一种水下滑翔机用转向装置的制作方法

本发明涉及水下航行器领域，具体涉及一种水下滑翔机用转向装置。

背景技术：

1、水下滑翔机是一种用于水下探测和研究的无人驾驶水下航行器。它通过利用自身的重量和浮力变化，在水中滑行，进行长时间的巡航。水下滑翔机通常装备有各种传感器，可以收集温度、盐度、深度等环境数据，广泛应用于海洋科学研究、环境监测以及海洋资源勘探等领域，这种设备的设计使其相比传统的水下机器人更具能效，能够在较长时间内持续工作，同时减少对电池的依赖。它们通常在特定的轨道上移动，利用重力和浮力的变化，进行高效的水下探索。而水下滑翔机在工作过程中，转向装置可能会遇到以下问题：操控不灵敏：如果转向装置的响应速度慢，可能导致滑翔机在需要快速改变方向时无法及时调整。故障或损坏：转向装置的机械部件可能因长期使用或环境影响而出现故障，导致滑翔机失去方向控制。水流影响：强水流可能会影响滑翔机的转向性能，导致其偏离预定航线。

2、对比公开号为cn113353219a的中国发明公开了一种自适应变面积尾舵及水下滑翔机，其通过把单个舵分为多个舵板，从而根据侧向水流调节对水流舵板个数进行调节，但是在深海长时间的航行中，因为水下环境较为复杂，常常在航行过程中需要转向调节，而目前因为水下滑翔机尾部空间受限原因，大部分都采用电机配合齿轮调节，虽然节省了空间，但是如果横流较大时持续的冲击形成的反旋扭力则会对转向部分发生损坏，并且因为水下滑翔机需要长时间在水下航行，则还会在外表面以及舵的外表面产生附着物，影响航行。

技术实现思路

1、本发明提供一种水下滑翔机用转向装置，以解决水下滑翔机在长时间航行过程中遇到较大横流造成转向机构动力部分因为反旋扭力损坏的技术问题。

2、本发明的一种水下滑翔机用转向装置采用如下技术方案：包括用于调节机体转向的转向机构和用于检测机体受力情况的压力传感器，所述转向机构的动力连接有主动转向机构，所述主动转向机构安装在所述机体内部，还包括用于当所述机体受到横流影响时避免主动转向机构损坏的锁定机构以及用于对所述转向机构结构进行调整从而保证机体航行方向的调节机构，所述锁定机构连接在所述转向机构底部且位于所述主动转向机构下侧，所述调节机构安装在所述转向机构内部；

3、所述锁定机构包括外转向套筒，所述外转向套筒外部连接所述主动转向机构，所述外转向套筒内部设置有内轴，所述内轴与所述机体之间设置有锁紧组件，所述锁紧组件用于当所述机体受到横流时锁紧所述主动转向机构且避免外部横流产生的反向扭力损坏所述主动转向机构；

4、所述转向机构包括舵板、调节组件，所述调节组件设置在所述舵板外部，所述调节组件由三段结构组成，从而能够调整所述调节组件整体的结构变化。

5、进一步的，所述调节组件包括第一调节板、第二调节板、第三调节板，所述第一调节板设置在前侧，所述第一调节板、所述第二调节板、所述第三调节板依次向后堆叠设置。

6、进一步的，所述第一调节板、所述第二调节板、所述第三调节板顶部和底部与所述舵板铰接，所述第一调节板、所述第二调节板、所述第三调节板相互之间滑动连接。

7、进一步的，所述第一调节板、所述第二调节板、所述第三调节板内部均设置有内支撑筋，且两两之间的所述内支撑筋紧密配合。

8、进一步的，所述第一调节板与所述第二调节板配合之间、所述第二调节板与所述第三调节板配合之间均为弧形结构。

9、进一步的，所述调节机构包括压力仓，所述压力仓安装在所述舵板内部中心位置，所述压力仓对应所述第一调节板、所述第二调节板、所述第三调节板之间均设置有调节油缸，所述压力仓内部设置有内腔，所述内腔对应两组所述调节组件分别设置有两个腔室。

10、进一步的，所述内腔内部的两个腔室均与所述锁定机构的压力输出端连接，且两个腔室与所述锁定机构之间设置有转向电磁阀，两个腔室之间的隔板上设置有平衡电磁阀。

11、进一步的，所述锁定机构的锁紧组件包括伸缩油缸，所述外转向套筒底部设置有转向座，所述转向座内部设置有锥块，所述伸缩油缸动力端连接所述锥块，且所述锥块对应所述内轴的底部，所述机体与所述转向机构之间的开口处设置有锁架，所述锁架内部对应所述外转向套筒位置设置有配合架，所述内轴轴向滑动连接所述配合架，所述内轴位于所述配合架位置外圆面上阵列设置有若干个锁块，所述锁块伸出所述配合架，所述锁架内部对应所述锁块成型有锥槽。

