CN108313198B - 一种水下航行器模型敞水自航动力仪 - Google Patents
一种水下航行器模型敞水自航动力仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108313198B CN108313198B CN201711336541.1A CN201711336541A CN108313198B CN 108313198 B CN108313198 B CN 108313198B CN 201711336541 A CN201711336541 A CN 201711336541A CN 108313198 B CN108313198 B CN 108313198B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor
- transmission shaft
- watertight
- motor
- slip ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B71/00—Designing vessels; Predicting their performance
- B63B71/20—Designing vessels; Predicting their performance using towing tanks or model basins for designing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本发明属于水下航行器试验领域，具体涉及一种新型水下航行器模型敞水自航动力仪。本发明包括传感器、传感器保护套、轴承、传动轴、水密壳体、联轴器、电机、编码器、滑环套、滑环、水密接头。其中，传感器位于传感器保护套的内部，传感器的测试段伸出传感器保护套的外部，同时传感器同轴插入到传动轴的内部，传动轴的另一端与电机通过联轴器连接，传动轴与水密壳体之间设置有轴承支撑，编码器与电机同轴连接，滑环套固定在编码器上，滑环固定在滑环套的内部，水密接头与水密壳体连接，电机及滑环的控制线与水密接头相连。本发明将模型的自航仪与螺旋桨敞水动力仪合并为一台设备，使得功能多样化，有效提高系统集成度和测试精度。
Description
技术领域
本发明属于水下航行器试验领域，具体涉及一种新型水下航行器模型敞水自航动力仪。
背景技术
水下航行器模型自航试验的目的是测定模型在螺旋桨推进下的航行性能，自航试验是目前研究船体和螺旋桨相互影响最有效的方法。对于新设计的船舶来说，自航试验可用于预报实船能够达到的航速以及船体、主机和螺旋桨是否匹配。自航试验还可以对若干方案进行比较，从而选择较优的方案。
然而现有技术自航试验时，自航仪与螺旋桨敞水动力仪是分立的，因此结构复杂，存在试验设备水密性差、传动系统功率损耗引起的测试偏差较大等缺点。
因此研制一台高精度并可以兼顾敞水试验及自航试验的仪器设备，可以大幅提升研究潜艇、水下兵器等水下航行器的能力，对水下航行器的研制有着重要意义。
发明内容
本发明的目的是：提供一种精度高并可以兼顾敞水试验及自航试验的水下航行器模型敞水自航动力仪。
本发明的技术方案是：一种水下航行器模型敞水自航动力仪，其包括传感器1、传感器保护套2、轴承3、传动轴4、水密壳体7、联轴器8、电机9、编码器10、滑环套11、滑环12、水密接头13，传感器1位于传感器保护套2的内部，传感器1的测试段伸出传感器保护套2的外部，同时传感器1同轴插入到传动轴4的内部，传动轴4的另一端与电机9通过联轴器8连接，传动轴4与水密壳体7之间设置有轴承3支撑，编码器10与电机9同轴连接，滑环套11固定在编码器10上，滑环12固定在滑环套11的内部，传感器1的电源及信号线布置在中空的传动轴4及电机轴内部，并连接到滑环12的插头上，水密接头13与水密壳体7连接，电机9及滑环12的控制线与水密接头13相连，电机连接外部变频器。
传感器1与传动轴4之间设置有用于水密封的O型圈5。
传动轴4与水密壳体7之间设置有旋转密封件6。
采用回转体设计，水密外壳的外圆面与水下航行器模型内部回转体接口配合。
所述联轴器为弹性膜片联轴器。
本发明的技术效果是：本发明将模型的自航仪与螺旋桨敞水动力仪合并为一台设备，而设计的一种新型水下航行器模型敞水自航动力仪，具有优点如下：
1.功能多样化。
该仪器既可以单独在拖曳水池中进行螺旋桨的敞水试验，也可以放在水下航行器模型内部进行模型的自航试验。
2.测试精度高。
传感器设置在整个仪器的末端，作为螺旋桨的推进轴直接与桨模相连，直接测出桨模的推力与扭矩，避免了轴系与旋转密封的摩擦带来的误差，无需再对测试结果进行修正，提高了测试精度与试验效率。
3.尺寸小、重量轻，安装方便。
仪器外形尺寸小、重量轻，方便布置于水下航行器模型的内部，仪器采用回转体设计，利用仪器水密外壳的外圆面与模型内部回转体接口配合，使仪器与模型有良好的同轴度。
4.运行平稳、振动小。
仪器尾部为细长轴，在轴系与水密外壳之间，使用滚动轴承进行支撑，并在传动轴与电机轴之间采用弹性膜片联轴器连接，在水下耐腐蚀，且无噪声，运行平稳。
5.水密性好。
在最容易泄露的水密壳体与传动轴之间，采用了机械旋转密封，有效防止传动轴高速旋转时向仪器内部漏水。
附图说明
图1是本发明水下航行器模型敞水自航动力仪结构示意图。
具体实施方式
