[發明專利]一種用于同振球形矢量水聽器的三維自穩定懸掛裝置

在審

• 申請號: 201410338621.0
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104089694A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 劉飛飛;趙興奮;黃海寧
• 申請（專利權）人: 蘇州桑泰海洋儀器研發有限責任公司
• 主分類號: G01H3/00
• 分類號: G01H3/00
• 代理公司: 蘇州市新蘇專利事務所有限公司 32221
• 代理人: 徐鳴

技術領域

本發明涉及一種機械懸掛裝置，尤其涉及一種用于同振球形矢量水聽器的三維自穩定懸掛裝置。

背景技術

矢量水聽器是一種具有矢量探測功能的接收換能器，由無指向性的聲壓水聽器和具有與頻率無關的偶極子指向性的質點振速傳感器組合而成，可以同步測量聲場中一點處的聲壓和質點振速等若干正交分量。作為矢量水聽器的一種，同振球形矢量水聽器具有的優點包括：三個聲通道軸正交；水聽器整體密度與介質密度接近，且質量分布均勻；水聽器的幾何中心與重心重合。為了使同振球形矢量水聽器能夠進行聲場標量和矢量信息的探測，就必須要將其懸掛在一個具有三維自穩定轉動特性的機械裝置內。這樣的機械裝置要保證同振球形矢量水聽器幾何中心與懸掛裝置不發生相對運動的前提下能夠在俯仰維、橫滾維和偏航維內按照要求轉動；同時要求在不需工作時不能產生誤動作，需要工作時在規定維度上將轉動角度限制在一定的范圍內，并需要設置同振球形矢量水聽器配用信號處理板的水下密封安裝盒體。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種同振球形矢量水聽器的三維自穩定懸掛裝置，該裝置機械結構簡單、操作方便，工作模式多樣，能夠實現矢量探測過程中的同振球形矢量水聽器在俯仰維、橫滾維和偏航維三個維度內限定角度范圍的自由轉動，也可以實現俯仰維、橫滾維和偏航維中某一維度或某兩個維度內限定角度范圍的自由轉動，同時能夠實現該懸掛裝置在不需要動作時同振球形矢量水聽器的制動，且為矢量水聽器配用的信號處理板設置了獨立的具有密封功能的放置空間。

為實現上述本發明目的，本發明提出了一種用于同振球形矢量水聽器的三維自穩定懸掛裝置，所述裝置包括：固定外環、偏航內環、橫滾內環和俯仰內環，所述偏航內環設置在固定外環內，所述橫滾內環設置在偏航內環內，所述俯仰內環設置在橫滾內環內，所述固定外環、橫滾內環、俯仰內環和偏航內環同心設置；所述偏航內環上?Z軸直徑方向的兩端通過轉軸機構E與所述的固定外環連接，所述偏航內環上?X軸直徑方向的兩端通過轉軸機構C與所述的橫滾內環連接，所述俯仰內環上Y軸直徑方向兩端通過轉軸機構D與橫滾內環連接。

所述俯仰內環的內壁上均勻分布有至少四個俯仰內環懸吊部件，每個俯仰內環懸吊部件沿著俯仰內環的內壁均勻布置，且均設有一個懸吊孔，與球形矢量水聽器上的矢量水聽器懸吊部件對應懸吊。在實際應用中，可以根據不同尺寸規格的球形矢量水聽器選擇懸掛的方式和懸掛用的材料，既可以通過配用相應規格的矢量水聽器懸吊部件來實現懸掛，也可以直接利用彈簧或者其他彈性材料進行懸吊。

作為上述技術方案的進一步改進，連接所述偏航內環與固定外環的轉軸機構E包括偏航內環制動螺釘、偏航內環連接軸、偏航內環連接軸套、偏航內環緊固螺釘以及彈性擋圈；該偏航內環制動螺釘貫穿固定外環和偏航內環并將二者連接在一起，該偏航內環制動螺釘用于在本發明的懸掛裝置需要工作時限制偏航內環在偏航維的轉動，在本發明的懸掛裝置不需要工作時限制偏航內環的運動。所述偏航內環連接軸套套設于偏航內環連接軸的外壁上，該偏航內環連接軸頂端穿入偏航內環，所述偏航內環緊固螺釘的一端從固定外環外壁穿入并通過螺紋禁錮在偏航內環連接軸相對頂端的低端的內腔中，使固定外環和偏航內環連接；所述偏航內環連接軸頂端的外壁上設有彈性擋圈安裝槽，用于安裝彈性擋圈；所述偏航內環外壁在Z軸方向對稱設置有兩個偏航內環限位凹槽和偏航內環制動螺孔，該偏航內環限位凹槽位于轉軸機構E中偏航內環制動螺釘下端與偏航內環之間的位置，用于限制偏航內環在偏航維的轉動角度；該偏航內環制動螺孔位于轉軸機構E中偏航內環制動螺釘下端方向與偏航內環相交的位置，用于在偏航內環不需要動作的時候實現固定外環和偏航內環的制動。

優選的是，所述偏航內環連接軸套采用聚四氟乙烯制成。

本發明提出的用于同振球形矢量水聽器的三維自穩定懸掛裝置的特征還在于：連接所述橫滾內環與偏航內環的轉軸機構C包括橫滾內環制動螺釘、橫滾內環連接軸、橫滾內環連接軸套、橫滾內環緊固螺釘以及彈性擋圈；該橫滾內環制動螺釘貫穿橫滾內環和偏航內環將二者連接在一起，該橫滾內環制動螺釘用于防止橫滾內環在本發明的懸掛裝置不工作的情況下在橫滾維的轉動；所述橫滾內環連接軸套套設于橫滾內環連接軸的外壁上，該橫滾內環連接軸頂端穿入橫滾內環，所述橫滾內環緊固螺釘的一端從偏航內環外壁穿入并通過螺紋禁錮在橫滾內環連接軸相對頂端的低端的內腔中，使偏航內環和橫滾內環連接；所述橫滾內環連接軸頂端的外壁上設有彈性擋圈安裝槽，用于安裝彈性擋圈；所述偏航內環在與橫滾內環連接軸連接的兩端內壁各設置有一個橫滾內環限位凸臺，該橫滾內環限位凸臺用于限制橫滾內環在橫滾維的轉動角度。