專利名稱：回轉(zhuǎn)體模塊的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水下機器人技術(shù)，具體地說是一種適用于回轉(zhuǎn)體線型 水下機器人各模塊之間連接的回轉(zhuǎn)體模塊連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
水下機器人是一種在水下環(huán)境中作業(yè)的特種機器人，能夠替代人 類完成多種諸如水下調(diào)查、水下測量等水下作業(yè)任務(wù)，尤其是在水下 較惡劣的環(huán)境，更是發(fā)揮了極大的作用?；剞D(zhuǎn)體線型(流線型)的水 下機器人是水下機器人的一種，由多個回轉(zhuǎn)體模塊組合而成。由于水 下機器人的工作使命，所要完成的任務(wù)不同，模塊的多少和各自的功 能都不盡相同。為了保證使命任務(wù)的需求，人們希望在作業(yè)的現(xiàn)場就 能夠?qū)嵤┛焖?、便捷的功能轉(zhuǎn)換，同時也希望在不改動原結(jié)構(gòu)的條件 下實施功能擴展。這種通過不同功能模塊重新組合，構(gòu)成可適用于不 同使命任務(wù)的水下機器人的技術(shù)常稱之為模塊化可重組技術(shù)。對于回 轉(zhuǎn)體線型水下機器人的模塊化可重組技術(shù)，關(guān)鍵之一是組合的各個模 塊之間連接結(jié)構(gòu)的通用化，在連接重組的同時還必須保證水下機器人 外部線型不被破壞。因此，如何實現(xiàn)上述內(nèi)容已經(jīng)成為亟待解決的問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通用的回轉(zhuǎn)體模塊的連接結(jié)構(gòu)，可根 據(jù)使命任務(wù)的要求不同對組成的模塊進行更換或增減，同時保證回轉(zhuǎn) 體線型水下機器人整體線型不被破壞。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種通用的回轉(zhuǎn)體模塊的連接結(jié)構(gòu)， 保證回轉(zhuǎn)體線型水下機器人模塊更換或增減后的密封性。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
本發(fā)明包括用于連接回轉(zhuǎn)體模塊的連接環(huán)，位于連接環(huán)兩側(cè)的回
轉(zhuǎn)體模塊分別與其相抵接；在連接環(huán)的外表面開有第一環(huán)形槽，位于
連接環(huán)兩側(cè)的回轉(zhuǎn)體模塊內(nèi)壁分別開有與第一環(huán)形槽位置相對應(yīng)的 第二環(huán)形槽，第一、二環(huán)形槽內(nèi)容置有彈性擋圈，其抵接在第二環(huán)形
槽的內(nèi)壁上;連接環(huán)的一側(cè)沿與其軸線平行的水平面開有缺口，其內(nèi) 設(shè)有與連接環(huán)相連接的蓋板。
其中所述蓋板的形狀與缺口的形狀相同，并通過密封螺栓固接在連接環(huán)上；密封螺栓上開有第二環(huán)形密封槽，其內(nèi)設(shè)有第二o型密
封圈；所述缺口為彈性擋圈的拆裝操作空間，其與蓋板的形狀為圓柱 缺形；蓋板所在一側(cè)的連接環(huán)的外形與另一側(cè)相同，形成完整的圓柱 形；所述回轉(zhuǎn)體模塊內(nèi)壁上的第二環(huán)形槽，其軸向截面為梯形，其中 靠近連接環(huán)徑向中心線的梯形邊為斜邊，彈性擋圈抵接于該斜邊所在 斜面；所述連接環(huán)上還開有第一環(huán)形密封槽，其內(nèi)容置有第一0型密 封圈；第一O型密封圈與回轉(zhuǎn)體模塊的內(nèi)壁抵接密封；所述被連接的 回轉(zhuǎn)體模塊結(jié)構(gòu)尺寸相同，外殼為薄壁殼體，外部形狀為回轉(zhuǎn)表面， 可通過連接環(huán)連接多個結(jié)構(gòu)尺寸相同的回轉(zhuǎn)體模塊。 本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為
