本發(fā)明涉及水下航行器領(lǐng)域，具體涉及一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置。

背景技術(shù)：

1、水下滑翔機(jī)是一種用于水下探測(cè)和研究的無(wú)人駕駛水下航行器。它通過(guò)利用自身的重量和浮力變化，在水中滑行，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的巡航。水下滑翔機(jī)通常裝備有各種傳感器，可以收集溫度、鹽度、深度等環(huán)境數(shù)據(jù)，廣泛應(yīng)用于海洋科學(xué)研究、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及海洋資源勘探等領(lǐng)域，這種設(shè)備的設(shè)計(jì)使其相比傳統(tǒng)的水下機(jī)器人更具能效，能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)工作，同時(shí)減少對(duì)電池的依賴。它們通常在特定的軌道上移動(dòng)，利用重力和浮力的變化，進(jìn)行高效的水下探索。而水下滑翔機(jī)在工作過(guò)程中，轉(zhuǎn)向裝置可能會(huì)遇到以下問(wèn)題：操控不靈敏：如果轉(zhuǎn)向裝置的響應(yīng)速度慢，可能導(dǎo)致滑翔機(jī)在需要快速改變方向時(shí)無(wú)法及時(shí)調(diào)整。故障或損壞：轉(zhuǎn)向裝置的機(jī)械部件可能因長(zhǎng)期使用或環(huán)境影響而出現(xiàn)故障，導(dǎo)致滑翔機(jī)失去方向控制。水流影響：強(qiáng)水流可能會(huì)影響滑翔機(jī)的轉(zhuǎn)向性能，導(dǎo)致其偏離預(yù)定航線。

2、對(duì)比公開(kāi)號(hào)為cn113353219a的中國(guó)發(fā)明公開(kāi)了一種自適應(yīng)變面積尾舵及水下滑翔機(jī)，其通過(guò)把單個(gè)舵分為多個(gè)舵板，從而根據(jù)側(cè)向水流調(diào)節(jié)對(duì)水流舵板個(gè)數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是在深海長(zhǎng)時(shí)間的航行中，因?yàn)樗颅h(huán)境較為復(fù)雜，常常在航行過(guò)程中需要轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)，而目前因?yàn)樗禄铏C(jī)尾部空間受限原因，大部分都采用電機(jī)配合齒輪調(diào)節(jié)，雖然節(jié)省了空間，但是如果橫流較大時(shí)持續(xù)的沖擊形成的反旋扭力則會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)向部分發(fā)生損壞，并且因?yàn)樗禄铏C(jī)需要長(zhǎng)時(shí)間在水下航行，則還會(huì)在外表面以及舵的外表面產(chǎn)生附著物，影響航行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置，以解決水下滑翔機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間航行過(guò)程中遇到較大橫流造成轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)動(dòng)力部分因?yàn)榉葱ちp壞的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明的一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置采用如下技術(shù)方案：包括用于調(diào)節(jié)機(jī)體轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和用于檢測(cè)機(jī)體受力情況的壓力傳感器，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的動(dòng)力連接有主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)安裝在所述機(jī)體內(nèi)部，還包括用于當(dāng)所述機(jī)體受到橫流影響時(shí)避免主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)損壞的鎖定機(jī)構(gòu)以及用于對(duì)所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整從而保證機(jī)體航行方向的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述鎖定機(jī)構(gòu)連接在所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)底部且位于所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)下側(cè)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)內(nèi)部；

3、所述鎖定機(jī)構(gòu)包括外轉(zhuǎn)向套筒，所述外轉(zhuǎn)向套筒外部連接所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述外轉(zhuǎn)向套筒內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)軸，所述內(nèi)軸與所述機(jī)體之間設(shè)置有鎖緊組件，所述鎖緊組件用于當(dāng)所述機(jī)體受到橫流時(shí)鎖緊所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)且避免外部橫流產(chǎn)生的反向扭力損壞所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；

4、所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括舵板、調(diào)節(jié)組件，所述調(diào)節(jié)組件設(shè)置在所述舵板外部，所述調(diào)節(jié)組件由三段結(jié)構(gòu)組成，從而能夠調(diào)整所述調(diào)節(jié)組件整體的結(jié)構(gòu)變化。

5、進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)組件包括第一調(diào)節(jié)板、第二調(diào)節(jié)板、第三調(diào)節(jié)板，所述第一調(diào)節(jié)板設(shè)置在前側(cè)，所述第一調(diào)節(jié)板、所述第二調(diào)節(jié)板、所述第三調(diào)節(jié)板依次向后堆疊設(shè)置。

