CN218022133U - 一种控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置，包括两个筒体和分别设置在两个筒体内的调节机构，其中：两个筒体呈中心对称设置，且安装于潜航器上，各筒体，一端设有用于出水或进水的开口，且筒体的内壁中部设有密封盖，密封盖上设有第二通孔。本压载装置通过两个呈中心对称设置的两个筒体，并通过调节机构实现对两个筒体分别以相反的方向进水或放水，实现对潜航器的浮沉以及横滚姿态的调节，解决了现有技术中通过多组电机实现潜航器的浮沉以及横滚姿态调节，导致潜航器的尺寸较大，同时成本较高的问题；本压载装置通过辅助杆，提高活塞运动的稳定性，保证受力平衡，从而提高潜航器的稳定性。

Description

一种控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置

技术领域

本实用新型属于潜航器领域，具体涉及一种控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置。

背景技术

随着水下无人潜航器的快速发展，海底世界的探索将呈现无人化趋势。虽然目前发展的无人潜航器普遍受到缺乏高能长效电池、指挥控制技术障碍以及回收过程复杂等问题的困扰，但是近年来无人潜航器在收集信息上迸发出了巨大的潜力与广阔的应用前景。

潜航器多用于海底管道检测和水文搜集，复杂的环境对其灵活性提出了较高的要求，而由于水况的变化以及机身自身重量的改变，往往会使机身的纵向或横向倾斜与摇摆，为此，除了通过简单的吸水、放水来实现潜航器吃水深度外，为稳定机身从而更好适应多变环境，同时实现控制潜航器的横滚姿态调节不仅可以减轻潜航器的体积和负载，更能减少能耗，实现节能环保原则。

当前水下潜航器领域浮沉控制多以纯动力驱动为主，使用多组电机同时向上或向下转动，从而实现对潜航器的浮沉控制，该种控制方式虽然实现较为简单，但其所需要的潜航器安装尺寸较大，对于小型潜航器，会增加其整体的负载，导致其负载能力的降低；同时，多组电机的方案所需零部件较多且造价较高，以致于成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对解决背景技术中提出的问题，提出一种控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

本实用新型提出的一种控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置，包括两个筒体和分别设置在两个筒体内的调节机构，其中：

两个筒体呈中心对称设置，且安装于潜航器上，各筒体，一端设有用于出水或进水的开口，且筒体的内壁中部设有密封盖，密封盖上设有第二通孔。

各调节机构，包括活塞、电机和丝杆，活塞位于开口和密封盖之间且与筒体的内壁滑动连接，电机与活塞远离开口的一侧固定连接，丝杆的一端与电机的输出轴固定连接，丝杆的另一端穿过第二通孔，且丝杆与第二通孔螺纹连接，启动各电机，对应带动丝杆转动，使得各丝杆与对应的第二通孔发生相对运动，进而带动对应的活塞运动，实现各筒体进水或放水，进而实现潜航器的浮沉以及横滚姿态的调节。

优选地，潜航器上安装有两个固定板，两个固定板相对设置，且各固定板上均开设有两个安装孔，各筒体的两端分别固定安装在对应的安装孔内。

优选地，压载装置还包括两个辅助机构，各辅助机构包括若干根辅助杆，各密封盖上开设有与辅助杆对应的第三通孔，各辅助杆的一端与活塞固定连接，另一端穿过对应的第三通孔，且辅助杆与第三通孔滑动连接。

优选地，筒体包括第一壳体、第二壳体、第一端盖和第二端盖，活塞与第一壳体的内壁滑动连接，密封盖固定安装于第一壳体和第二壳体之间，各壳体远离密封盖的一端分别穿设在对应的安装孔内且固定连接，第一端盖与第一壳体远离密封盖的一端固定连接，第二端盖与第二壳体远离密封盖的一端固定连接。

优选地，第一端盖上开设有进水口作为筒体的开口，第二端盖上开设有与丝杆对应的第一通孔。

优选地，各调节机构还包括第一联轴器，第一联轴器将丝杆和电机的输出轴固定连接。

优选地，各调节机构还包括第一螺母，第一螺母安装于第二通孔内，且第一螺母与丝杆螺纹连接。

优选地，各辅助机构还包括第二螺母，第二螺母安装于第三通孔内，且第二螺母与各辅助杆滑动连接。

优选地，各辅助机构还包括若干个与各辅助杆对应的第二联轴器，各第二联轴器的一端安装在活塞上，另一端与对应的辅助杆固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本压载装置通过两个呈中心对称设置的两个筒体，并通过调节机构实现对两个筒体分别以相反的方向进水或放水，实现对潜航器的浮沉以及横滚姿态的调节，解决了现有技术中通过多组电机实现潜航器的浮沉以及横滚姿态调节，导致潜航器的尺寸较大，同时成本较高的问题；

2、本压载装置通过辅助杆，提高活塞运动的稳定性，保证受力平衡，从而提高潜航器的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型压载装置和潜航器组装的示意图；

