專利名稱：液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及到仿生水下推動(dòng)器的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特指一種液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生 水下推進(jìn)器。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外一些科研機(jī)構(gòu)展開關(guān)于水下生物，如"尼羅河魔鬼"等魚的柔性長鰭 波動(dòng)運(yùn)動(dòng)的研究，并且研制出模擬該波動(dòng)運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，進(jìn)行了此類裝置的水下推進(jìn) 試驗(yàn)，證實(shí)波動(dòng)運(yùn)動(dòng)具有明顯的低擾動(dòng)特性。但這些試驗(yàn)裝置存在一些缺陷，如雖為模 擬柔性運(yùn)動(dòng)，其實(shí)很多地方采用了剛性機(jī)構(gòu)，比如相鄰兩節(jié)之間相位固定，基線無法更
改形狀，驅(qū)動(dòng)能力有限、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等，很難走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)際;L程應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的問題就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供 一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、原理簡單、可模擬水下生物柔性長鰭的波動(dòng)運(yùn)動(dòng)、并可根據(jù)負(fù)載情 況隨時(shí)調(diào)整控制參數(shù)的液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的解決方案為 一種液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水 下推進(jìn)器，其特征在于它包括支架、兩個(gè)以上單節(jié)擺動(dòng)裝置、兩根以上鰭條、柔性鰭 面以及液壓控制單元，所述兩個(gè)以上單節(jié)擺動(dòng)裝置固定于支架上，柔性鰭面鋪設(shè)于鰭條 上，所述單節(jié)擺動(dòng)裝置包括擺動(dòng)缸體、內(nèi)擺桿以及內(nèi)擺桿轉(zhuǎn)軸，所述內(nèi)擺桿裝設(shè)于擺動(dòng) 缸體內(nèi)并將擺動(dòng)缸體內(nèi)分隔成左油腔和右油腔，內(nèi)擺桿通過內(nèi)擺桿轉(zhuǎn)軸與擺動(dòng)缸體外的 鰭條相連，用來與液壓控制單元相連的右油孔接頭和左油孔接頭開設(shè)于擺動(dòng)缸體上，右 油孔接頭和左油孔接頭分別與右油腔和左油腔連通，柔性鰭面鋪設(shè)于鰭條上。
所述液壓控制單元為電磁控制閥、液壓源以及液壓源伺服電機(jī)，液壓源通過液壓源 伺服電機(jī)、電磁控制閥以及液壓管路與右油孔接頭和左油孔接頭相連。
所述液壓控制單元為旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，旋轉(zhuǎn)式流體分配閥包括閥體、旋轉(zhuǎn)式閥芯、 驅(qū)動(dòng)電機(jī)、封閉端蓋和開口端蓋，所述封閉端蓋和開口端蓋分別連接于閥體的兩端形成 封閉空腔，裝設(shè)于封閉空腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式閥芯一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，所述封閉空腔中封閉 端蓋與旋轉(zhuǎn)式閥芯、閥體之間形成高壓油腔，開口端蓋與旋轉(zhuǎn)式閥芯、閥體之間形成低 壓油腔，高壓油腔和低壓油腔之間不連通；所述閥體的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè)用來連接執(zhí)壓油腔，高壓油腔和低壓油腔之間不連通；所述閥體的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè)用來連接執(zhí) 行部件油路的閥體油孔，旋轉(zhuǎn)式閥芯的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè)閥芯油孔，閥體油孔通過閥 芯油孔與封閉空腔連通。
