吐缆装置、出缆机构及电动缆轴设备的制作方法

1.本技术涉及水下电子设备领域，尤其涉及一种吐缆装置、出缆机构及电动缆轴设备。


背景技术：

2.缆控水下机器人，是一种工作于水下的极限作业机器人，是海洋开发和水下作业的重要工具。rov工作时，岸上单元通过缆轴脐带缆与rov本体相连，脐带为rov提供电能并负责信号的传递。按照rov的规格大小，rov的缆轴也不尽相同，分为手动布放缆轴和自动缆轴。
3.手动缆轴即通过手摇的方式实现缆轴的收放缆功能，其结构比较简单，但使用起来费时费力，一般脐带缆较短，rov体积比较小时比较常用。当脐带缆较长，且rov体积比较大时，大多用到电动缆轴。
4.电动缆轴在放缆过程中需要外部施加持续的力，才能使脐带缆放出设备外，放缆过程中脐带缆上的外力消失会导致脐带缆在设备内堆积及排缆混乱，造成脐带缆弯折损伤。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在的放缆过程中脐带缆上的外力消失会导致脐带缆在设备内堆积及排缆混乱，造成脐带缆弯折损伤的技术问题，本技术提供了一种能够实现自动吐缆，避免缆线排列混乱及损伤的吐缆装置、出缆机构及电动缆轴设备。
6.本技术提供了一种吐缆装置，包括：驱动件、预紧力组件以及吐缆组件；所述驱动件、所述预紧力组件以及所述吐缆组件之间依次传动连接；所述驱动件输出驱动力并带动所述预紧力组件转动，所述预紧力组件产生预紧力并传递至所述吐缆组件上，带动所述吐缆组件同步转动，将电缆线自所述吐缆组件输出。
7.在某些实施方案中，还包括驱动轴；所述驱动轴与所述驱动件输出端传动连接，所述预紧力组件和所述吐缆组件均配置于所述驱动轴上。
8.在某些实施方案中，所述预紧力组件包括调节件、弹性件和承压板；所述调节件可移动的装配于所述驱动轴端部，所述弹性件绕设于所述驱动轴外周；所述弹性件第一端抵接于所述调节件，所述弹性件第二端抵接于所述承压板，所述承压板与所述驱动轴同步转动。
9.在某些实施方案中，所述调节件与所述驱动轴端部螺纹连接，所述调节件和所述驱动轴端部形成丝杆传动结构。
10.在某些实施方案中，所述承压板至少包括装配面和抵接面，所述装配面与所述驱动轴连接，所述抵接面两侧分别与所述弹性件和所述吐缆组件抵接。
11.在某些实施方案中，所述承压板与所述驱动轴键连接；所述承压板上设置有第一键槽，相应的，所述驱动轴上设置有第二键槽，所述第一键槽和所述第二键槽通过平键连
接。
12.在某些实施方案中，所述吐缆组件包括出缆轮和压缆结构；所述压缆结构与所述出缆轮相对设置，用于压制电缆线；所述出缆轮与所述承压板传动连接，并且所述出缆轮可转动的装配于所述驱动轴上。
13.在某些实施方案中，所述出缆轮与所述承压板通过摩擦片传动连接，所述摩擦片可转动的装配于所述驱动轴上。
14.本技术还提供一种出缆机构，包括上述吐缆装置和出缆支架，所述吐缆装置安装在所述出缆支架上。
15.本技术还提供一种电动缆轴设备，包括上述出缆机构和储缆机构，所述储缆机构与所述出缆机构连接，并进行收缆或者放缆。
16.本技术的有益效果：
17.本技术提供的出缆装置，当电动缆轴设备放缆时，驱动件能够带动所述预紧力组件转动，此时，预紧力组件产生预紧力并传递至吐缆组件上，带动所述吐缆组件同步转动，将堆积的电缆线自吐缆组件输出，即使电缆线上的外力消失，电缆线也会自动经过吐缆组件输出，避免造成电缆线堆积，防止电缆线断裂。
18.本技术提供的出缆机构，具有上述出缆装置的所有优势，在此不再赘述。
19.本技术提供的电动缆轴设备，具有上述出缆机构的所有优势，在此不再赘述。
附图说明
20.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的一种吐缆装置的第一视角的结构示意图；
23.图2为本技术实施例提供的一种吐缆装置的第二视角的结构示意图；
