一种折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构制造技术

本发明专利技术公开了一种折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构；通过设计折叠式展开机构扩展太阳能水下滑翔机太阳能电池板的面积，有效地缩短了太阳能水下滑翔机在水面充电的时间，延长太阳能水下滑翔机的水下有效作业时间、提高滑翔机的航程。太阳能翼板展开机构由直流电机、齿轮组、传动轴、安装支架和多块太阳能翼板组成，直流电机通过齿轮组进行减速，通过传动轴将驱动力矩传到位于水下滑翔机两侧的太阳能翼板转轴上，向前后方向展开，有效地扩展了太阳能水下滑翔机的太阳能翼板的面积，使翼板面积大大增加；缩短了太阳能水下滑翔机在水面环境多变的海上漂浮充电的时间，提高滑翔机的安全可靠性，为远距离海洋航行提供技术支撑。

A foldable underwater glider's solar wing plate unfolding mechanism

The invention discloses a foldable underwater glider solar wing deployment mechanism; expansion of the solar underwater glider in the area of solar panels through the design of folding and unfolding mechanism, can effectively shorten the solar underwater glider in the water charging time, prolong operation time and improve the glider flight glider solar water underwater. Solar wing deployment mechanism is composed of a DC motor, gears, drive shaft, mounting bracket and a plurality of solar wing plates, DC motor through the gear reducer group, through the drive shaft to drive torque in the wing shaft on both sides of the underwater glider, after the forward direction, effectively expand the solar water under the wing of the glider area, the wing area increased greatly; shorten the solar underwater glider floating in the water environment of the sea charging time, improve the safety and reliability of the glider, provide technical support for long distance ocean voyage.