所述閥體油孔的數(shù)目為n，其中n為偶數(shù)，每兩個(gè)位于閥體直徑方向上的閥體油孔構(gòu)
成一組。
所述閥芯油孔的數(shù)目為n，其中n為偶數(shù)，每兩個(gè)位于旋轉(zhuǎn)式閥芯直徑方向上的閥芯 油孔構(gòu)成一組。
所述封閉端蓋上開設(shè)有與高壓油供給設(shè)備相連的進(jìn)油孔，所述進(jìn)油孔與高壓油腔連 通，所述開口端蓋上開設(shè)有與低壓油腔連通的出油孔。 所述旋轉(zhuǎn)式闊芯的兩個(gè)端面上分別開設(shè)有弧形槽。 所述旋轉(zhuǎn)式閥芯上相鄰閥芯油孔之間開設(shè)有淺槽。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)就在于(1)本實(shí)用新型研制了一種可以模擬 水下生物柔性長鰭的波動(dòng)運(yùn)動(dòng)的裝置，該裝置可以為水下航行器提供推進(jìn)力或操控力矩， 該裝置結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡單、具有很強(qiáng)的移植性。(2)本實(shí)用新型只需配備一個(gè)液壓源 可以采用工業(yè)上較為成熟的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪泵裝置，具有體積小、噪音低、流體壓力 高等特點(diǎn)。(3)在其它控制參數(shù)不變的情況下，通過簡單地控制液壓控制單元中液壓源 伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即可調(diào)節(jié)液壓回路中流體的流速和壓力，從而可以改變整個(gè)裝置負(fù)載 能力和波動(dòng)幅度。(4)本實(shí)用新型進(jìn)一步通過控制旋轉(zhuǎn)式流體分配閥中伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速， 即可調(diào)整整個(gè)裝置波動(dòng)運(yùn)動(dòng)的頻率以及每個(gè)單節(jié)擺動(dòng)裝置中擺桿的擺動(dòng)幅度。(5)通過 合理地布置擺動(dòng)裝置的位置，即可實(shí)現(xiàn)基線為曲線的波動(dòng)運(yùn)動(dòng)效果。

圖l是本實(shí)用新型液壓驅(qū)動(dòng)柔性波動(dòng)鰭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型裝置中單節(jié)擺動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖3是本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)式流體分配閥立體結(jié)構(gòu)示意圖4是本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)式流體分配閥的主視剖視示意圖5是本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)式流體分配閥的分解結(jié)構(gòu)示意圖6是旋轉(zhuǎn)式流體分配閥中旋轉(zhuǎn)式閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例說明
1、旋轉(zhuǎn)式流體分配闊 2、伺服電機(jī)
3、回油管接頭 4、輸油軟管6、支撐塊
7、鰭條8、柔性鰭面
9、單節(jié)擺動(dòng)裝置10、支架
11、內(nèi)擺桿傳動(dòng)軸12、右油孔接頭
13、右油腔14、內(nèi)擺桿
15、左油腔16、擺動(dòng)缸體
17、左油孔接頭
101、第一深溝球軸承102、封閉端蓋
103、第一螺釘104、閥體
105、開口端蓋106、第二螺釘
107、第二深溝球軸承108、平鍵
109、電機(jī)支架110、驅(qū)動(dòng)電機(jī)
