[發(fā)明專利]一種基于IPMC組合肌肉的仿心臟水下推進(jìn)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410131605.4
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103935492A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙剛;孫壯志;饒宇;趙華興;李芳;喬東潘;郭華君;隋智陽;李照遠(yuǎn);劉文博
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: B63H11/02
• 分類號: B63H11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種推進(jìn)器，具體地說是水下推進(jìn)器。?

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)外學(xué)者對水下推進(jìn)方式進(jìn)行了廣泛而深刻的理論探究及應(yīng)用研究，并在諸多方面取得了較為顯著的進(jìn)展。由于水下裝備動力裝置的研究關(guān)系到其水下推進(jìn)的性能與工作效率，所以此問題的研究一直受到各國專家學(xué)者的關(guān)注，同時，能夠突破傳統(tǒng)的推進(jìn)方式的缺陷，開發(fā)一種新型水下推進(jìn)方式以滿足特殊作業(yè)及微型化水下推進(jìn)的需要，顯得尤為重要。水下推進(jìn)方式的研究主要經(jīng)歷了傳統(tǒng)螺旋槳推進(jìn)、仿生水下推進(jìn)、智能推進(jìn)等過程。研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)螺旋槳舵式推進(jìn)的機(jī)械設(shè)計結(jié)構(gòu)與加工工藝復(fù)雜，水下作業(yè)時表現(xiàn)出大的噪聲與擾動性，同時，水下推進(jìn)時推進(jìn)效率較低，而且不適用于小型水下推進(jìn)裝備的水力推進(jìn)選擇。另一方面，仿生水下生物原型的推進(jìn)方式逐漸獲得了學(xué)者的認(rèn)可與關(guān)注，波動擺動魚鰭推進(jìn)、生物鞭毛推進(jìn)及射流反沖推進(jìn)等仿生推進(jìn)方式符合自然界生物的進(jìn)化規(guī)律，具有較高的效能，但仿生推進(jìn)的研究卻局限于形似神不同的及復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)驅(qū)動等方面的問題，研究的成果不能滿足實際問題的需要。因此，研究出一種高效能、低噪聲、低擾動且滿足各類水下工況要求的水下裝備的動力裝置，具有重要研究意義。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供高效能、低噪聲及低擾動性的一種基于IPMC組合肌肉的仿心臟水下推進(jìn)器。?

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：?

本發(fā)明一種基于IPMC組合肌肉的仿心臟水下推進(jìn)器，其特征是：包括殼體、IPMC組合肌肉動力部件、心房壓力腔、心室壓力腔、射流推進(jìn)部分、射流調(diào)向部分，IPMC組合肌肉動力部件包括肌肉元、活塞、蓄力彈簧、動力輸出支撐架，肌肉元由四條IPMC肌肉條沿圓周方向均勻設(shè)置構(gòu)成，肌肉元的兩端安裝第一供電連接板，肌肉條與第一供電連接板之間通過連接電極相連形成肌肉?束，肌肉束之間安裝第二供電連接板形成組合肌肉，組合肌肉安裝在活塞和動力輸出支撐架之間，組合肌肉沿圓周方向均勻布置，在組合肌肉的中間設(shè)置蓄力彈簧，蓄力彈簧的兩端分別安裝在活塞和動力輸出支撐架上，殼體的首端安裝過濾頭，過濾頭包括過濾外殼、過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)設(shè)置在過濾外殼和殼體之間，心房壓力腔、心室壓力腔均有六個且設(shè)置在殼體里，六個心房壓力腔固定在殼體的首部且沿殼體的軸向均勻布置，六個心室壓力腔固定在殼體的尾部且沿殼體的軸向均勻布置，第一-第六心房壓力腔分別通過第一-第六單向閥連通第一-第六心室壓力腔，每個心房壓力腔、心室壓力腔里均安裝IPMC組合肌肉動力部件，心房壓力腔的動力輸出支撐架上開有進(jìn)水孔，心房壓力腔的活塞上分別安裝第七-第十二單向閥，心室壓力腔的動力輸出支撐架上設(shè)置壓差導(dǎo)管，心室壓力腔的腔體上開設(shè)有倒流通道，第一與第四心室壓力腔的壓差導(dǎo)管、第二與第五心室壓力腔的壓差導(dǎo)管、第三與第六心室壓力腔的壓差導(dǎo)管分別連通，殼體的尾端安裝射流推進(jìn)部分和射流調(diào)向部分，射流推進(jìn)部分包括推進(jìn)殼體、第一三通分流頭、射流噴嘴，第一三通分流頭安裝在推進(jìn)殼體的首端，推進(jìn)殼體上開設(shè)匯流通道，匯流通道分別與第二、第三、第五、第六心室壓力腔倒流通道以及第一三通分流頭的一個分流頭相連通，匯流通道與倒流通道之間分別安裝第十三-第十八單向閥，匯流通道通過可控閥門與位于推進(jìn)殼體尾端的射流噴嘴相連通，射流調(diào)向部分包括支撐座、第二三通分流頭、第二-第九可控閥門，支撐座固定在殼體的尾端，支撐座里開設(shè)有分流通道和調(diào)向射流口，第二三通分流頭固定在支撐座上并與分流通道相連通，支撐座里安裝第二-第九可控閥門，第二-第九可控閥門分別對應(yīng)一個調(diào)向射流口，第二-第九可控閥門均連通分流通道并分別連通各自對應(yīng)的調(diào)向射流口，第一心室壓力腔倒流通道連通分流通道。?

本發(fā)明還可以包括：?

1、還包括回流管，殼體首端安裝控制閥門，回流管一端連通第四心室壓力腔倒流通道，回流管另一端連通控制閥門并通過控制閥門將回流管中的液體導(dǎo)向濾網(wǎng)，殼體上位于控制閥門對向的位置處設(shè)置排泄口，濾網(wǎng)上安裝壓差傳感器。?

2、還包括回流管，殼體首端設(shè)置過濾通道，殼體首端安裝第一-第三控制?閥門，過濾通道連通第一-第三控制閥門，第一-第三控制閥門沿殼體軸向均勻設(shè)置，回流管一端連通第四心室壓力腔倒流通道，回流管另一端連通過濾通道并通過第一-第三控制閥門將回流管中的液體導(dǎo)向濾網(wǎng)，殼體上位于第一-第三控制閥門下方的位置設(shè)置排泄口，濾網(wǎng)上安裝壓差傳感器。?