CN114475983A - 一种水下航行器的水下对接回收机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及设备对接回收技术领域，公开了一种水下航行器的水下对接回收机构，用于水下航行器的对接和回收，所述水下航行器上设置有导引柱和锁止凹槽；该对接回收机构包括支架、导引罩、筒体和定位锁止柱，所述支架上设置筒体，所述筒体的开口端设置导引罩；所述筒体的表面活动设置有定位锁止柱，所述定位锁止柱与所述锁止凹槽配合；所述导引罩与所述筒体连接的端部设置有导槽，所述导槽与所述导引柱配合进行定位。本发明整体结构简单、操作方便且容易实现，可应对水下复杂情况进行对接回收作业，减少水下航行器入坞的相对位置和姿态的误差，同时能够对水下航行器减少改动幅度，实现高成功率回收。
Description
技术领域
本发明涉及设备对接技术领域，更具体的说，特别涉及一种水下航行器的水下对接回收机构。
背景技术
在深海环境、地质勘探、资源开采等领域，水下航行器作为一种在深海作业的无人设备，近些年得到了空前的发展并被越来越广泛的应用；同时，水下航行器在情报侦察、战略打击、信息输送等军事领域也有着极其重要的作用。为了提升水下航行器在海底的作业时常，水下回收机构可以在水下航行器完成任务后对其进行数据上传、动力补充，因此需要一种可靠的对接和回收机构来实现这一关键过程。
但目前水下航行器的对接装置，采用的对接方案相对复杂且未考虑海底洋流对水下航行器的机动性的影响，对水下航行器改动较大，同时水下对接基站结构复杂，难以应对复杂的水下情况，从而可能会导致航行器对接回收失败。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种水下航行器的水下对接回收机构，能够应对水下复杂工况，减少水下航行器入坞的相对位置和姿态的误差，同时能够对水下航行器减少改动幅度，整体结构简单、操作方便也容易控制。
为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种水下航行器的水下对接回收机构，用于水下航行器的对接和回收，所述水下航行器上设置有导引柱和锁止凹槽；该机构包括支架、导引罩、筒体和定位锁止柱，所述支架上设置筒体，所述筒体的开口端设置导引罩；所述筒体的表面活动设置有定位锁止柱，所述定位锁止柱与所述锁止凹槽配合；所述导引罩与所述筒体连接的端部设置有导槽，所述导槽与所述导引柱配合进行定位。
进一步的，所述对接回收机构还包括设置在所述筒体外表面的水下电机，所述水下电机与所述定位锁止柱连接，用于推动所述定位锁止柱。
进一步的，所述对接回收机构还包括设置在所述筒体外表面的磁感应定位器，所述水下航行器上设置感应件，所述磁感应定位器与感应件作用，对水下航行器进行定位。
进一步的，所述导引罩为喇叭状，所述导引罩的敞口背离所述筒体。
进一步的，所述导引罩的表面为网格状，长宽比为1∶1，长度为水下航行器长度的2倍。
进一步的，所述导槽采用Y形槽，所述Y形槽的开口也背离所述筒体。
进一步的，所述水下电机与所述筒体的轴线垂直设置。
进一步的，所述感应件采用圆柱形的强磁铁。
进一步的，所述导槽上端开口角度为30～45°，下端深度为2cm。
进一步的，所述筒体为圆柱筒，一侧端面开口并与导引罩连接，另一侧端面设置有通孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明利用水下航行器的结构特征，通过在水下航行器上设置导引柱和锁止凹槽，并通过水下航行器自主前进，使得导引柱和导槽锁紧、定位锁止柱和锁止凹槽配合锁止，实现水下航行器的定位和锁止，整体结构简单，操作容易，可应对水下复杂情况进行对接回收作业，减少水下航行器入坞的相对位置和姿态的误差，同时能够对水下航行器减少改动幅度，实现高成功率回收。