111、聯(lián)軸器112、旋轉(zhuǎn)式閥芯
113、 0型密封圈114、閥體油孔
115、閥芯油孔116、淺槽
117、弧形槽118、封閉空腔
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器，它包括支架10、 兩個(gè)以上單節(jié)擺動(dòng)裝置9、兩根以上鰭條7、柔性鰭面8以及液壓控制單元，所述兩個(gè)以 上單節(jié)擺動(dòng)裝置9固定于支架10上，柔性鰭面8鋪設(shè)于鰭條7上，所述單節(jié)擺動(dòng)裝置9 包括擺動(dòng)缸體16、內(nèi)擺桿14、內(nèi)擺桿轉(zhuǎn)軸ll、右油孔接頭12以及左油孔接頭17，所述 內(nèi)擺桿14裝設(shè)于擺動(dòng)缸體16內(nèi)并將擺動(dòng)缸體16內(nèi)分隔成左油腔15和右油腔13，內(nèi)擺 桿14通過內(nèi)擺桿轉(zhuǎn)軸11與擺動(dòng)缸體16外的鰭條7相連，用來與液壓控制單元相連的右 油孔接頭12和左油孔接頭17開設(shè)于擺動(dòng)缸體16上，右油孔接頭12和左油孔接頭17分 別與右油腔13和左油腔15連通。根據(jù)試驗(yàn)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，設(shè)計(jì)支架10形狀，如彎 曲、直線等。整體支架10可以根據(jù)柔性長鰭基線的形狀進(jìn)行設(shè)置，從而使得n套單節(jié)擺 動(dòng)裝置9的擺動(dòng)中心連線(以后稱此線為基線)即可形成一條直線或者曲線。這里為了 便于敘述，在不影響描述結(jié)構(gòu)性質(zhì)的前提下，將支架10設(shè)計(jì)為直線形狀。兩條支架10 和兩個(gè)支撐塊6通過螺釘連接成一個(gè)整體，作為單節(jié)擺動(dòng)裝置9的安裝平臺(tái)。根據(jù)試驗(yàn)
6及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，將11=1， 2， 3，，，，，，套單節(jié)擺動(dòng)裝置9按照相同的安裝方式等間距 也可以根據(jù)需要使相鄰兩套單節(jié)擺動(dòng)裝置9之間的間距為不同的值地安裝在支架10上， 將柔性鰭面8安裝在排列好的n套單節(jié)擺動(dòng)裝置9上的n根鰭條7上，從而完成柔性波 動(dòng)鰭裝置主體的安裝。由于n套單節(jié)擺動(dòng)裝置9沒有安裝液壓驅(qū)動(dòng)回路，因此在柔性鰭 面8自身的彈性作用下，n根鰭條7呈現(xiàn)一個(gè)平面形狀。如圖2所示，單節(jié)擺動(dòng)裝置9 中的內(nèi)擺桿14將擺動(dòng)缸體16分成兩個(gè)容積可以變化的獨(dú)立右腔體13和左腔體15，兩個(gè) 腔體容積之和為定值。每個(gè)腔體有一個(gè)油孔接頭與液壓回路相連，當(dāng)與液壓回路中的流 體通過油孔接頭向與之相通的腔體內(nèi)注入流體時(shí)，該腔體容積增大，另一腔體的容積減 小且其中的流體通過油孔接頭流回液壓回路中，從而通過內(nèi)擺桿傳動(dòng)軸11帶動(dòng)鰭條7擺 動(dòng)。當(dāng)液壓回路通過油孔接頭12注入液壓油時(shí)，則鰭條7的擺動(dòng)方向正好相反。當(dāng)旋轉(zhuǎn) 式流體分配閥1按照一定頻率交替地向單節(jié)擺動(dòng)裝置9中的油孔接頭中注入流體時(shí)，即 可使得鰭條7以相同頻率實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。柔性鰭面8是一面具有彈性和韌性的材料，將 其固定在n套單節(jié)擺動(dòng)裝置9的鰭條7上。當(dāng)n套單節(jié)擺動(dòng)裝置9在液壓控制單元的驅(qū) 動(dòng)下呈現(xiàn)有序的擺動(dòng)時(shí)，鰭面8即可保持一定的波形，當(dāng)鰭條7之間的間距越密時(shí)，則 呈現(xiàn)的波形越光滑。
液壓控制單元為電磁控制閥、液壓源以及液壓源伺服電機(jī)，液壓源通過液壓源伺服 電機(jī)、電磁控制閥以及液壓管路與右油孔接頭12和左油孔接頭17相連。
