小型潜水器的上浮及转向一体化装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种小型潜水器的上浮及转向一体化装置，包括一水箱、一支撑板、一活塞水箱、一进水管线、两出口管线、一连通管线、一齿轮转向机构、一喷射泵、一主对接装置、两副对接装置、两电磁阀、一左管、一右管、一前管及一后管。本发明专利技术采用齿轮转向机构将转向机构和上浮机构融为一个整体，实现上浮和转向的快速切换；利用水压从管线内喷射产生的推力代替螺旋桨产生的推力，实现小型潜水器的水平转向和快速上浮；利用电磁阀控制流量，在不影响小型潜水器前进的状况下，能够根据障碍物的大小实现上浮规避，技术性能好，工作可靠，易于制造、安装和维修，既能在遇到障碍物时及时规避，又能在紧急情况下快速上浮，提高了小型潜水器在水下运行的安全性。

【技术实现步骤摘要】
小型潜水器的上浮及转向一体化装置
本专利技术涉及海洋工程装备
，具体地说，涉及一种小型潜水器的上浮及转向一体化装置，能够实现小型潜水器的上浮与转向。
技术介绍
目前小型潜水器大多采用转向螺旋桨来实现转向功能，而上浮功能多通过排出潜水器内的海水来实现，上浮和转向是通过不同的系统来实现，但是小型潜水器由于受体积、质量和水流等外力的影响，会对其在水下运行造成一定的影响，因而如何使小型潜水器在有限的体积内尽量合理的布局及整合就显得尤为重要。公开号为CN103963952A的中国专利技术专利申请公开了一种小型潜水器转向推进系统，它包括在系统上下两层布置的转向机构和推进机构，并通过共用的转向装置连成一个整体，所述转向机构包括转向动力部分，转向圆齿轮和一个转向装置；所述推进机构包括推进动力部分、主推进齿轮、两个从动锥齿轮和双螺旋桨；该系统适合安装在水下运载器上，转向电机通过直齿轮带动转向圆齿轮转动，通过转向圆齿轮和转向装置的齿轮啮合，实现转向机构的360度自由转动，实现潜水器原地全方位推进方向的改变，在调整方向的同时或调整到合适的方向后推进电机通过锥齿轮驱动双螺旋桨实现推进。该专利技术专利申请将转向机构融合到推进机构中，可实现在推进过程中的360度转动，但是由于只有一个螺旋桨用于转向，就会造成潜水器在转向过程中受水流的影响不能原地旋转，当潜水器与障碍物发生碰撞时，无法及时规避，造成潜水器的损坏。公开号为CN104002943A的中国专利技术专利申请公开了一种潜艇上浮装置，包括设置于潜艇的压载水舱内的至少一个潜艇上浮单元，每个潜艇上浮单元包括可压缩水囊及渗透膜。所述可压缩水囊与设于所述潜艇内的淡水源连接，用于至少在所述潜艇待上浮时从所述淡水源充入淡水；所述渗透膜一侧与所述可压缩水囊连接，另一侧连接至所述潜艇的外部，用于使所述可压缩水囊中的淡水排出。该上浮装置针对潜艇排除水箱内全部海水，仍然无法上浮这一紧急状况下，利用渗透膜将潜艇内的淡水排出，从而减轻潜艇的重量，但是这种方法受海水浓度限制，不易控制且成本过高。因此，从小型潜水器的结构和功能方面考虑，需要提供一种用于小型潜水器的上浮及转向的一体化装置，使得潜水器既能在遇到障碍物时及时规避，又能在紧急情况下快速上浮，以提高小型潜水器在水下运行的安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有小型潜水艇存在的在紧急情况下不能上浮、以及在遇到障碍物时无法规避等上述问题，提供了一种小型潜水器的上浮及转型一体化装置，该装置在紧急情况下能够使小型潜水器快速上浮，在遇到障碍物时能够使小型潜水器及时规避。根据本专利技术一实施例，提供了一种小型潜水器的上浮及转向一体化装置，包括连通海水的左管、连通海水的右管、连通海水的前管以及连通海水的后管，还包括分别水平安装于小型潜水器内部的水箱和支撑板，水箱位于支撑板的上方，支撑板上安装有活塞水箱和齿轮转向机构；所述齿轮转向机构包括步进电机、一个安装有喷射泵的大齿轮、分别与大齿轮啮合并滑动安装于支撑板上的两个齿条、一个安装于步进电机上的主动齿轮、分别与主动齿轮啮合的三个从动齿轮，大齿轮位于两个齿条中间，主动齿轮位于第一从动齿轮与第二从动齿轮中间，第一从动齿轮通过第一连杆与第一齿条连接，第二从动齿轮通过第二连杆与第二齿条连接；活塞水箱的活塞杆通过第三连杆与第三从动齿轮连接，水箱的出口与活塞水箱上的第一进水口连通，活塞水箱上的出水口通过连通管线与喷射泵的入口连通，活塞水箱上的第二进水口通过进水管线与海水连通；喷射泵的出口与主对接装置连接，主对接装置的端面与第一副对接装置或第二副对接装置的端面重合，第一副对接装置与第二副对接装置的轴线相交且相互垂直，第一副对接装置与第一出口管线连接，第二副对接装置与第二出口管线连接；第一出口管线通过第一电磁阀分别与连通海水的左管和连通海水的右管连接，第二出口管线通过第二电磁阀分别与连通海水的前管和连通海水的后管连接。