12、进一步的，所述锁块外端和所述锁架内部锥槽上半部分均成型有摩擦纹。

13、进一步的，所述主动转向机构包括电机、主动锥齿轮、被动锥齿轮，所述被动锥齿轮键连接所述外转向套筒。

14、本发明的有益效果是：本装置通过主动力对转向机构进行调节从而使机体进行航向调节时，如果遇到较大的横流，可以通过调节机构快速锁止传动部分，从而避免反向扭力损坏主动转向机构部分，并且后续通过调节机构调节调节组件面对横流的一侧的姿态，通过水流的高低压差，保证应对横流的压力以及转向的动力，保证装置整体的姿态以及航行方向，并且通过多段式的调节组件，从而应对当一侧因为附着物造成压力差时，可以通过调节机构对调节组件的初始状态进行调整，从而保证在直线航行时调节组件的两侧平衡性。

技术特征：

1.一种水下滑翔机用转向装置，包括用于调节机体（1）转向的转向机构（3）和用于检测机体（1）受力情况的压力传感器（4），所述转向机构（3）的动力连接有主动转向机构（5），所述主动转向机构（5）安装在所述机体（1）内部，其特征在于：还包括用于当所述机体（1）受到横流影响时避免主动转向机构（5）损坏的锁定机构以及用于对所述转向机构（3）结构进行调整从而保证机体（1）航行方向的调节机构（2），所述锁定机构连接在所述转向机构（3）底部且位于所述主动转向机构（5）下侧，所述调节机构（2）安装在所述转向机构（3）内部；

2.根据权利要求1所述的一种水下滑翔机用转向装置，其特征在于：所述调节组件（32）包括第一调节板（321）、第二调节板（322）、第三调节板（323），所述第一调节板（321）设置在前侧，所述第一调节板（321）、所述第二调节板（322）、所述第三调节板（323）依次向后堆叠设置。

3.根据权利要求2所述的一种水下滑翔机用转向装置，其特征在于：所述第一调节板（321）、所述第二调节板（322）、所述第三调节板（323）顶部和底部与所述舵板（31）铰接，所述第一调节板（321）、所述第二调节板（322）、所述第三调节板（323）相互之间滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种水下滑翔机用转向装置，其特征在于：所述第一调节板（321）、所述第二调节板（322）、所述第三调节板（323）内部均设置有内支撑筋（33），且两两之间的所述内支撑筋（33）紧密配合。

5.根据权利要求4所述的一种水下滑翔机用转向装置，其特征在于：所述第一调节板（321）与所述第二调节板（322）配合之间、所述第二调节板（322）与所述第三调节板（323）配合之间均为弧形结构。

6.根据权利要求2所述的一种水下滑翔机用转向装置，其特征在于：所述调节机构（2）包括压力仓（21），所述压力仓（21）安装在所述舵板（31）内部中心位置，所述压力仓（21）对应所述第一调节板（321）、所述第二调节板（322）、所述第三调节板（323）之间均设置有调节油缸（22），所述压力仓（21）内部设置有内腔（23），所述内腔（23）对应两组所述调节组件（32）分别设置有两个腔室。

7.根据权利要求6所述的一种水下滑翔机用转向装置，其特征在于：所述内腔（23）内部的两个腔室均与所述锁定机构的压力输出端连接，且两个腔室与所述锁定机构之间设置有转向电磁阀（24），两个腔室之间的隔板上设置有平衡电磁阀（25）。

8.根据权利要求1所述的一种水下滑翔机用转向装置，其特征在于：所述锁定机构的锁紧组件包括伸缩油缸（61），所述外转向套筒（63）底部设置有转向座（62），所述转向座（62）内部设置有锥块，所述伸缩油缸（61）动力端连接所述锥块，且所述锥块对应所述内轴（64）的底部，所述机体（1）与所述转向机构（3）之间的开口处设置有锁架（67），所述锁架（67）内部对应所述外转向套筒（63）位置设置有配合架（65），所述内轴（64）轴向滑动连接所述配合架（65），所述内轴（64）位于所述配合架（65）位置外圆面上阵列设置有若干个锁块（66），所述锁块（66）伸出所述配合架（65），所述锁架（67）内部对应所述锁块（66）成型有锥槽。

9.根据权利要求8所述的一种水下滑翔机用转向装置，其特征在于：所述锁块（66）外端和所述锁架（67）内部锥槽上半部分均成型有摩擦纹。

10.根据权利要求1所述的一种水下滑翔机用转向装置，其特征在于：所述主动转向机构（5）包括电机、主动锥齿轮、被动锥齿轮，所述被动锥齿轮键连接所述外转向套筒（63）。

技术总结本发明涉及一种水下滑翔机用转向装置，包括用于调节机体转向的转向机构和用于检测机体受力情况的压力传感器，所述转向机构的动力连接有主动转向机构，所述主动转向机构安装在所述机体内部，还包括用于当所述机体受到横流影响时避免主动转向机构损坏的锁定机构以及用于对所述转向机构结构进行调整从而保证机体航行方向的调节机构，所述锁定机构连接在所述转向机构底部且位于所述主动转向机构下侧，所述调节机构安装在所述转向机构内部，用以解决水下滑翔机在长时间航行过程中遇到较大横流造成转向机构动力部分因为反旋扭力损坏的技术问题。技术研发人员：陈晓博,冯翠芝,曹颖受保护的技术使用者：哈船通航（三亚）技术服务合伙企业（有限合伙）技术研发日：技术公布日：2024/12/23