系缆连接节及水下作业装置的制作方法

1.本技术涉及潜水器技术领域，尤其涉及一种系缆连接节及水下作业装置。


背景技术：

2.目前，水下机器人在大多数的海上应用时，是通过系缆连接水下机器人进行供电与通信。中小型水下机器人的布放是通过直接采用人工或者使用小型吊机进行布放。大型水下机器人的布放与回收是通过在船甲板上的吊机进行布放，通过脐带缆连接水下机器人进行布放，通常在水下机器人上需要设计连接节进行脐带缆和水下机器人的连接，连接节装置是顺利布放水下机器人的关键元件，目前连接节大多是直接将水下机器人和脐带缆进行连接，通过子弹头和布放回收设备进行操作。在海况较为复杂的情况，连接节不能满足脐带缆的折弯半径，不仅会造成脐带缆的扭曲，严重的会造成脐带缆破裂、通信中断，而且不易实现对水下机器人阻力方向的调节，影响水下机器人的操控性能。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种系缆连接节及水下作业装置，该系缆连接节可以有效防止脐带缆过渡扭曲弯折情况，保证脐带缆的通信功能，同时易于实现对水下机器人阻力方向的调节，提高水下机器人的操控性能。
4.为此，第一方面，本技术实施例提供了一种系缆连接节，用于连接水下机器人和脐带缆，所述水下机器人具有安装平面；所述系缆连接节包括：基座组件，设置于所述水下机器人的所述安装平面上，所述基座组件具有垂直于所述安装平面的第一中心线；以及旋转组件，包括旋转部和承重头，所述旋转部与所述基座组件关于所述第一中心线可转动连接，所述旋转部具有与所述安装平面平行设置的第二中心线，所述承重头与所述旋转部关于所述第二中心线可转动连接，所述承重头沿自身轴向设置有供所述脐带缆穿过的导向孔，所述承重头用于固定所述脐带缆。
5.在一种可能的实现方式中，所述基座组件的内部设置有环形槽，所述旋转部包括旋转支座以及设置于所述旋转支座上的安装架，所述旋转支座可转动设置于所述环形槽内。
6.在一种可能的实现方式中，所述基座组件包括底座以及与所述底座连接的压盖，所述底座与所述压盖之间形成所述环形槽。
7.在一种可能的实现方式中，所述旋转支座远离所述安装架的一侧可转动设置有第一滚动柱，所述第一滚动柱与所述底座抵接。
8.在一种可能的实现方式中，所述旋转支座的外周侧可转动设置有第二滚动柱，所述第二滚动柱与所述环形槽的内侧壁抵接。
9.在一种可能的实现方式中，所述旋转支座上设置有旋转挡块，所述压盖上设置有限位挡块，所述限位挡块用于抵接所述旋转挡块相对设置的两侧。
10.在一种可能的实现方式中，所述底座上设置有圆形孔，所述旋转支座上设置有与
所述圆形孔连通的活动孔，所述活动孔的延伸方向与所述第二中心线互相垂直。
11.在一种可能的实现方式中，所述安装架设置有两个，两个所述安装架分别设置于所述活动孔的两侧，两个安装架上分别设置有销轴；所述承重头朝向所述基座组件的一端设置有耳板，所述耳板与所述销轴可转动连接，所述耳板的两侧分别设置有用于抵接所述旋转支座的限位部。
12.在一种可能的实现方式中，所述导向孔的邻近所述基座组件的一端设置有逐渐变大的扩口部。
13.第二方面，本技术实施例提供了一种水下作业装置，包括：水下机器人，具有安装平面；脐带缆，所述脐带缆的一端与所述水下机器人连接；以及如前所述的系缆连接节，所述系缆连接节的基座组件设置于所述水下机器人的所述安装平面上。
14.根据本技术实施例提供的系缆连接节及水下作业装置，该系缆连接节通过基座组件固定在水下机器人上，承重头固定脐带缆并与旋转部关于第二中心线可转动，可以有效防止脐带缆过渡弯折的情况，旋转部与基座组件关于第一中心线可转动，可以有效防止脐带缆过渡扭曲的情况，进而保证的使用寿命，保证脐带缆的通信功能，同时脐带缆在水下机器人工作过程中可以更好的适应水下机器人的工作姿态，减少水下机器人运动时受到的阻力，易于实现对水下机器人阻力方向的调节，提高水下机器人的操控性能。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。
16.图1示出本技术实施例提供的一种系缆连接节的立体结构示意图；图2示出本技术实施例提供的一种系缆连接节的平面结构示意图；图3示出本技术实施例提供的一种系缆连接节另一角度的立体结构示意图；图4示出本技术实施例提供的一种基座组件的立体结构示意图；图5示出本技术实施例提供的一种旋转组件和摩擦环的立体结构示意图；图6示出本技术实施例提供的一种旋转组件的立体结构示意图。
