一种水下移动平台用可变形声呐阵列制造技术

本发明专利技术属于水下探测领域，具体地说是一种水下移动平台用可变形声呐阵列，包括多条线型声呐阵列、声呐旋转臂、声呐固定臂、锥齿轮换向机构、多连杆机构、滑块、滑道底座、摇臂、蜗轮蜗杆机构、旋转轴、电机、密封舱、底座及导流罩，线型声呐阵列与声呐旋转臂固定连接，声呐旋转臂与滑块之间为转轴连接，声呐旋转臂之间为多连杆连接，最外侧滑块与锥齿轮之间为摇臂连接，蜗轮蜗杆输出轴实现整体声呐阵的旋转。本发明专利技术提出使用多连杆机构以及锥齿轮机构实现多条声呐旋转臂旋转及角度控制，同时声呐阵列可以整体旋转所需角度。其优点是声呐阵列可变为多种声呐阵型，圆形面阵，平行线列阵，声呐阵可整体旋转，有利于不同工况的探测需求。有利于不同工况的探测需求。有利于不同工况的探测需求。

【技术实现步骤摘要】
一种水下移动平台用可变形声呐阵列


[0001]本专利技术属于水下探测领域，具体地说是一种水下移动平台用可变形声呐阵列。

技术介绍

[0002]随着海洋技术的发展，海底世界受到全世界的关注，同时也是全球水下能力角逐的领域。声呐技术的发展对海洋技术的发展具有重要意义，声呐技术可应用在避障、测距、探测、搜索、通信等领域，最重要的应用为水下目标探测领域。传统的声呐阵型有拖曳阵、共形阵、圆柱阵等，这些现有的声呐阵型都是固定形式的声呐阵列；由于阵型的固定，可能会导致探测信息的缺失。

