CN112960076B - 一种水下滑翔器的滑翔翼快速拆装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水下滑翔器的滑翔翼快速拆装装置，包括抱箍组件、翼支座、翼座连接板和弹簧锁，所述抱箍组件的结构为：包括上抱箍、下抱箍和橡胶垫，所述上抱箍和下抱箍相对连接成环形结构，将滑翔器抱紧，所述上抱箍和下抱箍的两端均设置有槽型折角，所述槽型折角与翼支座配合连接，所述翼支座内部连接翼座连接板，所述翼座连接板的外端通过紧固件与滑翔翼锁紧，所述翼支座和翼座连接板之间通过弹簧锁锁紧。能够有效解决滑翔器中固定安装的滑翔翼无法更换新型滑翔翼及其拆装中效率低、过程繁琐等问题。

Description

一种水下滑翔器的滑翔翼快速拆装装置

技术领域

本发明涉及水下无人滑翔类运载器技术领域，尤其是一种水下滑翔器的滑翔翼快速拆装装置。

背景技术

由于水下滑翔类运载器具有功耗低、使用费用低，能够长时间在大尺度空间上连续滑翔对海洋立体空间环境进行连续监测和水质采样，已经成为当前海洋水文水质调查的主要应用工具之一。当前现有水下滑翔器的滑翔翼均是通过紧固件安装在和壳体固连在一起的翼支座上或直接固定连接在壳体上，这种连接形式存在如下问题：

1）环境适应性比较差。滑翔器外形结构形式决定了其水动力性能，也决定了其能够适应的环境，以及运动姿态的最大调节范围。一旦应用环境发生改变，需要更换不同结构形式滑翔翼并调节其与壳体的相对位置，提升滑翔器的水动力性能或改变运动姿态最大调节范围以适应任务环境。这是现有固定翼水下滑翔器无法实现的。

2）滑翔翼的拆装比较繁琐。滑翔翼存在需要频繁的拆装的多种情况。如，为了保护滑翔翼，在运输、保存及维修过程中需要将其拆解下来单独包装存放；在应用时，需要将滑翔翼安装到壳体上。现有滑翔翼连接机构是通过紧固件进行拆装，安装程序繁琐，效率相对较低，尤其是多台滑翔器同时使用时，滑翔翼的拆装占用较多调试和回收时间。其次，作为滑翔器的主要受力平衡构件，滑翔翼安装对对称性要求较高。现有通过紧固件固定安装的连接形式，经常存在翼的滑移等情况，需要多次校准才能符合安装要求。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种水下滑翔器的滑翔翼快速拆装装置，从而能够有效解决滑翔器中固定安装的滑翔翼无法更换新型滑翔翼及其拆装中效率低、过程繁琐等问题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种水下滑翔器的滑翔翼快速拆装装置，包括抱箍组件、翼支座、翼座连接板和弹簧锁，

所述抱箍组件的结构为：包括上抱箍、下抱箍和橡胶垫，所述上抱箍和下抱箍相对连接成环形结构，将滑翔器抱紧，所述上抱箍和下抱箍的两端均设置有槽型折角，所述槽型折角与翼支座配合连接，所述翼支座内部连接翼座连接板，所述翼座连接板的外端通过紧固件与滑翔翼锁紧，所述翼支座和翼座连接板之间通过弹簧锁锁紧。

其进一步技术方案在于：

所述上抱箍和下抱箍的连接处安装橡胶垫。

所述翼支座的安装结构为：包括上翼座、下翼座、导向板、锁板及固定在锁板上的楔形体，所述上翼座和下翼座的相对设置，并在上翼座和下翼座的内侧均开有与抱箍组件槽型折角配合的槽孔，上翼座和下翼座相对结合后在中间形成中空空间，中空空间内用于连接翼座连接板；

上翼座上开设两个用于螺栓穿过的圆形锁孔，圆形锁孔处布置安装导向板，导向板上开设形状与锁扣一致的上下贯穿的锁扣孔，用于解锁时存储锁扣；

下翼座内表面开设和上翼座圆形锁孔上下对应的锁板槽，用于安装锁板，锁板开设上下贯穿的锁孔，用于锁扣进出；和锁板槽接触的面开设圆形孔，圆形孔内表面左右设置两个楔形体，用于阻挡锁扣回复到解锁位置。

所述翼座连接板的侧面开有多个连接孔，所述连接孔通过紧固件与滑翔翼连接，翼座连接板上表面和下表面均开设有导向槽。

所述弹簧锁的结构为：包括螺栓、锁扣、弹簧和螺钉，螺栓为光杆螺栓，螺栓底部设置有锁扣，螺栓的底部固定有螺钉，螺栓的外部套有弹簧。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过抱箍组件、翼支座和连接板等零部件的互相配合工作，可以方便快捷的完成滑翔翼的快速拆装工作，工作效率高。

