一种水下自动收放电缆装置及使用方法与流程

1.本发明涉及水下作业设备技术领域，特别涉及一种水下自动收放电缆装置及使用方法。


背景技术：

2.在沿海通航水域应急扫测时会用到扫测声呐仪，扫测声呐仪一般被电缆吊置放入海中不同深度进行扫测工作，电缆吊置装置大都在海面的船上或人工拉拽，当无人潜航器应用于通航水域应急扫测时会携带多波速仪和扫测声呐仪，其中多波速仪是固定在潜航器下端，若将扫测声呐仪也固定在潜航器上，为了扫测声呐仪获得较清晰的回声图像潜航器就要下潜到很深的区域，这会缩小多波速仪的扫测区域，因潜航器自身构造原因不宜下潜到很深的区域，潜航器宜在某一深度悬浮航行这对多波速仪的扫测质量和效率及潜航器的自身安全有益。
3.为了使扫测声呐仪能到达很深的区域，在无人潜航器下端需要挂置一种水下自动收放电缆装置，通过电缆来牵拽扫测声呐仪下降到更深区域同时也可给扫测声呐仪提供电能和通信。


技术实现要素：

4.本发明为了弥补现有技术中的不足，提供了一种水下自动收放电缆装置及使用方法。
5.一种水下自动收放电缆装置，包括门式框架，其特征在于：所述门式框架顶部通过安装孔安装在无人潜航器的下方，门式框架的左柱的中部位置安装有水下空心轴伺服电机b，所述水下空心轴伺服电机b的左端安装有防水导电滑环，防水导电滑环的转动端连接电缆线的初始端，电缆线接防水导电滑环后经过空心轴并穿过空心轴内壁上的孔，再缠绕在空心轴的外径上形成电缆线卷盘；所述空心轴的右端安装在轴座b内，轴座b固定在门式框架的右柱的中部，右柱的下部固定有轴座a，轴座a内安装有丝杠，丝杠为水下伺服电机a的轴，水下伺服电机a固定安装在左柱的下部，丝杠上旋有丝母，丝母焊接在双曲线筒上，双曲线筒上还焊接有滑套，滑套内穿有光杆，光杆的两端分别装有轴座c，两个轴座c分别固定在左柱和右柱的下部；所述电缆线卷盘上的电缆线由双曲线筒上口进入、下口出来再连接扫测声呐仪；所述门式框架上还安装有plc控制器，plc控制器通过电控导线控制连接其他的电气部件。
6.所述电缆线卷盘的两侧设有圆挡板，圆挡板安装在空心轴上。
7.进一步地，为了更好的实现本发明，所述光杆与丝杠的中轴线互相平行且在同一水平面内。
8.进一步地，为了更好的实现本发明，所述双曲线筒的外侧固定有托架，托架上安装有监控摄像头，监控摄像头内装有led灯珠可照射到电缆线卷盘。
9.进一步地，为了更好的实现本发明，所述plc控制器无线连接遥控器或控制平台，遥控器或控制平台对plc控制器输入控制程序及图像分析软件；所述plc控制器配备有锂电池，锂电池为监控摄像头、水下伺服电机a、水下伺服电机b及plc控制器供电，plc控制器和锂电池整体外设有防水装置并固定在左柱上，plc控制器还配有输入和输出导线，输入和输出导线可与无人潜航器上的控制部分连接。
10.基于上述的水下自动收放电缆装置，其使用方法为：s1，将水下自动收放电缆装置上的安装孔安装在无人潜航器的底部或其他船体部位，将输入和输出导线与无人潜航器上的控制部分连接，或与遥控器无线连接；s2，将双曲线筒下口出来的耐水高强度超细多路电缆连接扫测声呐仪，当需要扫测声呐仪下潜或上升时，plc控制器根据遥控器）指令进行控制工作;s3，当plc控制器控制水下空心轴伺服电机b工作，空心轴顺时针转动时，耐水高强度超细多路电缆沿双曲线筒的上口向下移动；当plc控制器控制水下空心轴伺服电机b的空心轴逆时针转动时，耐水高强度超细多路电缆沿双曲线筒的下口向上移动；s4，当水下空心轴伺服电机b工作时，耐水高强度超细多路电缆沿双曲线筒向上或向下移动时，监控摄像头会将电缆线卷盘的电缆缠绕影像实时传送至plc控制器，plc控制器依据编程分析影响数据并控制水下伺服电机a工作，丝杠顺时针或逆时针转动，使双曲线筒沿光杆向左或向右移动。
11.本发明的有益效果是：本发明可以使扫测声呐仪下潜到很深的区域，保证了多波速仪的扫测质量和效率及潜航器的自身安全，在水下作业时可确保缠绕电缆整齐不乱实现顺畅收放。
附图说明
12.图1为本发明的主视图；图2为本发明的俯视图；图3为本发明的左视图；图4为本发明的仰视图；图5为本发明的图1的a
‑
a处剖面视图；图6为本发明在水下使用状态示意图。
13.图中，1、耐水高强度超细多路电缆，2、双曲线筒，3、丝杠，4、左柱，5、水下伺服电机a，6、电控导线，7、水下空心轴伺服电机b，8、防水导电滑环，9、plc控制器，10、安装孔，11、门式框架，12、电缆线卷盘，13、圆挡板，14、空心轴，15、轴座b，16、右柱，17、轴座a，18、监控摄像头，19、托架，20、丝母，21、输入和输出导线，22、遥控器，23、光杆，24、滑套，25、轴座c，26、无人潜航器，27、水下自动收放电缆装置，28、多波速仪，29、扫测声呐仪。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
