CN207292349U - 一种深水舷外舱门启闭装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种深水舷外舱门启闭装置，包括：一带二驱动组件，左舱门执行机构和右舱门执行机构；其中，一带二驱动组件，包括：舱门舵机，双耳摇臂，穿舱轴，舵机摇臂，左传力杆和右传力杆；舱门舵机与所述舵机摇臂连接，双耳摇臂与舵机摇臂通过穿舱轴连接；左传力杆的一端与双耳摇臂的左耳片铰接，另一端与左舱门执行机构连接；右传力杆的一端与双耳摇臂的右耳片铰接，另一端与右舱门执行机构连接。本实用新型通过一带二驱动组件实现了对左舱门执行机构和右舱门执行机构的启闭操作，进而实现了对潜器上层建筑轻壳体上开孔的封闭，降低流激振动噪声，保证了潜器安全、提高了潜器作战能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及潜器技术领域，尤其涉及一种深水舷外舱门启闭装置。
背景技术
水下潜器设置收放式艏舵装置，为我国水下潜器艏舵的创新发明。通过艏舵装置能够独立控制潜器的纵倾和下潜深度，特别是在发生尾舵卡舵的紧急情况，艏舵的这种优点更为明显。
艏舵装置位于水下潜器首部，可分为固定式和可收放式两种，固定式与现役型号的围壳舵相似；收放式装置较复杂，并要求潜器轻壳体开孔，便于艏舵装置进出入水下潜器的为的上层建筑空间内。其中，潜器结构有两层壳体，外层为轻壳体，内层为耐压壳体，二者之间的部分统称上层建筑。
然而，潜器轻壳体上的开孔易产生流噪声，影响隐身性，威胁潜器的生存安全，如何解决这一问题是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种深水舷外舱门启闭装置，用于实现对潜器上层建筑轻壳体上开孔的封闭，降低流激振动噪声，保证潜器安全、提高潜器作战能力。
为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种深水舷外舱门启闭装置，包括：一带二驱动组件，左舱门执行机构和右舱门执行机构；其中，所述一带二驱动组件，包括：舱门舵机，双耳摇臂，穿舱轴，舵机摇臂，左传力杆和右传力杆；
所述舱门舵机与所述舵机摇臂连接，所述双耳摇臂与所述舵机摇臂通过穿舱轴连接；其中，双耳摇臂和舵机摇臂安装孔与穿舱轴轴线同轴；
左传力杆的一端与双耳摇臂的左耳片铰接，左传力杆的另一端与所述左舱门执行机构连接；
右传力杆的一端与双耳摇臂的右耳片铰接，右传力杆的另一端与右舱门执行机构连接；
其中，
当舱门舵机沿直线作往复运动时，舱门舵机带动舵机摇臂的转动，舵机摇臂的转动力通过穿舱轴传递给双耳摇臂带动所述双耳摇臂转动，双耳摇臂的转动带动与所述双耳摇臂连接的左传力杆和右传力杆的同时伸缩运动，左传力杆和右传力杆的伸缩运动，带动与所述左传力杆和右传力杆连接的左舱门执行机构和右舱门执行机构的同时开启或闭合。
在上述深水舷外舱门启闭装置中，
所述双耳摇臂、穿舱轴和舵机摇臂三者之间采用过盈固定连接。
在上述深水舷外舱门启闭装置中，所述左舱门执行机构，包括：左舱门，左驱动轴，左一支座，左二支座，左驱动摇臂，左一支撑臂，左二支撑臂，左连杆和左三支座；
左舱门位于潜器上层建筑轻壳体的左侧开孔处；
左驱动轴依次穿过左一支座、左驱动摇臂和左二支座的中心孔，与所述左一支座、左驱动摇臂和左二支座连接；
左驱动摇臂位于驱动轴的中间位置，与左传力杆连接；
左一支撑臂的一端与所述左驱动轴的一端固定连接，所述左一支撑臂的另一端与所述左舱门铰接；
左二支撑臂一端与所述左驱动轴的另一端固定连接，所述左二支撑臂的另一端与所述左舱门铰接；
左驱动轴与左一支撑臂、左二支撑臂和左驱动摇臂的回转轴线重合；
左连杆为二力杆结构，所述左连杆的一端与所述左舱门铰接，所述连杆的另一端与所述左三支座铰接；