【技术实现步骤摘要】
一种折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构
本专利技术涉及水下滑翔机领域，具体地说，涉及一种折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构。
技术介绍
水下滑翔机(AutonomousUnderwaterGlider，AUG)是无人水下航行器的一种，由于其利用净浮力和姿态角调整获得推进力，能源消耗小，只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源，并且具有效率高、续航力大的特点。其与传统水下航行器相比，水下滑翔机具有作业时间长、航行距离远、作业费用低和对母船的依靠性小的特点。将水下滑翔机用于海洋环境监测与测量，有助于提高海洋环境观测的时间和空间密度，提高人类监测海洋环境的能力。能源对于水下滑翔机的长时间水下连续工作和执行远程任务能力起着决定性的作用。为了进一步提高水下滑翔机的航程，达到上万公里甚至环球航行，需要滑翔机具有能源自持能力，因此，利用太阳能源的太阳能水下滑翔机应运而生。它自身携带太阳能电池板，将太阳能转化成电能，为太阳能水下滑翔机航行驱动、远程控制等系统提供能源。太阳能水下滑翔机解决了长时间水下作业引起的航行器补充能源频率过高的问题；但由于太阳能电池板的转换效率不高，实际应用的晶体硅太阳能电池板的效率不到20％，在太阳能电池板面积一定的情况下，导致太阳能水下滑翔机的水面充电时间较长，水下有效作业时间缩短。日本研究人员研制了一款太阳能驱动的AUG原理样机“SORA”，该样机的机翼上装有成组的太阳能电池板，但是由于机翼面积有限，无法扩展太阳能电池板面积，导致充电时间较长。在专利CN203780780U中公开了“一种太阳能水下机器人”，该机器人通过设置在机器人壳体表面的太阳能电池板为航行器提供能源，但是该机器人的壳体上端面面积较小，上浮到水面进行充电的时间过长，导致水下有效作业时间缩短。为了缩短太阳能水下滑翔机的水面太阳能充电时间，增加水下有效航行时间，需要从提高太阳能电池自身转换效率和扩大水下滑翔机太阳能电池板面积着手。
技术实现思路
为了避免现有技术存在的不足，克服太阳能水下滑翔机水面充电时间长的问题，本专利技术提出一种折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构；通过设计折叠式展开机构扩展太阳能水下滑翔机太阳能电池板的面积，有效地缩短水下滑翔机在水面充电的时间，使滑翔机增加水下有效作业时间。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:包括传动机构、翼板展开机构、安装段、滑翔机主体，其特征在于所述传动机构包括安装支架、第一直流电机、第一齿轮、第二齿轮、第一传动轴、第三齿轮、第四齿轮、第二传动轴、第二直流电机、第五齿轮、第六齿轮、第三传动轴、第四传动轴、第七齿轮、第八齿轮，第一直流电机与第二直流电机位于安装支架内中间部位，第一齿轮与第一直流电机输出轴固连，第一齿轮位于安装支架一侧；第五齿轮与第二直流电机输出轴固连，第五齿轮位于安装支架另一侧；第一传动轴、第三传动轴分别通过轴承安装在安装支架上，且第一传动轴、第三传动轴位于同平面等间距安装，第一传动轴位于第一直流电机一侧，第三齿轮固定在第一传动轴中间部位，第二齿轮位于安装支架一侧与第一传动轴固连，且与第一齿轮啮合传动，实现第一级减速；第三传动轴位于第二直流电机一侧，第七齿轮固定在第三传动轴中间部位，第六齿轮位于安装支架另一侧与第三传动轴固连，且与第五齿轮啮合；第二传动轴、第四传动轴安装在安装支架上，且第二传动轴、第四传动轴分别位于第一传动轴一侧和第三传动轴一侧，第四齿轮固定在第二传动轴中间部位，且与第三齿轮啮合传动，实现第二级减速；第八齿轮固定在第四传动轴中间部位，且与第七齿轮啮合传动；安装支架通过螺栓固连在安装段的底座上；所述翼板展开机构包括第一太阳能翼板、第二太阳能翼板、第三太阳能翼板、第四太阳能翼板、第五太阳能翼板、第六太阳能翼板，第二太阳能翼板和第五太阳能翼板分别固连在安装段的两侧，第二转动轴与第三太阳能翼板、第六太阳能翼板通过键连接以传递扭矩，第四传动轴与第一太阳能翼板、第四太阳能翼板通过键连接以传递扭矩，第一太阳能翼板、第二太阳能翼板、第三太阳能翼板之间均通过铰链连接，第四太阳能翼板、第五太阳能翼板、第六太阳能翼板之间均通过铰链连接，翼板安装在滑翔机主体的圆柱段上；第二转动轴和第四传动轴与安装段之间通过密封圈实现水下动密封。所述太阳能翼板为多块。所述第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴、第四传动轴与两直流电机的输出轴位于同平面安装。有益效果本专利技术提出的一种折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构，通过设计折叠式展开机构扩展太阳能水下滑翔机太阳能电池板的面积，有效地缩短了太阳能水下滑翔机在水面充电的时间，延长了太阳能水下滑翔机的水下有效作业时间以及提高太阳能水下滑翔机的航程。太阳能翼板展开机构由直流电机、齿轮组、传动轴、安装支架和多块太阳能翼板组成，直流电机通过齿轮组进行减速，通过传动轴将驱动力矩传到位于水下滑翔机两侧的太阳能翼板转轴上，向前、后方向展开，有效扩展了太阳能水下滑翔机的太阳能翼板的面积，使太阳能翼板面积大大增加。本专利技术折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构，由于展开后的太阳能翼板面积是展开前的3倍，可将原有面积的太阳能翼板的太阳能水下滑翔机充电时间缩短为原来的1/3，缩短了太阳能水下滑翔机在水面环境多变的海上漂浮充电的时间，提高太阳能水下滑翔机的安全性、可靠性，为太阳能水下滑翔机实现远距离海洋航行提供技术支撑。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术一种折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构作进一步详细说明。图1为本专利技术折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构示意图。图2为本专利技术折叠式水下滑翔机太阳能翼板折叠收起状态示意图。图3为本专利技术折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开状态示意图。图4为本专利技术的展开机构折叠状态太阳能翼板位置示意图。图5为本专利技术太阳能翼板展开机构展开过程太阳能翼板位置示意图。图6为本专利技术太阳能翼板展开机构展开过程机构运动示意图。图7为本专利技术太阳能翼板展开机构安装段结构示意图。图8为本专利技术太阳能翼板展开机构安装段剖视图。图9为本专利技术太阳能翼板展开机构安装支架结构图。图10为本专利技术太阳能翼板展开机构展开状态单侧太阳能翼板示意图。图中:1.第一直流电机2.第一齿轮3.第二齿轮4.第一传动轴5.第三齿轮6.第四齿轮7.第二传动轴8.第二直流电机9.第五齿轮10.第六齿轮11.第三传动轴12.第四传动轴13.第七齿轮14.安装支架15.第八齿轮16.第一太阳能翼板17.第二太阳能翼板18.第三太阳能翼板19.第四太阳能翼板20.第五太阳能翼板21.第六太阳能翼板22.滑翔机主体23.尾翼24.安装段具体实施方式本实施例是一种折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构。参阅图1～10，本实施例折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构，由传动机构、翼板展开机构、安装段24、滑翔机主体22、尾翼23组成，其中，传动机构包括安装支架14、第一直流电机1、第一齿轮2、第二齿轮3、第一传动轴4、第三齿轮5、第四齿轮6、第二传动轴7、第二直流电机8、第五齿轮9、第六齿轮10、第三传动轴11、第四传动轴12、第七齿轮13、第八齿轮15；第一直流电机1与第二直流电机8位于安装支架14内中间部位，第一齿轮2与第一直流电机1输出轴固连，第一齿轮2位于安装支架14一侧。第五齿轮9与第二直流电机8输出轴固连，第五齿轮9位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构，包括传动机构、翼板展开机构、安装段、滑翔机主体，其特征在于:所述传动机构包括安装支架、第一直流电机、第一齿轮、第二齿轮、第一传动轴、第三齿轮、第四齿轮、第二传动轴、第二直流电机、第五齿轮、第六齿轮、第三传动轴、第四传动轴、第七齿轮、第八齿轮，第一直流电机与第二直流电机位于安装支架内中间部位，第一齿轮与第一直流电机输出轴固连，第一齿轮位于安装支架一侧；第五齿轮与第二直流电机输出轴固连，第五齿轮位于安装支架另一侧；第一传动轴、第三传动轴分别通过轴承安装在安装支架上，且第一传动轴、第三传动轴位于同平面等间距安装，第一传动轴位于第一直流电机一侧，第三齿轮固定在第一传动轴中间部位，第二齿轮位于安装支架一侧与第一传动轴固连，且与第一齿轮啮合传动，实现第一级减速；第三传动轴位于第二直流电机一侧，第七齿轮固定在第三传动轴中间部位，第六齿轮位于安装支架另一侧与第三传动轴固连，且与第五齿轮啮合；第二传动轴、第四传动轴安装在安装支架上，且第二传动轴、第四传动轴分别位于第一传动轴一侧和第三传动轴一侧，第四齿轮固定在第二传动轴中间部位，且与第三齿轮啮合传动，实现第二级减速；第八齿轮固定在第四传动轴中间部位，且与第七齿轮啮合传动；安装支架通过螺栓固连在安装段的底座上；所述翼板展开机构包括第一太阳能翼板、第二太阳能翼板、第三太阳能翼板、第四太阳能翼板、第五太阳能翼板、第六太阳能翼板，第二太阳能翼板和第五太阳能翼板分别固连在安装段的两侧，第二转动轴与第三太阳能翼板、第六太阳能翼板通过键连接以传递扭矩，第四传动轴与第一太阳能翼板、第四太阳能翼板通过键连接以传递扭矩，第一太阳能翼板、第二太阳能翼板、第三太阳能翼板之间均通过铰链连接，第四太阳能翼板、第五太阳能翼板、第六太阳能翼板之间均通过铰链连接，翼板安装在滑翔机主体的圆柱段上；第二转动轴和第四传动轴与安装段之间通过密封圈实现水下动密封。...

