一种水下搭载释放装置的制作方法

1.本发明涉及一种搭载释放装置，具体设计一种水下搭载释放装置，属于uuv装备技术领域。


背景技术：

2.载荷通过uuv在水下搭载和释放时，目前主要采用爆炸螺栓的方式实现载荷的搭载和释放，爆炸螺栓涉及火工品，具有一定的危险性；同时存在不能重复使用、成本较高、装载操作不便、释放噪声大等问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种水下搭载释放装置，能够重复搭载与释放载荷，且装载便捷以及能够实现载荷的低噪声释放。
4.本发明的技术方案是：一种水下搭载释放装置，包括：释放机构和搭载机构；
5.所述搭载机构用于搭载水下载荷；
6.所述释放机构用于搭载机构的锁紧与释放，包括：基架、液压缸、抱钩、限位组件和支轮；
7.令基架的纵向为与载荷轴向平行的方向；所述基架底部横向两侧各设置一个抱钩，所述抱钩上端通过纵向设置的抱钩销轴与所述基架转动连接；所述抱钩下部纵向两端均向内延伸有钩体，用于钩住所述搭载机构；
8.所述基架上对每个抱钩设置一组限位组件，用于所述抱钩绕抱钩销轴转动时向外张开角度的限位和向内收回角度的限位；当所述抱钩收回到位时，通过其钩体钩住所述搭载机构；
9.所述液压缸轴向两端的耳环分别通过液压缸销轴与两个抱钩铰接，用于带动所述抱钩向外张开或向内收回；
10.所述基架横向两端的下部设置通过支轮销轴安装有支轮，用于在搭载载荷时，对载荷进行径向限位。
11.上述方案的基础上，进一步的，所述抱钩钩体的钩面为圆心在抱钩销轴轴线上的弧面。
12.上述方案的基础上，进一步的，所述限位组件包括四个限位块，在所述基架纵向相对的两个内表面上，所述抱钩的外侧各设置一个限位块，用于所述抱钩向外张开角度的限位；
13.在所述基架纵向相对的两个内表面上，所述抱钩的内侧也各设置一个限位块，用于所述抱钩向内收回角度的限位。
14.上述方案的基础上，进一步的，位于所述抱钩内侧的两个限位块与抱钩相对的端面具有平面段和向内倾斜的斜面段，当所述抱钩向内收回时，沿着斜面段向内收回至与平面端抵触的位置，使所述抱钩夹紧在与之对应的内侧的两个限位块之间。
15.上述方案的基础上，进一步的，所述搭载机构包括：箍带、支梁和定位销；
16.所述箍带用于环抱并锁紧载荷，两个所述箍带沿载荷的轴向并列设置；
17.两个所述箍带顶部通过两个并列设置的支梁相连，当所述抱钩收回到位时，两个所述抱钩的钩体分别钩住两个所述支梁。
18.上述方案的基础上，进一步的，所述抱钩钩体向前延伸有上表面为齿形的连接段，所述支梁底面为与所述钩体表面配合的齿形和弧面。
19.上述方案的基础上，进一步的，所述箍带内圆周面上设置有橡胶垫。
20.上述方案的基础上，进一步的，所述箍带内圆周面的设定位置处设置有定位销，所述载荷上具有与所述定位销配合的定位孔。
21.上述方案的基础上，进一步的，所述箍带包括：转接箍带和锁紧箍带；
22.所述转接箍带和锁紧箍带均为半圆形结构，两个转接箍带之间通过两个并列设置的支梁相连；转接箍带的一端通过销轴与锁紧箍带销接，另一端在搭载载荷后通过紧固件与锁紧箍带固接。
23.上述方案的基础上，进一步的，每个所述支梁纵向两端的上端面均固定有缓冲块。
24.有益效果：
25.(1)本发明的水下搭载释放装置，能够重复搭载与释放载荷，且装载便捷以及能够实现载荷的低噪声释放。
26.(2)本发明的水下搭载释放装置中抱钩下部钩体的钩面为弧面，且该弧面的圆心位于抱钩销轴的中心线上，由此搭载载荷时，可使抱钩受力始终指向回转重心即抱钩销轴中心，避免产生转矩，改善液压缸受力。