本发明通过抱箍的松紧实现翼支座和滑翔翼在滑翔器上相对位置变动，使滑翔器使用不同滑翔翼结构时均达到最优化的水动力性能，以适应不同应用环境；使相同的滑翔器和滑翔翼结构，通过相对位置的移动使姿态调节能力处于任务环境中的最佳范围。有利于增强单滑翔器的环境适应性和使用效能。

本发明采用抱箍结构与滑翔器壳体连接，通过紧固件的松紧实现抱箍与壳体的松紧。紧固件松开，翼支座结构能够沿着壳体前后移动，实现不同滑翔翼结构的水动力性能的最优化，增加水下滑翔器的环境适应性。

本发明采用具有导向的快速安装和拆解的结构形式，实现滑翔翼在运输、维修及保管等过程中机翼的快速拆解，以及应用时高效、快速的安装。

本发明能够实现滑翔器在运输、维修、保管、调试及探测应用等不同工况下滑翔翼快速、高效的拆卸和安装，提高滑翔翼的拆装效率和安装精度。

本发明是一种相对于滑翔器主体，翼支座位置能够前后移动、滑翔翼能够快速拆装的装置。

附图说明

图1为本发明的应用图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明抱箍组件的结构示意图。

图4为本发明翼支座的结构示意图（爆炸状态）。

图5为本发明锁定状态时的部分结构示意图。

图6为本发明锁板锁扣锁定示意图。

图7为本发明翼座连接板与滑翔翼的连接示意图。

图8为本发明弹簧锁的结构示意图。

图9为本发明解锁状态时的部分结构示意图。

其中：1、抱箍组件；

101、上抱箍；102、下抱箍；103、橡胶垫；

2、翼支座；

201、上翼座；202、下翼座；203、导向板；204、锁板；205、楔形体；206、槽孔；

3、翼座连接板；

4、弹簧锁；

401、螺栓；402、锁扣；403、弹簧；404、螺钉；

501、滑翔器；502、滑翔翼。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1-图9所示，本实施例的水下滑翔器的滑翔翼快速拆装装置，包括抱箍组件1、翼支座2、翼座连接板3和弹簧锁4，

抱箍组件1的结构为：包括上抱箍101、下抱箍102和橡胶垫103，上抱箍101和下抱箍102相对连接成环形结构，将滑翔器501抱紧，上抱箍101和下抱箍102的两端均设置有槽型折角，槽型折角与翼支座2配合连接，翼支座2内部连接翼座连接板3，翼座连接板3的外端通过紧固件与滑翔翼502锁紧，翼支座2和翼座连接板3之间通过弹簧锁4锁紧。

上抱箍101和下抱箍102的连接处安装橡胶垫103。

翼支座2的安装结构为：包括上翼座201、下翼座202、导向板203、锁板204及固定在锁板204上的楔形体205，上翼座201和下翼座202的相对设置，并在上翼座201和下翼座202的内侧均开有与抱箍组件1槽型折角配合的槽孔206，上翼座201和下翼座202相对结合后在中间形成中空空间，中空空间内用于连接翼座连接板3；

上翼座201上开设两个用于螺栓401穿过的圆形锁孔，圆形锁孔处布置安装导向板203，导向板203上开设形状与锁扣402一致的上下贯穿的锁扣孔，用于解锁时存储锁扣402；

下翼座202内表面开设和上翼座201圆形锁孔上下对应的锁板槽，用于安装锁板204，锁板204开设上下贯穿的锁孔，用于锁扣402进出；和锁板槽接触的面开设圆形孔，圆形孔内表面左右设置两个楔形体205，用于阻挡锁扣402回复到解锁位置。

翼座连接板3的侧面开有多个连接孔，连接孔通过紧固件与滑翔翼502连接，翼座连接板3上表面和下表面均开设有导向槽。

弹簧锁4的结构为：包括螺栓401、锁扣402、弹簧403和螺钉404，螺栓401为光杆螺栓，螺栓401底部设置有锁扣402，螺栓401的底部固定有螺钉404，螺栓401的外部套有弹簧403。

螺栓401顶端的螺帽形状需要经过处理，保证在锁紧状态下螺帽外形和上翼座201保证平齐。

本发明具体结构和功能如下：。

滑翔器501和滑翔翼502主要用于描述本发明的组成、结构和实施方式，不属于本发明的组成部分。

其中，滑翔器501可以为任何以圆柱型为主耐压结构的水下滑翔器形式；滑翔翼502可以是投影为长方形、梯形、圆弧形、平行四边形等任意形状的滑翔翼结构，此处使用平行四边形滑翔翼502用于描述本发明的结构组成。