24.图3为基于图2的a
‑
a向剖视图；
25.图4为本技术实施例提供的一种承压板的结构示意图；
26.图5为本技术实施例提供的一种电动缆轴设备的结构示意图。
27.其中，1、吐缆装置；11、驱动件；12、预紧力组件；121、调整螺母；122、压紧弹簧；123、承压板；1231、装配面；1232、抵接面；13、吐缆组件；131、压缆结构；1311、压缆支架；1312、压缆滚轮；132、出缆轮；14、驱动轴；15、摩擦片；2、出缆支架；3、储缆机构；31、减速电机；32、控制箱；33、储缆盘；34、缆轴支架；35、排缆组件；4、电缆线。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.图1为本技术实施例提供的一种吐缆装置的第一视角的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种吐缆装置的第二视角的结构示意图；图3为基于图2的a
‑
a向剖视图；图4为本技术实施例提供的一种承压板的结构示意图；图5为本技术实施例提供的一种电动缆轴设备的结构示意图。
30.缆控水下机器人，是一种工作于水下的极限作业机器人，是海洋开发和水下作业的重要工具。rov工作时，岸上单元通过缆轴脐带缆与rov本体相连，脐带为rov提供电能并负责信号的传递。按照rov的规格大小，rov的缆轴也不尽相同，分为手动布放缆轴和自动缆轴。手动缆轴即通过手摇的方式实现缆轴的收放缆功能，其结构比较简单，但使用起来费时费力，一般脐带缆较短，rov体积比较小时比较常用。当脐带缆较长，且rov体积比较大时，大多用到电动缆轴。电动缆轴在放缆过程中需要外部施加持续的力，才能使脐带缆放出设备外，放缆过程中脐带缆上的外力消失会导致脐带缆在设备内堆积及排缆混乱，造成脐带缆弯折损伤。
31.为了解决上述技术问题，参见图1
‑
图5，本技术提供了一种吐缆装置1，包括：驱动件11、预紧力组件12以及吐缆组件13；驱动件11、预紧力组件12以及吐缆组件13之间依次传动连接；驱动件11输出驱动力并带动预紧力组件12转动，预紧力组件12产生预紧力并传递至吐缆组件13上，带动吐缆组件13同步转动，将电缆线4自吐缆组件13输出。具体的，该驱动件11为电动机。
32.本技术提供的出缆装置，当电动缆轴设备放缆时，驱动件11能够带动预紧力组件12转动，此时，预紧力组件12产生预紧力并传递至吐缆组件13上，带动吐缆组件13同步转动，将堆积的电缆线4自吐缆组件13输出，即使电缆线4上的外力消失，电缆线4也会自动经过吐缆组件13输出，避免造成电缆线4堆积，防止电缆线4断裂。
33.本实施例中，还包括驱动轴14，驱动轴14与驱动件11输出端传动连接，预紧力组件12和吐缆组件13均配置于驱动轴14上。
34.其中，预紧力组件12包括调节件、弹性件和承压板123；调节件可移动的装配于驱动轴14端部，弹性件绕设于驱动轴14外周；弹性件第一端抵接于调节件，弹性件第二端抵接于承压板123，承压板123与驱动轴14同步转动。
35.具体的，调节件与驱动轴14端部螺纹连接，调节件和驱动轴14端部形成丝杆传动结构。更加具体的，调节件为调整螺母121，弹性件为压紧弹簧122。调整螺母121内表面布满内螺纹，驱动轴14端部布满外螺纹，调整螺母121与驱动轴14端部通过内螺纹和外螺纹进行螺纹连接，弹性件绕驱动轴14设置，以驱动轴14的轴向导向，调整螺母121沿顺时针或者逆时针方向转动，旋入驱动轴14，从而压紧弹性件，弹性件积蓄弹性势能并通过挤压承压板123传递预紧力，反之，调整螺母121沿逆时针或者顺时针方向转动，旋出驱动轴14，从而减小弹性件积蓄的弹性势能。
36.另外，承压板123与驱动轴14键连接；具体的，该承压板123至少包括装配面1231和抵接面1232，该装配面1231与驱动轴14连接，该抵接面1232两侧分别与弹性件和摩擦片15抵接。装配面1231上开设有第一键槽，相应的，驱动轴14上开设第二键槽，第一键槽和第二键槽通过平键连接。
