CN111645837A - 气动式机构及水下滑翔机 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种气动式机构及水下滑翔机，该气动式机构包括气缸，所述气缸连接气囊所述气囊连接有耐压舱。还包括相对设置的上滑架支板和下滑架支板，所述上滑架支板和下滑架支板之间通过多个支杆连接，所述多个支杆之间围设有容纳空间，所述气囊和耐压舱依次设置在所述容纳空间内。本发明还提供一种水下滑翔机，包括上述的气动式机构，所述气动式机构设置在壳体内。本发明实现了一个传动机构同时实现重心和浮力调节的目的，将能耗减缩至普通滑翔方式的一半，极大增强滑翔机续航里程。
Description
技术领域
本申请涉及一种滑翔机，具体涉及气动式机构及水下滑翔机。
背景技术
水下滑翔机运动主要依赖重心调节，浮力调节。减小浮力，重心前移，滑翔机向下滑翔；增大浮力，重心后移，滑翔机向上冲。
目前所有滑翔机都采用重心和浮力调节机构的单独供应动力形式，即一个传动机构用于重心调节，另一个传动机构用于浮力调节。现有的调节方式控制简单，但大大增加了能耗，对水下滑翔机来说，低能耗是其必备要素之一，低能耗的滑翔机才能在大洋中进行远程航行，才能发挥其科研或军事价值。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种低能耗的气动式机构及水下滑翔机。
第一方面，一种气动式机构，包括气缸，所述气缸连接气囊所述气囊连接有耐压舱。
进一步地，还包括相对设置的上滑架支板和下滑架支板，所述上滑架支板和下滑架支板之间通过多个支杆连接，所述多个支杆之间围设有容纳空间，所述气囊和耐压舱依次设置在所述容纳空间内。
进一步地，每个所述支杆上间隔距离设有轴承槽，所述轴承槽上设有轴承，所述轴承上设有转轴，所述耐压舱的外壁设置在所述转轴上。
所述上滑架支板的一侧连接有气缸支板，所述气缸支板上固定连接所述气缸。
所述气缸上设有气缸进气嘴和气缸出气嘴；
所述气囊的一端上设有气囊进气嘴和气囊出气嘴；
所述上滑架支板与所述气缸支板之间设有单向防水气泵和电磁阀；
所述单向防水气泵上设有进气孔和出气孔；
所述气缸支板和所述上滑架支板上设有预留孔；
所述气缸进气嘴穿过所述气缸支板上的预留孔连接所述出气孔，所述气缸出气嘴穿过所述气缸支板上的预留孔连接所述电磁阀的一端；
所述气囊出气嘴穿过所述上滑架支板上的预留孔连接所述进气孔，所述气囊进气嘴穿过所述上滑架支板上的预留孔连接所述电磁阀的另一端。
所述气囊的另一端设有固定螺纹孔，所述，所述固定螺纹孔连接螺栓的一端，所述螺栓的另一端连接所述耐压舱的端盖上的螺纹孔。
所述螺栓一端为正丝螺纹，另一端为反丝螺纹；所述螺栓上设有方形松紧调节块。
第二方面，一种水下滑翔机，包括上述的气动式机构，所述气动式机构设置在壳体内。
所述气动式机构卡固在壳体内。
所述壳体包括上躯壳和下躯壳，所述上躯壳和下躯壳通过螺栓连接，所述上躯壳两侧设有滑翔翼，所述壳体的前端设有滑翔机头，所述壳体的后端设有滑翔机尾，所述滑翔机尾上设有尾翼。
本发明实现了一个传动机构同时实现重心和浮力调节的目的，将能耗减缩至普通滑翔方式的一半，极大增强滑翔机续航里程。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例提供的气动式机构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的气动式机构的分解结构示意图；
图3为本发明实施例提供的气缸的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的气囊的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的螺栓的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的水下滑翔机的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的水下滑翔机的分解结构示意图；
图8为本发明实施例提供的水下滑翔机的气囊压缩状态的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的水下滑翔机的气囊充气状态的结构示意图。
图中：
1气缸，2气囊，3耐压舱，4上滑架支板，5下滑架支板，6支杆，7容纳空间，8轴承，9转轴，10气缸支板，11气缸进气嘴，12气缸出气嘴，13气囊进气嘴，14气囊出气嘴，15单向防水气泵，16电磁阀，17出气孔，18进气孔，19固定螺纹孔，20螺栓，21方形松紧调节块，22气动式机构，23壳体，24上躯壳，25下躯壳，26滑翔翼，27滑翔机头，28滑翔机尾，29尾翼。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参考图1和图2，一种气动式机构，包括气缸1，气缸1连接气囊2，气囊2连接有耐压舱3。
本发明的气囊为压缩气囊，可压缩伸展，充气后长度发生变化，根据压缩气囊体积的变化，实现浮力的调节，根据耐压舱的前后移动，实现重心的调整，使用本发明的一个气动式机构，既能实现重心调节，又能实现浮力调节，具有能耗低的优点。
本实施例在上述实施例的基础上，还包括相对设置的上滑架支板4和下滑架支板5，上滑架支板4和下滑架支板5之间通过多个支杆6连接，多个支杆6之间围设有容纳空间7，气囊2和耐压舱3依次设置在容纳空间7内。
通过设置上、下滑架支板及支杆，便于气囊和耐压舱的整体放置与组装移动。
本实施例在上述实施例的基础上，每个支杆6上间隔距离设有轴承槽，轴承槽上设有轴承8，轴承8上设有转轴9，耐压舱3的外壁设置在转轴9上。
支杆通过螺栓连接在上、下滑架支板上，支杆上有轴承槽，轴承嵌入轴承槽后穿转轴固定；耐压舱置于转轴上，转轴与耐压舱外壁接触，在轴承支撑下可滑动，便于重心的调节。
请参考图2、图3和图4，本实施例在上述实施例的基础上，上滑架支板4的一侧连接有气缸支板10，气缸支板10上固定连接气缸1。
气缸1上设有气缸进气嘴11和气缸出气嘴12；
气囊2的一端上设有气囊进气嘴13和气囊出气嘴14；
上滑架支板4与气缸支板10之间设有单向防水气泵15和电磁阀16；
单向防水气泵15上设有进气孔18和出气孔17；
气缸支板10和上滑架支板4上设有预留孔；
气缸进气嘴11穿过气缸支板10上的预留孔连接出气孔17，气缸出气嘴12穿过气缸支板上的预留孔连接电磁阀16的一端；
气囊出气嘴14穿过上滑架支板4上的预留孔连接进气孔18，气囊进气嘴13穿过上滑架支板4上的预留孔连接电磁阀16的另一端。
本发明的气缸置于气缸支板上，二者螺栓连接；气缸支板上有气缸进气嘴和气缸出气嘴的预留孔；压缩气囊置于上滑架支板，二者也通过螺栓连接，上滑架支板上设有气囊进气嘴和气囊出气嘴的预留孔。
本实施例在上述实施例的基础上，气囊2的另一端设有固定螺纹孔19，固定螺纹孔19连接螺栓20的一端，螺栓20的另一端连接耐压舱3的端盖上的螺纹孔。
参见图5，优选地，螺栓20一端为正丝螺纹，另一端为反丝螺纹；螺栓20上设有方形松紧调节块21。
本发明中，固定螺纹孔为正丝，与螺栓上的正丝螺纹端配合连接；所述耐压舱的端盖上的螺纹孔为反丝，与螺栓的反丝端螺纹配合连接。
参见图6和图7，本发明还提供一种水下滑翔机，包括上述的气动式机构，气动式机构22设置在壳体23内。
优选地，气动式机构22卡固在壳体23内。
进一步地，壳体23包括上躯壳24和下躯壳25，上躯壳24和下躯壳25通过螺栓连接，上躯壳24两侧设有滑翔翼26，壳体22的前端设有滑翔机头27，壳体22的后端设有滑翔机尾28，滑翔机尾28上设有尾翼29。
本发明的工作原理：
参见图8和图9，气缸1内装入高压气体，气囊2一开始处于被压缩状态，此时水下滑翔机置于水面，且整体浮力小，水下滑翔机整体密度小于水；且因前端浮力小，重力大，水下滑翔机向下俯冲；达到一定深度后，电磁阀16打开，气缸1内的高压气体涌入气囊2内，气囊2被撑开，长度增加，顶着耐压舱3在带有支杆6的滑架上向后滑动；此时前部因气囊2充气体积增加，浮力增加，耐压舱3运动到水下滑翔机后部，后部重力大，因头轻脚重，向上冲；到达水面后，关闭电磁阀16，运行单向防水气泵15，将气囊2内的气体抽回气缸1，气囊2缩小，浮力减小，耐压舱3前移，重心前移，水下滑翔机向下冲。如此，周而复始，实现浮力和重心的调整。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种气动式机构，其特征在于，包括气缸，所述气缸连接气囊所述气囊连接有耐压舱。
2.根据权利要求1所述的气动式机构，其特征在于，还包括相对设置的上滑架支板和下滑架支板，所述上滑架支板和下滑架支板之间通过多个支杆连接，所述多个支杆之间围设有容纳空间，所述气囊和耐压舱依次设置在所述容纳空间内。
3.根据权利要求2所述的气动式机构，其特征在于，每个所述支杆上间隔距离设有轴承槽，所述轴承槽上设有轴承，所述轴承上设有转轴，所述耐压舱的外壁设置在所述转轴上。
4.根据权利要求2或3所述的气动式机构，其特征在于，所述上滑架支板的一侧连接有气缸支板，所述气缸支板上固定连接所述气缸。
5.根据权利要求4所述的气动式机构，其特征在于，所述气缸上设有气缸进气嘴和气缸出气嘴；
所述气囊的一端上设有气囊进气嘴和气囊出气嘴；
所述上滑架支板与所述气缸支板之间设有单向防水气泵和电磁阀；
所述单向防水气泵上设有进气孔和出气孔；
所述气缸支板和所述上滑架支板上设有预留孔；
所述气缸进气嘴穿过所述气缸支板上的预留孔连接所述出气孔，所述气缸出气嘴穿过所述气缸支板上的预留孔连接所述电磁阀的一端；
所述气囊出气嘴穿过所述上滑架支板上的预留孔连接所述进气孔，所述气囊进气嘴穿过所述上滑架支板上的预留孔连接所述电磁阀的另一端。
6.根据权利要求5所述的气动式机构，其特征在于，所述气囊的另一端设有固定螺纹孔，所述，所述固定螺纹孔连接螺栓的一端，所述螺栓的另一端连接所述耐压舱的端盖上的螺纹孔。
7.根据权利要求6所述的气动式机构，其特征在于，所述螺栓一端为正丝螺纹，另一端为反丝螺纹；所述螺栓上设有方形松紧调节块。
8.一种水下滑翔机，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的气动式机构，所述气动式机构设置在壳体内。
9.根据权利要求8所述的水下滑翔机，其特征在于，所述气动式机构卡固在壳体内。
10.根据权利要求8或9所述的水下滑翔机，其特征在于，所述壳体包括上躯壳和下躯壳，所述上躯壳和下躯壳通过螺栓连接，所述上躯壳两侧设有滑翔翼，所述壳体的前端设有滑翔机头，所述壳体的后端设有滑翔机尾，所述滑翔机尾上设有尾翼。
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|---|---|---|---|---|
| CN113636046A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-11-12 | 哈尔滨工程大学 | 一种气动驱动的水下开合吸附机器人 |
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| CN113636046B (zh) * | 2021-08-09 | 2022-07-15 | 哈尔滨工程大学 | 一种气动驱动的水下开合吸附机器人 |
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