进一步的，在根据本专利技术上述实施例提供的装置中，支撑板的两侧对称布置有第一滑动支撑件和第二滑动支撑件，第一齿条安装于第一滑动支撑件上，第二齿条安装于第二滑动支撑件上。进一步的，在根据本专利技术上述实施例提供的装置中，支撑板上设有四个支撑轴，第一从动齿轮安装于第一支撑轴上，第二从动齿轮安装于第二支撑轴上，第三从动齿轮安装于第三支撑轴上，大齿轮安装于第四支撑轴上。作为优选，在根据本专利技术上述实施例提供的装置中，三个从动齿轮呈三角形排列，分别位于三角形的三个顶点，且高度一致。作为优选，在根据本专利技术上述实施例提供的装置中，主动齿轮与第一从动齿轮、主动齿轮与第二从动齿轮、主动齿轮与第三从动齿轮的齿数比均为1:2。作为优选，在根据本专利技术上述实施例提供的装置中，主对接装置在第一副对接装置和第二副对接装置形成的1/4圆弧内往复运动。作为优选，在根据本专利技术上述实施例提供的装置中，主对接装置包括外接头和安装于外接头底部的内接头，外接头与内接头之间安装有叉型活塞杆，叉型活塞杆通过弹簧与外接头连接。作为优选，在根据本专利技术上述实施例提供的装置中，外接头与内接头均为圆环结构，外接头的底部开有环形均布的扇形孔，内接头的侧面开有通孔；叉型活塞杆的内侧开有倒L型孔。作为优选，在根据本专利技术上述实施例提供的装置中，第一副对接装置与第二副对接装置结构相同，且与主对接装置重合的端面上均开有与外接头底部扇形孔相对应的扇形孔。进一步的，在根据本专利技术上述实施例提供的装置中，连通管线、进水管线、第一出口管线、第二出口管线、左管、右管、前管、后管均安装有单向阀。本专利技术上述实施例提供的小型潜水器的上浮及转向一体化装置，结构紧凑，布局合理，采用齿轮转向机构将转向机构和上浮机构融为一个整体，实现上浮和转向的快速切换；利用水压从管线内喷射产生的推力代替螺旋桨产生的推力，实现小型潜水器的水平转向和快速上浮；利用电磁阀控制流量，在不影响小型潜水器前进的状况下，能够根据障碍物的大小实现上浮规避。与现有小型潜水器的转向和上浮装置相比，本专利技术提供的小型潜水器的上浮及转向一体化装置，技术性能好，工作可靠，易于制造、安装和维修，既能在遇到障碍物时及时规避，又能在紧急情况下快速上浮，提高了小型潜水器在水下运行的安全性。附图说明图1为本专利技术具体实施例小型潜水器的上浮及转向一体化装置的结构图。图2为本专利技术具体实施例小型潜水器的上浮及转向一体化装置的后视图。图3为本专利技术具体实施例小型潜水器的上浮及转向一体化装置的俯视图。图4为本专利技术具体实施例小型潜水器的上浮及转向一体化装置的左视图。图5为本专利技术具体实施例小型潜水器的上浮及转向一体化装置中主对接装置的剖视图。图6为本专利技术具体实施例小型潜水器的上浮及转向一体化装置中主对接装置和第一副对接装置对接示意图。图7为本专利技术具体实施例小型潜水器的上浮及转向一体化装置实现上浮功能的后视图。图8为本专利技术具体实施例小型潜水器的上浮及转向一体化装置实现上浮功能的俯视图。