本发明主要由抱箍组件1、翼支座2、翼座连接板3和弹簧锁4组成。

抱箍组件1主要由上抱箍101、下抱箍102和橡胶垫103组成，如图3所示。上抱箍101和下抱箍102均两端有槽型折角，用于和翼支座2连接。上抱箍101和下抱箍102利用紧固件连接成环形结构，紧抱在滑翔器501结构上。橡胶垫103布置在上抱箍101和下抱箍102的连接处，起紧固时的压紧作用。

翼支座2主要由上翼座201、下翼座202、导向板203、锁板204及固定在锁板204上的楔形体205组成，如图4所示。

上翼座201和下翼座202内部开设和抱箍组件1折角配合连接的槽孔206，通过紧固件和抱箍组件1的槽型折角连接，如图5所示。

上翼座201和下翼座202上下结合，形成中空空间，用于连接安装翼座连接板3；

上翼座201开设两个用于螺栓401穿过的圆形锁孔，下表面圆形锁孔处布置安装导向板203。

导向板203开设形状和锁扣402一致的上下贯穿的锁扣孔，用于解锁时存储锁扣402；上表面和圆形锁孔对应的位置为圆柱台形式，用于螺栓401的导向和弹簧403的限位。下翼座202内表面开设和上翼座201圆形锁孔上下对应的锁板槽，用于安装锁板204。锁板204开设上下贯穿的锁孔，用于锁扣402进出；和锁板槽接触的面开设圆形孔，圆形孔内表面左右设置两个楔形体205，用于阻挡锁扣402回复到解锁位置，如图6所示。

翼座连接板3主要用于连接翼支座2和滑翔翼502，翼座连接板3侧面开设多个连接孔，通过紧固连接件和滑翔翼502连接，如图7所示。翼座连接板3上表面开设和导向板203形状对应的导向槽，下表面开设和锁板204形状对应的导向槽，用于翼座连接板3进出上下翼座孔时的导向和限位。凹槽处开设用于锁扣402通过的锁扣孔。

弹簧锁4主要由螺栓401、锁扣402、弹簧403和螺钉404组成，如图8所示。其中，螺栓401为光杆螺栓，贯穿上翼座201、上导板202、翼座连接板3和锁板204的锁扣孔，起对翼座连接板3的锁定、限位和解锁功能。锁扣402形状与翼座连接板3及锁板204上的锁扣孔相同，通过螺钉404固定安装在螺栓401底端，并随同螺栓401上下移动。锁定状态，锁扣402位于锁板204的圆形孔内，并与锁板204的锁扣孔呈约90°状态，并由楔形体205阻挡锁扣402回复到解锁位置，如图6所示。弹簧403套在螺栓401上，布置在上翼座的201的圆形锁扣孔中，上端与螺栓401的螺帽接触，下端与导向板203的圆柱台接触。锁定状态，弹簧403处于强压缩状态；解锁状态，弹簧403处于微压缩状态；使弹簧403时刻存在一个对螺栓401的向上作用力。

实际使用过程中：

本发明主要用于水下滑翔器滑翔翼的快速拆装，以及换用不同结构形式机翼后，通过前后移动滑翔翼502安装位置，以达到最佳水动力性能。此处，结合上面两种应用对本发明的实施方式进行说明。

一）滑翔翼502的快速拆装：

本发明中的翼座连接板3是一直和滑翔翼502固连在一起的，即针对同一型滑翔翼502，在运输、保存、维修或环境探测时，是与翼座连接板3一直固定连接在一起的。抱箍组件1固定在滑翔器501外部，翼支座2固定在抱箍组件1上，弹簧锁4连接在翼支座2上。

在进行滑翔翼的安装时，弹簧锁4处于弹起状态，如图9所示。且锁扣402位于导向板203的锁扣孔内，且下表面平齐。此时，根据翼座连接板3上导向槽与上翼座201上布置的导向板203、下翼座202上布置的锁板204的相对应位置，将连接滑翔翼502的翼座连接板3插入到上翼座201和下翼座202组成的中间空间内，直到翼座连接板3上的导向槽完全碰触到导向板203和锁板204为止，如图9所示。之后，利用螺丝刀等辅助工具向下按压螺栓401，带动锁扣402穿过导向板203、翼座连接板3和锁板204上的锁扣孔，并使锁扣402上表面越过楔形体205下表面。利用辅助工具将螺栓401旋转约90°，带动锁扣402旋转并越过楔形体205。松开辅助工具，在弹簧403弹力作用下，螺栓401向上顶出一段距离，带动锁扣402向上移动接触到锁板204下端的圆形孔端面。在楔形体205的阻挡下，锁扣402被锁定，无法旋转回复到解锁位置，完成锁定，如图5所示。重复上述动作，将其他弹簧锁4锁定。完成一侧滑翔翼502的安装。之后，重复上述动作，完成另外一侧滑翔翼502的安装。