6、進(jìn)一步的，所述第一調(diào)節(jié)板、所述第二調(diào)節(jié)板、所述第三調(diào)節(jié)板頂部和底部與所述舵板鉸接，所述第一調(diào)節(jié)板、所述第二調(diào)節(jié)板、所述第三調(diào)節(jié)板相互之間滑動(dòng)連接。

7、進(jìn)一步的，所述第一調(diào)節(jié)板、所述第二調(diào)節(jié)板、所述第三調(diào)節(jié)板內(nèi)部均設(shè)置有內(nèi)支撐筋，且兩兩之間的所述內(nèi)支撐筋緊密配合。

8、進(jìn)一步的，所述第一調(diào)節(jié)板與所述第二調(diào)節(jié)板配合之間、所述第二調(diào)節(jié)板與所述第三調(diào)節(jié)板配合之間均為弧形結(jié)構(gòu)。

9、進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括壓力倉(cāng)，所述壓力倉(cāng)安裝在所述舵板內(nèi)部中心位置，所述壓力倉(cāng)對(duì)應(yīng)所述第一調(diào)節(jié)板、所述第二調(diào)節(jié)板、所述第三調(diào)節(jié)板之間均設(shè)置有調(diào)節(jié)油缸，所述壓力倉(cāng)內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔對(duì)應(yīng)兩組所述調(diào)節(jié)組件分別設(shè)置有兩個(gè)腔室。

10、進(jìn)一步的，所述內(nèi)腔內(nèi)部的兩個(gè)腔室均與所述鎖定機(jī)構(gòu)的壓力輸出端連接，且兩個(gè)腔室與所述鎖定機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有轉(zhuǎn)向電磁閥，兩個(gè)腔室之間的隔板上設(shè)置有平衡電磁閥。

11、進(jìn)一步的，所述鎖定機(jī)構(gòu)的鎖緊組件包括伸縮油缸，所述外轉(zhuǎn)向套筒底部設(shè)置有轉(zhuǎn)向座，所述轉(zhuǎn)向座內(nèi)部設(shè)置有錐塊，所述伸縮油缸動(dòng)力端連接所述錐塊，且所述錐塊對(duì)應(yīng)所述內(nèi)軸的底部，所述機(jī)體與所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)之間的開(kāi)口處設(shè)置有鎖架，所述鎖架內(nèi)部對(duì)應(yīng)所述外轉(zhuǎn)向套筒位置設(shè)置有配合架，所述內(nèi)軸軸向滑動(dòng)連接所述配合架，所述內(nèi)軸位于所述配合架位置外圓面上陣列設(shè)置有若干個(gè)鎖塊，所述鎖塊伸出所述配合架，所述鎖架內(nèi)部對(duì)應(yīng)所述鎖塊成型有錐槽。

12、進(jìn)一步的，所述鎖塊外端和所述鎖架內(nèi)部錐槽上半部分均成型有摩擦紋。

13、進(jìn)一步的，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、主動(dòng)錐齒輪、被動(dòng)錐齒輪，所述被動(dòng)錐齒輪鍵連接所述外轉(zhuǎn)向套筒。

14、本發(fā)明的有益效果是：本裝置通過(guò)主動(dòng)力對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)從而使機(jī)體進(jìn)行航向調(diào)節(jié)時(shí)，如果遇到較大的橫流，可以通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)快速鎖止傳動(dòng)部分，從而避免反向扭力損壞主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)部分，并且后續(xù)通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)組件面對(duì)橫流的一側(cè)的姿態(tài)，通過(guò)水流的高低壓差，保證應(yīng)對(duì)橫流的壓力以及轉(zhuǎn)向的動(dòng)力，保證裝置整體的姿態(tài)以及航行方向，并且通過(guò)多段式的調(diào)節(jié)組件，從而應(yīng)對(duì)當(dāng)一側(cè)因?yàn)楦街镌斐蓧毫Σ顣r(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)調(diào)節(jié)組件的初始狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，從而保證在直線航行時(shí)調(diào)節(jié)組件的兩側(cè)平衡性。