通过一个具体示例，对本发明作进一步详细说明。
请参阅图1，本发明水下航行器模型敞水自航动力仪由传感器1、传感器保护套2、轴承3、传动轴4、O型圈5、旋转密封件6、水密壳体7、联轴器8、电机9、编码器10、滑环套11、滑环12、水密接头13组成。其中，所述传感器1位于传感器保护套2的内部，传感器1的测试段(传感器轴)伸出传感器保护套2的外部，可连接桨模。同时传感器1另一端配合轴插入到传动轴4的内部，两者之间设置一组O型圈5，用于轴系内部的水密。所述传动轴4的另一端与电机9通过联轴器8连接，所述联轴器8为弹性膜片结构，在水下耐腐蚀，且无噪声，运行平稳。
另外，本发明仪器外形尺寸小、重量轻，方便布置于水下航行器模型的内部，仪器采用回转体设计，利用仪器水密外壳的外圆面与模型内部回转体接口配合，使仪器与模型有良好的同轴度。同时传动轴4为细长轴，其与水密壳体7之间设置有轴承3，由轴承3进行滚动支撑，保证传动轴的同心度。在最容易泄露的水密壳体与传动轴之间，采用旋转密封件6进行机械旋转密封，有效防止传动轴高速旋转时向仪器内部漏水。
所述编码器10与电机9同轴连接，滑环套11固定在编码器10上，滑环12固定在滑环套11的内部，保障线路的连通。所述传感器1的电源及信号线布置在中空的传动轴4及电机轴内部，并连接到滑环12的插头上，水密接头13与水密壳体7连接，电机9及滑环12的控制线与水密接头13相连。
实际工作过程时：
变频器、数据采集系统安装于拖车上，变频器控制线与仪器内部电机9相连，数据采集系统数据线与仪器内编码器10和传感器1相连，分别用于控制仪器转动与采集测试数据。一般在进行水下航行器的自航试验之前，需要进行该航行器模型的螺旋桨模型敞水试验。
敞水试验时，试验对象仅为桨模。为保证桨模前方流场的平稳，桨模需要在最前方直接与水流接触，因此敞水自航动力仪尾部朝前倒装，并将桨模安装于传感器1的轴上，用螺母将桨模固定压紧，然后在桨模前安装将军帽起整流作用并防止桨模松动。将动力仪尾部朝前，置于拖曳水池中开始试验，控制变频器让桨模达到指定转速，保持螺旋桨转速不变，通过数据采集系统采集桨模在不同航速下的推力与扭矩。
自航试验时，试验对象为水下航行器模型与桨模。将整个仪器安装于水下航行器模型内部，并保证仪器与水下航行器模型的同轴度，仪器的传感器轴从水下航行器模型尾部伸出，然后将桨模安装在传感器轴上，桨模即位于航行器模型的尾段。将航行器模型与桨模正向置于试验水池中，由拖车提供动力带动航行器运动，变频器控制仪器内部的电机旋转，带动桨模转动，调节变频器，获得试验需要转速，通过模型的数据采集系统采集航行器模型的航速与阻力，同时测得桨模的推力和扭矩，完成一次自航试验。改变模型航速与桨模转速，测得不同状态的试验数据，完成水下航行器模型的自航试验。
Claims (2)
1.一种水下航行器模型敞水自航动力仪，其特征在于，包括传感器(1)、传感器保护套(2)、轴承(3)、传动轴(4)、水密壳体(7)、联轴器(8)、电机(9)、编码器(10)、滑环套(11)、滑环(12)、水密接头(13)，传感器(1)位于传感器保护套(2)的内部，传感器(1)的测试段伸出传感器保护套(2)的外部，同时传感器(1)同轴插入到传动轴(4)的内部，传动轴(4)的另一端与电机(9)通过联轴器(8)连接，传动轴(4)与水密壳体(7)之间设置有轴承(3)支撑，编码器(10)与电机(9)同轴连接，滑环套(11)固定在编码器(10)上，滑环(12)固定在滑环套(11)的内部，传感器(1)的电源及信号线布置在中空的传动轴(4)及电机轴内部，并连接到滑环(12)的插头上，水密接头(13)与水密壳体(7)连接，电机(9)及滑环(12)的控制线与水密接头(13)相连，电机连接外部变频器，传感器(1)与传动轴(4)之间设置有用于水密封的O型圈(5)，传动轴(4)与水密壳体(7)之间设置有旋转密封件(6)，所述自航动力仪采用回转体设计，水密壳体(7)的外圆面与水下航行器模型内部回转体接口配合。
2.根据权利要求1所述的水下航行器模型敞水自航动力仪，其特征在于，所述联轴器(8)为弹性膜片联轴器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711336541.1A CN108313198B (zh) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 一种水下航行器模型敞水自航动力仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711336541.1A CN108313198B (zh) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 一种水下航行器模型敞水自航动力仪 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108313198A CN108313198A (zh) | 2018-07-24 |
| CN108313198B true CN108313198B (zh) | 2020-04-28 |
Family