图2为本实用新型压载装置拆装示意图；

图3为本实用新型压载装置的结构示意图；

图4为本实用新型密封盖的结构示意图。

附图标记说明：1、筒体；11、第一壳体；12、第二壳体；13、第一端盖；14、第二端盖；15、密封盖；16、第一通孔；17、进水口；2、调节机构；21、活塞；22、电机；23、丝杆；24、第一联轴器；25、第一螺母；26、第二通孔；3、辅助机构；31、辅助杆；32、第三通孔；4、潜航器；5、固定板；6、安装孔。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的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，不是在于限制本申请。

如图1-4所示，一种控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置，所述压载装置包括两个筒体1和分别设置在两个筒体1内的调节机构2，其中：

两个筒体1呈中心对称设置，且安装于潜航器4上，各筒体1，一端设有用于出水或进水的开口，且筒体1的内壁中部设有密封盖15，密封盖15上设有第二通孔26。

各调节机构2，包括活塞21、电机22和丝杆23，活塞21位于开口和密封盖15之间且与筒体1的内壁滑动连接，电机22与活塞21远离开口的一侧固定连接，丝杆23的一端与电机22的输出轴固定连接，丝杆23的另一端穿过第二通孔26，且丝杆23与第二通孔26螺纹连接，启动各电机22，对应带动丝杆23转动，使得各丝杆23与对应的第二通孔26发生相对运动，进而带动对应的活塞21运动，实现各筒体1进水或放水，进而实现潜航器4的浮沉以及横滚姿态的调节。

具体为，以图1为例，两个筒体1一前一后设置，以位于后侧的筒体1进行说明，活塞21、电机22和丝杆23由左至右依次设置，开口位于活塞21的左侧，密封盖15位于活塞21的右侧，密封盖15固定安装在筒体1的中间部位。以上方位仅便于描述，不作具体限制。启动电机22(电机22可以正反转动)，带动丝杆23转动，由于丝杆23与第二通孔26螺纹连接，丝杆23相对第二通孔26向右运动或向左运动，进而带动活塞21向右运动或向左运动，活塞21向右运动时，实现筒体1进水(水从开口进入至筒体1内)；活塞21向左运动时，实现筒体1放水(水从开口流出筒体1)；对潜航器4进行浮沉以及横滚姿态调节时，由于两个筒体1呈中心对称，同时启动两个筒体1内的电机22，实现两个筒体1分别以相反的方向进水或放水，实现潜航器4的浮沉以及横滚姿态(横滚姿态在本实施例中即左右翻转)的调节。

在一个实施中，潜航器4上安装有两个固定板5，两个固定板5相对设置，且各固定板5上均开设有两个安装孔6，各筒体1的两端分别固定安装在对应的安装孔6内。

具体为，两个固定板5固定安装在潜航器4上，且一左一右，两个筒体1一前一后设置。

在一个实施例中，压载装置还包括两个辅助机构3，各辅助机构3包括若干根辅助杆31，各密封盖15上开设有与辅助杆31对应的第三通孔32，各辅助杆31的一端与活塞21固定连接，另一端穿过对应的第三通孔32，且辅助杆31与第三通孔32滑动连接。

具体为，各辅助机构3中辅助杆31的数量不作限制，具体数量可以根据实际需要设置，本实施例中，各辅助机构3中有三根辅助杆31，且三根辅助杆31绕丝杆23环向分布。通过辅助杆31的设置，提高活塞21运动的稳定性，受力更加平衡。

在一个实施例中，筒体1包括第一壳体11、第二壳体12、第一端盖13和第二端盖14，活塞21与第一壳体11的内壁滑动连接，密封盖15固定安装于第一壳体11和第二壳体12之间，各壳体远离密封盖15的一端分别穿设在对应的安装孔6内且固定连接，第一端盖13与第一壳体11远离密封盖15的一端固定连接，第二端盖14与第二壳体12远离密封盖15的一端固定连接。

具体为，本实施例中，第一壳体11和第二壳体12均呈圆柱状，密封盖15通过螺钉固定安装在第一壳体11和第二壳体12之间，且实现密封，第一端盖13通过螺钉固定安装在第一壳体11上，第二端盖14通过螺钉固定安装在第二壳体12上。各辅助杆31的长度大于第一壳体11的长度，丝杆23的长度大于各辅助杆31的长度。

