一种波浪滑翔器缓冲结构制造技术

本发明专利技术涉及波浪滑翔器结构设计领域，公开了一种波浪滑翔器缓冲结构，包括水面艇体缓冲单元和推进器缓冲单元，水面艇体缓冲单元包括主支撑柱，主支撑柱与水面艇体固定连接，主支撑柱内部设有上弹性件，上弹性件中间穿设有上导杆；推进器缓冲单元包括主梁和缓冲盒，缓冲盒与主梁固定连接，缓冲盒的内部设有下弹性件，下弹性件的中间穿设有下导杆，上导杆和下导杆分别与波浪滑翔器的脐带缆的两端连接。本发明专利技术本设计将缓冲结构巧妙地隐藏在水面艇体和水下推进器的结构当中，最大限度利用了波浪滑翔器自身的空间，缓冲行程大大增加，能够在不增加波浪滑翔器额外体积的情况下最大限度的实现缓冲吸能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种波浪滑翔器缓冲结构
本专利技术涉及波浪滑翔器结构设计领域，具体涉及一种波浪滑翔器缓冲结构。
技术介绍
波浪滑翔器是一种以波浪能为动力的新型海上无人航行器。它可以执行长时间、高海况任务如海洋气象观测、海洋生物研究、海洋环境监测等。波浪滑翔器由水面艇体和水下滑翔推进器两部分组成，由柔性脐带缆连接。水面艇体牵引水下滑翔推进器上下垂直运动，水下滑翔推进器将垂直运动转换为水平运动拖动水面艇体前进。在高海况下，水下滑翔推进器、水面艇体和脐带缆将承受极大的冲击力。虽然脐带缆具有一定弹性，可以吸收部分能量，但是在高海况下脐带缆的缓冲作用远远不够。另外每个海浪都会对水面艇体、水下推进器，脐带缆产生一次冲击，长时间的冲击会造成结构疲劳。因此在水面艇体、水下滑翔推进器、脐带缆之间增加缓冲装置可以有效降低结构受力，增加波浪滑翔器使用寿命和高海况生存能力。一般而言缓冲装置的缓冲效果和体积尺寸有关，其他条件相同的情况下缓冲行程越大吸收能量效果越好，对应的缓冲装置体积也越大。然而波浪滑翔器体积较小，需要吸收的能量相对较大，大行程的缓冲装置会显著改变波浪滑翔器的外观性能，且波浪滑翔器所有结构部件基本都裸露在海水中，缓冲装置还需要考虑海水腐蚀、海生物附着、海洋垃圾缠绕等问题，这给缓冲设计带来一定难度。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种波浪滑翔器缓冲结构，以在不增加波浪滑翔器额外体积的情况下最大限度地实现缓冲吸能效果。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种波浪滑翔器缓冲结构，包括水面艇体缓冲单元和推进器缓冲单元，所述水面艇体缓冲单元包括主支撑柱，所述主支撑柱与水面艇体固定连接，所述主支撑柱内部设有上弹性件，所述上弹性件中间穿设有上导杆；所述推进器缓冲单元包括主梁和缓冲盒，所述缓冲盒与所述主梁固定连接，所述缓冲盒的内部设有下弹性件，所述下弹性件的中间穿设有下导杆，所述上导杆和下导杆分别与波浪滑翔器的脐带缆的两端连接。本方案的原理及优点是：1.本方案中主支撑柱与水面艇体连接，从而实现将水面艇体缓冲单元整体与水面艇体进行一体化的连接设计，这样能够避免水面艇体缓冲单元和推进器缓冲单元出现体积大的情况，从而在不增设波浪滑翔器的体积的情况下，能够最大限度的实现缓冲吸能效果，从而降低水面艇体、水下滑翔推进器的结构受力，延长波浪滑翔器的适用寿命和高海况生存能力。2.本方案中将整个缓冲结构分成两个部分，即水面艇体缓冲单元和推进器缓冲单元，水面艇体缓冲单元主要通过将水面艇体、主支撑柱和脐带缆进行一体化的连接，而推进器缓冲单元主要通过将水下滑翔推进器、缓冲盒和脐带缆进行一体化连接，从而能够将水面艇体缓冲单元隐藏在水面艇体的结构中，以及将推进器缓冲单元隐藏在水下滑翔推进器的结构中，这样能够避免水面艇体缓冲单元以及推进器缓冲单元裸露在外，从而避免了海生物附着和海洋垃圾缠绕带来的缓冲装置失效等问题，进而能够减少波浪滑翔器在高海况下的损坏。3.由于水面艇体一般由玻璃纤维或碳纤维制作，中间填充泡沫或设计为中空，本方案中设置的主支撑柱能够对水面艇体进行支撑，能够进一步承受海浪对波浪滑翔器表面的冲击。4.本方案中在主支撑柱内设置的上弹性件以及在缓冲盒内设置的下弹性件用于缓冲吸能，能够缓解海浪对水面艇体和水下滑翔推进器的冲击力。优选的，作为一种改进，所述上导杆的底端固定连接有上连接器，所述下导杆的顶端固定连接有下连接器，所述上连接器和下连接器均呈T型，所述上导杆的底端与上连接器的平面端连接，所述下导杆的顶端与下连接器的平面端连接，所述上连接器和所述下连接器的凸出端分别与波浪滑翔器的脐带缆连接。本方案中上连接器用于连接脐带缆和水面艇体，下连接器用于连接脐带缆和水下滑翔推进器，且本方案中上连接器和下连接器均呈T型，这样便于将上连接器以及下连接器的凸出端与脐带缆两端进行连接。优选的，作为一种改进，所述上导杆和所述下导杆均为螺栓，所述上导杆穿过上连接器的平面端且通过螺母固定，所述下导杆穿过下连接器的平面端且通过螺母固定。