完成相关作业任务后，需要拆解滑翔翼502时。利用辅助工具按压螺栓401，带动锁扣402向下移动越过楔形体205的阻挡。利用辅助工具逆向旋转螺栓401约90°并缓慢松开，在弹簧403弹力作用下，推动螺栓401向上弹出，并带动锁扣402穿过锁板204和翼座连接板3的锁扣孔，移到导向板203的锁扣孔内。重复上述动作，解除所有弹簧锁4对翼座连接板3的锁定。之后，拔出翼座连接板3，完成对滑翔翼502的拆卸工作。

二）翼支座2沿壳体前后移动位置：

针对不同的任务工况或使用环境，通常需要更换滑翔器501的滑翔翼502结构，以达到最优的探测效率；或利用原滑翔翼502，通过前后位置调整改变姿态可调节范围，以满足探测任务需求。上述调节，均需要通过翼支座2位置的调节改变滑翔翼502相对于壳体的位置，以达到适应环境的最佳探测效率。

在方案实施之前，滑翔器501上只固定连接有本发明的抱箍组件1、翼支座2和弹簧锁4，翼座连接板3应当处于拆卸状态。此时，利用辅助工具松开上翼座201和下翼座202之间的紧固连接件及翼座与抱箍组件1之间的紧固连接件，并将上翼座201和下翼座202拆卸下来。之后，利用辅助工具松动上抱箍101、下抱箍102之间的紧固连接件，使抱箍组件1与滑翔器501处于松动状态。之后，将上抱箍101和下抱箍102移动到滑翔器501上的合适位置。

之后，利用辅助工具将抱箍组件1和滑翔器501紧固在一起，并将带弹簧锁4的上翼座201和下翼座202紧固到抱箍组件1上，完成本发明在滑翔器501上相对位置的移动。之后，重复滑翔翼502的快速拆装过程，即完成滑翔翼502在滑翔器501上相对位置的移动，使更换滑翔翼502的滑翔器501能够达到适应不同任务工况和应用环境的最优探测效率。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (3)

1.一种水下滑翔器的滑翔翼快速拆装装置，其特征在于：包括抱箍组件（1）、翼支座（2）、翼座连接板（3）和弹簧锁（4），

所述抱箍组件（1）的结构为：包括上抱箍（101）、下抱箍（102）和橡胶垫（103），所述上抱箍（101）和下抱箍（102）相对连接成环形结构，将滑翔器（501）抱紧，所述上抱箍（101）和下抱箍（102）的两端均设置有槽型折角，所述槽型折角与翼支座（2）配合连接，所述翼支座（2）内部连接翼座连接板（3），所述翼座连接板（3）的外端通过紧固件与滑翔翼（502）锁紧，所述翼支座（2）和翼座连接板（3）之间通过弹簧锁（4）锁紧；

所述弹簧锁（4）的结构为：包括螺栓（401）、锁扣（402）、弹簧（403）和螺钉（404），螺栓（401）为光杆螺栓，螺栓（401）底部设置有锁扣（402），螺栓（401）的底部固定有螺钉（404），螺栓（401）的外部套有弹簧（403）；

所述翼支座（2）的安装结构为：包括上翼座（201）、下翼座（202）、导向板（203）、锁板（204）及固定在锁板（204）上的楔形体（205），所述上翼座（201）和下翼座（202）相对设置，并在上翼座（201）和下翼座（202）的内侧均开有与抱箍组件（1）槽型折角配合的槽孔（206），上翼座（201）和下翼座（202）相对结合后在中间形成中空空间，中空空间内用于连接翼座连接板（3）；

上翼座（201）上开设两个用于螺栓（401）穿过的圆形锁孔，圆形锁孔处布置安装导向板（203），导向板（203）上开设形状与锁扣（402）一致的上下贯穿的锁扣孔，用于解锁时存储锁扣（402）；

下翼座（202）内表面开设和上翼座（201）圆形锁孔上下对应的锁板槽，用于安装锁板（204），锁板（204）开设上下贯穿的锁孔，用于锁扣（402）进出；锁板槽上开设圆形孔，圆形孔内表面左右设置两个楔形体（205），用于阻挡锁扣（402）回复到解锁位置。

2.如权利要求1所述的一种水下滑翔器的滑翔翼快速拆装装置，其特征在于：所述上抱箍（101）和下抱箍（102）的连接处安装橡胶垫（103）。

3.如权利要求1所述的一种水下滑翔器的滑翔翼快速拆装装置，其特征在于：所述翼座连接板（3）的侧面开有多个连接孔，所述连接孔通过紧固件与滑翔翼（502）连接，翼座连接板（3）上表面和下表面均开设有导向槽。

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