1. 本發(fā)明采用的是通用連接結(jié)構(gòu)，用于連接回轉(zhuǎn)體模塊的連接 環(huán)是通用部件，各個被連接的回轉(zhuǎn)體模塊與連接環(huán)連接的結(jié)構(gòu)和尺寸 完全相同，因此可以進行多種功能的重組。
2. 在連接環(huán)上所開設(shè)的缺口，便于彈性擋圈的拆裝，使各個回
轉(zhuǎn)體模塊能夠方便、快速地被重組。
3. 本發(fā)明采用彈性擋圈作為連接固定的部件，彈性擋圈擠壓在
回轉(zhuǎn)體模塊內(nèi)壁環(huán)形槽的斜邊所在的斜面上，產(chǎn)生的軸向分力可以使 回轉(zhuǎn)體模塊與連接環(huán)始終保持軸向壓緊。
4. 本發(fā)明的回轉(zhuǎn)體模塊被連接安裝后，對整體表面的回轉(zhuǎn)體線
型沒有影響，連接結(jié)構(gòu)簡單。
5. 蓋板通過帶有第二 0型密封圈的密封螺栓固裝在連接環(huán)上， 密封螺栓既用來固定蓋板，同時還是封堵連接環(huán)通氣口的密封部件。
6. 連接環(huán)外表面設(shè)置的第一 0型密封圈保證了連接環(huán)與回轉(zhuǎn)體 模塊內(nèi)壁之間的密封性。


圖l為本發(fā)明連接兩個回轉(zhuǎn)體模塊的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1中A—A的剖視圖； 圖3為圖1中B—B的剖視圖； 圖4為圖1的局部放大圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。
本發(fā)明作為可重組式回轉(zhuǎn)體線型水下機器人回轉(zhuǎn)體模塊的連接 結(jié)構(gòu)，如圖1所示。本實施例為用一個連接環(huán)連接兩個回轉(zhuǎn)體模塊， 包括用于連接第一、二回轉(zhuǎn)體模塊1、 5的連接環(huán)4,第一、二回轉(zhuǎn) 體模塊l、 5是被連接的對象，外部形狀為回轉(zhuǎn)表面。如圖1~2所示， 在連接環(huán)4的外表面開有兩個第一環(huán)形槽9,位于連接環(huán)4兩側(cè)的第一、二回轉(zhuǎn)體模塊l、 5內(nèi)壁分別開有與第一環(huán)形槽9位置相對應(yīng)的
第二環(huán)形槽IO,當?shù)谝?、二回轉(zhuǎn)體模塊l、 5與連接環(huán)4安裝到位后， 恰好第二環(huán)形槽10與連接環(huán)4上的第一環(huán)形槽9彼此對齊。彼此對 齊的第一、二環(huán)形槽9、 10內(nèi)容置有彈性擋圈2。彈性擋圈2為標準 孔用擋圈。第二環(huán)形槽10的軸向截面為梯形，其中靠近連接環(huán)4徑 向中心線的梯形邊為斜邊，彈性擋圈2抵接于該斜邊所在的斜面。連 接環(huán)4上還開有第一環(huán)形密封槽12，其內(nèi)容置有第一 0型密封圈3， 第一0型密封圈3的外徑與第一、二回轉(zhuǎn)體模塊l、 5的內(nèi)壁抵接密 封。如圖3 4所示，連接環(huán)4的一側(cè)沿與其軸線平行的水平面開有 缺口 11，其內(nèi)設(shè)有與連接環(huán)4相連接的蓋板6。蓋板6上開有通孔， 通過密封螺栓7固接在連接環(huán)4的螺孔內(nèi)。密封螺栓7上開有第二環(huán) 形密封槽13,其內(nèi)設(shè)有第二 0型密封圈8,其外徑與連接環(huán)4螺孔上 部的光孔表面抵接密封。缺口 11為彈性擋圈2的拆裝操作空間，其 與蓋板6的形狀相同，為圓柱缺形。蓋板6安裝到連接環(huán)4上后，使 得所在一側(cè)的連接環(huán)4的外形與另一側(cè)相同，呈現(xiàn)完整的圓柱形。連 接環(huán)4的另一側(cè)設(shè)有一凸臺，位于連接環(huán)4兩側(cè)的第一、二回轉(zhuǎn)體模 塊l、 5分別抵接于該凸臺和蓋板6上。第一、二0型密封圈3、 8均 為標準密封件。被連接的第一、二回轉(zhuǎn)體模塊l、 5結(jié)構(gòu)尺寸相同， 可通過連接環(huán)4連接多個結(jié)構(gòu)尺寸相同的回轉(zhuǎn)體模塊。如果增加一個 回轉(zhuǎn)體模塊，同時需要增加一個連接環(huán)4及上述其他部件。 本發(fā)明的工作原理為