技术实现思路

[0003]针对传统固定形式的声呐阵列存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种水下移动平台用可变形声呐阵列。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005]本专利技术包括折展变形动力源、锥齿轮换向机构、滑道底座、上连杆、摇臂A、摇臂B、下连杆机构、声呐阵列整体旋转动力源、声呐阵列整体旋转传动机构、底座、多根声呐旋转臂及一根声呐固定臂，其中底座固定在水下移动平台上，所述底座上安装有声呐阵列整体旋转动力源，所述声呐阵列整体旋转动力源的输出端通过声呐阵列整体旋转传动机构与旋转轴的一端连接，传递旋转动力，所述旋转轴的另一端连接滑道底座；所述滑道底座上开设有圆形滑道，所述圆形滑道内设有多个滑块，所述声呐固定臂的两侧设有数量相等的声呐旋转臂，所述声呐固定臂及各声呐旋转臂分别与一个滑块连接，所述声呐固定臂连接的滑块固定在圆形滑道内，各所述声呐旋转臂连接的滑块与圆形滑道滑动连接；所述声呐固定臂每侧的相邻声呐旋转臂之间以及声呐固定臂与两侧中最内侧的声呐旋转臂之间分别通过上连杆连接，所述声呐固定臂每侧相邻声呐旋转臂连接的滑块之间通过下连杆机构连接，所述声呐固定臂连接的滑块与两侧中最内侧声呐旋转臂连接的滑块之间通过下连杆机构连接；所述声呐固定臂及各声呐旋转臂上均沿长度方向安装有多个声呐探测器，进而形成多条线型声呐阵列；所述折展变形动力源及锥齿轮换向机构分别安装于滑道底座上，所述折展变形动力源的输出端与锥齿轮换向机构的输入端连接，所述锥齿轮换向机构的输出端为等速旋转且转动方向相反的双输出轴，所述摇臂A及摇臂B的一端分别与双输出轴相连，所述摇臂A及摇臂B的另一端分别与声呐固定臂两侧中最外侧的声呐旋转臂和/或位于最外侧的声呐旋转臂连接的滑块连接，所述折展变形动力源通过锥齿轮换向机构驱动摇臂A、摇臂B同步反向转动，进而带动各所述声呐旋转臂折叠或展开，实现所述多条线型声呐阵列的变形。
[0006]其中：所述上连杆位于声呐旋转臂、声呐固定臂与摇臂A、摇臂B之间，用于控制各所述声呐旋转臂之间的夹角；所述上连杆与声呐旋转臂的末端或声呐固定臂的末端铰接，所述上连杆的数量与声呐旋转臂的数量相等。
[0007]所述下连杆机构位于各滑块的下方，用于控制各所述滑块的最大运行角度；所述下连杆机构包括两根下连杆，两根下连杆的一端分别与相邻的两个滑块铰接，两根下连杆的另一端相互铰接。
[0008]所述圆形滑道为具有豁口的非整周圆形，所述声呐固定臂连接的滑块与豁口相对设置。
[0009]所述锥齿轮换向机构包括锥齿轮机构输入轴、锥齿轮架、锥齿轮A、锥齿轮B、锥齿轮C、锥齿轮输出轴A及锥齿轮输出轴B，所述锥齿轮架固定在滑道底座上，所述锥齿轮机构输入轴作为锥齿轮换向机构的输入端转动安装于锥齿轮架上，所述锥齿轮机构输入轴的一端与折展变形动力源的输出端相连，所述锥齿轮机构输入轴的另一端连接有锥齿轮A，所述锥齿轮B与锥齿轮C位于锥齿轮A的两侧，并分别与所述锥齿轮A相啮合，所述锥齿轮B的齿轮轴为锥齿轮输出轴A，所述锥齿轮输出轴A为空心轴，且转动安装于所述锥齿轮架上，与锥齿轮B连动，所述锥齿轮C的齿轮轴为锥齿轮输出轴B，所述锥齿轮输出轴B的一端转动安装于锥齿轮架上、另一端由所述锥齿轮输出轴A内部穿出，所述锥齿轮输出轴B与锥齿轮C连动；所述锥齿轮输出轴A及锥齿轮输出轴B分别与摇臂A、摇臂B的一端相连。
[0010]所述锥齿轮输出轴A及锥齿轮输出轴B作为锥齿轮换向机构的双输出轴，轴向中心线共线。
[0011]所述折展变形动力源包括电机密封舱B、电机B及联轴器B，所述电机密封舱B包括密封壳B、密封前端盖、密封后端盖、过渡接头B及水密接插件B，所述密封壳B固接在滑道底座上，所述密封壳B的前后两端分别与密封前端盖、密封后端盖密封连接，所述电机B安装于密封壳B内，所述电机B的输出轴B为折展变形动力源的输出端，所述输出轴B由密封前端盖伸出，并与所述密封前端盖之间进行动密封，所述输出轴B通过联轴器B与锥齿轮换向机构的输入端相连，所述密封后端盖上密封安装有过渡接头B，所述过渡接头B的一端伸入密封壳B内，所述过渡接头B的另一端连接有水密接插件B。
[0012]所述声呐阵列整体旋转动力源包括电机密封舱A、电机A、固定架及联轴器A，所述电机密封舱A包括密封壳A、密封前端盖、密封后端盖、过渡接头A及水密接插件A，所述密封壳A通过固定架安装在底座上，所述密封壳A的前后两端分别与密封前端盖、密封后端盖密封连接，所述电机A安装于密封壳A内，所述电机A的输出轴A为声呐阵列整体旋转动力源的输出端，所述输出轴A由密封前端盖伸出，并通过联轴器A与声呐阵列整体旋转传动机构的输入端相连，所述密封后端盖上密封安装有过渡接头A，所述过渡接头A的一端伸入密封壳A内，所述过渡接头A的另一端连接有水密接插件A。
[0013]所述声呐阵列整体旋转传动机构为蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构包括壳体、蜗杆输入轴、蜗杆、蜗轮及蜗轮输出轴，所述壳体固接于底座上，所述蜗杆及蜗轮均容置于壳体内部，所述蜗杆输入轴及蜗轮输出轴分别转动安装于壳体上，所述蜗杆输入轴的一端与声呐阵列整体旋转动力源的输出端相连，另一端连接有所述蜗杆，所述蜗轮安装于蜗轮输出轴的一端，并与所述蜗杆相啮合，所述蜗轮输出轴的另一端通过法兰盘与旋转轴的一端连接。
