CN106985984A - 一种水面横向稳定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水面横向稳定装置，属于水面平衡领域，包括主浮体、平衡浮体、连接臂、限位机构及转向机构；平衡浮体一侧呈锥状并迎向水流；连接臂的两端分别与主浮体及平衡浮体铰接；限位机构两端分别与左右连接臂铰接；转向机构包括第一转向机构和第二转向机构，第一转向机构控制平衡浮体横向于水流移动并超出主浮体外，第二转向机构控制平衡浮体的锥状侧始终迎向水流。该结构能够利用平衡浮体的横向移动，并横向伸出主浮体外，以增加主浮体在水面的稳定性，此外，该平衡浮体可以采用梭形结构，使其锥状侧始终迎向水流，进而减小水阻。

Description

一种水面横向稳定装置
技术领域
本发明涉及一种水面横向稳定装置，属于水面平衡领域。
背景技术
本发明涉及一种水上清污机器人横向稳定装置，特别涉及一种提高水上清污机器人横向稳定性、横向抗倾覆能力的稳定装置，应用于江河、湖泊、近海、水电站、水库等水面污物打捞的清污机器人或清污船上。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种水面横向稳定装置，保证船体等浮体在水面的横向稳定性、提高浮体横向抗倾覆能力。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的一种水面横向稳定装置，包括主浮体、平衡浮体、连接臂及转向机构；平衡浮体一侧呈锥状并迎向水流；连接臂的两端分别与主浮体及平衡浮体铰接；转向机构包括第一转向机构和第二转向机构，第一转向机构控制平衡浮体横向于水流移动并超出主浮体外，第二转向机构控制平衡浮体的锥状侧始终迎向水流。该结构能够利用平衡浮体的横向移动，并横向伸出主浮体外，以增加主浮体在水面的稳定性，此外，该平衡浮体可以采用梭形结构，使其锥状侧始终迎向水流，进而减小水阻。
进一步，第一转向机构设于主浮体上并用于控制连接臂的转动动作，第二转向机构设于连接臂上设有并用于控制连接臂与平衡浮体的转动。该结构的转动机构可独立转动，其转向机构可通过电机等驱动机构控制，实现对第一转动机构和第二转动机构的转动控制。
进一步，所述第一转向机构包括第一转动臂、第一伸缩杆、第一杆座、及第一转动座；连接臂铰接到第一转动座上，第一转动座固定于主浮体上，第一伸缩杆通过第一杆座连接到主浮体上，第一转动臂与连接臂固定，第一伸缩杆通过第一转动臂控制连接臂的转动。该结构通过转动臂的设计，使其转动由力臂控制，增加控制力臂，减少转动控制难度，适用于大型水面浮体的平衡控制。
进一步，所述第二转向机构包括第二杆座、第二转动臂、及第二伸缩杆，第二转动臂一端与平衡浮体固定连接、另一端与第二伸缩杆铰接，第二伸缩杆通过第二杆座与连接臂活动连接。
进一步，所述转向机构分别包括伸缩杆及转动臂，伸缩杆的一端与连接臂或主浮体铰接、另一端与转动臂铰接，转动臂与平衡浮体或连接臂相对固定，伸缩杆通过转动臂控制连接臂或平衡浮体的转动。该结构通过转动臂的设计，延长控制力臂，降低转动控制难度，降低转动机构的使用要求。
进一步，在主浮体四周设有多个平衡浮体，各平衡浮体分别通过一个连接臂连接到主浮体上，且各平衡浮体分别对应有一转向机构。
进一步，所述平衡浮体呈梭形；连接臂相对于主浮体或平衡浮体的转动角度为0-90度。