左三支座与潜器耐压壳体通过螺栓连接。
在上述深水舷外舱门启闭装置中，左舱门的外形与潜器艇体外形一致。
在上述深水舷外舱门启闭装置中，
左一支撑臂和左二支撑臂为主动件，左连杆为从动件；
左一支撑臂、左二支撑臂、左连杆、左舱门和轻壳体，构成四连杆机构；
其中，
当左驱动摇臂带动左驱动轴转动时，固定于所述左驱动轴的左一支撑臂和左二支撑臂同时绕所述左驱动轴摆动，带动左舱门在水平面内左右移动，完成左舱门的开启或闭合。
在上述深水舷外舱门启闭装置中，所述左舱门执行机构和右舱门执行机构为左右对称结构；
所述右舱门执行机构，包括：右舱门，右驱动轴，右一支座，右二支座，右驱动摇臂，右一支撑臂，右二支撑臂，右连杆和右三支座。
在上述深水舷外舱门启闭装置中，
左驱动轴和右驱动轴之间的距离为4500mm；
左传力杆和右传力杆的长度均为2000mm；
双耳摇臂左右两个耳片之间的轴线距离为400mm；
左舱门和右舱门的尺寸均为：长×宽＝4200mm×750mm。
在上述深水舷外舱门启闭装置中，
舱门舵机由永磁同步电机和行星滚柱丝杠直连而成，通过法兰与潜器耐压壳体相连。
本实用新型具有以下优点：
本实用新型所述的深水舷外舱门启闭装置，在水下潜器上首次应用，其核心为一带二驱动组件，现了“一带二”同步运动，也即一带二驱动组件带动左舱门执行机构和右舱门执行机构的同步启闭，左舱门执行机构和右舱门执行机构的启闭实现了对上层建筑轻壳体上的开孔封闭，降低了流激振动噪声，保证了潜器安全、提高了潜器作战能力；且，结构简单，传动效率高，节约了艇内紧张的空间。
附图说明
图1是本实用新型中一种深水舷外舱门启闭装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中一种四连杆机构的运动关系示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型公共的实施方式作进一步详细描述。
本实用新型旨在为水下潜器的可收放式艏舵装置提供一种舷外舱门启闭装置，为保证舵系统可靠及安全而设计。
参照图1，示出了本实用新型中一种深水舷外舱门启闭装置的结构示意图。在本实施例中，所述深水舷外舱门启闭装置，包括：一带二驱动组件100，左舱门执行机构200和右舱门执行机构300。
如图1，所述一带二驱动组件100，包括：舱门舵机1，双耳摇臂21，穿舱轴22，舵机摇臂23，左传力杆24和右传力杆25。
在本实施例中，所述舱门舵机与所述舵机摇臂连接，所述双耳摇臂与所述舵机摇臂通过穿舱轴连接；其中，双耳摇臂和舵机摇臂安装孔与穿舱轴轴线同轴。左传力杆的一端与双耳摇臂的左耳片铰接，左传力杆的另一端与所述左舱门执行机构连接；右传力杆的一端与双耳摇臂的右耳片铰接，右传力杆的另一端与右舱门执行机构连接。
优选的，所述双耳摇臂、穿舱轴和舵机摇臂三者之间采用过盈固定连接。
优选的，当舱门舵机沿直线作往复运动时，舱门舵机带动舵机摇臂的转动，舵机摇臂的转动力通过穿舱轴传递给双耳摇臂带动所述双耳摇臂转动，双耳摇臂的转动带动与所述双耳摇臂连接的左传力杆和右传力杆的同时伸缩运动，左传力杆和右传力杆的伸缩运动，带动与所述左传力杆和右传力杆连接的左舱门执行机构和右舱门执行机构的同时开启或闭合。
在本实施例中，一带二驱动组件的结构设计，实现了“一带二”同步运动，也即一带二驱动组件带动左舱门执行机构和右舱门执行机构的同步运动，装置结构简单，传动效率高，且节约了艇内紧张的空间。
在本实用新型的一优选实施例中，如图1，所述左舱门执行机构200具体可以包括：左舱门31，左驱动轴32，左一支座33，左二支座34，左驱动摇臂35，左一支撑臂36，左二支撑臂37，左连杆38和左三支座39。
