[實用新型]一種水下自航行器的方向調節裝置

有效

• 申請號: 201320157926.2
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN203237395U
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 孟凡豪;嚴天宏;何波;劉仲武;趙倩;牛彥杰;郭亦捷
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: B63G8/14
• 分類號: B63G8/14;B63G8/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于海洋環境監測和海底資源勘探領域，具體涉及一種水下自航行器的方向調節裝置。

背景技術：

由于海洋資源開發的需要以及海洋環境監測的迫切需要，世界上很多發達國家不斷更新本國管轄海域的海洋環境監測系統，強化世界共有海域的海洋環境和資源調查監測手段。水下自航行器作為海洋環境和資源調查監測的重要手段越來越受到各國的重視。水下自航行器(AUV)，又稱自治水下機器人，它不配備主纜和系纜，自己帶有推進裝置、能源和攝像系統，一般沒有機械手，動力為電池。由于受自帶能源的限制，水下自航行器需要在限定的時間內高效的完成任務，這時水下航行器的高機動性顯得尤為關鍵。為確保其具有高機動性，水下自航行器不僅需要一個強大的推進裝置，更需要具備靈活的方向調節能力。目前常用的方向調節裝置設計有以下幾種方案：1)舵機和舵直接連接的方案，為了保證水下自航行器的水動力性能，舵機艙一般設計為錐體結構，舵機和舵直接連接時，由于徑向空間有限，舵與螺旋槳的距離較遠，降低了水下自航行器的變向能力。2)采用桿傳動的方案，桿傳動往往受自身限制，導致舵轉角精度不高，可控性下降。3)采用安裝垂直推進器和側面推進器的方案，兩個推進器協調運動比較復雜，準確性不高，同時消耗能源較高。

針對上述問題，本發明提出一種水下自航行器的方向調節裝置，便于調節水下自航行器的水平面和垂直面的運動方向，實現水下自航行器的運動方向的可控性，提高水下自航行器的機動性。

發明內容：

本發明之目的是：提出一種水下自航行器的方向調節裝置，便于調節水下自航行器的水平面和垂直面的運動方向，實現水下自航行器的運動方向的可控性。

為了實現本發明之目的，擬采用以下技術方案：

本發明包括耐壓艙體、密封件、舵軸、舵機固定架、舵機、舵軸固定架、舵、固定板、導流套圈及傳動機構，其中舵機固定架連接在耐壓艙體的內部加強肋上，舵機與傳動機構連接并安裝在舵機固定架上；所述舵軸的一端固定在傳動機構上，另一端與舵的一端相連，舵軸中段固定在舵軸固定架上；舵軸固定架安裝在舵機固定架上；密封件固定在耐壓艙體尾部；耐壓艙體上的固定板與水下自航行器的其它艙體端蓋相連；導流套圈套在耐壓艙體外壁。

其中，所述傳動機構包括第一直齒輪和第二直齒輪，第一直齒輪與舵機輸出軸相連，第二直齒輪安裝在舵軸上、與第一直齒輪相嚙合；所述舵機固定架的縱向截面為“L”形，長邊上開有矩形孔，舵機鑲嵌于矩形孔內；所述舵軸的軸向截面為“T”形，“T”形的豎邊設有外螺紋，“T”形的橫邊與耐壓艙體相接觸位置開有O形圈槽，O形圈槽內設置有O形密封圈，舵軸一端通過螺釘與第二直齒輪相連，另一端通過螺釘與舵相連，中段軸肩處通過一對止推軸承固定在舵軸固定架上；所述舵為流線形，耐壓艙體套上導流套圈后為完整錐體線形；所述固定板與水下自航行器的其它艙體端蓋之間及密封件與耐壓艙體尾部之間分別設有O形密封圈。

本發明采用十字形全動舵，四個舵的操縱系統設計均相同，通過上述內容同理可知其余三個舵的操縱系統的設計。

本發明的優點與積極效果為：

1.本發明采用直齒輪傳動，通過舵機帶動舵的旋轉，從而改變水下自航行器的運動方向，成本低，結構簡單，工作可靠。

2.本發明通過舵機經直齒輪驅動舵的旋轉，操作簡單，可快速控制轉向。通過控制信號能調節舵的轉動角度，使運動方向的調節可控性增強。

3.本發明的外形結構充分考慮到水動力特性，減小了水阻力，同時，本發明作為一個獨立的模塊，可以靈活的與水下自航行器的其他模塊水密連接，拆裝方便，磨損零件易于更換。

附圖說明：

圖1為本發明的結構主剖視圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖1的前視圖。

其中：1為耐壓艙體，2為密封件，3為舵軸，4為舵機固定架，5為舵機，6為舵軸固定架，7為舵，8為導流套圈，9為止推軸承，10為第一直齒輪，11為第二直齒輪，1-1為固定板，1-2為孔。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明作進一步詳述。