[0014]所述底座上安装有旋转轴固定架，所述蜗轮蜗杆机构及法兰盘均位于旋转轴固定架内部，所述旋转轴转动安装于旋转轴固定架上，所述旋转轴的一端位于旋转轴固定架内，所述旋转轴的另一端位于旋转轴固定架外，并固接有旋转支架，所述滑道底座安装在旋转
支架上。
[0015]本专利技术的优点与积极效果为：
[0016]1.本专利技术可实现多条声呐阵列折展、旋转的动作，声呐旋转臂展开动作完成时，声呐阵列成为由多个声呐探测器单元组成的圆形面阵；当声呐旋转臂折叠动作完成时，多条线型声呐阵形成在同一平面，平行状态的面阵；而且，整体声呐阵列还可进行不同角度的旋转，应用于不同的探测需求。
[0017]2.本专利技术采用一个动力电机实现多条线型声呐阵列的等角度折展动作，同时线列阵展开后，声呐阵半径得到了增加，当移动平台行驶时，声呐旋转臂可整体回转到一个很小的角度内，降低移动平台的行驶阻力。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0019]图2为本专利技术线型声呐阵列的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术去掉导流罩后处于折叠状态的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下移动平台用可变形声呐阵列，其特征在于：包括折展变形动力源、锥齿轮换向机构(13)、滑道底座(3)、上连杆(7)、摇臂A(9)、摇臂B(10)、下连杆机构(11)、声呐阵列整体旋转动力源、声呐阵列整体旋转传动机构、底座(6)、多根声呐旋转臂(2)及一根声呐固定臂(30)，其中底座(6)固定在水下移动平台上，所述底座(6)上安装有声呐阵列整体旋转动力源，所述声呐阵列整体旋转动力源的输出端通过声呐阵列整体旋转传动机构与旋转轴(12)的一端连接，传递旋转动力，所述旋转轴(12)的另一端连接滑道底座(3)；所述滑道底座(3)上开设有圆形滑道(47)，所述圆形滑道(47)内设有多个滑块(8)，所述声呐固定臂(30)的两侧设有数量相等的声呐旋转臂(2)，所述声呐固定臂(30)及各声呐旋转臂(2)分别与一个滑块(8)连接，所述声呐固定臂(30)连接的滑块(8)固定在圆形滑道(47)内，各所述声呐旋转臂(2)连接的滑块(8)与圆形滑道(47)滑动连接；所述声呐固定臂(30)每侧的相邻声呐旋转臂(2)之间以及声呐固定臂(30)与两侧中最内侧的声呐旋转臂(2)之间分别通过上连杆(7)连接，所述声呐固定臂(30)每侧相邻声呐旋转臂(2)连接的滑块(8)之间通过下连杆机构(11)连接，所述声呐固定臂(30)连接的滑块(8)与两侧中最内侧声呐旋转臂(2)连接的滑块(8)之间通过下连杆机构(11)连接；所述声呐固定臂(30)及各声呐旋转臂(2)上均沿长度方向安装有多个声呐探测器(1)，进而形成多条线型声呐阵列；所述折展变形动力源及锥齿轮换向机构(13)分别安装于滑道底座(3)上，所述折展变形动力源的输出端与锥齿轮换向机构(13)的输入端连接，所述锥齿轮换向机构(13)的输出端为等速旋转且转动方向相反的双输出轴，所述摇臂A(9)及摇臂B(10)的一端分别与双输出轴相连，所述摇臂A(9)及摇臂B(10)的另一端分别与声呐固定臂(30)两侧中最外侧的声呐旋转臂(2)和/或位于最外侧的声呐旋转臂(2)连接的滑块(8)连接，所述折展变形动力源通过锥齿轮换向机构(13)驱动摇臂A(9)、摇臂B(10)同步反向转动，进而带动各所述声呐旋转臂(2)折叠或展开，实现所述多条线型声呐阵列的变形。2.根据权利要求1所述的水下移动平台用可变形声呐阵列，其特征在于：所述上连杆(7)位于声呐旋转臂(2)、声呐固定臂(30)与摇臂A(9)、摇臂B(10)之间，用于控制各所述声呐旋转臂(2)之间的夹角；所述上连杆(7)与声呐旋转臂(2)的末端或声呐固定臂(30)的末端铰接，所述上连杆(7)的数量与声呐旋转臂(2)的数量相等。3.根据权利要求1所述的水下移动平台用可变形声呐阵列，其特征在于：所述下连杆机构(11)位于各滑块(8)的下方，用于控制各所述滑块(8)的最大运行角度；所述下连杆机构(11)包括两根下连杆，两根下连杆的一端分别与相邻的两个滑块(8)铰接，两根下连杆的另一端相互铰接。4.根据权利要求1所述的水下移动平台用可变形声呐阵列，其特征在于：所述圆形滑道(47)为具有豁口的非整周圆形，所述声呐固定臂(30)连接的滑块(8)与豁口相对设置。5.根据权利要求1所述的水下移动平台用可变形声呐阵列，其特征在于：所述锥齿轮换向机构(13)包括锥齿轮机构输入轴(26)、锥齿轮架(15)、锥齿轮A(20)、锥齿轮B(44)、锥齿轮C(45)、锥齿轮输出轴A(24)及锥齿轮输出轴B(25)，所述锥齿轮架(15)固定在滑道底座(3)上，所述锥齿轮机构输入轴(26)作为锥齿轮换向机构(13)的输入端转动安装于锥齿轮架(15)上，所述锥齿轮机构输入轴(26)的一端与折展变形动力源的输出端相连，所述锥齿轮机构输入轴(26)的另一端连接有锥齿轮A(20)，所述锥齿轮B(44)与锥齿轮C(45)位于锥齿轮A(20)的两侧，并分别与所述锥齿轮A(20)相啮合，所述锥齿轮B(44)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迪，孙洁，俞建成，田宇，赵宝德，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：