27.(3)抱钩的钩体上表面的前端为齿形，支梁底面为与构体表面配合的齿形，搭载载荷时可限制搭载机构相对释放机构的轴向位移。
28.(4)搭载状态下，抱钩通过内侧的限位块限位，避免产生摆动；同时限位块夹紧紧抱钩，还能够缓冲载荷带来的冲击，改善液压缸受力。
29.(5)在每个支梁纵向两端的上端面均固定有缓冲块，能够实现搭载载荷时释放机构与搭载机构之间的缓冲限位，保证搭载过程的安全。
30.(6)转接箍带内圆周面设置有定位销，载荷上具有与之配合的定位孔，由此在装载载荷时，能够对载荷进行定位。
附图说明
31.图1和图2为本发明的水下搭载释放装置的结构示意图；
32.图3和图4为释放机构的结构示意图；
33.图5为搭载机构的结构示意图；
34.图6为转接箍带组件的结构示意图。
35.其中：1-释放机构、2-搭载机构、3-基架、4-液压缸、5-抱钩、6-限位块、7-抱钩销轴、8-液压缸销轴、9-支轮销轴、10-支轮、11-转接箍带组件、12-缓冲块、13-定位销、14-橡胶垫、15-锁紧箍带、16-转接箍带、17-支梁、18-载荷。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的详细说明。
37.本实施例提供一种水下搭载释放装置，能够重复搭载与释放载荷，且能够实现载荷的低噪声释放。
38.如图1和图2所示，该水下搭载释放装置包括：释放机构1和搭载机构2；其中搭载机构2用于搭载载荷18；释放机构1用于搭载机构2的锁紧与释放。
39.如图3和图4所示，释放机构1包括：基架3、液压缸4、抱钩5、限位块6、抱钩销轴7、液压缸销轴8、支轮销轴9和支轮10；释放机构1通过基架3固定于uuv框架上；基架3为焊接结构，令基架3的纵向为与柱形载荷18轴向平行的方向，横向为水平面内与纵向垂直的方向；在基架3下方横向两侧各设置一个抱钩5，两个抱钩5沿基架3的纵向中轴线对称布置；抱钩5的上端通过抱钩销轴7与基架3销接，抱钩销轴7的轴向与柱形载荷18的轴向平行；即抱钩销轴7沿基座3的纵向设置，其轴向两端支撑在基座3上，抱钩5的上端与抱钩销轴7转动连接，使抱钩5能够绕抱钩销轴7的轴线转动。
40.在基架3内端面上，与每个抱钩5对应的位置设置一组限位件，用于抱钩5绕抱钩销轴7转动角度的限位；本例中，每组限位件包括四个限位块6，两两一组分别用于抱钩5向外张开角度的限位和向内收回角度的限位；具体的：在基架3纵向相对的两个内表面上，抱钩5的外侧各设置一个限位块6，限位块6的位置决定了抱钩5向外张开的角度，外侧的两个限位块6从抱钩5的纵向两端对其张开角度进行限位。同样的，在基架3纵向相对的两个内表面上，抱钩5的内侧各设置一个限位块6，限位块6的位置决定了抱钩5向内收回的角度，内侧的两个限位块6从抱钩5的纵向两端对其向内收回的角度进行限位。搭载状态下，
41.优选的，本例中，位于内侧的两个限位块6与抱钩5相对的端面具有平面段和向内倾斜的斜面段，当抱钩5向内收回时，沿着斜面段向内收回至与平面端抵触的位置，此时，抱钩5夹紧在与之对应的内侧的两个限位块6之间，通过两个限位块夹紧抱钩5(此时抱钩5纵向两端与对应侧的限位块6间隙配合)，由此能够使该装置处于搭载状态时，抱钩5通过限位块6限位，避免产生摆动，同时缓冲载荷带来的冲击，改善液压缸受力。
42.液压缸4轴向两端的耳环通过液压缸销轴8与抱钩5铰接；液压缸4的活塞杆缩回时，驱动抱钩5绕液压缸销轴8向内合拢至与内侧限位块6接触的位置，此时为搭载状态；液压缸4的活塞杆伸出时，驱动抱钩5绕液压缸销轴8向外张开至与外侧限位块6接触的位置，此时为释放状态。
