一种水下自航器尾舵传动机构

本技术属于海底资源勘探领域，具体涉及一种水下自航器尾舵传动机构。

背景技术：

0、技术背景

1、由于海洋环境的复杂性，人力开发受到很大限制，当今世界各国正积极努力地开展海洋探测技术研究与海洋开发装备研发，水下自航器应运而生。水下自航器作为船舶的一种已经广泛应用于各个领域如海洋科学研究、资源探测、全球气候变化研究、海洋考古学和军事目标探测。水下自航器不需要人为操作，且自己配备有推进装置，能源供应装置，信息采集装置。近年来，随着水下观测探测范围和周期的扩大，对潜水平台的需求已从定点、短期观测向大规模、长期三维协同观测延伸。

2、由于受携带能源和自身空间限制，水下自航器需要在有限时间内完成勘探任务，这时水下自航器的高机动性能和更长时间的续航性能就变得更为重要。目前常用的尾舵传动方案有以下几种：(1)舵机和舵片直连，为了保证水下自航行器的水动力性能，舵机舱体一般设计为锥体结构，舵机和舵片直接连接时，由于径向空间有限，舵片与螺旋桨的距离较远，降低了水下自航行器的变向能力。(2)采用直齿轮传动方案，为了保证舵片转角精度，需要的直齿轮尺寸更大，从而增大了水下航行器的耐压舱体，进而增大了水下航行阻力，降低了水下自航器的续航能力。(3)采用杆传动的方案，杆传动往往受自身限制，导致舵片转角精度不高，可控性下降。

3、针对上述问题，本实用新型提出一种水下自航器尾舵传动机构，便于调节水下自航器的水平面和垂直面的运动方向，且减小了水下自航器的尾部体积，提高了水下航行器的机动性能和续航能力。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提出一种水下自航器尾舵传动机构，便于调节水下自航行器的水平面和垂直面的运动方向，实现水下自航行器的运动方向的可控性，同时减小水下自航器的尾部体积提高续航能力。

2、本实用新型是采用以下技术方案实现的：本实用新型包括尾部底座，耐压舱体，舵机传动系统，舵片传动装置，舵片，舵片连接杆，锥齿轮轴，压盖；尾部底座与自航器舱体连接，耐压舱体与尾部底座连接；舵机传动系统固定在耐压舱体上；尾舵传动装置与舵机传动装置连接；舵片连接杆一端连接舵片一端连接锥齿轮轴，锥齿轮轴另一端连接另一个舵片；压盖固定在耐压舱体上。

3、进一步的，所述尾部底座上开有圆周分布的孔用于连接水下自航器其他舱体。

4、进一步的，所述舵机传动系统包括深海舵机专用电机，减速器，旋转变压器，滚子轴承，一对外啮合直齿轮，机械密封圈，机械密封盖，舵机轴，舵机电控端盖，舵机舱体和舵机输出轴端盖，其中所述减速装置包括减速器和一对外啮合直齿轮，所述旋转变压器、滚子轴承、机械密封圈安装在舵机轴上，所述机械密封盖安装在舵机输出轴端盖上，且所述舵机轴一端从舵机输出轴端盖伸出，所述舵机电控端盖与舵机输出轴端盖采用外径静密封。

5、进一步的，所述舵片传动装置包括舵机连接轴，深沟球轴承，轴套，套筒，两对外啮合锥齿轮，压盖，舵片连接杆和锥齿轮轴，所述深沟球轴承、轴套和套筒分别安装在舵机连接轴两端，所述舵片连接杆和锥齿轮轴采用同心固定安装，所述锥齿轮中心开通孔与舵机连接轴中心螺纹孔采用螺栓固定连接。

6、与现有技术相比，本实用新型提供了一种水下自航器尾舵传动机构，本实用新型的优点与积极效果为：

7、1.本实用新型采用锥齿轮传动，通过舵机带动舵的旋转，从而改变水下自航行器的运动方向，成本低，结构简单，工作可靠。

8、2.本实用新型通过舵机经锥齿轮驱动舵的旋转，操作简单，可快速控制转向。通过控制信号能调节舵的转动角度，使运动方向的调节可控性增强。

9、3.本实用新型采用双舵机控制，减轻了水下自航器的尾部重量，锥齿轮传动也减小了水下自航器尾部体积，水下自航器的尾部重量和体积减小后，其航行阻力减小，续航能力得到提高。

技术特征：

1.一种水下自航器尾舵传动机构，其特征在于：包括尾部底座，耐压舱体，舵机传动系统，舵片传动装置，舵片，舵片连接杆，锥齿轮轴，压盖；尾部底座与自航器舱体连接，耐压舱体与尾部底座连接；舵机传动系统固定在耐压舱体上；尾舵传动装置与舵机传动装置连接；舵片连接杆一端连接舵片一端连接锥齿轮轴，锥齿轮轴另一端连接另一个舵片；压盖固定在耐压舱体上。

2.根据权利要求1所述的一种水下自航器尾舵传动机构，其特征在于：所述尾部底座上开有圆周分布的孔用于连接水下自航器舱体。

3.根据权利要求1所述的一种水下自航器尾舵传动机构，其特征在于：所述舵机传动系统包括减速装置、旋转变压器、滚子轴承、机械密封圈、机械密封盖、舵机轴、舵机电控端盖、舵机舱体和舵机输出轴端盖，其中所述减速装置包括减速器和一对外啮合直齿轮，所述旋转变压器、滚子轴承、机械密封圈安装在舵机轴上，所述机械密封盖安装在舵机输出轴端盖上，且所述舵机轴一端从舵机输出轴端盖伸出，所述舵机电控端盖与舵机输出轴端盖采用外径静密封。

4.根据权利要求1所述的一种水下自航器尾舵传动机构，其特征在于：所述舵片传动装置包括舵机连接轴、深沟球轴承、轴套、套筒、一对外啮合锥齿轮、压盖、舵片连接杆和锥齿轮轴，所述深沟球轴承、轴套和套筒分别安装在舵机连接轴两端，所述舵片连接杆和锥齿轮轴采用同心固定安装，所述锥齿轮中心开通孔与舵机连接轴中心螺纹孔采用螺栓固定连接。

技术总结本技术属于海底资源勘探领域，具体涉及一种水下自航器尾舵传动机构。包括尾部底座，耐压舱体，舵机传动系统，舵片传动装置，舵片，舵片连接杆，锥齿轮轴，压盖；尾部底座与自航器舱体连接，耐压舱体与尾部底座连接；舵机传动系统固定在耐压舱体上；尾舵传动装置与舵机传动装置连接；舵片连接杆一端连接舵片一端连接锥齿轮轴，锥齿轮轴另一端连接另一个舵片；压盖固定在耐压舱体上。本技术具有结构简单，拆装方便，能耗低，工作可靠等特点，能够实现舵片的快速调节能力，提高了水下自航器的机动性能。技术研发人员：金新,姜长乐,严天宏受保护的技术使用者：中国计量大学技术研发日：20231016技术公布日：2024/5/12