【技术特征摘要】
1.一种折叠式水下滑翔机太阳能翼板展开机构，包括传动机构、翼板展开机构、安装段、滑翔机主体，其特征在于:所述传动机构包括安装支架、第一直流电机、第一齿轮、第二齿轮、第一传动轴、第三齿轮、第四齿轮、第二传动轴、第二直流电机、第五齿轮、第六齿轮、第三传动轴、第四传动轴、第七齿轮、第八齿轮，第一直流电机与第二直流电机位于安装支架内中间部位，第一齿轮与第一直流电机输出轴固连，第一齿轮位于安装支架一侧；第五齿轮与第二直流电机输出轴固连，第五齿轮位于安装支架另一侧；第一传动轴、第三传动轴分别通过轴承安装在安装支架上，且第一传动轴、第三传动轴位于同平面等间距安装，第一传动轴位于第一直流电机一侧，第三齿轮固定在第一传动轴中间部位，第二齿轮位于安装支架一侧与第一传动轴固连，且与第一齿轮啮合传动，实现第一级减速；第三传动轴位于第二直流电机一侧，第七齿轮固定在第三传动轴中间部位，第六齿轮位于安装支架另一侧与第三传动轴固连，且与第五齿轮啮合；第二传动轴、第四传动轴安装在安装支架上，且第二传动轴、第四传动轴分别位于第一传动轴一侧和第三传动轴一侧，第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，孙斌，李璐，李天博，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61