17.附图标记说明：1、基座组件；11、第一中心线；12、环形槽；13、底座；131、圆形孔；14、压盖；141、限位挡块；15、摩擦环；2、旋转组件；21、旋转部；211、第二中心线；212、旋转支座；2121、活动孔；213、安装架；2131、销轴；2132、限位板；2133、限位槽；214、第一滚动柱；215、第二滚动柱；216、旋转挡块；22、承重头；221、导向孔；2211、扩口部；222、耳板；2221、限位部。
具体实施方式
18.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。
19.图1示出本技术实施例提供的一种系缆连接节的立体结构示意图；图2示出本技术实施例提供的一种系缆连接节的平面结构示意图；图3示出本技术实施例提供的一种系缆连接节另一角度的立体结构示意图；图4示出本技术实施例提供的一种基座组件的立体结构示意图；图5示出本技术实施例提供的一种旋转组件和摩擦环的立体结构示意图；图6示出本技术实施例提供的一种旋转组件的立体结构示意图。
20.如图1至图6所示，本技术实施例提供一种系缆连接节，用于连接水下机器人和脐带缆，水下机器人具有安装平面；系缆连接节包括：基座组件1和旋转组件2，其中：基座组件1设置于水下机器人的安装平面上，基座组件1具有垂直于安装平面的第一中心线11。
21.旋转组件2包括旋转部21和承重头22，旋转部21与基座组件1关于第一中心线11可转动连接，旋转部21具有与安装平面平行设置的第二中心线211，承重头22与旋转部21关于第二中心线211可转动连接，承重头22沿自身轴向设置有供脐带缆穿过的导向孔221，承重头22用于固定脐带缆。
22.本技术中，通过基座组件1固定在水下机器人上，承重头22固定脐带缆并与旋转部21关于第二中心线211可转动，可以有效防止脐带缆过渡弯折的情况，旋转部21与基座组件1关于第一中心线11可转动，可以有效防止脐带缆过渡扭曲的情况，进而保证的使用寿命，保证脐带缆的通信功能，同时脐带缆在水下机器人工作过程中可以更好的适应水下机器人的工作姿态，减少水下机器人运动时受到的阻力，易于实现对水下机器人阻力方向的调节，提高水下机器人的操控性能。
23.具体的，脐带缆与水下机器人连接，起到供电和通信的作用，同时脐带缆还起到一定的牵引作用，所以要在水下机器人上设置系缆连接节，连接节的基座组件1与水下机器人固定连接，承重头22与脐带缆固定连接，从而保证脐带缆可以承受较大的拉力，避免脐带缆与水下机器人的连接处断开。现有的水下机器人上直接安装承重头22，脐带缆穿过承重头22与水下机器人连接，承重头22与脐带缆在胶粘固定，虽然保证了脐带缆的抗拉伸性能，但是水下机器人在水下旋转和移动时，脐带缆容易发生扭曲和弯折，从而造成脐带缆过早破裂，影响使用寿命，而且因为脐带缆与承重头22固定连接，承重头22随水下机器人一起旋转或者移动，使得水下机器人在移动时受到较大阻力，影响水下机器人操控性能。
24.在一些实施例中，基座组件1的内部设置有环形槽12，旋转部21包括旋转支座212以及设置于旋转支座212上的安装架213，旋转支座212可转动设置于环形槽12内。
25.本技术中，旋转支座212可转动设置于环形槽12内，实现旋转部21与基座组件1围绕第一中心线11转动，同时可以对旋转支座212进行限位，结构简单，而且可以将中部的区域空出来供脐带缆与水下机器人进行连接。可选的，旋转支座212还可以通过环形导轨实现可转动连接。
26.在一些实施例中，基座组件1包括底座13以及与底座13连接的压盖14，底座13与压盖14之间形成环形槽12。
27.本技术中，底座13和压盖14扣装在一起，然后通过螺栓进行固定，方便对基座组件1和旋转支座212进行装配。
28.在一些实施例中，基座组件1还包括设置于环形槽12内的摩擦环15，摩擦环15与旋转支座212抵接，不仅可以填充旋转支座212与环形槽12之间的间隙，而且还可以减少摩擦力，减少旋转支座与基座组件1之间的互相磨损。
29.在一些实施例中，旋转支座212远离安装架213的一侧可转动设置有第一滚动柱214，第一滚动柱214与底座13抵接。
30.本技术中，第一滚动柱214围绕第一中心线11设置有多个，通过多个第一滚动柱214与底座13抵接，用滚动代替直接摩擦，第一滚动柱214沿旋转底座13的径向设置，减少摩擦组件的同时还起到导向的作用。
31.在一些实施例中，旋转支座212的外周侧可转动设置有第二滚动柱215，第二滚动柱215与环形槽12的内侧壁抵接。
32.本技术中，旋转支座212的外周侧通过第二滚动柱215与环形槽12抵接，进一步减少旋转支座212与环形槽12之间的摩擦力，而且可以对旋转支座212进行限位，避免旋转支座212在环形槽12内晃动。