回轉(zhuǎn)體線型的水下機器人由頭部、中部(多個)和尾部回轉(zhuǎn)體模 塊組合而成。
如圖l所示，第一、二回轉(zhuǎn)體模塊都是中部的回轉(zhuǎn)體模塊，但不 管是頭部、中部還是尾部模塊，它們的外殼多為薄壁殼體，外部形狀 均為回轉(zhuǎn)表面，與連接環(huán)4的連接結(jié)構(gòu)和尺寸都是相同的。
本實施例就第一回轉(zhuǎn)體模塊1與連接環(huán)4的裝配過程的說明，來 介紹本發(fā)明的工作原理。
首先，將第第一 0型密封圈3裝在連接環(huán)4的第一環(huán)形密封槽 12內(nèi)，再將彈性擋圈2裝入連接環(huán)4的第一環(huán)形槽9。由于彈性擋圈 2是孔用擋圈，具有沿徑向向外的彈力，需要用工具將彈性擋圈2約 東在連接環(huán)4的第一環(huán)形槽9內(nèi)，并使彈性擋圈2的外徑不大于連接 環(huán)4的外徑(即隱藏在連接環(huán)4的第一環(huán)形槽9內(nèi))。然后，將連接 環(huán)4與第一回轉(zhuǎn)體模塊1對中，并沿軸線安裝到位。此時連接環(huán)4上 的第一環(huán)形槽9恰好與第一回轉(zhuǎn)體模塊1內(nèi)壁上的第二環(huán)形槽10對 齊，松開工具，彈性擋圏2沿徑向向外擴張，直至彈性擋圈2的外徑與第一回轉(zhuǎn)體模塊1的第二環(huán)形槽10的斜面接觸，彈性擋圈2的擴
張受到約東。彈性擋圈2作用在第一回轉(zhuǎn)體模塊1的第二環(huán)形槽10 斜面上的水平分力，保證第一回轉(zhuǎn)體模塊1和連接環(huán)4沿軸向彼此壓 緊，此時第一0型密封圈3與第一回轉(zhuǎn)體模塊1的薄壁殼體內(nèi)表面緊 密貼合，實現(xiàn)第一回轉(zhuǎn)體模塊1與連接環(huán)4之配合面的水密功能(阻 止水從外部漏入)。安裝圓柱缺形蓋板6，當?shù)谝换剞D(zhuǎn)體模塊l和第 二回轉(zhuǎn)體模塊5均與連接環(huán)4按上述步驟安裝連接后，即可安裝蓋板 6。事先已將第二0型密封圈8安裝在密封螺栓7的第二環(huán)形密封槽 13內(nèi)，蓋板6就位后，密封螺栓7穿過蓋板孔，擰緊在連接環(huán)4上。 連接環(huán)4上的安裝密封螺栓的孔是用于其檢測和檢修的，密封螺栓7 除了用于固定蓋板6，同時和第二0型密封圈8與連接環(huán)4螺孔上部 的光孔構(gòu)成密封結(jié)構(gòu)。
由上述的安裝步驟可以看出，在連接環(huán)4下部沿著與其軸線相平 行的水平面開一個圓柱缺形缺口 11是非常重要的，可以便于彈性擋 圈2的拆裝。
為滿足回轉(zhuǎn)體線型的要求，適應(yīng)薄壁的殼體的特點，本發(fā)明釆用 的連接環(huán)的方法，結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，即保證了這些回轉(zhuǎn)體模塊彼 此連接后流線型不被破壞，還保證了整體的密封性能。
本發(fā)明還可應(yīng)用于其他領(lǐng)域中回轉(zhuǎn)體模塊的連接。
權(quán)利要求
1. 一種回轉(zhuǎn)體模塊的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于包括用于連接回轉(zhuǎn)體模塊的連接環(huán)(4)，位于連接環(huán)(4)兩側(cè)的回轉(zhuǎn)體模塊分別與其相抵接；在連接環(huán)(4)的外表面開有第一環(huán)形槽(9)，位于連接環(huán)(4)兩側(cè)的回轉(zhuǎn)體模塊內(nèi)壁分別開有與第一環(huán)形槽(9)位置相對應(yīng)的第二環(huán)形槽(10)，第一、二環(huán)形槽(9、10)內(nèi)容置有彈性擋圈(2)，其抵接在第二環(huán)形槽(10)的內(nèi)壁上；連接環(huán)(4)的一側(cè)沿與其軸線平行的水平面開有缺口(11)，其內(nèi)設(shè)有與連接環(huán)(4)相連接的蓋板(6)。
