開啟或關閉的整個過程都為平移運動。本發明占用艙外空間小，迎水面積小，如此產生的阻力小、能源消耗少；同時也不需要在通海艙外部設置滑行軌道，有利于保持整個深海空間站外表面的流線型。


圖1為通海艙艙口蓋打開時的結構主視示意圖，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構的仰視圖；圖3為通海艙艙口蓋關閉時的結構示意圖；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為直角搖臂的運動示意圖(以左蓋的關閉運動為例)；圖7為拉桿的運動示意圖(以左蓋的關閉運動為例)圖8為直角搖臂及拉桿的運動示意圖(以左蓋的關閉運動為例)，圖中還示出左艙 蓋關閉時運動至中點的狀態。圖9為拉桿的剖視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步的說明。見圖1、圖2及圖4，本發明包括左右兩扇艙蓋1，兩扇艙蓋1的內壁分別固定連接 支架2。以圖4所示艙口左部的艙蓋1的結構為例，直角搖臂3的第一端通過鉸接機構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，夾具緊固于擺動式液壓馬達7的輸出轉軸6上，液壓馬達輸出軸 的另一端與通海倉的內壁連接。見圖2、圖4以及圖6、圖7，為了避免運動的艙口蓋與靜止 的結構相碰撞，利用拉桿5進行運動協調，可保證艙口蓋在啟閉運動過程中處于平移運動 狀態。拉桿5為直桿，拉桿5的一端通過鉸接機構4-2與支架2的第二處鉸接，拉桿5的另 一端通過鉸接機構4-3以及連接板9-3與支座(架)8連接，擺動式液壓馬達7以及支座 (架)8分別固定連接在通海倉12的橫向內側壁上。擺動式液壓馬達7可選用市售雙向擺 動、定角度的螺旋擺動式液壓馬達，最大擺動角度為180°，其具有緊湊的機構尺寸、承載能 力大、抗振能力強、大扭矩輸出、安裝靈活，以及零泄漏和無位置漂移等特點。見圖2、圖4、圖5，所述鉸接機構的具體結構如下以鉸接機構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；鉸接機構 4-2、鉸接機構4-3的結構與鉸接機構4-1相同，其中鉸接機構4-2的連接板9_2與支架2 連接，且連接板9-2設置在連接板9-1的斜上側或斜下側。鉸接機構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的結構為例，所述鉸接機構4-1的鉸接點 A、鉸接機構4-2的鉸接點C、鉸接機構4-3的鉸接點O4以及直角搖臂3的第二端與輸出轉 軸6的連接點O2順序連線，構成一平行四邊形AC0402。艙口右部的艙蓋結構與左部艙蓋的上述結構相同并對稱。本發明工作時，見圖6、圖7、，以左部艙蓋1的關閉過程為例，擺動式液壓馬達7驅動左直角搖臂3轉動，隨之鉸接點A沿著弧線軌跡12運動至B點位置，鉸接點C沿著弧線 軌跡13運動至D點位置，直角搖臂3 (連線O2A)及拉桿O4C分別順時針轉動，實施例取連線O2A及拉桿O4C分別轉動128度角度，最終帶動左艙蓋1平動及關閉。見圖8，左艙蓋1在關 閉過程中，直角搖臂3 (連線O2A)的轉動與拉桿O4C的轉動相互制約，通過直角搖臂3和拉 桿5的組合運動，使左艙蓋1關閉到終點，從圖8可見，通海艙艙蓋1的開啟或關閉的整個 過程都為近似的平移運動。圖8中還包括左艙蓋1關閉時運動至中點的狀態，圖8示出左 艙蓋由開啟到關閉的整個過程，四邊形ACO4O2相應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，開啟到終點時也為 近似的平移運動。上述平行四邊形的邊長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，可以按已有技術進行設計。