15.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。
16.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
17.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
18.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
19.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
20.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.图1
‑
图6为本发明的一种具体实施例，该实施例为一种水下自动收放电缆装置，门式框架11的顶部中心设有安装孔10，在门式框架11左柱4的中部装有水下空心轴伺服电机b7，在水下空心轴伺服电机b7的左端装有防水导电滑环8，防水导电滑环8的转动端连接电缆线初始端，防水导电滑环8可防止电缆导线扭伤，电缆线的初始端接防水导电滑环8后，经空心轴14穿过空心轴14内壁上的孔，再缠绕在空心轴14的外径上形成电缆线卷盘12。
22.在电缆线卷盘12的轴向两侧设有圆挡板13，圆挡板13安装在空心轴14上，空心轴14的右端装在轴座b15内，轴座b15固定在门式框架11右柱16的中部。
23.右柱16的下部固定有轴座a17，轴座a17内装丝杠3，丝杠3为水下伺服电机a5的轴，水下伺服电机a5固定在门式框架11左柱4的下部，丝杠3上旋有丝母20，丝母20焊接在双曲线筒2上，在双曲线筒2上还焊接有滑套24，在滑套24内穿有光杠23，光杠23的两端分别装有轴座c25，两轴座c25分别固定在左柱4和右柱16的下部，光杠23与丝杠3的轴中心线相互平行且在同一水平面内。
24.电缆线卷盘12上的耐水高强度超细多路电缆1由双曲线筒2上口进入、下口出来再接扫测声呐仪29，见附图5、附图6。
25.在双曲线筒2外侧固定托架19，在托架19上装有监控摄像头18，监控摄像头18内装有led灯珠可照射到电缆线卷盘12。监控摄像头18、水下伺服电机a5、水下空心轴伺服电机b7等均通过电控导线6与plc控制器9连接，plc控制器9与遥控器22或相关控制平台无线连接，对plc控制器9输入控制程序及图像分析软件，plc控制器9具有无线通信功能配有锂电池，锂电池可为监控摄像头18、伺服电机a5、伺服电机b7及plc控制器供电，plc控制器9和锂
电池整体外设有防水装置并固定在左柱4上，plc控制器9还配有输入输出导线21，输入和输出导线21可与无人潜航器26上的控制部分连接，plc控制器9也可与遥控器22或相关控制平台无线连接。
26.本实施例的具体使用方法为：将该水下自动收放电缆装置上的安装孔10安装在无人潜航器26的底部（见附图6），或其他船体等部位，将输入和输出导线21与无人潜航器26上的控制部分连接或与遥控器22或相关控制平台无线连接，将双曲线筒2下口出来的耐水高强度超细多路电缆1连接扫测声呐29或其他装置。
27.当需要扫测声呐29或其他装置下潜或上升时，plc控制器9会根据控遥控器22或相关控制平台指令进行控制工作，plc控制器9也可配合相关程序进行自主工作。
28.当plc控制器9控制水下空心轴伺服电机b7的空心轴14顺时针转动时，耐水高强度超细多路电缆1沿双曲线筒2的上口向下移动，当plc控制器9控制水下空心轴伺服电机b7的空心轴14逆时针转动时，耐水高强度超细多路电缆1沿双曲线筒2的下口向上移动，由于双曲线筒2内中部直径小、上下直径为逐渐增大，其表面为凸面曲线，所以会减缓对耐水高强度超细多路电缆1的磨损。
29.双曲线筒2上装有监控摄像头18，监控摄像头18内装有led灯珠，可照射到电缆线卷盘12，当水下空心轴伺服电机b7工作时，耐水高强度超细多路电缆1沿双曲线筒2向上或下移动时，监控摄像头18会将电缆线卷盘12的电缆缠绕影像实时传送至plc控制器9，plc控制器9会依据编程分析影像数据，并控制水下伺服电机a5工作，丝杠3顺时针或逆时针转动，使双曲线筒2沿光杠23向左或右移动，这样可保证缠绕在空心轴14上的电缆整齐不乱实现顺畅收放。
30.本实施例特别适用于在无人潜航器26下端挂置，来牵拽扫测声呐仪29下降到更深区域，同时也给扫测声呐仪提供电能和通信。当然也可用于其他场合，该装置及使用方法提供的在海洋水下作业使用的自动收放电缆装置同时可确保缠绕电缆整齐不乱实现顺畅收放。
31.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。