一种拖曳式自调整稳定定深机构制造技术

本发明专利技术公开了一种拖曳式自调整稳定定深机构，机构包含定深翼板、迎流驱动机构、U型密封圈、复位缓冲簧、开槽导轨、摆动杆系、防抖动杆系和翼板控制杆等通过连接销或紧固件活动连成一体，机构作为承受外力作用的迎流驱动机构也是承压壳体的组成部分，通过U型密封圈与承压壳体连为一体。该机构驱动执行件装配在拖曳体内，通过翼板控制杆控制承压壳体外定深翼板的攻角。拖曳体在运动过程中，其头部将受到水阻力对其外表面的作用，借助水阻力驱动迎流驱动杆动作，带动一系列杆件做相应的旋转或直线运动，达到控制定深翼板绕支点作旋转运动，以改变定深翼板的迎流角度，确保水下拖曳载体在不同的拖速下获得相同的定深度。

【技术实现步骤摘要】

专利技术涉及一种定深机构，具体涉及一种拖曳式自调整稳定定深机构，属于海洋环境监测设备

技术介绍
目前世界各国对海洋环境的监测通常采用拖曳式的方法采集有关数据与资料。所谓拖曳式就是将水下探测设备或数据采集器与复合拖缆或拖索串接在一起，拖带在勘探考察船后几百以至上千米远处随船运动，并通过探测设备对海洋环境实施监控。然而有时为满足某些特定的探测要求，要求探测设备在不同航速下，保持探测设备在海洋同一层面对海洋环境进行监测并采集相关数据，这就要求拖曳在勘探考察船后的水下探测设备或数据采集器必须保持在水下相同深度航行。然而海洋气候及环境条件恶劣，航行中的船只受风浪、涌流等的影响很大，这就导致拖曳于船后几百以至上千米远处随船运动的水下探测设备很难保持在水下相同深度作业，为此在水下拖曳系统需加装稳定定深机构以保持其在水中航行时的深度。据查阅相关资料获悉，目前国内外水下探测设备采用的定深机构通常由控制单元内的控制器控制执行电机，驱动定深翼板调节机构来控制定深翼板倾斜角度变化的。但定深翼板驱动控制机构需机电配合、结构复杂，且仅能确保探测设备在一定深度范围内工作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种拖曳式自调整稳定定深机构，可保证水下探测设备或数据采集器在工作过程中在水下同一层面或深度航行。一种拖曳式自调整稳定定深机构，包括承压壳体、定深翼板、稳定舵板、迎流驱动机构、U型密封圈、复位缓冲簧、开槽导轨、摆动杆系、防抖动杆系9、翼板控制杆、短拉杆、导向环和压环；其中摆动杆系主要由固定摆杆、长拉杆和短摆杆组成；防抖动杆系主要由长摆杆、拉簧、配重块和配重摆动杆组成；迎流驱动机构内表面与U型密封圈的内圈硫化成一体，U型密封圈外圈通过紧固件用压环与承压壳体连接为一体，迎流驱动机构上起导向作用的水平杆与开槽导轨滑动配合，开槽导轨固定安装在承压壳体内部，迎流驱动机构与开槽导轨之间装配有复位缓冲簧；在摆动杆系中，固定摆杆的下半部分活动连接在承压壳体上，固定摆杆的上半部分与迎流驱动机构的垂直连接部分通过滑槽的形式相互配合成一体，短摆杆竖直活动连接在承压壳体上，长拉杆的两端分别活动连接固定摆杆和短摆杆；在防抖动杆系中，长摆杆垂直活动连接在承压壳体内，长摆杆中段活动连接配重摆动杆，配重摆动杆的末端固定配重块，拉簧两端分别连接配重摆动杆的末端和长摆杆的活动连接点处，使配重摆动杆处于水平位置；防抖动杆系通过短拉杆与摆动杆系上的短摆杆相连接，同时在承压壳体内的翼板控制杆的一端同时与短摆杆相连；翼板控制杆穿过承压壳体前端底部的通孔，一端与短摆杆和短拉杆连接，另一端与装配在承压壳体外部上的定深翼板相连；翼板控制杆与承压壳体间的密封选用聚四氟乙烯(PTFE)滑动环和与O形橡胶圈组合而成，O形橡胶圈提供预紧力；在承压壳体尾部设置有稳定舵板。