一种综合桅杆系统技术方案

本发明专利技术涉及一种综合桅杆系统，属于潜航器技术领域，解决现有潜航器的桅杆不满足探测需求的问题。综合桅杆系统包括：俯仰轴体，与潜航器铰接，包括第一轴线；舱体；以及双轴伺服系统，与俯仰轴体固定连接，并与舱体连接，包括第二轴线，第二轴线与第一轴线垂直；双轴伺服系统驱动综合桅杆系统绕第一轴线和第二轴线转动；其中，俯仰轴体与潜航器铰接处通过第一双层密封结构密封；舱体与双轴伺服系统铰接处通过第二双层密封结构密封。本发明专利技术能够同时满足无人潜航器航行的低阻力需求以及探测需求，具备折叠和展开功能，利于降低阻力，提升隐蔽性。

【技术实现步骤摘要】
一种综合桅杆系统
本专利技术涉及潜航器
，尤其涉及一种综合桅杆系统。
技术介绍
探测桅杆是无人潜航器的一种探测设备，不工作时收入艇身随潜航器潜航；工作时，潜航器上浮到近水面，升起桅杆开始探测，减小航行阻力与噪音，提高隐秘性。综合探测桅杆可容纳多种探测设备，具备多功能综合探测的能力。综合探测桅杆需要随无人潜航器适应深海潜航以及近水面工作环境，在密封、耐压、防腐方面有较高要求。无人潜航器的任务不同，综合探测桅杆的功能也有所差别，桅杆内搭载的任务负载甚至其外形结构也不一样。综合探测桅杆一般由伺服系统、功能舱段以及综控系统组成。伺服系统是探测桅杆的主要部件，实现桅杆的展开、旋转与折叠；功能舱段容纳声光电、定位、通信等多种设备，是探测功能的必要组成；综控系统是探测桅杆的核心，控制综合桅杆正常工作。广义上，综合探测桅杆系统还包括与之相匹配的地面指控系统，用于收发综合探测桅杆的指令及探测数据，有时该系统也集成进无人潜航器指控系统。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种综合桅杆系统，用以解决现有潜航器的桅杆不满足探测需求的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：本专利技术技术方案中，一种综合桅杆系统，综合桅杆系统包括：俯仰轴体，与潜航器铰接，包括第一轴线；舱体；以及双轴伺服系统，与俯仰轴体固定连接，并与舱体连接，包括第二轴线，第二轴线与第一轴线垂直；双轴伺服系统驱动综合桅杆系统绕第一轴线和第二轴线转动；其中，俯仰轴体与潜航器铰接处通过第一双层密封结构密封；舱体与双轴伺服系统铰接处通过第二双层密封结构密封。本专利技术技术方案中，双轴伺服系统包括：俯仰电机，输出端与俯仰轴体连接；航向电机，与俯仰电机固定连接；航向轴体，与舱体固定连接，并与航向电机的输出端固定连接；航向轴体的轴线与第二轴线重合。本专利技术技术方案中，双轴伺服系统还包括：辅助支撑轴，与俯仰轴体共轴，辅助支撑轴与潜航器铰接；俯仰电机位于辅助支撑轴与俯仰轴体之间。本专利技术技术方案中，双轴伺服系统还包括：伺服系统外壳，俯仰电机和航向电机均设置于伺服系统外壳内。本专利技术技术方案中，俯仰轴体穿过伺服系统外壳；俯仰轴体与伺服系统外壳之间通过第一动密封圈密封。本专利技术技术方案中，俯仰轴体包括：电信号接口，与潜航器电连接；俯仰轴外壳，电信号接口设置于俯仰轴外壳内，电信号接口与俯仰轴外壳铰接。本专利技术技术方案中，第一双层密封结构包括：第一密封圈，设置于电信号接口与俯仰轴外壳之间；第二密封圈，设置于电信号接口与潜航器之间；第三密封圈，设置于俯仰轴外壳与潜航器之间。本专利技术技术方案中，第一动密封圈设置于俯仰轴外壳与伺服系统外壳之间。本专利技术技术方案中，航向轴体包括：航向轴芯，与航向电机的输出端和舱体连接；航向轴外壳，与航向电机固定连接，并与伺服系统外壳通过航向法兰固定连接；其中，航向轴芯和航向轴外壳之间通过第二动密封圈密封。本专利技术技术方案中，第二双层密封结构包括：第四密封圈，设置于伺服系统外壳与伺服系统外壳之间；第五密封圈，设置于航向轴芯与舱体之间。本专利技术技术方案至少能够实现以下效果之一：1、本专利技术能够同时满足无人潜航器航行的低阻力需求以及探测需求，具备折叠和展开功能，利于降低阻力，提升隐蔽性；2、本专利技术能够进行俯仰轴0-90°旋转，航向轴±176°旋转，探测范围大；3、本专利技术的俯仰轴通过蜗轮蜗杆结构进行传动，具备断电自锁功能，锁止可靠，节约潜航器电能，保持桅杆相对艇身稳定；4、本专利技术采用减重设计以及动、静多级密封冗余设计，可承受1MPa压力水密，耐受海水腐蚀。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术实施例的整体示意图；图2为本专利技术实施例的侧视图；图3为本专利技术实施例的俯视图；图4为本专利技术实施例在潜航器上收起状态示意图；图5为本专利技术实施例在潜航器上伸出状态示意图；图6为本专利技术实施例在潜航器上调整航向状态示意图；图7为本专利技术实施例舱体旋转示意图；图8为本专利技术实施例双轴伺服系统示意图；图9为本专利技术实施例双轴伺服系统内部结构示意图；图10为本专利技术实施例舱段外壳结构示意图；图11为本专利技术实施例第一双层密封结构示意图；图12为本专利技术实施例第二双层密封结构示意图。附图标记1，俯仰轴体；2，潜航器；3，舱体；4，俯仰电机；5，航向电机；6，航向轴体；7，减重空间；8，俯仰旋变装置；9，蜗杆；10，蜗轮；11，蜗杆支架；12，舱段内壁；13，航向减速器；14，航向旋变；15，辅助支撑轴；16，伺服系统外壳；17，电信号接口；18，俯仰轴外壳；19，第一密封圈；20，第二密封圈；21，第三密封圈；22，航向轴芯；23，航向轴外壳；24，第一动密封圈；25，第二动密封圈；26，第四密封圈；27，第五密封圈；28，设备舱；29，光学舱；30，天线舱；31，光学舱外壳；32，光学透镜；33，天线舱外壳；34，设备舱外壳；35，舱段外壁。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本专利技术一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。如图1至图12所示，本专利技术实施例提供了一种综合桅杆系统，综合桅杆系统包括：俯仰轴体1，与潜航器2铰接，俯仰轴体1包括第一轴线，通过俯仰轴体1，综合桅杆系统能够相对潜航器2进行俯仰摆动，从而在潜航器2航行时收入潜航器2内，在需要通过综合桅杆系统进行侦查拍摄等工作时，通过俯仰摆动能够将综合桅杆系统从潜航器2中伸出；舱体3，综合桅杆系统的功能性部件均设置在舱体3内，例如拍摄、信号的收发等；以及双轴伺服系统，与俯仰轴体1固定连接，并与舱体3连接，包括第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综合桅杆系统，其特征在于，所述综合桅杆系统包括：/n俯仰轴体(1)，与潜航器(2)铰接，包括第一轴线；/n舱体(3)；以及/n双轴伺服系统，与所述俯仰轴体(1)固定连接，并与所述舱体(3)连接，包括第二轴线，所述第二轴线与第一轴线垂直。/n

