CN112849377A - 一种集成的双功能水下航行器动力推进装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，涉及水下航行器技术领域。本发明包括可开合机构固定座、多个固定件、丝杠滑块传动装置；可开合机构固定座的两侧分别装设有第一水平舵固定架、第二水平舵固定架。本发明通过多个水密舵机、丝杠滑块传动装置、导流罩和两推进器，多个水密舵机、丝杠滑块传动装置、导流罩和推进器采用一体集成化设计，结构紧凑、使用方便，从而提升了水下航行器的实用性，通过设置的可开合机构固定座，可开合机构固定座可以使水下航行器可具有水下滑翔机和自主水下机器人动力推进双功能，从而使水下航行器具有双功能特点。

Description

一种集成的双功能水下航行器动力推进装置

技术领域

本发明属于水下航行器技术领域，特别是涉及一种集成的双功能水下航行器动力推进装置。

背景技术

水下滑翔机和自主水下机器人是两种重要的水下航行器。水下滑翔机不依靠推进器，在水中依靠重浮力作锯齿状滑翔，其能源消耗较少、效率高和续航时间长的特点，满足大范围海洋搜索的需要。自主水下机器人通常采用推进器作为动力装置在水中执行作业任务，可以在海洋科学调查、军事和商业领域中发挥巨大的作用。

现有的大多水下滑翔机和自主水下机器人还没有将两种航行器集成且能够实现两种功能自动切换的装置，迫切需要一种集成的能结合两者各自特点的双功能航行器动力推进结构装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，通过设置的多个水密舵机、丝杠滑块传动装置、导流罩和两推进器，多个水密舵机、丝杠滑块传动装置、导流罩和推进器采用一体集成化设计，结构紧凑、使用方便，从而提升了水下航行器的实用性，通过设置的可开合机构固定座，可开合机构固定座可以使水下航行器可具有水下滑翔机和自主水下机器人动力推进双功能，从而使水下航行器具有双功能特点，解决了上述现有技术中存在的问题。

为达上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，包括可开合机构固定座、多个固定件、丝杠滑块传动装置；

可开合机构固定座的两侧分别装设有第一水平舵固定架、第二水平舵固定架，可开合机构固定座的上侧通过固定件装设有第三水密舵机，第一水平舵固定架、第二水平舵固定架在远离可开合机构固定座的一侧分别通过固定件装设有第一水密舵机、第二水密舵机；

第三水密舵机的上侧通过固定件装设有中间导流罩，中间导流罩的两侧滑动配合有导流罩，导流罩内壁的一侧铰接有导流罩固定连杆、导流罩运动连杆，导流罩固定连杆的一端通过固定件装设在可开合机构固定座的上侧，导流罩运动连杆的一端与丝杠滑块铰接。

可选的，丝杠滑块传动装置包括：驱动电机、丝杠滑块机构，驱动电机的输出端固定连接有丝杠螺纹杆，驱动电机与丝杠滑块机构均固定连接在可开合机构固定座的上侧，丝杠滑块机构包括：丝杠导轨、丝杠滑块，丝杠滑块的两端通过固定件装设有第一推进器、第二推进器，可开合机构固定座的两侧均开设有槽道，槽道的内部装设有限位组件。

可选的，丝杠滑块的中部开设有与丝杠螺纹杆相适配的螺纹槽，且丝杠滑块滑动配合在丝杠螺纹杆的周侧。

可选的，固定件包括：螺钉，第一水密舵机、第二水密舵机、第一水平舵固定架、第二水平舵固定架的一侧均开设有与螺钉相适配第一螺纹孔。

可选的，第三水密舵机和可开合机构固定座的上侧均开设与螺钉相适配的第三螺纹孔，中间导流罩的中部开设有与第三水密舵机输出端相适配的通孔，第一水密舵机、第二水密舵机的输出端均固定连接有舵叶，且第三水密舵机的输出端与舵叶固定连接。

可选的，丝杠滑块滑动配合在丝杠导轨的一侧，可开合机构固定座的中部开设限位槽，且第一推进器和第二推进器滑动配合在限位槽的中部。

可选的，限位组件包括：转动杆，转动杆的周侧由上至下分别固定连接有齿轮、凸轮，转动杆转动配合在槽道内壁一侧，槽道的一侧开设有滑槽，滑槽的中部弹性配合有齿板，第一水平舵固定架、第二水平舵固定架的下侧均固定连接有滑杆，槽道的一侧开设有与滑杆相适配的定位槽，滑杆的中部开设有凹槽，凹槽的中部弹性配合有推杆，槽道的上侧滑动连接有固定框，固定框的一面上固定连接有伸缩杆。

可选的，齿板与齿轮啮合，槽道与滑槽相连通，槽道与定位槽相连通，且滑杆的一侧开设有与伸缩杆相适配的卡槽。

可选的，滑槽的底部固定连接有第一弹簧，齿板的底部与第一弹簧固定连接，推杆为L形杆结构，且凹槽的一侧固定连接有第二弹簧，推杆的一侧与第二弹簧的一端固定连接。

可选的，伸缩杆包括：第一杆体，第一杆体的中部开设有凹口，凹口底部固定连接有第三弹簧，第三弹簧的一端固定连接有第二杆体。

本发明的实施例具有以下有益效果：

本发明的一个实施例通过设置的多个水密舵机、丝杠滑块传动装置、导流罩和两推进器，多个水密舵机、丝杠滑块传动装置、导流罩和推进器采用一体集成化设计，结构紧凑、使用方便，从而提升了水下航行器的实用性，通过设置的可开合机构固定座，可开合机构固定座可以使水下航行器可具有水下滑翔机和自主水下机器人动力推进双功能，从而使水下航行器具有双功能特点。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明集成的双功能水下航行器动力推进装置用作自主水下机器人时的工作状态图；

图2为本发明集成的双功能水下航行器动力推进装置用作水下滑翔机时的工作状态图；

图3为本发明集成的双功能水下航行器动力推进装置的侧面图；

图4为本发明一实施例的可开合机构固定座剖面结构示意图；

图5为图4中A处结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

第一水密舵机1、第二水密舵机2、第三水密舵机3、第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5、可开合机构固定座6、丝杠滑块传动装置7、第一推进器8、第二推进器9、导流罩10、导流罩固定连杆11、导流罩运动连杆12、驱动电机13、丝杠滑块14、丝杠导轨15、丝杠螺纹杆16、中间导流罩17；

固定件101、限位组件102；

槽道601、滑槽602、齿板603、第一弹簧604、齿轮605、凸轮606、转动杆607、固定框608、滑杆609、伸缩杆610、凹槽611、推杆612、定位槽613。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

请参阅图1-5所示，在本实施例中提供了一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，包括：可开合机构固定座6、多个固定件101、丝杠滑块传动装置7；

可开合机构固定座6的两侧分别装设有第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5，可开合机构固定座6的上侧通过固定件101装设有第三水密舵机3，第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5在远离可开合机构固定座 6的一侧分别通过固定件101装设有第一水密舵机1、第二水密舵机2；

第三水密舵机3的上侧通过固定件101装设有中间导流罩17，中间导流罩17的两侧滑动配合有导流罩10，导流罩10内壁的一侧铰接有导流罩固定连杆11、导流罩运动连杆12，导流罩固定连杆11的一端通过固定件 101装设在可开合机构固定座6的上侧，导流罩运动连杆12的一端与丝杠滑块14铰接。

本实施例一个方面的应用为：第一水密舵机1的输出端和第二水密舵机2的输出端均与舵叶相连并完成舵叶方向角驱动控制，第一水平舵固定架4和第二水平舵固定架5可以对第一水密舵机1、第二水密舵机2提供支撑作用，丝杠螺纹杆16两端用角接触球轴承支承固定。丝杠滑块14套在丝杠螺纹杆16上，形成螺旋副，丝杠导轨15通过螺钉固定于开合机构尾座和可开合机构固定座6上，并穿过丝杠滑块14通孔中，形成间隙配合。驱动电机13驱动丝杠螺纹杆16转动，使丝杠滑块14在丝杠导轨15上往复运动，从而带动导流罩运动连杆12绕导流罩固定连杆11转动，以此实现导流罩10完成开合动作，同时在安装第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5时，先把滑杆609插入定位槽613的中部，同时第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5挤压齿板603，并使齿板603缩入滑槽602的中部，同时齿板603带动齿轮605转动，然后齿轮605通过转动杆607带动凸轮606转动，同时凸轮606挤压固定框608，然后固定框608带动伸缩杆 610与滑杆609产生限位关系，从而完成对第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5的安装，在需要拆卸第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5 时，先推动推杆612，使推杆612沿凹槽611向靠近伸缩杆610的一侧运动，并挤压伸缩杆610，使伸缩杆610与第一水平舵固定架4或第二水平舵固定架5取消限位关系，然后拿下第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5即可完成拆卸。需要注意的是，本申请中所涉及的所有用电设备均可通过蓄电池供电或外接电源。

通过设置的多个水密舵机、丝杠滑块传动装置7、导流罩10和两推进器，多个水密舵机、丝杠滑块传动装置7、导流罩10和推进器采用一体集成化设计，结构紧凑、使用方便，从而提升了水下航行器的实用性，通过设置的可开合机构固定座6，可开合机构固定座6可以使水下航行器可具有水下滑翔机和自主水下机器人动力推进双功能，从而使水下航行器具有双功能特点。

具体的：水密舵机内部均集成旋转变压器形成角度闭环控制。

本实施例的丝杠滑块传动装置7包括：驱动电机13、丝杠滑块机构，驱动电机13的输出端固定连接有丝杠螺纹杆16，驱动电机13与丝杠滑块机构均固定连接在可开合机构固定座6的上侧，丝杠滑块机构包括：丝杠导轨15、丝杠滑块14，丝杠滑块14的两端通过固定件101装设有第一推进器8、第二推进器9，可开合机构固定座6的两侧均开设有槽道601，槽道601的内部装设有限位组件102。在需要使用丝杠滑块传动装置7时，先开启驱动电机13，使与驱动电机13输出度固定连接的丝杠螺纹杆16转动，然后丝杠螺纹杆16带动丝杠滑块14向靠近或远离可开合机构固定座6的一侧运动，同时进行调整第一推进器8、第二推进器9的位置，使第一推进器8、第二推进器9可以向靠近或远离可开合机构固定座6的一侧运动，从而水上航行器可以更加方便的进行收缩。

本实施例的丝杠滑块14的中部开设有与丝杠螺纹杆16相适配的螺纹槽，且丝杠滑块14滑动配合在丝杠螺纹杆16的周侧。通过丝杠滑块14，通过螺纹槽可以使丝杠滑块14沿丝杠螺纹杆16运动。

本实施例的固定件101包括：螺钉，第一水密舵机1、第二水密舵机2、第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5的一侧均开设有与螺钉相适配第一螺纹孔。螺钉可以使连接组装后的水下航行器更牢固。

本实施例的第三水密舵机3和可开合机构固定座6的上侧均开设与螺钉相适配的第三螺纹孔，中间导流罩17的中部开设有与第三水密舵机3输出端相适配的通孔，第一水密舵机1、第二水密舵机2的输出端均固定连接有舵叶，且第三水密舵机3的输出端与舵叶固定连接。通过第一水密舵机1、第二水密舵机2、第三水密舵机3即可带动舵叶转动，且通过第三螺纹孔使第三水密舵机3和可开合机构固定座6的连接更加牢固，从而提升了第三水密舵机3安装字啊可开合机构固定座6上时的稳定性

本实施例的丝杠滑块14滑动配合在丝杠导轨15的一侧，可开合机构固定座6的中部开设限位槽，且第一推进器8和第二推进器9滑动配合在限位槽的中部。可开合机构固定座6其中间为中空结构，为第一推进器8 合第二推进器9提供收起空间。

本实施例的限位组件102包括：转动杆607，转动杆607的周侧由上至下分别固定连接有齿轮605、凸轮606，转动杆607转动配合在槽道601内壁一侧，槽道601的一侧开设有滑槽602，滑槽602的中部弹性配合有齿板 603，第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5的下侧均固定连接有滑杆 609，槽道601的一侧开设有与滑杆609相适配的定位槽613，滑杆609的中部开设有凹槽611，凹槽611的中部弹性配合有推杆612，槽道601的上侧滑动连接有固定框608，固定框608的一面上固定连接有伸缩杆610。在需要使用限位组件102时，先把滑杆609插入定位槽613的中部，同时第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5挤压齿板603，并使齿板603缩入滑槽602的中部，同时齿板603带动齿轮605转动，然后齿轮605通过转动杆607带动凸轮606转动，同时凸轮606挤压固定框608，然后固定框 608带动伸缩杆610与滑杆609产生限位关系，从而完成对第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5的安装，在需要拆卸第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5时，先推动推杆612，使推杆612沿凹槽611向靠近伸缩杆 610的一侧运动，并挤压伸缩杆610，使伸缩杆610与第一水平舵固定架4 或第二水平舵固定架5取消限位关系，从而完成对限位组件102的使用。

本实施例的齿板603与齿轮605啮合，槽道601与滑槽602相连通，槽道601与定位槽613相连通，且滑杆609的一侧开设有与伸缩杆610相适配的卡槽。伸缩杆610可以滑入卡槽内，使可开合机构固定座6与第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架5的连接更加稳定。

本实施例的滑槽602的底部固定连接有第一弹簧604，齿板603的底部与第一弹簧604固定连接，推杆612为L形杆结构，且凹槽611的一侧固定连接有第二弹簧，推杆612的一侧与第二弹簧的一端固定连接。第二弹簧为推杆612增加了阻尼力，使推杆612不易出现乱动的现象。