迎流驱动机构采用金属与非金属复合制成，即将其头部球冠部分用玻璃钢与金属粘接而成；为减小迎流驱动机构沿开槽导轨轴向作往复运动时的摩擦力，在其轴上开有两个以上的径向环形槽，环形槽内装配导向环；同时为便于迎流驱动机构在承压壳体上的安装，在迎流驱动机构的迎流面的圆周上设有均匀分布三角形凸台，同理在与之相配合的承压壳体上的相应位置上也设有三角形凹槽，既起到一定的限位作用，又具备一定的导向功能。有益效果1、本专利技术能够依据拖曳体在水中的航行速度快慢，利用流体阻力对迎流驱动机构外表面上的作用力大小，沿承压壳体的中轴线作往复直线运动，同时带动摆动杆系作顺时针或逆时针旋转，以驱动翼板控制杆作相应的运动，达到调整定深翼板相对水平面的攻角的目的。2、本专利技术的防抖动杆系组成的机构能随涌浪等外界因素做出相应的运动以干扰和消减定深翼板产生的抖动，从而保证定深机构在水下工作的稳定性。3、U型密封圈的外圈通过压环和紧固件将其固连在承压壳体上，减少了承压壳体上的密封面；将迎流驱动机构与承压壳体间的密封件设计成U型密封圈的结构形式，当迎流驱动机构受到水阻力作用时，迎流驱动机构将沿着承压壳体中轴线向体内作直线运动，这时U型密封圈仅是橡胶件形状发生了变化，而橡胶件本体并未被拉伸，降低了 U型密封圈对迎流驱动机构工作时的约束力。4、翼板控制杆与承压壳体间的密封选用采用耐磨、低摩擦的聚四氟乙烯(PTFE)滑动环和与O形橡胶圈，该密封结构机械强度较高，耐磨性好、摩擦系数低、自润滑性好。附图说明图1是本专利技术定深翼板装配在水下航行体上的结构示意图。图2是本专利技术驱动执行机构示意图。图3是本专利技术防抖动杆系的组装示意图。图4是本专利技术迎流驱动杆与承压壳体间的限位导向示意图。图5是本专利技术摆动杆系的固定摆杆与迎流驱动机构的配合示意图。图6是本专利技术水下工作原理示意图。其中，1-承压壳体、2-定深翼板、3-稳定舵板、4-迎流驱动机构、5-U型密封圈、6-复位缓冲簧、7-开槽导轨、8-摆动杆系、9-防抖动杆系、10-翼板控制杆、11-短拉杆、12-导向环、13-压环、14-固定摆杆、15-长拉杆、16-短摆杆、17-长摆杆、18-拉簧、19-配重块、20-配重摆动杆。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。图1显示了本专利技术一种拖曳式自调整稳定定深机构装配完成后的外观结构示意图，一种拖曳式自调整稳定定深机构的驱动主体装配在水下航行体承压壳体I内，其中定深翼板2装配于承压壳体I两端，采用铰支连接，如图2所示d点处，这样定深翼板2可绕铰支点做旋转运动；定深翼板2上的c点处的孔位与翼板控制杆10相连，这样定深翼板2就受10的控制，可使其在一定范围内绕图2所示d点处旋转一定的角度，以改变定深翼板2的迎流面积的大小，达到稳定定深之目的。为减轻迎流驱动机构4的重量，采用金属与非金属复合制成，即将其头部球冠部分用玻璃钢与金属粘接而成；为保证迎流驱动机构4在工作过程中与承压壳体I间的密封性能，在两者间设有U型密封圈5，其连接方法是通过硫化技术将迎流驱动机构4和U型密封圈5的内圈流化成一体，U型密封圈5的外圈通过压环13和紧固件将其固连在承压壳体I上，这样设计的目的是减少了承压壳体I上的密封面；将迎流驱动机构4与承压壳体I间的密封件设计成U型密封圈5的结构形式，其目的是当迎流驱动机构4受到水阻力作用时，迎流驱动机构4将沿着承压壳体I中轴线向体内作直线运动，这时U型密封圈5仅是橡胶件形状发生了变化，而橡胶件本体并未被拉伸，降低了 U型密封圈5对迎流驱动机构4工作时的约束力；为减小迎流驱动机构4沿轴向作往复运动时的摩擦力，在其轴上开有若干个径向环形槽，环形槽内装配导向环12，在迎流驱动机构4的迎流面的圆周上设有均匀分布的三个三角形凸台，在与之相配合的承压壳体I上的相应位置上也设有三个三角形凹槽，这样即起到一定的限位作用，又具备一定的导向功能，如附图4所示。为使迎流驱动机构4在工作过程中，能随其上所受流体阻力的大小变化而发生位置改变，在迎流驱动机构4背面与开槽导轨7之间装有复位缓冲簧6，目的是当探测设备在水中航速降低时，其上承受的流体阻力将减小，此时在复位缓冲簧6的作用下带动定深翼板2作旋转运动，增大了定深翼板2的迎流面积，使其保持在水下相同的深度运行。将开槽导轨7安装在水下航行体承压壳体I上调整到位后，用标准轴销将迎流驱动机构4与摆动杆系8相连，如附图5所示，采用铰连接形式将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拖曳式自调整稳定定深机构，其特征在于包括承压壳体（1）、定深翼板（2）、稳定舵板（3）、迎流驱动机构（4）、U型密封圈（5）、复位缓冲簧（6）、开槽导轨（7）、摆动杆系（8）、防抖动杆系（9）、翼板控制杆（10）、短拉杆（11）和压环（13）；其中摆动杆系（8）主要由固定摆杆（14）、长拉杆（15）和短摆杆（16）组成；防抖动杆系（9）主要由长摆杆（17）、拉簧（18）、配重块（19）和配重摆动杆（20）组成；迎流驱动机构（4）内表面与U型密封圈（5）的内圈硫化成一体，U型密封圈（5）外圈通过紧固件用压环（13）与承压壳体（1）连接为一体，迎流驱动机构（4）上起导向作用的水平杆与开槽导轨（7）滑动配合，开槽导轨（7）固定安装在承压壳体（1）内部，迎流驱动机构（4）与开槽导轨（7）之间装配有复位缓冲簧（6）；在摆动杆系（8）中，固定摆杆（14）的下半部分活动连接在承压壳体（1）上，固定摆杆（14）的上半部分与迎流驱动机构（4）的垂直连接部分通过滑槽的形式相互配合成一体，短摆杆（16）竖直活动连接在承压壳体（1）上，长拉杆（15）的两端分别活动连接固定摆杆（14）和短摆杆（16）；在防抖动杆系（9）中，长摆杆（17）垂直活动连接在承压壳体（1）内，长摆杆（17）中段活动连接配重摆动杆（20），配重摆动杆（20）的末端固定配重块（19），拉簧（18）两端分别连接配重摆动杆（20）的末端和长摆杆（17）的活动连接点处，使配重摆动杆（20）处于水平位置；防抖动杆系（9）通过短拉杆（11）与摆动杆系（8）上的短摆杆（16）相连接，同时在承压壳体（1）内的翼板控制杆（10）的一端同时与短摆杆（16）相连；翼板控制杆（10）穿过承压壳体（1）前端底部的通孔，翼板控制杆（10）一端与短摆杆（16）和短拉杆（11）连接，另一端与装配在承压壳体（1）外部 上的定深翼板（2）相连；在承压壳体（1）尾部设置有稳定舵板（3）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：仝志永，高频，牟伟，袁晓宇，戚战锋，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一○研究所，
类型：发明
国别省市：