2. 按權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)體模塊的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述蓋板(6)的形狀與缺口 (11)的形狀相同，并通過密封螺栓(7) 固接在連接環(huán)(4 )上；密封螺栓(7 )上開有第二環(huán)形密封槽(13 )， 其內(nèi)設(shè)有第二0型密封圈(8)。
3. 按權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)體模塊的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述缺口 (11)為彈性擋圈(2)的拆裝操作空間，其與蓋板(6)的 形狀為圓柱缺形；蓋板(6)所在一側(cè)的連接環(huán)(4)的外形與另一側(cè) 相同，形成完整的圓柱形。
4. 按權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)體模塊的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述回轉(zhuǎn)體模塊內(nèi)壁上的第二環(huán)形槽(10),其軸向截面為梯形，其 中靠近連接環(huán)(4)徑向中心線的梯形邊為斜邊，彈性擋圈(2)抵接 于該斜邊所在斜面。
5. 按權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)體模塊的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述連接環(huán)(4)上還開有第一環(huán)形密封槽(12),其內(nèi)容置有第一O 型密封圈(3);第一O型密封圈(3)與回轉(zhuǎn)體模塊的內(nèi)壁抵接密封。
6. 按權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)體模塊的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述被連接的回轉(zhuǎn)體模塊結(jié)構(gòu)尺寸相同，外殼為薄壁殼體，外部形狀 為回轉(zhuǎn)表面，可通過連接環(huán)(4)連接多個結(jié)構(gòu)尺寸相同的回轉(zhuǎn)體模 塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及水下機器人技術(shù)，具體地說是一種適用于回轉(zhuǎn)體線型水下機器人各模塊之間連接的回轉(zhuǎn)體模塊連接結(jié)構(gòu)，包括用于連接回轉(zhuǎn)體模塊的連接環(huán)，位于連接環(huán)兩側(cè)的回轉(zhuǎn)體模塊分別與其相抵接；在連接環(huán)的外表面開有第一環(huán)形槽，位于連接環(huán)兩側(cè)的回轉(zhuǎn)體模塊內(nèi)壁分別開有與第一環(huán)形槽位置相對應(yīng)的第二環(huán)形槽，第一、二環(huán)形槽內(nèi)容置有彈性擋圈，其抵接在第二環(huán)形槽的內(nèi)壁上；連接環(huán)的一側(cè)沿與其軸線平行的水平面開有缺口，其內(nèi)設(shè)有與連接環(huán)相連接的蓋板。本發(fā)明用于連接回轉(zhuǎn)體模塊的連接環(huán)是通用部件，各個被連接的回轉(zhuǎn)體模塊與連接環(huán)連接的結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同，因此可以進行多種功能的重組，并能保證連接環(huán)與回轉(zhuǎn)體模塊內(nèi)壁之間的密封性。
文檔編號F16B21/00GK101435456SQ20071015828
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者康守權(quán) 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所