在較佳實(shí)施例中，如圖3、圖4、圖5、圖6和圖7所示，本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)式流體 分配閥1，它包括閩體104、旋轉(zhuǎn)式閥芯112、驅(qū)動(dòng)電機(jī)110、封閉端蓋102和開口端蓋 105，封閉端蓋102和開口端蓋105分別連接于閥體104的兩端形成封閉空腔118，裝設(shè) 于封閉空腔118內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式閥芯112 —端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)110相連，封閉空腔118中封閉端 蓋102與旋轉(zhuǎn)式閥芯112、閥體104之間形成高壓油腔，開口端蓋105與旋轉(zhuǎn)式閥芯112、 閥體104之間形成低壓油腔，高壓油腔和低壓油腔之間不連通；闊體104的外周側(cè)開設(shè) 有若干個(gè)用來連接執(zhí)行部件油路的閥體油孔114，旋轉(zhuǎn)式閥芯112的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè) 閥芯油孔115，閥體油孔114通過閥芯油孔115與封閉空腔118連通。
閥體104、旋轉(zhuǎn)式閥芯112封閉端蓋102和開口端蓋105均采用回轉(zhuǎn)體零件，參見 圖5和圖6所示，閥體104作為整個(gè)裝置的主體零件，封閉端蓋102和開口端蓋105分 別通過第一螺釘103和第二螺釘106與閥體104緊固連接。旋轉(zhuǎn)式閥芯112通過第一深 溝球軸承101和第二深溝球軸承107安裝在封閉端蓋102和開口端蓋105內(nèi)，且可以繞 自身幾何軸線旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)式閥芯112的驅(qū)動(dòng)軸部分和開口端蓋105之間通過o型密封圈113進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。驅(qū)動(dòng)電機(jī)110通過電機(jī)支架109安裝在開口端蓋105上，且通過聯(lián) 軸器111和平鍵108將驅(qū)動(dòng)電機(jī)110的輸出軸與旋轉(zhuǎn)式閥芯112的軸連接。閥體104外 周側(cè)的圓柱側(cè)面上開設(shè)有n個(gè)用來連接執(zhí)行部件油路的閥體油孔114，其中n為偶數(shù)，位 于閥體104直徑方向上的兩個(gè)閥體油孔114構(gòu)成一組。旋轉(zhuǎn)式閥芯112安裝在閥體104 的內(nèi)部，且與閥體104之間通過圓柱面配合。當(dāng)旋轉(zhuǎn)式閥芯112處于不同的回轉(zhuǎn)位置時(shí)， 閥體104圓柱側(cè)面上不同位置的閥體油孔114將分別與高壓油腔或低壓油腔導(dǎo)通。
參見圖4和圖5所示，封閉端蓋102的端面與閥體104的端面貼合，且通過第一螺 釘103緊固連接。封閉端蓋102上設(shè)有一個(gè)進(jìn)油管接頭5，可以與齒輪泵、蓄能器等高壓 油供給裝置相連，用以輸入帶有一定壓力的液壓油，除此之外無其它與外界相連的通道， 因此即使其與閥體104、旋轉(zhuǎn)式閥芯112零件組成的高壓油腔內(nèi)部儲(chǔ)有高壓油時(shí)，亦不會(huì) 對(duì)外界造成泄漏。開口端蓋105的端面與閥體104的另一側(cè)端面貼合，且通過第二螺釘 106緊固連接。開口端蓋105的外側(cè)有一個(gè)出油管接頭3，可以與油箱連接。此外，開口 端蓋105的回轉(zhuǎn)軸處開有一個(gè)圓形孔，用以將旋轉(zhuǎn)式閥芯112的驅(qū)動(dòng)軸伸出。由于開口 端蓋105、旋轉(zhuǎn)式閥芯112和閥體104組成的油腔為低壓油腔，即其內(nèi)部的油壓很低，故 開口端蓋105和旋轉(zhuǎn)式閥芯112之間的密封可以不用唇形密封圈油封而直接采o型密封 圈113密封。
參見圖2和圖4所示，旋轉(zhuǎn)式閥芯112的圓柱側(cè)面上均勻地開有n個(gè)閥芯油孔115， 其中n為偶數(shù)，每兩個(gè)位于旋轉(zhuǎn)式閥芯112直徑方向上的閥芯油孔115構(gòu)成一組。當(dāng)旋 轉(zhuǎn)到合適位置時(shí)，這些闊芯油孔115可以與閥體104圓柱側(cè)面上的閥體油孔114相通。 為了保證每個(gè)油孔有更多的導(dǎo)通時(shí)間，旋轉(zhuǎn)式閥芯112上相鄰閥芯油孔115之間開設(shè)有 淺槽116。在旋轉(zhuǎn)式閥芯112主體部分的兩側(cè)端面上，分別加工有一段弧形槽1117，該 弧形槽117將該零件圓柱側(cè)面上的n/2個(gè)相鄰油孔連通，從而加快進(jìn)出油速度。