【技术特征摘要】
1.一种综合桅杆系统，其特征在于，所述综合桅杆系统包括：
俯仰轴体(1)，与潜航器(2)铰接，包括第一轴线；
舱体(3)；以及
双轴伺服系统，与所述俯仰轴体(1)固定连接，并与所述舱体(3)连接，包括第二轴线，所述第二轴线与第一轴线垂直。


2.根据权利要求1所述的综合桅杆系统，其特征在于，所述双轴伺服系统包括：
俯仰电机(4)，输出端与所述俯仰轴体(1)连接；
航向电机(5)，与所述俯仰电机(4)固定连接；
航向轴体(6)，与所述舱体(3)固定连接，并与所述航向电机(5)的输出端固定连接；所述航向轴体(6)的轴线与所述第二轴线重合。


3.根据权利要求2所述的综合桅杆系统，其特征在于，所述双轴伺服系统还包括：
辅助支撑轴(15)，与所述俯仰轴体(1)共轴，所述辅助支撑轴(15)与所述潜航器(2)铰接；所述俯仰电机(4)位于所述辅助支撑轴(15)与俯仰轴体(1)之间。


4.根据权利要求3所述的综合桅杆系统，其特征在于，所述双轴伺服系统还包括：
伺服系统外壳(16)，所述俯仰电机(4)和航向电机(5)均设置于所述伺服系统外壳(16)内。


5.根据权利要求4所述的综合桅杆系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡秋实，魏松涛，贾兴豪，臧强，
申请(专利权)人：北京华航无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11