在一个实施例中，第一端盖13上开设有进水口17作为筒体1的开口，第二端盖14上开设有与丝杆23对应的第一通孔16。

具体为，丝杆23可以穿出第一通孔16。

在一个实施例中，各调节机构2还包括第一联轴器24，第一联轴器24将丝杆23和电机22的输出轴固定连接。

具体为，通过第一联轴器24实现丝杆23和电机22的输出轴之间连接的稳定性。

在一个实施例中，各调节机构2还包括第一螺母25，第一螺母25安装于第二通孔26内，且第一螺母25与丝杆23螺纹连接。

具体为，第一螺母25固定安装于第二通孔26内，

在一个实施例中，各辅助机构3还包括第二螺母34，第二螺母34安装于第三通孔32内，且第二螺母34与各辅助杆31滑动连接。

具体为，第二螺母34固定安装于第三通孔32内。

在一个实施例中，各辅助机构3还包括若干个与各辅助杆31对应的第二联轴器33，各第二联轴器33的一端安装在活塞21上，另一端与对应的辅助杆31固定连接。

具体为，第二联轴器33的数量与辅助杆31的数量一致，第二联轴器33的一端固定安装在活塞21上，另一端与对应的辅助杆31固定连接。通过第二联轴器33实现辅助杆31与活塞21之间连接的稳定性。

本压载装置通过两个呈中心对称设置的两个筒体，并通过调节机构实现对两个筒体分别以相反的方向进水或放水，实现对潜航器的浮沉以及横滚姿态的调节，解决了现有技术中通过多组电机实现潜航器的浮沉以及横滚姿态调节，导致潜航器的尺寸较大，同时成本较高的问题；本压载装置通过辅助杆，提高活塞运动的稳定性，保证受力平衡，从而提高潜航器的稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请描述较为具体和详细的实施例，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置，其特征在于：所述压载装置包括两个筒体(1)和分别设置在两个所述筒体(1)内的调节机构(2)，其中：

两个所述筒体(1)呈中心对称设置，且安装于潜航器(4)上，各所述筒体(1)，一端设有用于出水或进水的开口，且所述筒体(1)的内壁中部设有密封盖(15)，所述密封盖(15)上设有第二通孔(26)；

各所述调节机构(2)，包括活塞(21)、电机(22)和丝杆(23)，所述活塞(21)位于所述开口和密封盖(15)之间且与筒体(1)的内壁滑动连接，所述电机(22)与活塞(21)远离所述开口的一侧固定连接，所述丝杆(23)的一端与电机(22)的输出轴固定连接，所述丝杆(23)的另一端穿过所述第二通孔(26)，且所述丝杆(23)与第二通孔(26)螺纹连接，启动各所述电机(22)，对应带动所述丝杆(23)转动，使得各所述丝杆(23)与对应的所述第二通孔(26)发生相对运动，进而带动对应的所述活塞(21)运动，实现各所述筒体(1)进水或放水，进而实现潜航器(4)的浮沉以及横滚姿态的调节。

2.如权利要求1所述的控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置，其特征在于：所述潜航器(4)上安装有两个固定板(5)，两个所述固定板(5)相对设置，且各固定板(5)上均开设有两个安装孔(6)，各所述筒体(1)的两端分别固定安装在对应的安装孔(6)内。

3.如权利要求1所述的控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置，其特征在于：所述压载装置还包括两个辅助机构(3)，各所述辅助机构(3)包括若干根辅助杆(31)，各所述密封盖(15)上开设有与所述辅助杆(31)对应的第三通孔(32)，各所述辅助杆(31)的一端与活塞(21)固定连接，另一端穿过对应的所述第三通孔(32)，且所述辅助杆(31)与第三通孔(32)滑动连接。

4.如权利要求2所述的控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置，其特征在于：所述筒体(1)包括第一壳体(11)、第二壳体(12)、第一端盖(13)和第二端盖(14)，所述活塞(21)与第一壳体(11)的内壁滑动连接，所述密封盖(15)固定安装于所述第一壳体(11)和第二壳体(12)之间，各所述壳体远离所述密封盖(15)的一端分别穿设在对应的所述安装孔(6)内且固定连接，所述第一端盖(13)与所述第一壳体(11)远离所述密封盖(15)的一端固定连接，所述第二端盖(14)与所述第二壳体(12)远离所述密封盖(15)的一端固定连接。

5.如权利要求4所述的控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置，其特征在于：所述第一端盖(13)上开设有进水口(17)作为所述筒体(1)的开口，所述第二端盖(14)上开设有与所述丝杆(23)对应的第一通孔(16)。

6.如权利要求1所述的控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置，其特征在于：各所述调节机构(2)还包括第一联轴器(24)，所述第一联轴器(24)将丝杆(23)和所述电机(22)的输出轴固定连接。

7.如权利要求1所述的控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置，其特征在于：各所述调节机构(2)还包括第一螺母(25)，所述第一螺母(25)安装于所述第二通孔(26)内，且所述第一螺母(25)与所述丝杆(23)螺纹连接。

8.如权利要求3所述的控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置，其特征在于：各所述辅助机构(3)还包括第二螺母(34)，所述第二螺母(34)安装于所述第三通孔(32)内，且所述第二螺母(34)与各辅助杆(31)滑动连接。

9.如权利要求3所述的控制潜航器的浮沉以及横滚姿态的压载装置，其特征在于：各所述辅助机构(3)还包括若干个与各所述辅助杆(31)对应的第二联轴器(33)，各所述第二联轴器(33)的一端安装在所述活塞(21)上，另一端与对应的辅助杆(31)固定连接。

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