本實(shí)施例中，從旋轉(zhuǎn)式流體分配閥1上的2n個(gè)支路閥體油孔114中沿直徑方向取出 2個(gè)，用輸油軟管4將其連接在主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)安裝好的第一個(gè)單節(jié)擺動(dòng)裝置9中的右油孔 接頭12和左油孔接頭17上。用同樣的方法按同一方向依次從旋轉(zhuǎn)式流體分配閥1上取 出余下的n-l對(duì)接頭，分別用輸油軟管4依次連接在余下的n-l套單節(jié)擺動(dòng)裝置9中的 右油孔接頭12和左油孔接頭17上，完成驅(qū)動(dòng)支回路的連接。連接過程中需注意，在旋 轉(zhuǎn)式流體分配閥1上的相鄰n/2個(gè)支路閥體油孔114應(yīng)該與n套單節(jié)擺動(dòng)裝置同側(cè)的右 油孔接頭12和左油孔接頭17順序連接，否則在后面的運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)波形紊亂的現(xiàn) 象。將旋轉(zhuǎn)式流體分配閥1的進(jìn)油孔接頭5通過油管連接到液壓源的高壓油孔上，將回油孔接頭3通過回油管連接到儲(chǔ)油箱中，從而完成主油路的連接。至此，整個(gè)裝置的液 壓驅(qū)動(dòng)回路連接完畢。參見圖3所示，旋轉(zhuǎn)式流體分配閥1的主體圓柱面上安裝有2n個(gè) 支路闊體油孔114，沿直徑方向上的兩個(gè)支路閥體油孔114為一個(gè)通路，共形成n個(gè)通路， 從而可以連接n套單節(jié)擺動(dòng)裝置9。 2驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)式流體分配閥1內(nèi)部結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而使得 某時(shí)刻n個(gè)相鄰的閥體油孔114與高壓油腔相通，進(jìn)而與進(jìn)油孔接頭17或12相通，而 另n個(gè)相鄰的支路油孔接頭18則與低壓油腔相同，進(jìn)而與回油管接頭3相通；當(dāng)驅(qū)動(dòng)電 機(jī)110轉(zhuǎn)動(dòng)不同角度時(shí)，處于不同位置的n個(gè)相鄰的閥體油孔114將與進(jìn)油孔接頭17或 12相通。在較佳實(shí)施例中，此系統(tǒng)共有兩個(gè)電機(jī)，液壓源電機(jī)控制高壓油路的壓力和波 動(dòng)鰭的波動(dòng)幅度；旋轉(zhuǎn)式流體分配閥控制各個(gè)關(guān)節(jié)的導(dǎo)通/關(guān)閉次序和整個(gè)波動(dòng)鰭的波動(dòng) 頻率，頻率越高幅度越小，頻率越低幅度越大。
工作原理旋轉(zhuǎn)式分配閥在驅(qū)動(dòng)電機(jī)110的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)，從而使得某一時(shí)刻旋轉(zhuǎn)式 分配閥周向上總有相鄰的n/2個(gè)閥體油孔114互通且與進(jìn)油管接頭5相通，余下的n/2 個(gè)閥體油孔114互通且與回油管接頭3相通。隨著驅(qū)動(dòng)電機(jī)110的轉(zhuǎn)動(dòng)，相鄰且互通的 n/2閥體油孔114在旋轉(zhuǎn)式分配閥周向上的位置是變化的，對(duì)于每一個(gè)閥體油孔114,其 與進(jìn)油管接頭導(dǎo)通時(shí)間是相同的，與當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)110的轉(zhuǎn)速有關(guān)。
以第一個(gè)擺動(dòng)裝置9為例進(jìn)行說明。當(dāng)向進(jìn)油管接頭5中輸入高壓液壓油后，驅(qū)動(dòng) 電機(jī)110的前半個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)，對(duì)于一對(duì)直徑方向上的閥體油孔114，其中與進(jìn)油管接頭 5相通的閥體油孔U4與第一個(gè)單節(jié)擺動(dòng)裝置9的擺動(dòng)裝置右油孔接頭相通，高壓液壓油 進(jìn)入擺動(dòng)裝置右油腔13，推動(dòng)內(nèi)擺桿14順時(shí)針擺動(dòng)，通過內(nèi)擺桿傳動(dòng)軸11帶動(dòng)鰭條7 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)擠壓擺動(dòng)裝置左油腔16，使其中的液壓油流回到旋轉(zhuǎn)式液壓閥的直徑 方向上另一個(gè)閥支路油孔18中，進(jìn)入流出回油管接頭3;驅(qū)動(dòng)電機(jī)1102轉(zhuǎn)動(dòng)的后半個(gè)周 期內(nèi)，先前與回油管接頭3相通的閥體油孔114開始與進(jìn)油管接頭5相通，從而使得單 節(jié)擺動(dòng)裝置9中的擺動(dòng)裝置左油孔接頭17與進(jìn)油管接頭5相通，高壓液壓油進(jìn)入擺動(dòng)裝 置左油腔16，推動(dòng)內(nèi)擺桿14逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過內(nèi)擺桿傳動(dòng)軸11帶動(dòng)鰭條7逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 同時(shí)擠壓擺動(dòng)裝置右油腔13，是其中的液壓油流回到旋轉(zhuǎn)式流體分配閥1中，從回油管 接頭3流出，從而完成一個(gè)周期內(nèi)擺桿的往復(fù)擺動(dòng)。
其它擺桿擺動(dòng)原理與此相通，但是由于旋轉(zhuǎn)式流體分配閥1上n/2個(gè)相鄰的閥支路 油孔與進(jìn)油管5導(dǎo)通的初始時(shí)刻不同，使得擺桿初始擺動(dòng)的角位置不同，從而n/2根鰭 條7形成有序的擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)鰭條7夾持的柔性鰭面形成波形。
權(quán)利要求1、一種液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器，其特征在于它包括支架(10)、兩個(gè)以上單節(jié)擺動(dòng)裝置(9)、柔性鰭面(8)以及液壓控制單元，所述兩個(gè)以上單節(jié)擺動(dòng)裝置(9)固定于支架(10)上，，所述單節(jié)擺動(dòng)裝置(9)包括擺動(dòng)缸體(16)、內(nèi)擺桿(14)、內(nèi)擺桿轉(zhuǎn)軸(11)和鰭條(7)，所述內(nèi)擺桿(14)裝設(shè)于擺動(dòng)缸體(16)內(nèi)并將擺動(dòng)缸體(16)內(nèi)分隔成左油腔(15)和右油腔(13)，內(nèi)擺桿(14)通過內(nèi)擺桿轉(zhuǎn)軸(11)與擺動(dòng)缸體(16)外的鰭條(7)相連，用來與液壓控制單元相連的右油孔接頭(12)和左油孔接頭(17)開設(shè)于擺動(dòng)缸體(16)上，右油孔接頭(12)和左油孔接頭(17)分別與右油腔(13)和左油腔(15)連通，柔性鰭面(8)鋪設(shè)于鰭條(7)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器，其特征在于所述液壓 控制單元為電磁控制閥、液壓源以及液壓源伺服電機(jī)，液壓源通過液壓源伺服電機(jī)、電 磁控制閥以及液壓管路與右油孔接頭(12)和左油孔接頭(17)相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器，其特征在于所述液壓 控制單元為旋轉(zhuǎn)式流體分配閥(1)，旋轉(zhuǎn)式流體分配閥(1)包括閥體(104)、旋轉(zhuǎn)式閥 芯(112)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(110)、封閉端蓋(102)和開口端蓋(105),所述封閉端蓋(102) 和開口端蓋(105)分別連接于閥體(104)的兩端形成封閉空腔(118)，裝設(shè)于封閉空 腔(118)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式閥芯(112) —端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(110)湘連，所述封閉空腔(118) 