[實用新型]液壓驅動波動鰭仿生水下推進器

無效

• 申請號: 200820053848.0
• 申請日: 2008-07-28
• 公開（公告）號: CN201254281Y
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 謝海斌;張代兵;沈林成;徐海軍;林龍信;胡天江
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: B63H1/36
• 分類號: B63H1/36
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所
• 代理人: 陳 暉

技術領域

本實用新型主要涉及到仿生水下推動器的設計領域，特指一種液壓驅動波動鰭仿生水下推進器。

背景技術

目前，國內外一些科研機構展開關于水下生物，如“尼羅河魔鬼”等魚的柔性長鰭波動運動的研究，并且研制出模擬該波動運動的試驗裝置，進行了此類裝置的水下推進試驗，證實波動運動具有明顯的低擾動特性。但這些試驗裝置存在一些缺陷，如雖為模擬柔性運動，其實很多地方采用了剛性機構，比如相鄰兩節之間相位固定，基線無法更改形狀，驅動能力有限、結構復雜等，很難走出實驗室進入實際工程應用。

實用新型內容

本實用新型要解決的問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種結構簡單緊湊、原理簡單、可模擬水下生物柔性長鰭的波動運動、并可根據負載情況隨時調整控制參數的液壓驅動波動鰭仿生水下推進器。

為解決上述技術問題，本實用新型提出的解決方案為：一種液壓驅動波動鰭仿生水下推進器，其特征在于：它包括支架、兩個以上單節擺動裝置、兩根以上鰭條、柔性鰭面以及液壓控制單元，所述兩個以上單節擺動裝置固定于支架上，柔性鰭面鋪設于鰭條上，所述單節擺動裝置包括擺動缸體、內擺桿以及內擺桿轉軸，所述內擺桿裝設于擺動缸體內并將擺動缸體內分隔成左油腔和右油腔，內擺桿通過內擺桿轉軸與擺動缸體外的鰭條相連，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于擺動缸體上，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，液壓源通過液壓源伺服電機、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式流體分配閥，旋轉式流體分配閥包括閥體、旋轉式閥芯、驅動電機、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，裝設于封閉空腔內的旋轉式閥芯一端與驅動電機相連，所述封閉空腔中封閉端蓋與旋轉式閥芯、閥體之間形成高壓油腔，開口端蓋與旋轉式閥芯、閥體之間形成低壓油腔，高壓油腔和低壓油腔之間不連通；所述閥體的外周側開設有若干個用來連接執壓油腔，高壓油腔和低壓油腔之間不連通；所述閥體的外周側開設有若干個用來連接執行部件油路的閥體油孔，旋轉式閥芯的外周側開設有若干個閥芯油孔，閥體油孔通過閥芯油孔與封閉空腔連通。

所述閥體油孔的數目為n，其中n為偶數，每兩個位于閥體直徑方向上的閥體油孔構成一組。

所述閥芯油孔的數目為n，其中n為偶數，每兩個位于旋轉式閥芯直徑方向上的閥芯油孔構成一組。

所述封閉端蓋上開設有與高壓油供給設備相連的進油孔，所述進油孔與高壓油腔連通，所述開口端蓋上開設有與低壓油腔連通的出油孔。

所述旋轉式閥芯的兩個端面上分別開設有弧形槽。

所述旋轉式閥芯上相鄰閥芯油孔之間開設有淺槽。

與現有技術相比，本實用新型的優點就在于：(1)本實用新型研制了一種可以模擬水下生物柔性長鰭的波動運動的裝置，該裝置可以為水下航行器提供推進力或操控力矩，該裝置結構緊湊、控制簡單、具有很強的移植性。(2)本實用新型只需配備一個液壓源可以采用工業上較為成熟的伺服電機驅動齒輪泵裝置，具有體積小、噪音低、流體壓力高等特點。(3)在其它控制參數不變的情況下，通過簡單地控制液壓控制單元中液壓源伺服電機的轉速，即可調節液壓回路中流體的流速和壓力，從而可以改變整個裝置負載能力和波動幅度。(4)本實用新型進一步通過控制旋轉式流體分配閥中伺服電機的轉速，即可調整整個裝置波動運動的頻率以及每個單節擺動裝置中擺桿的擺動幅度。(5)通過合理地布置擺動裝置的位置，即可實現基線為曲線的波動運動效果。

附圖說明

圖1是本實用新型液壓驅動柔性波動鰭裝置的結構示意圖；

圖2是本實用新型裝置中單節擺動裝置結構示意圖；

圖3是本實用新型中旋轉式流體分配閥立體結構示意圖；

圖4是本實用新型中旋轉式流體分配閥的主視剖視示意圖；

圖5是本實用新型中旋轉式流體分配閥的分解結構示意圖；

圖6是旋轉式流體分配閥中旋轉式閥芯的結構示意圖。

圖例說明

1、旋轉式流體分配閥??2、伺服電機

3、回油管接頭????????4、輸油軟管

5、進油管接頭???????????????????6、支撐塊

7、鰭條?????????????????????????8、柔性鰭面

9、單節擺動裝置?????????????????10、支架