ID=62891989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711336541.1A Active CN108313198B (zh) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 一种水下航行器模型敞水自航动力仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108313198B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109799019A (zh) * | 2019-02-18 | 2019-05-24 | 哈尔滨工程大学 | 一种模块化可变量程的断轴式自航仪 |
| CN110320005A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-11 | 西北工业大学 | 一种水下航行器电动力推进系统性能匹配性测试方法 |
| CN112623268B (zh) * | 2020-11-30 | 2022-06-28 | 中国特种飞行器研究所 | 一种全机动力模型试验中螺旋桨推力的快速变换方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN87210036U (zh) * | 1987-07-17 | 1988-07-13 | 中国船舶工业总公司第七研究院第七○二所 | 多功能螺旋桨动力仪 |
| KR101070335B1 (ko) * | 2009-12-09 | 2011-10-06 | 국방과학연구소 | 수중 운동체 수조 시험용 반전 동력계 |
| CN201917419U (zh) * | 2010-12-28 | 2011-08-03 | 浙江海洋学院 | 螺旋桨敞水动力仪测力装置 |
| KR101845963B1 (ko) * | 2016-05-04 | 2018-04-05 | 한국해양과학기술원 | 유지보수 및 소음 특성이 우수한 모듈형 대용량 프로펠러 시험장치 |
| CN106197945B (zh) * | 2016-08-05 | 2018-10-19 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种大比例推进器模型的直发声试验装置 |
-
2017
- 2017-12-13 CN CN201711336541.1A patent/CN108313198B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108313198A (zh) | 2018-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108313198B (zh) | 一种水下航行器模型敞水自航动力仪 | |
| CN103913291A (zh) | 吊舱推进系统试验装置 | |
| CN109060299A (zh) | 一种喷水推进船模操纵性水动力测试装置及测试方法 | |
| CN104443337A (zh) | 水下吊舱(舵桨)推进装置模型驱动及推力、扭矩测试系统 | |
| CN202049033U (zh) | 陆上船舶尾轴动力与结构测试实验装置 | |
| CN102556315A (zh) | 一种船舶对桨式吊舱推进器装置 | |
| CN102295065B (zh) | 水下自主航行平台螺旋桨推进装置 | |
| CN108045536A (zh) | 一种无缆小型垂直起降水下机器人及其控制方法 | |
| CN108839785B (zh) | 一种试验用液压驱动式吊舱推进器 | |
| CN103528790B (zh) | 船模槽道式推进装置 | |
| CN104648613A (zh) | 一种基于激光引导技术的船模操纵性试验装置 | |
| KR101078426B1 (ko) | 예인수조 시험용 아지무스 자항검력계 | |
| CN110657941B (zh) | 一种无轴泵喷推进器水动力性能测试装置 | |
| CN110406652B (zh) | 一种用于深海多关节潜器的两自由度关节 | |
| CN112179546A (zh) | 一种用于螺旋桨推力和扭矩直接测量的无摩擦动力仪 | |
| CN213579876U (zh) | 一种用于螺旋桨推力和扭矩直接测量的无摩擦动力仪 | |
| CN114194365B (zh) | 一种可沉底作业的海缆巡检auv及其沉底作业方法 | |
| CN114323386B (zh) | 一种水下航行器模型操纵面舵力测试试验装置及方法 | |
| CN115791084A (zh) | 一种螺旋桨非定常力测试动力仪及空泡水洞实验系统 | |
| CN210322246U (zh) | 一种自航船模螺旋桨动力仪 | |
| CN113636018B (zh) | 一种渔船用综合调查固定装置 | |
| CN111516822A (zh) | 一种用于船舶动力定位模型试验的小型化全回转推进器 | |
| CN114248889A (zh) | 一种适用于海缆巡检的auv | |
| CN110422307B (zh) | 一种深海多关节潜器的控制方法 | |
| CN203975135U (zh) | 螺旋桨测试装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |