一种无人潜水器履带式行走装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种无人潜水器履带式行走装置，包括舱门开关系统、行走系统和丝杆夹持系统。舱门开关系统包括舱门，铰接支座，电动推杆，舱门的结构外形和潜水器外形一致，只是在上端固定了所述的铰接支座，通过铰链传动的原理，电动推杆直推的同时转动，作为摇杆的所述的舱门便能实现开关的功能。行走系统包括履带足系统和悬挂系统，履带足系统可自由在摆臂另一端转动，适应不同坡度的地形，履带足自动适应地形的变化，加上悬挂系统对履带足系统姿态的调节可以让潜水器保持在水平的姿态。履带足系统在海底勘探时伸出，在水中游动时收回。丝杆夹持系统与悬挂系统实现连接，通过丝杆轴作用将运动传递到行走系统中。本实用新型专利技术满足海底勘探时复杂环境要求。

【技术实现步骤摘要】
一种无人潜水器履带式行走装置
本技术涉及海洋工程装备领域，尤其涉及一种无人潜水器履带式行走装置。
技术介绍
在海洋工程领域的研究中，水下无人潜水器是开展海洋环境和资源探测开发重要的作业手段，拥有广阔的发展空间。在海洋勘探开发等工程中，已有的水下无人潜水器使用螺旋桨推进，然而，螺旋桨驱动的潜水器由于复杂的配置，流体动力的非线性关系，在姿态的控制方面存在困难。特别是在潮汐环境下，很难保证螺旋桨驱动的可操作性和稳定性。同时，在海底勘探时，海底障碍物较多，螺旋桨极易受到破坏，导致潜水器失效。因此，本申请实施方案提出一种无人潜水器履带式行走装置，能够使无人潜水器满足水中游动和海底行走两种姿态，当无人潜水器在水中游动时，利用螺旋桨为动力推动潜水器前进，当无人潜水器需要在海底进行勘探时，伸出本申请实施方案，关闭螺旋桨，实现在海底行走勘探任务。
技术实现思路
本技术的目的是为了满足水下无人潜水器在水中游动和在海底走动两种动作而提供一种无人潜水器履带式行走装置。本技术的目的是这样实现的：包括对称设置在潜水器壳体两侧的舱门开关系统、设置在潜水器壳体内的行走系统，所述行走系统在潜水器壳体内伸出和收回且在潜水器壳体下方自由摆动，所述舱门外形和潜水器壳体外形一致，每侧的舱门开关系统至少有2个，且所述行走系统与舱门开关系统的数量相等。本技术还包括这样一些结构特征：1.所述舱门开关系统包括舱门、电动推杆、推杆支架，舱门和潜水器壳体是转动连接，电动推杆的一端与舱门铰接、另一端与推杆支架铰接，推杆支架与潜水器壳体固连。2.所述行走系统包括与潜水器壳体连接的骨架、与骨架连接的总底板、上下布置在总底板上的摆动电机和行走电机、设置在总底板上的箱体、与摆动电机输出轴连接的摆动蜗杆、与摆动蜗杆啮合的摆动蜗轮、与行走电机输出轴连接的行走蜗杆、与行走蜗杆啮合的行走蜗轮、通过万向联轴器与摆动蜗轮轴连接的悬架轴、通过万向联轴器与行走蜗轮轴连接的悬架主轴、通过键设置在悬架轴上的摆臂小齿轮、空套在悬架主轴上的摆臂大齿轮、与摆臂大齿轮端面焊接的摆臂I、与摆臂大齿轮同轴的第一夹持短杆、与第一夹持短杆通过销钉连接的第二夹持短杆、与第二夹持短杆螺纹连接的夹持连接轴、与夹持连接轴螺纹连接的履带行走架、通过键设置在悬架主轴上的一号小带轮，摆动蜗杆、摆动蜗轮、行走蜗杆、行走蜗轮均设置在箱体内，摆臂小齿轮和摆臂大齿轮啮合，摆臂I与摆臂II的一端均空套在悬架主轴上且与一号小带轮端面焊接、另一端与一号大带轮焊接，一号大带轮与中间轴通过键连接，摆臂I和摆臂II带动一号大带轮转动从而带动中间轴转动，中间轴上安装有二号小带轮，二号小带轮与二号大带轮之间设置有圆弧齿同步带，履带行走架之间依次设置从动轮轴、夹持连接轴、履带行走架连接轴、负重轮轴、张紧轮一轴和主动轴，二号大带轮与主动轮都安装在主动轴上，运动从二号大带轮传递给主动轮，从动轮轴上设置有从动轮，主动轮和从动轮与履带啮合，将运动传递给履带从而实现潜水器的行走，夹持连接轴与第二夹持短杆连接，履带行走架连接轴将两个履带行走架连接起来，负重轮轴的两端对称设置有负重轮，起到支撑负重作用，张紧轮一轴上设置有张紧轮一，起到张紧圆弧齿同步带的作用，所述总底板上还设置有悬架，悬架轴和悬架主轴穿过悬架，悬架上设置有减震器支架一和减震器支架二，减震器支架一和箱体之间、减震器支架二和箱体之间分别设置有减震器。3.还包括丝杆夹持系统，丝杆夹持系统包括安装在悬架上的夹持电机、与夹持电机输出轴连接的丝杆轴，所述丝杆轴上设置有两段相反方向的螺纹，且每段螺纹上设置有一夹持手，两个夹持手穿过悬架上设置的孔实现对第二夹持短杆的夹持和放松。4.摆臂I、第一夹持短杆、第二夹持短杆、履带行走架组成了平行四杆机构，履带足系统的伸出和收回是由平行四杆机构实现的；在履带足系统需要伸出和收回时，第一夹持短杆被夹紧，此时摆动电机正转将带动摆臂I、摆臂II一起绕悬架主轴旋转，从而将整个履带足系统水平伸出，摆动电机反转，履带足系统水平收回，当履带足系统伸出到地面后，第一夹持短杆被松开，此时行走电机转动将带动平行四杆机构运动，从而实现履带足系统的行走，由于履带足系统是左右对称的，因此左右两个履带足系统共用一个摆动电机，控制履带足系统的伸出与收回，根据履带左右差速转弯的规律，每一个履带足系统单独使用一个行走电机。5.负重轮轴有十个，对应的负重轮有十对。6.履带和同步带上还设置有张紧机构。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本申请中提供了无人潜水器履带式行走装置，当无人潜水器在海底行走时，螺旋桨关闭，履带足伸出，实现无人潜水器在海底进行探测；履带足系统收回，螺旋桨打开，实现无人潜水器在水中游动探测。2、本申请中提供了无人潜水器履带式行走装置，采用电机驱动，省去了采用液压驱动的油路设计，效率比液压传动高很多，增加了无人潜水器的续航时间。3、本申请中提供了无人潜水器履带式行走装置，通过自由调节摆臂姿态从而使潜水器可以适应一定的坡度，增加了无人潜水器海底勘探的能力。4、本申请中提供了无人潜水器履带式行走装置，在履带足系统的基础上，增设了弹簧阻尼平行四杆悬架系统，能够解决海底左右不平度，调整无人潜水器的姿态，保证行走时潜水器时刻保持水平姿态。5、本申请中提供了无人潜水器履带式行走装置，电机处采用O形圈进行静密封，格莱圈进行动密封，保证潜水器在行走时不会发生海水倒灌问题，提高了密封精度，保障了电机工作的安全性。6、本申请中提供了无人潜水器履带式行走装置，通过悬挂系统中的摆臂和夹持短杆的动作实现履带足水平收回伸出潜水器外壳。附图说明图1a为本申请的潜水器总装图，图1b是图1a中位置Ⅸ局部放大。图2为本申请的舱门开关系统局部放大图。图3为本申请的舱门开关系统装配示意图。图4a、4b、4c分别为本申请的履带足系统主视图、俯视图和左视图。图5a和图5b本申请的履带足系统位置II和位置III的局部放大图。图6a、6b、6c为本申请的悬挂系统的主视图、俯视图和左视图。图7a和图7b分别为本申请的悬挂系统的位置IV和V的局部放大图。图8为本申请的丝杆夹持系统装配示意图。图9a、9b、9c为本申请的丝杆夹持系统的位置VI、VII、VIII的局部放大图。图10a和图10b为悬架与丝杆夹持系统的俯视图和左视图。图11为潜水器总底板与骨架的安装示意图。附图标号说明：A、潜水器壳体；B、舱门开关系统；C、行走系统；1、舱门电机密封壳；2、舱门电机；3、内六角螺栓；4、弹簧垫圈；5、内六角螺栓；6、弹簧垫圈；7、内六角螺栓；8、弹簧垫圈；9、螺母；10、骨架；11、O形圈；12、舱门电机密封壳透盖；13、格莱圈；14、舱门；15、铰接支座；16、铰接螺栓；17、星型螺母；18、六角头螺栓；19、十字型螺栓；20、推杆支架；21、内六角螺栓；22、弹簧垫圈；23、螺母；24、电动推杆；25、铰接支座；26、负重轮；27、深沟球滚动轴承；28、负重轮透盖；29、轴用弹性挡圈；30、中间轴；143、一号大带轮；31、套接螺杆；32、弹簧垫圈；33、六角螺母；34、轴用弹性挡圈；35、从动轮；36、从动轮轴；37、从动轮透盖；38、滑块；39、从动轮轴闷盖；40、夹持连接轴；41、负重轮轴；42、二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人潜水器履带式行走装置，其特征在于：包括对称设置在潜水器壳体两侧的舱门开关系统、设置在潜水器壳体内的行走系统，所述行走系统在潜水器壳体内伸出和收回且在潜水器壳体下方自由摆动，所述舱门外形和潜水器壳体外形一致，每侧的舱门开关系统至少有2个，且所述行走系统与舱门开关系统的数量相等。

【技术特征摘要】
1.一种无人潜水器履带式行走装置，其特征在于：包括对称设置在潜水器壳体两侧的舱门开关系统、设置在潜水器壳体内的行走系统，所述行走系统在潜水器壳体内伸出和收回且在潜水器壳体下方自由摆动，所述舱门外形和潜水器壳体外形一致，每侧的舱门开关系统至少有2个，且所述行走系统与舱门开关系统的数量相等。2.根据权利要求1所述的无人潜水器履带式行走装置，其特征在于：所述舱门开关系统包括舱门、电动推杆、推杆支架，舱门和潜水器壳体是转动连接，电动推杆的一端与舱门铰接、另一端与推杆支架铰接，推杆支架与潜水器壳体固连。3.根据权利要求1或2所述的无人潜水器履带式行走装置，其特征在于：所述行走系统包括与潜水器壳体连接的骨架、与骨架连接的总底板、上下布置在总底板上的摆动电机和行走电机、设置在总底板上的箱体、与摆动电机输出轴连接的摆动蜗杆、与摆动蜗杆啮合的摆动蜗轮、与行走电机输出轴连接的行走蜗杆、与行走蜗杆啮合的行走蜗轮、通过万向联轴器与摆动蜗轮轴连接的悬架轴、通过万向联轴器与行走蜗轮轴连接的悬架主轴、通过键设置在悬架轴上的摆臂小齿轮、空套在悬架主轴上的摆臂大齿轮、与摆臂大齿轮端面焊接的摆臂I、与摆臂大齿轮同轴的第一夹持短杆、与第一夹持短杆通过销钉连接的第二夹持短杆、与第二夹持短杆螺纹连接的夹持连接轴、与夹持连接轴螺纹连接的履带行走架、通过键设置在悬架主轴上的一号小带轮，摆动蜗杆、摆动蜗轮、行走蜗杆、行走蜗轮均设置在箱体内，摆臂小齿轮和摆臂大齿轮啮合，摆臂I与摆臂II的一端均空套在悬架主轴上且与一号小带轮端面焊接、另一端与一号大带轮焊接，一号大带轮与中间轴通过键连接，摆臂I和摆臂II带动一号大带轮转动从而带动中间轴转动，中间轴上安装有二号小带轮，二号小带轮与二号大带轮之间设置有圆弧齿同步带，履带行走架之间依次设置从动轮轴、夹持连接轴、履带行走架连接轴、负重轮轴、张紧轮一轴和主动轴，...

【专利技术属性】
技术研发人员：弓海霞，王立权，杨思蝶，刘贤熠，侯恕萍，程晏晏，闫肖，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23