33.在一些实施例中，旋转支座212上设置有旋转挡块216，压盖14上设置有限位挡块141，限位挡块141用于抵接旋转挡块216相对设置的两侧。
34.本技术中，旋转支座212沿顺时针方向旋转一定角度后，旋转挡块216与限位挡块141的一侧抵接，从而对旋转支座212进行限位，旋转支座212沿逆时针方向旋转一定角度后，旋转挡块216与限位挡块141的另一侧抵接，从而对旋转支座212进行限位，使得旋转支座212在一定角度范围内可转动，避免脐带缆发生过度扭曲的情况。
35.具体的，旋转支座212可以在10
°‑
350
°
之间进行旋转运动。
36.在一些实施例中，底座13上设置有圆形孔131，旋转支座212上设置有与圆形孔131连通的活动孔2121，活动孔2121的延伸方向与第二中心线211互相垂直。
37.本技术中，脐带缆通过活动孔2121和圆形孔131与水下机器人连接，活动孔2121为条形结构，而且活动孔2121的延伸方向与第二中心线211互相垂直，方便脐带缆在活动孔2121处弯折。具体的，脐带缆在承重头22和水下机器人之间的部分可以选择柔性的材质，以满足其弯折扭曲性能，脐带缆与承重头22固定连接，相当于脐带缆在承重头22和水下机器人之间的这一段不承受拉力，所以将此段设置成特殊的材质，脐带缆的其余部分由于需要承受拉力，所以采用较硬的材质，但是采用较硬材质的脐带缆部分不会发生扭曲和弯折，所以也可以保证其使用寿命。
38.在一些实施例中，两个安装架213分别设置于活动孔2121的两侧，两个安装架213上分别设置有销轴2131；承重头22朝向基座组件1的一端设置有耳板222，耳板222与销轴2131可转动连接，耳板222的两侧分别设置有用于抵接旋转支座212的限位部2221。
39.本技术中，耳板222通过销轴2131与基座组件1可转动连接，耳板222的两侧分别设置有限位部2221，使得承重头22可以在一定的角度范围内旋转，具体的，承重头22可以在
±
60
°
范围内旋转。
40.具体的，安装架213上设置有限位板2132，限位板2132与安装架213通过螺栓固定，销轴2131的一侧设置有限位槽2133，限位板2132部分卡入限位槽2133内，既可以对销轴2131沿长度方向进行限位，又可以方向销轴2131转动，节省空间。
41.在一些实施例中，导向孔221的邻近基座组件1的一端设置有逐渐变大的扩口部
2211。
42.本技术中，脐带缆在承重头22和水下机器人之间的部分在承重头22围绕第二中心线211转动时，会变成圆弧状，扩口部2211为脐带缆的弯折提供空间，使得脐带缆具有较大的弯曲半径，从而保证脐带缆在工作过程中满足折弯半径，避免脐带缆直角折弯的情况。
43.该系缆连接节通过基座组件1固定在水下机器人上，承重头22固定脐带缆并与旋转部21关于第二中心线211可转动，可以有效防止脐带缆过渡弯折的情况，旋转部21与基座组件1关于第一中心线11可转动，可以有效防止脐带缆过渡扭曲的情况，进而保证的使用寿命，保证脐带缆的通信功能，同时脐带缆在水下机器人工作过程中可以更好的适应水下机器人的工作姿态，减少水下机器人运动时受到的阻力，易于实现对水下机器人阻力方向的调节，提高水下机器人的操控性能。
44.本技术实施例提供了一种水下机器人装置，包括：水下机器人，具有安装平面；脐带缆，脐带缆的一端与水下机器人连接；以及上述的系缆连接节，系缆连接节的基座组件1设置于水下机器人的安装平面上。
45.具体的，本技术中水下机器人为大型水下机器人，具有较大自重，承重头22上设置有卡接头，可与快速卡装件实现快速拆装，在对水下机器人进行下放时，通过吊机的自由端连接承重头22，然后将水下机器人下放到所需深度，然后吊机的自由端与承重头22分离，后期通过脐带缆与水下机器人进行连接，脐带缆本身也会承受一定的拉力，后期在对水下机器人进行回收时，将吊机的自由端沿脐带缆下放至与承重头22的卡接头卡接，然后通过吊机对水下机器人进行回收。
46.应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
47.应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在
……
上”、“在
……
以上”和“在
……
之上”，以使得“在
……
上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在
……
以上”或者“在
……
之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层（即，直接处于某物上）的含义。
