[發明專利]水下滑翔機浮力調節機構的驅動裝置

有效

• 申請號: 201110092034.4
• 申請日: 2011-04-13
• 公開（公告）號: CN102180243A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 楊燦軍;謝鈺;黎開虎;吳世軍;范雙雙
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B63G8/14
• 分類號: B63G8/14;B63C11/52
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本發明涉及用一種驅動裝置，特別是涉及一種可以廣泛應用于海洋水質監測、海底資源勘探和環境監測的大行程水下滑翔機浮力調節機構的驅動裝置。

背景技術

目前用于海洋水質監測、海底資源勘探和環境監測的水下滑翔機普遍借助于浮力調節進行驅動，其浮力控制機構大部分采用電能作為動力源。由于水下滑翔機所能攜帶的電池有限，水下滑翔機的續航能力有限，很難擴大其勘測范圍。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術的不足，提出一種適合于波浪能驅動的水下滑翔機浮力調節機構的驅動裝置，以增加水下滑翔機的續航能力。

本發明的水下滑翔機浮力調節機構的驅動裝置，包括設置在承壓殼體外的尾翼和油囊及設置在承壓殼體內的由相嚙合的大齒輪和小齒輪構成的齒輪副，由絲桿和螺母構成的絲桿螺母副，活塞，液壓缸，油箱，四個單向閥，蓄能器和兩位兩通電磁換向閥，尾翼與大齒輪同軸相連，小齒輪與絲桿同軸相連，螺母和活塞固連，液壓缸的一端開有第一進油口及第一出油口，另一端開有第二進油口及第二出油口，油箱的出油口分兩路，一路經第一單向閥與液壓缸的第一進油口相連，另一路經第二單向閥與液壓缸的第二進油口相連，液壓缸的第一出油口和第二出油口分別經第三單向閥和第四單向閥與蓄能器的進油口相連，兩位兩通電磁換向閥一端與蓄能器的進油口相連，另一端與油囊相連。

當滑翔機浮于海面上時，尾舵轉動使尾翼成水平，上下起伏的波浪推動尾翼使它沿軸做回轉運動，齒輪副增加轉動力矩，絲杠螺母副把回轉運動轉化為直線運動，推動液壓系統（由液壓缸、單向閥、油箱、蓄能器和換向閥組成）給蓄能器加壓，此時控制換向閥使蓄能器和外部油囊不導通。滑翔機上浮過程中，通過控制換向閥使蓄能器和外部油囊導通，由于蓄能器的壓力高于外部油囊，油液就會從蓄能器壓入外部油囊，外部油囊體積增大，水下滑翔機浮力增加，水下滑翔機上浮。

本發明的水下滑翔機浮力調節機構的驅動裝置，當滑翔機浮于海面上時，把波浪能轉化為液壓能儲存在蓄能器中，當滑翔機需上浮時，用蓄能器給浮力調節機構供能，能量轉化效率高，系統實現容易。該裝置通過捕獲外界波浪能來驅動滑翔機，極大的提高了水下滑翔機的續航能力。

附圖說明

圖1是水下滑翔機浮力調節機構的驅動裝置結構示意圖。

圖中：1.?尾翼，2.?大齒輪，3.小齒輪，4.絲桿，5.螺母，6.活塞，7.液壓缸，8.油箱，9.單向閥，10.單向閥，11.單向閥，12.單向閥，13.蓄能器，14.兩位兩通電磁換向閥，15.油囊，16.承壓殼體。

具體實施方式

參照圖1，水下滑翔機浮力調節機構的驅動裝置，包括設置在承壓殼體16外的尾翼1和油囊15及設置在承壓殼體16內的由相嚙合的大齒輪2和小齒輪3構成的齒輪副，由絲桿4和螺母5構成的絲桿螺母副，活塞6，液壓缸7，油箱8，四個單向閥9、10、11、12，蓄能器13和兩位兩通電磁換向閥14，尾翼1與大齒輪2同軸相連，小齒輪3與絲桿4同軸相連，螺母5和活塞6固連，液壓缸7的一端開有第一進油口A及第一出油口C，另一端開有第二進油口B及第二出油口D，油箱8的出油口分兩路，一路經第一單向閥9與液壓缸7的第一進油口A相連，另一路經第二單向閥10與液壓缸7的第二進油口B相連，液壓缸7的第一出油口C和第二出油口D分別經第三單向閥11和第四單向閥12與蓄能器13的進油口相連，兩位兩通電磁換向閥14一端與蓄能器13的進油口相連，另一端與油囊15相連。

當水下滑翔機浮于海面上時，尾翼1順時針轉成水平（從方向G看），波浪起伏帶動尾翼上下擺動。波浪向上運動時，推動尾翼1做順時針轉動（從方向G看），齒輪副增加轉動力矩，絲杠螺母副把回轉運動轉化為直線運動，假設活塞6向左運動，液壓缸7左側腔體壓力增加，通過第四單向閥12把油液壓入蓄能器13，蓄能器13壓力增加，而此時液壓缸7右側腔體壓力減小，油箱8中的油液通過第一單向閥9流入液壓缸7右側腔體。波浪向下運動時，推動尾翼1做逆時針轉動（從方向G看），齒輪副增加轉動力矩，絲杠螺母副把回轉運動轉化為直線運動，活塞6向右運動，液壓缸7右側腔體壓力增加，通過第三單向閥11把油液壓入蓄能器13，蓄能器13壓力增加，而此時液壓缸7左側腔體壓力減小，油箱8中的油液通過第二單向閥10流入液壓缸7右側腔體。波浪上下起伏的過程中，蓄能器13的壓力不斷增加，此過程中電磁換向閥14斷電，蓄能器13和外部油囊15不導通。

當滑翔機需要上浮時，通過給電磁換向閥14通電，使蓄能器13和外部油囊15導通，由于蓄能器13的壓力高于外部油囊15，油液就會從蓄能器13壓入外部油囊15，外部油囊15體積增大，滑翔機浮力增加，浮力大于重力，水下滑翔機上浮。