进一步，还包括限位机构，限位机构包括分别第一限位座、第二限位座及限位杆，第一限位座及第二限位座分别固定在任意两个相邻的连接臂上，限位杆一端与第一限位座铰接、另一端与第二限位座通过限位槽连接，限位杆可相对于第二限位座转动和滑动；当一个连接臂收拢时，该连接臂通过限位杆支撑其另一连接臂使其无法收拢。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、通过本发明水上清污机器人横向稳定装置能很大程度的提高水面智能清污机器人或清污船的横向稳定性、横向抗倾覆能力，以便水面智能清污机器人或清污船安全运行；
2、利用平衡浮箱的浮力与重力关系巧妙的提高清污机器人或清污船的稳定性、抗倾覆能力；通过二组转向机构实现平衡浮箱在0-90度的角度范围内的转动控制。
附图说明
图1是展开状态下的水面横向稳定装置的结构图；
图2是左侧卸料或靠岸时的水面横向稳定装置的结构图；
图3是右侧卸料或靠岸时的水面横向稳定装置的结构图；
图4是第二转向机构结构图；
图5是第一转向机构结构图。
图中标记：1-主浮体，2-平衡浮体，3-连接臂，4-第一转向机构，41-第一杆座，42-第一转动座，43-第一驱动器，44-第一伸缩杆， 45-第一转动臂，5-第二转向机构， 51-第二杆座，52-第二驱动器，53-第二伸缩杆，54-第二转动臂，6-限位机构， 61-第一限位座，62-限位杆，63-第二限位座，64-限位槽。
具体实施方式
如图1-5所示，本发明的一种水面横向稳定装置，包括主浮体1、平衡浮体2、连接臂3、限位机构6及转向机构；转向机构包括第一转向机构4和第二转向机构5。第一转向机构4设于主浮体1上并用于控制连接臂3的转动动作，第二转向机构5设于连接臂3上设有并用于控制连接臂3与平衡浮体2的转动。
第一转向机构4包括第一杆座41、第一转动座42、第一驱动器43、第一伸缩杆44、第一转动臂45，第一杆座41及第一转动座42固定在主浮体1的侧面，连接臂3与第一转动座42铰接，且第一转动臂45与连接臂3固定连接，第一伸缩杆44铰接于第一杆座41和第一转动臂45之间；第一伸缩杆44通过第一转动臂45控制连接臂3的转动。
第二转向机构5包括第二杆座51、第二转动臂54、和第二伸缩杆53，第二转动臂54的一端与平衡浮体2固定连接、另一端与第二伸缩杆53铰接，第二伸缩杆53通过第二杆座51与连接臂3活动连接，第二伸缩杆53通过第二转动臂54控制平衡浮体2的转动。
平衡浮体2一侧呈锥状并迎向水流；连接臂3的两端分别与主浮体1及平衡浮体2铰接；第一转向机构4控制平衡浮体2横向于水流移动并超出主浮体1外，第二转向机构5控制平衡浮体2的锥状侧始终迎向水流。
在主浮体1四周设有多个平衡浮体2，各平衡浮体2分别通过一个连接臂3连接到主浮体1上，且各平衡浮体2分别对应有一转向机构。平衡浮体2呈梭形；连接臂3相对于主浮体1或平衡浮体2的转动角度为0-90度。
限位机构6包括第一限位座61、限位杆62、及第二限位座63，限位杆62的一端设有沿其轴向布置的限位槽64。如图1-3所示，第一限位座61固定在左侧的连接臂3，第二限位座63固定在右侧的连接臂上，限位杆62的一端与第一限位座61铰接、另一端通过限位槽64连接第二限位座63，第二限位座6可沿限位槽64滑动和转动，连接臂支撑于左侧和右侧的连接臂之间使左侧和右侧的连接臂无法同时收拢。