左舱门位于潜器上层建筑轻壳体的左侧开孔处，当左舱门处于闭合状态时，可实现对潜器上层建筑轻壳体上开孔的封闭。
左驱动轴依次穿过左一支座、左驱动摇臂和左二支座的中心孔，与所述左一支座、左驱动摇臂和左二支座连接。其中，左驱动摇臂位于驱动轴的中间位置，与左传力杆连接，用于传递力。
左一支撑臂的一端与所述左驱动轴的一端固定连接，所述左一支撑臂的另一端与所述左舱门铰接。左二支撑臂一端与所述左驱动轴的另一端固定连接，所述左二支撑臂的另一端与所述左舱门铰接。其中，左驱动轴与左一支撑臂、左二支撑臂和左驱动摇臂的回转轴线重合。
左连杆为二力杆结构，所述左连杆的一端与所述左舱门铰接，所述连杆的另一端与所述左三支座铰接；所述左三支座与潜器耐压壳体通过螺栓连接。
在本实施例中，左一支撑臂、左二支撑臂和左连杆与左舱门通过左舱门上的三个铰链点铰链，用于支撑和驱动所述左舱门平动。
优选的，左舱门的外形与潜器艇体外形一致。
优选的，参照图2，示出了本实用新型实施例中一种四连杆机构的运动关系示意图。在本实施例中，左一支撑臂36和左二支撑臂37为主动件，左连杆38为从动件。如图2，左一支撑臂、左二支撑臂、左连杆、左舱门31和轻壳体6，构成四连杆机构。其中，当左驱动摇臂带动左驱动轴转动时，固定于所述左驱动轴的左一支撑臂和左二支撑臂同时绕所述左驱动轴摆动，带动左舱门在水平面内左右移动，完成左舱门的开启或闭合。可见，在本实施例中，左(右)舱门执行机构利用四连杆机构原理实现左(右)舱门的启闭，机构简单、节约空间，且左(右)舱门可与轻壳体做成一致的截面厚度，在关闭时其外侧与艇身外侧表面保持平齐、广顺，航行时阻力小，有利于减少噪声。
其中，需要说明的是，右舱门执行机构300与所述左舱门执行机构200是完全对称的左右件。也即，所述右舱门执行机构300具体可以包括：右舱门，右驱动轴，右一支座，右二支座，右驱动摇臂，右一支撑臂，右二支撑臂，右连杆和右三支座。其中，右舱门执行机构300的具体结构特征可以参照上述对右舱门执行机构的描述，在此不再赘述。
此外，还需要说明的是，舱门舵机由永磁同步电机和行星滚柱丝杠直连而成，通过法兰与潜器耐压壳体相连。整个深水舷外舱门启闭装置的所属部件机构均长期浸泡在海水中。
在工作时，深水舷外舱门启闭装置接收操控室发来的控制指令，并利用伺服控制技术控制舱门舵机工作，配合位置闭环控制策略，实现左右舱门的启闭等动作，与此同时将执行结果、操纵装置的运行状态及故障信息反馈至操控室。具体的，初始时，舱门处于关闭状态，工作时，舱门舵机接受启动指令，沿Y轴正向运动，带动舵机摇臂的转动，舵机摇臂的转动带动双耳摇臂转动，左传力杆和右传力杆在所述双耳摇臂的带动下绕所述穿舱轴轴线Z向转动；当双耳摇臂绕所述穿舱轴沿Z轴正向转动90°后，左传力杆和右传力杆同时运动，带动左舱门执行机构和右舱门执行机构同时运动，左舱门执行机构和右舱门执行机构分别绕各自的驱动轴沿Y轴转动，使得两侧舱门向外平动旋出，此时装置处于开启状态。
在本实用新型实施例中，给出了一组可行的尺寸参数，当然，该组参数在实际应用中，可以根据实际情况进行调整。优选的，左驱动轴和右驱动轴之间的距离可以但不仅限于为4500mm；左传力杆和右传力杆的长度均可以但不仅限于为2000mm；双耳摇臂左右两个耳片之间的轴线距离可以但不仅限于为400mm；左舱门和右舱门的尺寸均可以但不仅限于为：长×宽＝4200mm×750mm。
综上所述，本实用新型所述的深水舷外舱门启闭装置，在水下潜器上首次应用，其核心为一带二驱动组件，现了“一带二”同步运动，也即一带二驱动组件带动左舱门执行机构和右舱门执行机构的同步启闭，左舱门执行机构和右舱门执行机构的启闭实现了对上层建筑轻壳体上的开孔封闭，降低了流激振动噪声，保证了潜器安全、提高了潜器作战能力；且，结构简单，传动效率高，节约了艇内紧张的空间。