37.本实施例中，吐缆组件13包括出缆轮132和压缆结构131；压缆结构131与出缆轮132相对设置，用于压制电缆线4；出缆轮132与承压板123传动连接，并且出缆轮132可转动
的装配于驱动轴14上。具体的，该出缆轮132通过深沟球轴承可转动的装配于驱动轴14上。
38.其中，压缆结构131包括压缆支架1311和压缆滚轮1312，压缆滚轮1312可转动的设置在压缆支架1311上，且压缆滚轮1312与出缆轮132对应设置，并且二者之间夹设电缆线4，电缆线4位于出缆轮132的中心沟槽内，以将电缆线4压制成型，并按预设方向对电缆线4进行收集。
39.本实施中，出缆轮132与承压板123通过摩擦片15传动连接，摩擦片15可转动的装配于驱动轴14上。出缆轮132和承压片均为金属材质，即使直接接触或者抵接，无法产生摩擦力，也就无法直接传递预紧力，因此在二者之间直接设置一摩擦片15，该摩擦片15具有较大的摩擦系数，主要采用石棉纤维或者复合树脂材质制成，以使承压片挤压摩擦片15时，二者共同转动，并且摩擦片15将预紧力传递至出缆轮132上，使得出缆轮132共同转动。
40.本技术还提供一种出缆机构，包括上述吐缆装置1和出缆支架2，吐缆装置1安装在出缆支架2上。
41.本技术还提供一种电动缆轴设备，包括上述出缆机构和储缆机构3，储缆机构3与出缆机构连接，储缆机构3包括储缆盘33、缆轴支架34和排缆组件35，另外，还包括减速电机31和控制箱32。工作时，通过控制箱32可控制减速电机31带动储缆盘33正转反转实现收缆和放缆，储缆盘33转动过程中，电缆线4随着排缆组件35进行往复运动。
42.储缆机构3放缆时，减速电机31以设定速度转动，带动驱动轴14旋转，并将动力向前传递，承压板123与驱动轴14通过平键连接，使承压板123与驱动轴14圆周方向同步转动，旋紧调整螺母121，使压紧弹簧122产生压缩形变，从而使承压板123、摩擦片15和出缆轮132三者的接触面之间产生预紧力，此预紧力可根据需求调整，即通过调节调整螺母121位置，控制压紧弹簧122压缩量来调整，承压板123旋转的时候会一并挤压摩擦片15，摩擦片15会挤压出缆轮132，三者之间产生摩擦力，此时三者之间为静摩擦，摩擦力的大小与压力大小相关，此时压缆组件压在出缆轮132沟槽内的电缆线4在储缆机构3处为堆叠状态，因而向内收电缆线4的力小于承压板123、摩擦片15和出缆轮132三者之间产生的摩擦力，静摩擦到一定程度时转化为动摩擦，三者会共同转动，电缆线4可以随着出缆轮132的转动自动吐出。
43.储缆机构3收缆时，减速电机31仍以设定速度转动，带动驱动轴14旋转，向内收电缆线4的力大于承压板123、摩擦片15和出缆轮132三者之间产生的摩擦力，三者之间的摩擦为静摩擦，即出缆轮132随电缆线4向反方向旋转，而承压板123仍随减速电机31转动。
44.储缆机构3停止收放缆时，减速电机31仍以设定速度转动，带动驱动轴14旋转，向内收电缆线4的力等于承压板123、摩擦片15和出缆轮132三者之间产生的摩擦力，三者之间的摩擦为静摩擦，即出缆轮132停止转动，而承压板123仍随减速电机31转动。
45.需要指出的是，上述电缆线4为脐带缆，脐带缆是电缆(动力缆或信号缆)、光缆(单模或多模光缆)、液压或化学药剂管(钢管或软管)的组合。
46.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除
在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
47.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。