43.液压缸4可以采用双伸出液压缸或单伸出液压缸；当采用双伸出液压缸时，其轴向两端的活塞轴分别通过液压缸销轴8与对应端的抱钩5铰接，液压缸4工作时，其两端的活塞轴同步伸缩，从而同步推动两个抱钩5同步张开或收回。当采用单伸出液压缸时，其活塞轴通过液压缸销轴8与一端的抱钩5铰接，缸体端通过液压缸销轴8与另一端的抱钩5铰接；液压缸4工作时，其活塞轴伸缩，带动与活塞轴相连的抱钩5张开或收回；当与活塞轴相连的抱钩5张开或收回到位(即与对应位置的限位块6接触)后，活塞轴不能移动，便会使缸体端相对活塞轴移动，进而带动与缸体端相连的抱钩5张开或收回到位。
44.基架3横向两端的下部设置有支轮安装架，支轮安装架上设置有支轮销轴9，支轮销轴9的轴向沿基座3的纵向；支轮10与支轮销轴9铰接，支轮10主要用于限制载荷18的径向位移。
45.抱钩5下部纵向两端均向内延伸有钩体，钩体的钩面(即构体的上表面)为圆心在抱钩销轴7中心线上的弧面，由此搭载载荷时，可使抱钩5受力始终指向回转重心即抱钩销轴7中心，避免产生转矩，改善液压缸4受力。
46.同时在抱钩5钩体向前延伸有上表面为齿形的连接段，用于和搭载机构2对应位置的齿形配合，搭载载荷时可限制搭载机构2的轴向位移。
47.如图5和图6所示，搭载机构2包括：转接箍带组件11、缓冲块12、定位销13、橡胶垫14和锁紧箍带15；
48.转接箍带组件11为焊接结构，包括：转接箍带16和支梁17；转接箍带16为半圆形的环形结构，两个转接箍带16之间通过两个并列设置的支梁17相连(焊接在一起)，具体的：两个支梁17对称焊接于转接箍带16上。两个支梁17与两个抱钩5一一对应，支梁17底面具有与对应抱钩5钩体上表面完全配合的齿形和弧面，搭载载荷时，抱钩5通过钩体钩住支梁17。
49.锁紧箍带15也为半圆形的环形结构，两个锁紧箍带15与两个转接箍带16一一对应；转接箍带16的一端通过销轴与锁紧箍带15销接，另一端通过螺钉与锁紧箍带15固接，锁紧箍带15与转接箍带16对接后形成完整的圆环形箍带，用于抱紧载荷18。锁紧箍带15和转接箍带16的内圆周面上均贴有橡胶垫14。搭载载荷18前，转接箍带16与锁紧箍带15螺钉连接端处于断开状态，使锁紧箍带15能够绕其与转接箍带16相连的销轴转动，打开箍带；搭载载荷18后，通过螺钉将转接箍带16与锁紧箍带15锁紧，进而通过箍带箍紧载荷18。
50.在每个支梁17纵向两端的上端面均固定有缓冲块12，用于搭载载荷时释放机构1与搭载机构2之间的缓冲限位。
51.此外，转接箍带16内圆周面的中部设置有定位销13，载荷18上具有与之配合的定位孔，由此在装载载荷18时，能够通过定位销13和定位孔的配合对载荷18定位。
52.该水下搭载释放装置的具体工作过程如下：
53.载荷装载18时：将搭载机构2安装至载荷18上(即通过搭载机构2的箍带箍紧载荷18)；然后控制液压缸4动作，伸出活塞杆，使两个抱钩5张开；顶升搭载有载荷18的搭载机构2至释放机构1正下方，使载荷18紧贴支轮10。然后控制液压缸4动作，收回活塞杆，使两个抱钩5合拢，通过钩体钩住支梁17，完成装载。
54.释放载荷18时，控制液压缸4动作，伸出活塞杆，使两个抱钩5张开，载荷18(包括搭载机构2)在重力作用下脱离释放机构1，完成释放。
55.该水下搭载释放装置可重复搭载与释放载荷，使用成本较低，具有装载便捷、搭载可靠以及释放噪声小等特点，可满足狭小安装空间内多种载荷搭载释放要求。
56.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：
