[發明專利]一種水下推進器系樁推力測試系統

在審

• 申請號: 202010848462.4
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN111947824A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 劉英博;杜林森;蘇辰長;孔范東;張斌
• 申請（專利權）人: 廣東智能無人系統研究院;中國科學院沈陽自動化研究所;南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）
• 主分類號: G01L5/12
• 分類號: G01L5/12
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本發明屬于水下機器人領域，具體地說是一種水下推進器系樁推力測試系統，待測試的水下推進器安裝于試驗框架內部，一側的試驗框架上安裝有驅動器艙，另一側的試驗框架上安裝有防止測試系統起吊后試驗框架發生偏轉的配平壓載；吊裝鋼絲繩的下端與試驗框架的頂部相連，上端與防水拉力計的下端連接，防水拉力計的上端與吊帶相連，作為測試系統的起吊點；連接電纜包括水密電纜及推進器供電電纜，驅動器艙通過水密電纜與待測試的水下推進器相連，驅動器艙通過推進器供電電纜和水面控制與監測系統連接，防水拉力計和水面控制與監測系統連接。本發明為水下推進器系樁推力測試提供了通用解決方案，具有測試結果準確，操作方便，易于實現等優點。

技術領域

本發明屬于水下機器人領域，具體地說是一種水下推進器系樁推力測試系統。

背景技術

水下推進器在水下機器人領域有著廣泛的應用，是水下機器人系統中至關重要的設備。水下推進器系樁推力是指將水下推進器固定于岸樁上，當槳葉運轉時水下推進器產生的推力大小。系樁推力大小是研究水下推進器性能的一個重要指標。

在現有的水下推進器系樁推力測試中，通常將被測水下推進器系于系樁，控制水下推進器運轉使其在導軌上滑動，通過測量作用于系樁上的拉力來測量水下推進器產生的推力大小。另外，還有一些測試使用測力杠桿間接測試水下推進器的推力大小。現有的測試中忽略了由于導軌或杠桿而產生的摩擦力。而且，現有的水下推進器測試時，被測的水下推進器所處水深有局限性，由于工裝結構的限制使水下推進器只能沉于水底部或處于水面附近的位置，試驗深度不可調節；而水池底面或水深較淺均會對水下推進器周圍流場造成很大影響，使測得的推力值遠離真實值。

發明內容

為了解決現有水下推進器系樁推力測試存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種水下推進器系樁推力測試系統。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明包括試驗框架、驅動器艙、防水拉力計、配平壓載、吊裝鋼絲繩、連接電纜、吊帶及水面控制與監測系統，其中待測試的水下推進器安裝于所述試驗框架內部，該待測試的水下推進器一側的試驗框架上安裝有驅動器艙，另一側的試驗框架上安裝有防止測試系統起吊后試驗框架發生偏轉的配平壓載；所述吊裝鋼絲繩的下端與試驗框架的頂部相連，上端與所述防水拉力計的下端連接，該防水拉力計的上端與吊帶相連，作為測試系統的起吊點；所述連接電纜包括水密電纜及推進器供電電纜，所述驅動器艙通過水密電纜與待測試的水下推進器相連，該驅動器艙通過推進器供電電纜和所述水面控制與監測系統連接，所述防水拉力計和水面控制與監測系統連接。

其中：所述試驗框架頂部一側安裝有保持測試系統穩定的防扭轉機構，該防扭轉機構包括加長梁及防扭轉桿，所述加長梁高度可調地安裝于試驗框架上，所述防扭轉桿的一端固接于加長梁的頂部，另一端延伸至試驗水域岸邊供手持。

所述防扭轉桿的一端由加長梁頂部開設的孔穿過，并通過所述加長梁頂部設置的防扭轉桿固定銷與加長梁固定；所述加長梁安裝于試驗框架的加長梁安裝立梁上，該加長梁的高度方向及加長梁安裝立梁的高度方向均預留有多個安裝孔，所述加長梁通過安裝于不同高度的安裝孔實現安裝高度調整。

所述防扭轉桿的長度方向中心線與加長梁的高度方向中心線垂直。

所述待測試的水下推進器通過推進器轉接板及固定卡箍安裝于試驗框架內部的中心，該水下推進器的軸向中心線保持豎直，并與所述防水拉力計的軸向中心線共線。

所述推進器轉接板的一端與固定在試驗框架上的推進器安裝橫梁固接，另一端設有固定卡箍，待測試的水下推進器正向或反向地安裝于所述固定卡箍上。

所述固定卡箍分為形狀相同的兩部分，每部分均為端面呈“C”形的弧形板，其中一塊弧形板設置在所述推進器轉接板的另一端，水下推進器被夾于兩塊弧形板之間，兩塊弧形板通過螺栓固接。