48.此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向（旋转90度或者处于其他取向上），并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。
49.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。
50.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1. 一种系缆连接节，用于连接水下机器人和脐带缆，所述水下机器人具有安装平面；其特征在于，所述系缆连接节包括：基座组件（1），设置于所述水下机器人的所述安装平面上，所述基座组件（1）具有垂直于所述安装平面的第一中心线（11）；以及旋转组件（2），包括旋转部（21）和承重头（22），所述旋转部（21）与所述基座组件（1）关于所述第一中心线（11）可转动连接，所述旋转部（21）具有与所述安装平面平行设置的第二中心线（211），所述承重头（22）与所述旋转部（21）关于所述第二中心线（211）可转动连接，所述承重头（22）沿自身轴向设置有供所述脐带缆穿过的导向孔（221），所述承重头（22）用于固定所述脐带缆。2.根据权利要求1所述的系缆连接节，其特征在于，所述基座组件（1）的内部设置有环形槽（12），所述旋转部（21）包括旋转支座（212）以及设置于所述旋转支座（212）上的安装架（213），所述旋转支座（212）可转动设置于所述环形槽（12）内。3.根据权利要求2所述的系缆连接节，其特征在于，所述基座组件（1）包括底座（13）以及与所述底座（13）连接的压盖（14），所述底座（13）与所述压盖（14）之间形成所述环形槽（12）。4.根据权利要求3所述的系缆连接节，其特征在于，所述旋转支座（212）远离所述安装架（213）的一侧可转动设置有第一滚动柱（214），所述第一滚动柱（214）与所述底座（13）抵接。5.根据权利要求2所述的系缆连接节，其特征在于，所述旋转支座（212）的外周侧可转动设置有第二滚动柱（215），所述第二滚动柱（215）与所述环形槽（12）的内侧壁抵接。6.根据权利要求3所述的系缆连接节，其特征在于，所述旋转支座（212）上设置有旋转挡块（216），所述压盖（14）上设置有限位挡块（141），所述限位挡块（141）用于抵接所述旋转挡块（216）相对设置的两侧。7.根据权利要求3所述的系缆连接节，其特征在于，所述底座（13）上设置有圆形孔（131），所述旋转支座（212）上设置有与所述圆形孔（131）连通的活动孔（2121），所述活动孔（2121）的延伸方向与所述第二中心线（211）互相垂直。8.根据权利要求7所述的系缆连接节，其特征在于，所述安装架（213）设置有两个，两个所述安装架（213）分别设置于所述活动孔（2121）的两侧，两个安装架（213）上分别设置有销轴（2131）；所述承重头（22）朝向所述基座组件（1）的一端设置有耳板（222），所述耳板（222）与所述销轴（2131）可转动连接，所述耳板（222）的两侧分别设置有用于抵接所述旋转支座（212）的限位部（2221）。9.根据权利要求1所述的系缆连接节，其特征在于，所述导向孔（221）的邻近所述基座组件（1）的一端设置有逐渐变大的扩口部（2211）。10.一种水下作业装置，其特征在于，包括：水下机器人，具有安装平面；脐带缆，所述脐带缆的一端与所述水下机器人连接；以及如权利要求1至9任一项所述的系缆连接节，所述系缆连接节的基座组件（1）设置于所述水下机器人的所述安装平面上。

技术总结
本申请涉及潜水器技术领域，尤其涉及一种系缆连接节及水下作业装置，该系缆连接节用于连接水下机器人和脐带缆，水下机器人具有安装平面；系缆连接节包括基座组件和旋转组件，基座组件设置于水下机器人的安装平面上，基座组件具有垂直于安装平面的第一中心线；旋转组件包括旋转部和承重头，旋转部与基座组件关于第一中心线可转动连接，旋转部具有与安装平面平行设置的第二中心线，承重头与旋转部关于第二中心线可转动连接，承重头沿自身轴向设置有供脐带缆穿过的导向孔，承重头用于固定脐带缆，该系缆连接节可以有效防止脐带缆过渡扭曲弯折情况，保证脐带缆的通信功能，同时易于实现对水下机器人阻力方向的调节，提高水下机器人的操控性能。的操控性能。的操控性能。


技术研发人员：魏建仓 李立成 彭教慧 宋丁 侴华强 边润瀛
受保护的技术使用者：深之蓝海洋科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/5/4