[發明專利]一種潛水器用機械式縱傾平衡裝置及操作方法

在審

• 申請號: 202110409497.2
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113071642A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 王斌;李澤成;石碧亮;段勇;顧笑冬
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心
• 主分類號: B63G8/26
• 分類號: B63G8/26
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明涉及一種潛水器用機械式縱傾平衡裝置及操作方法，底座上開有安裝槽，質量塊之間通過螺釘相連接，且三個質量塊安裝完成后與耐壓殼共形，本發明伺服電機帶有抱閘功能，且編碼器為絕對值編碼器，伺服電機帶動滾珠絲杠旋轉，進而帶動質量塊滑動，當潛水器發生艏縱傾時，質量塊由伺服電機驅動向潛水器艉部方向移動，當發生艉縱傾時，質量塊由伺服電機驅動向潛水器艏部方向移動，直至滿足潛水器運行要求。本發明采用機械式調節方式，取消了水管路，提高了系統安裝性，充分利用了潛水器艙內空間，并且整體運行精度更高，可操作性更好。

技術領域

本發明涉及海洋裝備技術領域，尤其是一種潛水器用機械式縱傾平衡裝置及操作方法。

背景技術

隨著對海洋開發程度的日益加深，各種潛水器應運而生。潛水器在水面水下狀態轉換時會出現縱傾差，并且在潛水器航行過程中，由于設備儀器或其他載荷移動與調整、航速變化、載荷消耗等原因會使潛水器出現縱向不平衡力矩，為了消除縱向不平衡力矩，需要用到縱傾平衡系統。

現有技術中，縱傾平衡系統多是利用壓縮空氣預壓調水或水泵調水兩種方式，這兩種方式需要在潛水器艏艉兩端設置縱傾平衡水艙，使用貫穿全船的空氣管路和水管路將艏艉縱傾平衡水艙相連接，并且在管路上要安裝水泵、閥門、流量計以及管路消聲器等元器件，通過艏艉之間的移水來消除縱向不平衡力矩。這種縱傾平衡系統調水量難以準確控制，使用精度不高，并且水管路需要貫穿全船，占據較多安裝空間，施工過程較為繁瑣，并且管路或閥門損壞有可能會使艙室進水，較難維修。現有潛水器大多都分段建造，要求水管路或氣管路的安裝精度較高，并且不易拆除，亟需發明一種新型的潛水器用縱傾平衡系統。

發明內容

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種結構合理的潛水器用機械式縱傾平衡系統，從而在減少潛水器用縱傾平衡系統安裝步驟，簡化縱傾平衡系統設備數量，提高縱傾平衡系統運行精度，克服已有縱傾平衡系統水管路移水方式來消除縱向不平衡力矩的不足。

本發明所采用的技術方案如下：

一種潛水器用機械式縱傾平衡裝置，包括底座，所述底座的上表面設置有兩條平行的凸起，所述凸起的頂面安裝有直線導軌，所述直線導軌上配合安裝有滑塊，所述滑塊的頂面固定有下質量塊，所述下質量塊的上表面固定有中質量塊，所述中質量塊的頂面固定有上質量塊；

位于兩條凸起之間的底座上固定有伺服電機，所述伺服電機的輸出端通過聯軸器安裝有絲杠，所述絲杠上配合安裝有螺母，螺母的外部安裝有固定座，所述固定座的頂面與下質量塊連接。

其進一步技術方案在于：

所述下質量塊、中質量塊和上質量塊的長度相同，寬度由大到小依次遞減。

所述下質量塊、中質量塊和上質量塊安裝完成后與耐壓殼共形。

所述伺服電機上安裝有編碼器，編碼器為絕對值編碼器。

所述絲杠的兩端分別通過固定端支承單元和支撐端支承單元支撐安裝。

固定端支承單元包括固定在底座上的固定端支承單元安裝塊，支撐端支承單元包括固定在底座上的支撐端支承單元安裝塊。

底座上還垂直安裝有支架，所述支架用于固定伺服電機，所述支架上開有圓孔。

底座上間隔安裝有吊環螺釘。

所述直線導軌的兩端安裝有限位螺釘。

一種潛水器用機械式縱傾平衡裝置的操作方法，包括如下步驟：

驅動方式為：啟動伺服電機，通過聯軸器的作用，帶動絲杠發生轉動，從而螺母發生移動，螺母通過固定座的作用帶動下質量塊、中質量塊和上質量塊沿著直線導軌發生移動；

在潛水器無縱傾時，質量塊在絲杠長度的中間位置，此位置為質量塊的初始位置，