附图说明
为了更清楚地说明本发明中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1为本发明水下航行器的水下对接回收机构的结构示意图。
图2为本发明中水下对接回收机构的局部示意图。
附图标记说明如下：1-水下航行器、2-导引柱、3-锁止凹槽、4-支架、5-导引罩、6-导槽、7-筒体、8-水下电机、9-定位锁止柱、10-感应件、11-旋转电机、12-磁感应定位器。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。
此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参阅图1～2所示，本发明提供一种水下航行器的水下对接回收机构，用于实现水下航行器的对接和回收。所述水下航行器1上设置有导引柱2、锁止凹槽3，所述导引柱2位于水下航行器1舯段上端中央位置，与水下航行器1通过螺丝连接，所述锁止凹槽3位于水下航行器1艏段上端中央位置。
所述对接回收机构包括支架4、导引罩5、筒体7、定位锁止柱9，所述支架4上水平设置筒体7，所述筒体7的开口端设置导引罩5，所述导引罩5和筒体7两者形成连通的内腔，与所述水下航行器1配合。所述筒体7的表面活动设置有定位锁止柱9，所述定位锁止柱9能够与所述锁止凹槽3配合。所述导引罩5与所述筒体7连接的端部设置有导槽6，所述导槽6能够与所述导引柱2配合进行定位。
本实施例中，通过导引罩5上设置导槽6，用于和水下航行器1上的导引柱2配合对接，即使导引柱2位于所述导槽6内，从而实现对水下航行器1进行粗略定位并固定其运动路线。
进一步的，所述对接回收机构还包括设置在所述筒体7外表面的水下电机8，所述水下电机8与所述定位锁止柱9连接，用于推动所述定位锁止柱9，并带动定位锁止柱9进行平移，实现与所述锁止凹槽3配合。
进一步的，所述对接回收机构还包括设置在所述筒体7外表面的磁感应定位器12，所述水下航行器1上设置感应件，所述磁感应定位器12通过与所述感应件10作用，对水下航行器1在水下对接回收机构中对接回收后的位置进行定位。
进一步的，所述感应件10采用圆柱形的强磁铁，结构简单，并与磁感应定位器12定位配合也可靠。具体的，所述感应件10位于水下航行器1舯段上端两侧位置。
进一步的，所述水下电机8与所述筒体7的轴线垂直设置，即作用在所述定位锁止柱9的方向也与所述筒体7的轴线垂直，方便安装和连接，并能保证所述定位锁止柱9与所述锁止凹槽3进行可靠配合。
进一步的，所述对接回收机构还包括与所述基板4连接的旋转电机11，能够带动对接回收机构进行旋转，调整对接回收机构的对接方向。
具体的，所述旋转电机11位于所述基板4下方，当水下航行器1在水下因为海底洋流而无法近距离快速调整其自身航向时，对接回收机构通过旋转电机11调整自身朝向，使对接回收机构朝向与水下航行器1航向一致，从而使得水下航行器对接回收更加简便，成功率更高。
进一步的，所述导引罩5为喇叭状，所述导引罩5的敞口背离所述筒体7，即所述导引罩5与所述筒体7连接的端部尺寸小，并沿背离所述端部方向依次增大，方便水下航行器1进入导引罩5内，避免对水下航行器1上的设备产生干涉并产生损坏。
本实施例中，所述导引罩5的敞口尺寸根据水下航行器1大小相应进行调整，长宽比优选为1∶1，长度优选为水下航行器1长度的2倍，方便水下航行器1进入对接机构，并能保证水下航行器1对接时不会冲出对接机构。
进一步的，所述导引罩5的表面为网格状，使对接回收机构在水下时，方便水流通过对接回收机构，并保证对接回收机构在水下保持姿态，保证与水下航行器1对接的可靠性。