本发明在有图1的展开状态收拢至图2左侧卸料或靠岸状态时，首先第一伸缩杆（左侧）44伸长，带动连接臂（左侧）3横向于水流转动，并使平衡浮体（左侧）2收入浮体的横向内侧、带动其限位杆62的移动，同时，第二伸缩杆（左侧）53伸长，带动平衡浮体（左侧）2转动相对于连接臂（左侧）3转动90度，使平衡浮体（左侧）2的锥状侧始终迎向水流，第一伸缩杆（左侧）44和第二伸缩杆（左侧）53分别由第一驱动器（左侧）43和第二驱动器（左侧）52驱动，第一驱动器（左侧）43和第二驱动器（左侧）52可以是电动机及其配合的力传动机构，也可以是气动泵等机构。
本发明在有图1的展开状态收拢至图3右侧卸料或靠岸状态时，首先第一伸缩杆（右侧）44伸出，带动连接臂（右侧）3横向于水流转动，并使平衡浮体（右侧）2收入浮体内、带动限位杆62的移动，同时，第二伸缩杆（右侧）53伸出，带动平衡浮体（右侧）2转动相对于连接臂（右侧）3转动90度，使平衡浮体（右侧）2的锥状侧始终迎向水流，第一伸缩杆（右侧）44和第二伸缩杆（右侧）53分别由第一驱动器（右侧）43和第二驱动器（右侧）52驱动，第一驱动器（右侧）43和第二驱动器（右侧）52可以是电动机及其配合的力传动机构，也可以是气动泵等机构。
当左侧或者右侧的连接臂收拢至极限位置时，该连接臂通过限位杆支撑其另一侧的连接臂使其无法收拢。

Claims (8)

1.一种水面横向稳定装置，其特征在于，包括主浮体、平衡浮体、连接臂、及转向机构；平衡浮体一侧呈锥状并迎向水流；连接臂的两端分别与主浮体及平衡浮体铰接；转向机构包括第一转向机构和第二转向机构，第一转向机构控制平衡浮体横向于水流移动并超出主浮体外，第二转向机构控制平衡浮体的锥状侧始终迎向水流。
2.如权利要求1所述的水面横向稳定装置，其特征在于，第一转向机构设于主浮体上并用于控制连接臂的转动动作，第二转向机构设于连接臂上设有并用于控制连接臂与平衡浮体的转动。
3.如权利要求2所述的水面横向稳定装置，其特征在于，所述第一转向机构包括第一转动臂、第一伸缩杆、第一杆座、及第一转动座；连接臂铰接到第一转动座上，第一转动座固定于主浮体上，第一伸缩杆通过第一杆座连接到主浮体上，第一转动臂与连接臂固定，第一伸缩杆通过第一转动臂控制连接臂的转动。
4.如权利要求2所述的水面横向稳定装置，其特征在于，所述第二转向机构包括第二杆座、第二转动臂、及第二伸缩杆，第二转动臂一端与平衡浮体固定连接、另一端与第二伸缩杆铰接，第二伸缩杆通过第二杆座与连接臂活动连接。
5.如权利要求1所述的水面横向稳定装置，其特征在于，所述转向机构分别包括伸缩杆及转动臂，伸缩杆的一端与连接臂或主浮体铰接、另一端与及转动臂铰接，转动臂与平衡浮体或连接臂相对固定，伸缩杆通过转动臂控制连接臂或平衡浮体的转动。
6.如权利要求1所述的水面横向稳定装置，其特征在于，在主浮体四周设有多个平衡浮体，各平衡浮体分别通过一个连接臂连接到主浮体上，且各平衡浮体分别对应有一转向机构。
7.如权利要求1所述的水面横向稳定装置，其特征在于，所述平衡浮体呈梭形；连接臂相对于主浮体或平衡浮体的转动角度为0-90度。
8.如权利要求6所述的水面横向稳定装置，其特征在于，还包括限位机构，限位机构包括分别第一限位座、第二限位座及限位杆，第一限位座及第二限位座分别固定在任意两个相邻的连接臂上，限位杆一端与第一限位座铰接、另一端与第二限位座通过限位槽连接，限位杆可相对于第二限位座转动和滑动；当一个连接臂收拢时，该连接臂通过限位杆支撑其另一连接臂使其无法收拢。
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