技術(shù)特征：

1.一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置，包括用于調(diào)節(jié)機(jī)體（1）轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（3）和用于檢測(cè)機(jī)體（1）受力情況的壓力傳感器（4），所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（3）的動(dòng)力連接有主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（5），所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（5）安裝在所述機(jī)體（1）內(nèi)部，其特征在于：還包括用于當(dāng)所述機(jī)體（1）受到橫流影響時(shí)避免主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（5）損壞的鎖定機(jī)構(gòu)以及用于對(duì)所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（3）結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整從而保證機(jī)體（1）航行方向的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2），所述鎖定機(jī)構(gòu)連接在所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（3）底部且位于所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（5）下側(cè)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）安裝在所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（3）內(nèi)部；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述調(diào)節(jié)組件（32）包括第一調(diào)節(jié)板（321）、第二調(diào)節(jié)板（322）、第三調(diào)節(jié)板（323），所述第一調(diào)節(jié)板（321）設(shè)置在前側(cè)，所述第一調(diào)節(jié)板（321）、所述第二調(diào)節(jié)板（322）、所述第三調(diào)節(jié)板（323）依次向后堆疊設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述第一調(diào)節(jié)板（321）、所述第二調(diào)節(jié)板（322）、所述第三調(diào)節(jié)板（323）頂部和底部與所述舵板（31）鉸接，所述第一調(diào)節(jié)板（321）、所述第二調(diào)節(jié)板（322）、所述第三調(diào)節(jié)板（323）相互之間滑動(dòng)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述第一調(diào)節(jié)板（321）、所述第二調(diào)節(jié)板（322）、所述第三調(diào)節(jié)板（323）內(nèi)部均設(shè)置有內(nèi)支撐筋（33），且兩兩之間的所述內(nèi)支撐筋（33）緊密配合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述第一調(diào)節(jié)板（321）與所述第二調(diào)節(jié)板（322）配合之間、所述第二調(diào)節(jié)板（322）與所述第三調(diào)節(jié)板（323）配合之間均為弧形結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）包括壓力倉(cāng)（21），所述壓力倉(cāng)（21）安裝在所述舵板（31）內(nèi)部中心位置，所述壓力倉(cāng)（21）對(duì)應(yīng)所述第一調(diào)節(jié)板（321）、所述第二調(diào)節(jié)板（322）、所述第三調(diào)節(jié)板（323）之間均設(shè)置有調(diào)節(jié)油缸（22），所述壓力倉(cāng)（21）內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)腔（23），所述內(nèi)腔（23）對(duì)應(yīng)兩組所述調(diào)節(jié)組件（32）分別設(shè)置有兩個(gè)腔室。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述內(nèi)腔（23）內(nèi)部的兩個(gè)腔室均與所述鎖定機(jī)構(gòu)的壓力輸出端連接，且兩個(gè)腔室與所述鎖定機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有轉(zhuǎn)向電磁閥（24），兩個(gè)腔室之間的隔板上設(shè)置有平衡電磁閥（25）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述鎖定機(jī)構(gòu)的鎖緊組件包括伸縮油缸（61），所述外轉(zhuǎn)向套筒（63）底部設(shè)置有轉(zhuǎn)向座（62），所述轉(zhuǎn)向座（62）內(nèi)部設(shè)置有錐塊，所述伸縮油缸（61）動(dòng)力端連接所述錐塊，且所述錐塊對(duì)應(yīng)所述內(nèi)軸（64）的底部，所述機(jī)體（1）與所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（3）之間的開(kāi)口處設(shè)置有鎖架（67），所述鎖架（67）內(nèi)部對(duì)應(yīng)所述外轉(zhuǎn)向套筒（63）位置設(shè)置有配合架（65），所述內(nèi)軸（64）軸向滑動(dòng)連接所述配合架（65），所述內(nèi)軸（64）位于所述配合架（65）位置外圓面上陣列設(shè)置有若干個(gè)鎖塊（66），所述鎖塊（66）伸出所述配合架（65），所述鎖架（67）內(nèi)部對(duì)應(yīng)所述鎖塊（66）成型有錐槽。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述鎖塊（66）外端和所述鎖架（67）內(nèi)部錐槽上半部分均成型有摩擦紋。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（5）包括電機(jī)、主動(dòng)錐齒輪、被動(dòng)錐齒輪，所述被動(dòng)錐齒輪鍵連接所述外轉(zhuǎn)向套筒（63）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種水下滑翔機(jī)用轉(zhuǎn)向裝置，包括用于調(diào)節(jié)機(jī)體轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和用于檢測(cè)機(jī)體受力情況的壓力傳感器，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的動(dòng)力連接有主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)安裝在所述機(jī)體內(nèi)部，還包括用于當(dāng)所述機(jī)體受到橫流影響時(shí)避免主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)損壞的鎖定機(jī)構(gòu)以及用于對(duì)所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整從而保證機(jī)體航行方向的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述鎖定機(jī)構(gòu)連接在所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)底部且位于所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)下側(cè)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)內(nèi)部，用以解決水下滑翔機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間航行過(guò)程中遇到較大橫流造成轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)動(dòng)力部分因?yàn)榉葱ちp壞的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：陳曉博,馮翠芝,曹穎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈船通航（三亞）技術(shù)服務(wù)合伙企業(yè)（有限合伙）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23