中封閉端蓋(102)與旋轉(zhuǎn)式閥芯(112)、閥體(104)之間形成高壓油腔，開口端蓋(105) 與旋轉(zhuǎn)式閥芯(112)、閥體(104)之間形成低壓油腔，高壓油腔和低壓油腔之間不連通； 所述閥體(104)的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè)用來連接執(zhí)行部件油路的閥體油孔(114)，旋轉(zhuǎn) 式閥芯(112)的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè)閥芯油孔(115)，閥體油孔(114)通過閥芯油孔(115)與封閉空腔(118)連通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器，其特征在于所述閥體 油孔(114)的數(shù)目為n，其中n為偶數(shù)，每兩個(gè)位于閥體(104)直徑方向上的閥體油孔(114)構(gòu)成一組。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器，其特征在于所述閥芯 油孔(115)的數(shù)目為n，其中n為偶數(shù)，每兩個(gè)位于旋轉(zhuǎn)式閥芯(112)直徑方向上的閥 芯油孔(115)構(gòu)成一組。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器，其特征在于所述封閉端蓋(102)上開設(shè)有與高壓油供給設(shè)備相連的進(jìn)油孔，所述進(jìn)油孔與高壓油腔 連通，所述開口端蓋(105)上開設(shè)有與低壓油腔連通的出油孔。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器，其特征在于 所述旋轉(zhuǎn)式閥芯(112)的兩個(gè)端面上分別開設(shè)有弧形槽(117)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器，其特征在于所述旋轉(zhuǎn) 式閥芯(112)的兩個(gè)端面上分別開設(shè)有弧形槽(117)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器，其特征在于 所述旋轉(zhuǎn)式閥芯(112)上相鄰閥芯油孔(115)之間開設(shè)有淺槽(116)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器，其特征在于所述旋 轉(zhuǎn)式闊芯(112)上相鄰閥芯油孔(115)之間開設(shè)有淺槽(116)。
專利摘要一種液壓驅(qū)動(dòng)波動(dòng)鰭仿生水下推進(jìn)器，它包括支架、兩個(gè)以上單節(jié)擺動(dòng)裝置、兩根以上鰭條、柔性鰭面以及液壓控制單元，所述兩個(gè)以上單節(jié)擺動(dòng)裝置固定于支架上，柔性鰭面鋪設(shè)于鰭條上，所述單節(jié)擺動(dòng)裝置包括擺動(dòng)缸體、內(nèi)擺桿以及內(nèi)擺桿轉(zhuǎn)軸，所述內(nèi)擺桿裝設(shè)于擺動(dòng)缸體內(nèi)并將擺動(dòng)缸體內(nèi)分隔成左油腔和右油腔，內(nèi)擺桿通過內(nèi)擺桿轉(zhuǎn)軸與擺動(dòng)缸體外的鰭條相連，用來與液壓控制單元相連的右油孔接頭和左油孔接頭開設(shè)于擺動(dòng)缸體上，右油孔接頭和左油孔接頭分別與右油腔和左油腔連通，柔性鰭面鋪設(shè)于鰭條上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊、原理簡單、可模擬水下生物柔性長鰭的波動(dòng)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生平行于支架長軸方向的推進(jìn)力，并可根據(jù)負(fù)載情況隨時(shí)調(diào)整控制參數(shù)。
文檔編號(hào)B63H1/00GK201254281SQ200820053848
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者張代兵, 徐海軍, 林龍信, 沈林成, 胡天江, 謝海斌 申請(qǐng)人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)