1.一种水下搭载释放装置，其特征在于，包括：释放机构和搭载机构；所述搭载机构用于搭载水下载荷；所述释放机构用于搭载机构的锁紧与释放，包括：基架、液压缸、抱钩、限位组件和支轮；令基架的纵向为与载荷轴向平行的方向；所述基架底部横向两侧各设置一个抱钩，所述抱钩上端通过纵向设置的抱钩销轴与所述基架转动连接；所述抱钩下部纵向两端均向内延伸有钩体，用于钩住所述搭载机构；所述基架上对每个抱钩设置一组限位组件，用于所述抱钩绕抱钩销轴转动时向外张开角度的限位和向内收回角度的限位；当所述抱钩收回到位时，通过其钩体钩住所述搭载机构；所述液压缸轴向两端的耳环分别通过液压缸销轴与两个抱钩铰接，用于带动所述抱钩向外张开或向内收回；所述基架横向两端的下部设置通过支轮销轴安装有支轮，用于在搭载载荷时，对载荷进行径向限位。2.如权利要求1所述的水下搭载释放装置，其特征在于，所述抱钩钩体的钩面为圆心在抱钩销轴轴线上的弧面。3.如权利要求1或2所述的水下搭载释放装置，其特征在于，所述限位组件包括四个限位块，在所述基架纵向相对的两个内表面上，所述抱钩的外侧各设置一个限位块，用于所述抱钩向外张开角度的限位；在所述基架纵向相对的两个内表面上，所述抱钩的内侧也各设置一个限位块，用于所述抱钩向内收回角度的限位。4.如权利要求3所述的水下搭载释放装置，其特征在于，位于所述抱钩内侧的两个限位块与抱钩相对的端面具有平面段和向内倾斜的斜面段，当所述抱钩向内收回时，沿着斜面段向内收回至与平面端抵触的位置，使所述抱钩夹紧在与之对应的内侧的两个限位块之间。5.如权利要求1或2所述的水下搭载释放装置，其特征在于，所述搭载机构包括：箍带、支梁和定位销；所述箍带用于环抱并锁紧载荷，两个所述箍带沿载荷的轴向并列设置；两个所述箍带顶部通过两个并列设置的支梁相连，当所述抱钩收回到位时，两个所述抱钩的钩体分别钩住两个所述支梁。6.如权利要求5所述的水下搭载释放装置，其特征在于，所述抱钩钩体向前延伸有上表面为齿形的连接段，所述支梁底面为与所述钩体表面配合的齿形和弧面。7.如权利要求5所述的水下搭载释放装置，其特征在于，所述箍带内圆周面上设置有橡胶垫。8.如权利要求4所述的水下搭载释放装置，其特征在于，所述箍带内圆周面的设定位置处设置有定位销，所述载荷上具有与所述定位销配合的定位孔。9.如权利要求4所述的水下搭载释放装置，其特征在于，所述箍带包括：转接箍带和锁紧箍带；所述转接箍带和锁紧箍带均为半圆形结构，两个转接箍带之间通过两个并列设置的支
梁相连；转接箍带的一端通过销轴与锁紧箍带销接，另一端在搭载载荷后通过紧固件与锁紧箍带固接。10.如权利要求4所述的水下搭载释放装置，其特征在于，每个所述支梁纵向两端的上端面均固定有缓冲块。

技术总结
本发明提供一种水下搭载释放装置，能够重复搭载与释放载荷，且装载便捷以及能够实现载荷的低噪声释放。包括：释放机构和搭载机构；搭载机构用于搭载水下载荷；释放机构包括：基架、液压缸、抱钩、限位组件和支轮；基架底部横向两侧各设置一个抱钩，抱钩上端通过抱钩销轴与基架转动连接；抱钩下部纵向两端均向内延伸有钩体，用于钩住搭载机构；基架上对每个抱钩设置一组限位组件，用于抱钩绕抱钩销轴转动时向外张开角度的限位和向内收回角度的限位；当抱钩收回到位时，通过其钩体钩住搭载机构；液压缸用于带动抱钩向外张开或向内收回；基架横向两端的下部设置通过支轮销轴安装有支轮，用于在搭载载荷时，对载荷进行径向限位。对载荷进行径向限位。对载荷进行径向限位。


技术研发人员：张亮 陈玉龙 裴仁俊 鲁鹏 胡测
受保护的技术使用者：宜昌测试技术研究所
技术研发日：2022.11.16
技术公布日：2023/5/30