上导杆和下导杆为螺栓，这样在和上连接器以及下连接器连接的过程中通过在上导杆和下导杆的杆部旋入螺母进行固定即可，连接方式更加的简单，且能够进行拆卸，便于更换维修。优选的，作为一种改进，所述主支撑柱的底部固定连接有船底支撑法兰，所述主支撑柱的上部固定连接有船甲板支撑法兰，船底支撑法兰和船甲板支撑法兰分别与水面艇体的船底和船甲板连接。船底支撑法兰和船甲板支撑法兰能够对水面艇体的船底和船甲板起到支撑的作用，且更加方便与水面艇体进行连接固定。优选的，作为一种改进，所述船底支撑法兰与船甲板支撑法兰之间固定连接有辅助支撑柱。如此设置，本方案中的辅助支撑柱能够增强船底支撑法兰和船甲板支撑法兰的受力强度，从而能够增强对水面艇体的支撑效果。优选的，作为一种改进，所述主支撑柱的顶端连接有吊环。本方案中在主支撑柱顶部设置的吊环能够作为波浪滑翔器吊放点。优选的，作为一种改进，所述主梁的中间开设有凹槽，所述缓冲盒位于凹槽内且与凹槽固定连接。本方案中凹槽的设置能够对缓冲盒的安装起到一个安装定位的效果。优选的，作为一种改进，所述缓冲盒的两侧固定连接有固定法兰，所述固定法兰与凹槽两侧固定连接。固定法兰的设置更加便于将缓冲盒固定安装在主梁上。优选的，作为一种改进，所述上弹性件为上碟簧组，所述下弹性件为下碟簧组，所述上碟簧组和所述下碟簧组均由多个蝶形弹簧片竖向叠加组成。本实施例中当脐带缆受到拉力时，力通过上导杆顶部传递给蝶形弹簧片，蝶形弹簧片受到压缩开始吸收能量，当作用在脐带缆上的力变小时蝶形弹簧回弹，恢复原状，本方案中使用蝶形弹簧具有体积小、吸收能量大的优点，当蝶形弹簧失效时不会造成其他结构问题。优选的，作为一种改进，所述上碟簧组和下碟簧组均设有至少两组。如此设置，能够提高缓冲效果，且吸收的能量更大。附图说明图1为本专利技术一种波浪滑翔器缓冲结构实施例中水面艇体、脐带缆和水下滑翔推进器相互连接后的主视图。图2为图1中A处中水面艇体缓冲单元的主视图。图3为本专利技术一种波浪滑翔器缓冲结构实施例中水面艇体缓冲单元的爆炸图。图4为图1中B处中推进器缓冲单元的主视图。图5为本专利技术一种波浪滑翔器缓冲结构实施例中推进器缓冲单元的爆炸图。图6为本专利技术一种波浪滑翔器缓冲结构实施例中的水下滑翔推进器的立体图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：水面艇体1、脐带缆2、水下滑翔推进器3、吊环4、上螺栓副5、船甲板支撑法兰6、辅助支撑柱7、船底支撑法兰8、上导杆9、上连接器10、主支撑柱11、上碟簧组12、下连接器13、下导杆14、下碟簧组15、固定法兰16、螺孔17、缓冲盒18、主梁19、凹槽20、连接孔21。实施例基本如附图1所示：一种波浪滑翔器缓冲结构，包括水面艇体缓冲单元和推进器缓冲单元，波浪滑翔器包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波浪滑翔器缓冲结构，其特征在于：包括水面艇体缓冲单元和推进器缓冲单元，所述水面艇体缓冲单元包括主支撑柱，所述主支撑柱与水面艇体固定连接，所述主支撑柱内部设有上弹性件，所述上弹性件中间穿设有上导杆；所述推进器缓冲单元包括主梁和缓冲盒，所述缓冲盒与所述主梁固定连接，所述缓冲盒的内部设有下弹性件，所述下弹性件的中间穿设有下导杆，所述上导杆和下导杆分别与波浪滑翔器的脐带缆的两端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种波浪滑翔器缓冲结构，其特征在于：包括水面艇体缓冲单元和推进器缓冲单元，所述水面艇体缓冲单元包括主支撑柱，所述主支撑柱与水面艇体固定连接，所述主支撑柱内部设有上弹性件，所述上弹性件中间穿设有上导杆；所述推进器缓冲单元包括主梁和缓冲盒，所述缓冲盒与所述主梁固定连接，所述缓冲盒的内部设有下弹性件，所述下弹性件的中间穿设有下导杆，所述上导杆和下导杆分别与波浪滑翔器的脐带缆的两端连接。


2.根据权利要求1所述的一种波浪滑翔器缓冲结构，其特征在于：所述上导杆的底端固定连接有上连接器，所述下导杆的顶端固定连接有下连接器，所述上连接器和下连接器均呈T型，所述上导杆的底端与上连接器的平面端连接，所述下导杆的顶端与下连接器的平面端连接，所述上连接器和所述下连接器的凸出端分别与波浪滑翔器的脐带缆连接。


3.根据权利要求2所述的一种波浪滑翔器缓冲结构，其特征在于：所述上导杆和所述下导杆均为螺栓，所述上导杆穿过上连接器的平面端且通过螺母固定，所述下导杆穿过下连接器的平面端且通过螺母固定。


4.根据权利要求1所述的一种波浪滑翔器缓冲结构，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：木建一，李培正，黄毫军，刘银泉，骆曹飞，连雪海，吴富民，朱坤，王旭，王炜皋，
申请(专利权)人：中电科宁波海洋电子研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33