其次，左(右)舱门执行机构利用四连杆机构原理实现左(右)舱门的启闭，机构简单、节约空间，且左(右)舱门可与轻壳体做成一致的截面厚度，在关闭时其外侧与艇身外侧表面保持平齐、广顺，航行时阻力小，有利于减少噪声。
以上所述，仅为本实用新型最佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (8)
1.一种深水舷外舱门启闭装置，其特征在于，包括：一带二驱动组件，左舱门执行机构和右舱门执行机构；其中，所述一带二驱动组件，包括：舱门舵机，双耳摇臂，穿舱轴，舵机摇臂，左传力杆和右传力杆；
所述舱门舵机与所述舵机摇臂连接，所述双耳摇臂与所述舵机摇臂通过穿舱轴连接；其中，双耳摇臂和舵机摇臂安装孔与穿舱轴轴线同轴；
左传力杆的一端与双耳摇臂的左耳片铰接，左传力杆的另一端与所述左舱门执行机构连接；
右传力杆的一端与双耳摇臂的右耳片铰接，右传力杆的另一端与右舱门执行机构连接；
其中，
当舱门舵机沿直线作往复运动时，舱门舵机带动舵机摇臂的转动，舵机摇臂的转动力通过穿舱轴传递给双耳摇臂带动所述双耳摇臂转动，双耳摇臂的转动带动与所述双耳摇臂连接的左传力杆和右传力杆的同时伸缩运动，左传力杆和右传力杆的伸缩运动，带动与所述左传力杆和右传力杆连接的左舱门执行机构和右舱门执行机构的同时开启或闭合。
2.根据权利要求1所述的深水舷外舱门启闭装置，其特征在于，
所述双耳摇臂、穿舱轴和舵机摇臂三者之间采用过盈固定连接。
3.根据权利要求1所述的深水舷外舱门启闭装置，其特征在于，所述左舱门执行机构，包括：左舱门，左驱动轴，左一支座，左二支座，左驱动摇臂，左一支撑臂，左二支撑臂，左连杆和左三支座；
左舱门位于潜器上层建筑轻壳体的左侧开孔处；
左驱动轴依次穿过左一支座、左驱动摇臂和左二支座的中心孔，与所述左一支座、左驱动摇臂和左二支座连接；
左驱动摇臂位于驱动轴的中间位置，与左传力杆连接；
左一支撑臂的一端与所述左驱动轴的一端固定连接，所述左一支撑臂的另一端与所述左舱门铰接；
左二支撑臂一端与所述左驱动轴的另一端固定连接，所述左二支撑臂的另一端与所述左舱门铰接；
左驱动轴与左一支撑臂、左二支撑臂和左驱动摇臂的回转轴线重合；
左连杆为二力杆结构，所述左连杆的一端与所述左舱门铰接，所述连杆的另一端与所述左三支座铰接；
左三支座与潜器耐压壳体通过螺栓连接。
4.根据权利要求3所述的深水舷外舱门启闭装置，其特征在于，左舱门的外形与潜器艇体外形一致。
5.根据权利要求3所述的深水舷外舱门启闭装置，其特征在于，
左一支撑臂和左二支撑臂为主动件，左连杆为从动件；
左一支撑臂、左二支撑臂、左连杆、左舱门和轻壳体，构成四连杆机构；
其中，
当左驱动摇臂带动左驱动轴转动时，固定于所述左驱动轴的左一支撑臂和左二支撑臂同时绕所述左驱动轴摆动，带动左舱门在水平面内左右移动，完成左舱门的开启或闭合。
6.根据权利要求3所述的深水舷外舱门启闭装置，其特征在于，所述左舱门执行机构和右舱门执行机构为左右对称结构；
所述右舱门执行机构，包括：右舱门，右驱动轴，右一支座，右二支座，右驱动摇臂，右一支撑臂，右二支撑臂，右连杆和右三支座。
7.根据权利要求6所述的深水舷外舱门启闭装置，其特征在于，
左驱动轴和右驱动轴之间的距离为4500mm；
左传力杆和右传力杆的长度均为2000mm；
双耳摇臂左右两个耳片之间的轴线距离为400mm；
左舱门和右舱门的尺寸均为：长×宽＝4200mm×750mm。
8.根据权利要求1所述的深水舷外舱门启闭装置，其特征在于，
舱门舵机由永磁同步电机和行星滚柱丝杠直连而成，通过法兰与潜器耐压壳体相连。
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