右艙蓋1的關閉或開啟運動狀態與左艙蓋1相同。圖1示出通海艙艙口蓋打開時 的結構狀態，圖3示出通海艙艙口蓋關閉時的結構狀態。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；擺動式液壓馬達7的輸出轉軸6的 另一端通過軸承支撐于通海倉12的內側壁上，輸出轉軸6與上述兩套直角搖臂3的第二端 連接。本發明的動力源為液壓源，其中還包括液壓換向閥，其也設置 在通海艙的內側壁 上。液壓換向閥控制著艙口蓋啟閉的運動方向，液壓換向閥由液控操作，其控制鍵集成在控 制盒內，所述液壓源系統及液壓換向閥采用已有技術。所述液壓源系統按已有技術設有壓 力補償裝置，即在油箱上安裝彈性薄膜或彈性囊能夠傳遞海水壓力，工作深度改變時始終 保持內外壓力平衡，適合在深海環境下工作。見圖9，為了消除本發明中所述各鉸接機構鉸接點的安裝誤差，拉桿5設計成長度 可調節的結構形式，其結構如下包括一個兩端帶有相反內螺紋的套筒5-1，套筒的兩端借 助所述相反內螺紋連接帶有鉸接孔的左螺桿5-3及右螺桿5-2。當旋轉套筒時，由于套筒兩 端帶有相反內螺紋，使得兩端的螺桿同時向內縮進或同時向外伸展。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的鉸接點處分別加裝水潤滑軸承， 其采用市售產品。
權利要求
平動式通海艙艙口蓋啟閉機構，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構與所述支架連接，搖臂的第二端通過連接件與擺動式液壓馬達的輸出軸連接；拉桿的一端通過第二鉸接機構與所述支架連接，另一端通過第三鉸接機構與一支座連接；所述擺動式液壓馬達以及支座安裝在通海艙的內壁上，液壓馬達輸出軸的另一端與通海倉的內壁連接；所述第一鉸接機構的鉸接點、第二鉸接機構的鉸接點、第三鉸接機構的鉸接點以及搖臂的第二端與液壓馬達出軸的連接點的順序連接線構成一平行四邊形。
2.按權利要求1所述的平動式通海艙艙口蓋啟閉機構，其特征在于所述搖臂為直角搖 臂，所述拉桿為直桿。
3.按權利要求1所述的平動式通海艙艙口蓋啟閉機構，其特征在于所述鉸接機構的結 構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.按權利要求1所述的平動式通海艙艙口蓋啟閉機構，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構有兩套。
5.按權利要求1、2或4所述的平動式通海艙艙口蓋啟閉機構，其特征在于所述拉桿的 結構如下包括一個兩端帶有相反內螺紋的套筒，套筒的兩端借助螺紋連接帶有鉸接孔的 螺桿。
6.按權利要求1或4所述的平動式通海艙艙口蓋啟閉機構，其特征在于所述搖臂以及 拉桿的鉸接處分別加裝有水潤滑軸承。
全文摘要
平動式通海艙艙口蓋啟閉機構，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構與支架鉸接，第二端與擺動式液壓馬達的輸出轉軸連接；拉桿的一端通過第二鉸接機構與支架鉸接，另一端通過第三鉸接機構與支座連接；所述擺動式液壓馬達以及支座安裝在通海倉的內壁上。所述第一鉸接機構至第三鉸接機構的鉸接點以及搖臂的第二端與液壓馬達出軸的連接點的順序連接線構成平行四邊形。本發明通過所述平行四邊形啟閉機構的組合運動，使通海艙艙蓋的開啟或關閉的過程為平移運動。本發明占用艙外空間小，迎水面積小，如此啟閉阻力小，能耗少，同時不需要在通海艙外部設置滑行軌道，有利于保持整個深海空間站外表面的流線型。
文檔編號B63G8/00GK101797972SQ20101014747
公開日2010年8月11日 申請日期2010年3月31日 優先權日2010年3月31日
發明者侯德永, 劉濤, 趙俊海, 馬偉峰, 高波 申請人:中國船舶重工集團公司第七○二研究所