1、水箱，2、支撑板，201、第一滑动支撑件，202、第二滑动支撑件，203、第一支撑轴，204、第二支撑轴，205、第三支撑轴，206、第四支撑轴，3、活塞水箱，301、活塞杆，4、齿轮转向机构，401、步进电机，402、大齿轮，403、主动齿轮，404、第一从动齿轮，405、第二从动齿轮，406、第三从动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型潜水器的上浮及转向一体化装置，其特征在于：包括分别水平安装于小型潜水器内部的水箱(1)和支撑板(2)，水箱(1)位于支撑板(2)的上方，支撑板(2)上安装有活塞水箱(3)和齿轮转向机构(4)；所述齿轮转向机构(4)包括步进电机(401)、一个安装有喷射泵(5)的大齿轮(402)、分别与大齿轮(402)啮合并滑动安装于支撑板(2)上的两个齿条、一个安装于步进电机(401)上的主动齿轮(403)、分别与主动齿轮(403)啮合的三个从动齿轮，大齿轮(402)位于两个齿条中间，主动齿轮(403)位于第一从动齿轮(404)与第二从动齿轮(405)中间，第一从动齿轮(404)通过第一连杆(601)与第一齿条(407)连接，第二从动齿轮(405)通过第二连杆(602)与第二齿条(408)连接；活塞水箱(3)的活塞杆(301)通过第三连杆(603)与第三从动齿轮(406)连接，水箱(1)的出口与活塞水箱(3)上的第一进水口连通，活塞水箱(3)上的出水口通过连通管线(7)与喷射泵(5)的入口连通，活塞水箱(3)上的第二进水口通过进水管线(701)与海水连通；喷射泵(5)的出口与主对接装置(8)连接，主对接装置(8)的端面与第一副对接装置(801)或第二副对接装置(802)的端面重合，第一副对接装置(801)与第二副对接装置(802)的轴线相交且相互垂直，第一副对接装置(801)与第一出口管线(702)连接，第二副对接装置(802)与第二出口管线(703)连接；第一出口管线(702)通过第一电磁阀(704)分别与连通海水的左管(901)和连通海水的右管(902)连接，第二出口管线(703)通过第二电磁阀(705)分别与连通海水的前管(903)和连通海水的后管(904)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种小型潜水器的上浮及转向一体化装置，包括连通海水的左管(901)、连通海水的右管(902)、连通海水的前管(903)以及连通海水的后管(904)，其特征在于：还包括分别水平安装于小型潜水器内部的水箱(1)和支撑板(2)，水箱(1)位于支撑板(2)的上方，支撑板(2)上安装有活塞水箱(3)和齿轮转向机构(4)；所述齿轮转向机构(4)包括步进电机(401)、一个安装有喷射泵(5)的大齿轮(402)、分别与大齿轮(402)啮合并滑动安装于支撑板(2)上的两个齿条、一个安装于步进电机(401)上的主动齿轮(403)、分别与主动齿轮(403)啮合的三个从动齿轮，大齿轮(402)位于两个齿条中间，主动齿轮(403)位于第一从动齿轮(404)与第二从动齿轮(405)中间，第一从动齿轮(404)通过第一连杆(601)与第一齿条(407)连接，第二从动齿轮(405)通过第二连杆(602)与第二齿条(408)连接；活塞水箱(3)的活塞杆(301)通过第三连杆(603)与第三从动齿轮(406)连接，水箱(1)的出口与活塞水箱(3)上的第一进水口连通，活塞水箱(3)上的出水口通过连通管线(7)与喷射泵(5)的入口连通，活塞水箱(3)上的第二进水口通过进水管线(701)与海水连通；喷射泵(5)的出口与主对接装置(8)连接，主对接装置(8)的端面与第一副对接装置(801)或第二副对接装置(802)的端面重合，第一副对接装置(801)与第二副对接装置(802)的轴线相交且相互垂直，第一副对接装置(801)与第一出口管线(702)连接，第二副对接装置(802)与第二出口管线(703)连接；第一出口管线(702)通过第一电磁阀(704)分别与连通海水的左管(901)和连通海水的右管(902)连接，第二出口管线(703)通过第二电磁阀(705)分别与连通海水的前管(903)和连通海水的后管(904)连接。2.如权利要求1所述的小型潜水器的上浮及转向一体化装置，其特征在于：支撑板(2)的两侧对称布置有第一滑动支撑件(201)和第二滑动支撑件(202)，第一齿条(407)安装于第一滑动支撑件(201)上，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李增亮，张琦，冯龙，董祥伟，孙召成，孟凡林，胥曰强，李乐乐，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37