进一步的，所述导槽6采用Y形槽，开口端也背离所述筒体7，端部与所述筒体7位置相对应，并与所述导引柱2对接配合。通过采用Y形槽，能够使所述导槽6更好地与所述导引柱2配合，实现对水下航行器1进行可靠定位。本实施例中，所述导槽6上端开口角度优选为30～45°，下端深度为2cm，可以更好地与所述导引柱2进行对接配合。
进一步的，所述筒体7为圆柱筒，结构简单，并方便与水下航行器1的艏段配合。所述筒体7的一侧端面开口，并与导引罩5连接，另一侧端面设置有通孔，保证筒体7被海水贯通，从而保证水下航行器1对接的可靠性。
本实施例中，工作时水下航行器1在对接回收过程中，首先通过水下航行器1自身发送信息判断其当前航向角，再通过旋转电机11调整对接回收机构，使得对接回收机构的朝向与水下航行器1航向一致。
随后水下航行器1首先进入导引罩5内，再继续向前运动，水下航行器1的艏段将进入筒体7内，导引柱2与V形导槽6逐渐锁紧，待前进至筒体7的末端时，水下航行器1的头部端盖与筒体7的内表面相切，导引柱2与V形的导槽6端部刚好卡住锁死。此时，所述锁止凹槽3达到水下电机8下方，同时，水下航行器1上的感应件10触发筒体7上的磁感应定位器12，磁感应定位器12反馈信号给水下电机8。水下电机8工作带动定位锁止柱9运动，并使定位锁止柱9插入水下航行器1上的锁止凹槽3内进行锁止，从而实现水下航行器1的准确对接和锁止。通过导引柱2与导槽6、定位锁止柱9与锁止凹槽3的配合，实现对水下航行器的二次定位，并实现水下航行器的回收和锁止。
本发明提供的水下对接回收机构，整体结构简单、使用方便，结合了水下航行器的结构特点和其具有微正浮力的特点，无需添加其他配重装置，能够对水下航行器进行回收对接，并可实现对接速度快、对接精度高、回收成功率高；此外，整个机构更为便于操控，尤其是其可以在各种水下复杂工况下进行对接回收。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水下航行器的水下对接回收机构，用于水下航行器的对接和回收，其特征在于：所述水下航行器上设置有导引柱和锁止凹槽；该对接回收机构包括支架、导引罩、筒体和定位锁止柱，所述支架上设置筒体，所述筒体的开口端设置导引罩；所述筒体的表面活动设置有定位锁止柱，所述定位锁止柱与所述锁止凹槽配合；所述导引罩与所述筒体连接的端部设置有导槽，所述导槽与所述导引柱配合进行定位。
2.根据权利要求1所述的水下航行器的水下对接回收机构，其特征在于：所述对接回收机构还包括设置在所述筒体外表面的水下电机，所述水下电机与所述定位锁止柱连接，用于推动所述定位锁止柱。
3.根据权利要求1所述的水下航行器的水下对接回收机构，其特征在于：所述对接回收机构还包括设置在所述筒体外表面的磁感应定位器，所述水下航行器上设置感应件，所述磁感应定位器与感应件作用，对水下航行器进行定位。
4.根据权利要求1所述的水下航行器的水下对接回收机构，其特征在于：所述导引罩为喇叭状，所述导引罩的敞口背离所述筒体。
5.根据权利要求1所述的水下航行器的水下对接回收机构，其特征在于：所述导引罩的表面为网格状，长宽比为1∶1，长度为水下航行器长度的2倍。
6.根据权利要求1所述的水下航行器的水下对接回收机构，其特征在于：所述导槽采用Y形槽，所述Y形槽的开口也背离所述筒体。
7.根据权利要求2所述的水下航行器的水下对接回收机构，其特征在于：所述水下电机与所述筒体的轴线垂直设置。
8.根据权利要求3所述的水下航行器的水下对接回收机构，其特征在于：所述感应件采用圆柱形的强磁铁。
9.根据权利要求6所述的水下航行器的水下对接回收机构，其特征在于：所述导槽上端开口角度为30～45°，下端深度为2cm。
10.根据权利要求1所述的水下航行器的水下对接回收机构，其特征在于：所述筒体为圆柱筒，一侧端面开口并与导引罩连接，另一侧端面设置有通孔。
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