本实施例的伸缩杆610包括：第一杆体，第一杆体的中部开设有凹口，凹口底部固定连接有第三弹簧，第三弹簧的一端固定连接有第二杆体。通过伸缩杆610可以快速的进行更换第一水平舵固定架4、第二水平舵固定架 5。

上述实施例可以相互结合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

Claims (10)

1.一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，其特征在于，包括：可开合机构固定座(6)、多个固定件(101)、丝杠滑块传动装置(7)；

可开合机构固定座(6)的两侧分别装设有第一水平舵固定架(4)、第二水平舵固定架(5)，可开合机构固定座(6)的上侧通过固定件(101)装设有第三水密舵机(3)，第一水平舵固定架(4)、第二水平舵固定架(5)在远离可开合机构固定座(6)的一侧分别通过固定件(101)装设有第一水密舵机(1)、第二水密舵机(2)；

第三水密舵机(3)的上侧通过固定件(101)装设有中间导流罩(17)，中间导流罩(17)的两侧滑动配合有导流罩(10)，导流罩(10)内壁的一侧铰接有导流罩固定连杆(11)、导流罩运动连杆(12)，导流罩固定连杆(11)的一端通过固定件(101)装设在可开合机构固定座(6)的上侧，导流罩运动连杆(12)的一端与丝杠滑块(14)铰接。

2.如权利要求1所述的一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，其特征在于，丝杠滑块传动装置(7)包括：驱动电机(13)、丝杠滑块机构，驱动电机(13)的输出端固定连接有丝杠螺纹杆(16)，驱动电机(13)与丝杠滑块机构均固定连接在可开合机构固定座(6)的上侧，丝杠滑块机构包括：丝杠导轨(15)、丝杠滑块(14)，丝杠滑块(14)的两端通过固定件(101)装设有第一推进器(8)、第二推进器(9)，可开合机构固定座(6)的两侧均开设有槽道(601)，槽道(601)的内部装设有限位组件(102)。

3.如权利要求2所述的一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，其特征在于，丝杠滑块(14)的中部开设有与丝杠螺纹杆(16)相适配的螺纹槽，且丝杠滑块(14)滑动配合在丝杠螺纹杆(16)的周侧。

4.如权利要求3所述的一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，其特征在于，固定件(101)包括：螺钉，第一水密舵机(1)、第二水密舵机(2)、第一水平舵固定架(4)、第二水平舵固定架(5)的一侧均开设有与螺钉相适配第一螺纹孔。

5.如权利要求4所述的一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，其特征在于，第三水密舵机(3)和可开合机构固定座(6)的上侧均开设与螺钉相适配的第三螺纹孔，中间导流罩(17)的中部开设有与第三水密舵机(3)输出端相适配的通孔，第一水密舵机(1)、第二水密舵机(2)的输出端均固定连接有舵叶，且第三水密舵机(3)的输出端与舵叶固定连接。

6.如权利要求5所述的一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，其特征在于，丝杠滑块(14)滑动配合在丝杠导轨(15)的一侧，可开合机构固定座(6)的中部开设限位槽，且第一推进器(8)和第二推进器(9)滑动配合在限位槽的中部。

7.如权利要求6所述的一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，其特征在于，限位组件(102)包括：转动杆(607)，转动杆(607)的周侧由上至下分别固定连接有齿轮(605)、凸轮(606)，转动杆(607)转动配合在槽道(601)内壁一侧，槽道(601)的一侧开设有滑槽(602)，滑槽(602)的中部弹性配合有齿板(603)，第一水平舵固定架(4)、第二水平舵固定架(5)的下侧均固定连接有滑杆(609)，槽道(601)的一侧开设有与滑杆(609)相适配的定位槽(613)，滑杆(609)的中部开设有凹槽(611)，凹槽(611)的中部弹性配合有推杆(612)，槽道(601)的上侧滑动连接有固定框(608)，固定框(608)的一面上固定连接有伸缩杆(610)。

8.如权利要求7所述的一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，其特征在于，齿板(603)与齿轮(605)啮合，槽道(601)与滑槽(602)相连通，槽道(601)与定位槽(613)相连通，且滑杆(609)的一侧开设有与伸缩杆(610)相适配的卡槽。

9.如权利要求8所述的一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，其特征在于，滑槽(602)的底部固定连接有第一弹簧(604)，齿板(603)的底部与第一弹簧(604)固定连接，推杆(612)为L形杆结构，且凹槽(611)的一侧固定连接有第二弹簧，推杆(612)的一侧与第二弹簧的一端固定连接。

10.如权利要求9所述的一种集成的双功能水下航行器动力推进装置，其特征在于，伸缩杆(610)包括：第一杆体，第一杆体的中部开设有凹口，凹口底部固定连接有第三弹簧，第三弹簧的一端固定连接有第二杆体。

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