水下潛航器拋載機構的制作方法
【專利摘要】水下潛航器拋載機構，它涉及一種水下潛航器，以解決現有潛航器拋載機構比較復雜，應用過程不靈活的問題，它包括釋放機構承載平臺、釋放機構內套筒、釋放機構外套筒和重物承載平臺；重物承載平臺布置在釋放機構承載平臺的上方，重物承載平臺的下表面連接支撐架，支撐架與釋放機構承載平臺轉動連接，重物承載平臺的下表面與釋放機構承載平臺之間設置有套裝在一起的釋放機構內套筒和釋放機構外套筒；釋放機構內套筒和釋放機構外套筒的重疊區域包括變形區域和非變形區域；釋放機構內套筒和釋放機構外套筒均由形狀記憶聚合物材料制成。本發明用于無人或有人水下潛航器的拋載機構的制造技術領域。
【專利說明】
水下潛航器拋載機構
技術領域
[0001]本發明涉及一種水下潛航器。
【背景技術】
[0002]水下潛航器對于航海領域具有重要的應用價值，從資源勘探到水環境測定等諸多領域具有至關重要的作用。而作為潛航器下潛和上浮控制過程的拋載機構，在潛航器的工作過程中具有不可替代的作用，其可靠性和安全性是衡量該機構是否合格的最重要的指標。但是目前的拋載機構均以機械式或液壓式設計為主，結構比較復雜，應用過程不靈活。
【發明內容】
[0003]本發明為解決現有潛航器拋載機構比較復雜，應用過程不靈活的問題，進而提供一種水下潛航器拋載機構。
[0004]本發明為解決上述問題而采用的技術方案是:
[0005]本發明的水下潛航器拋載機構包括釋放機構承載平臺、釋放機構內套筒、釋放機構外套筒和重物承載平臺；
[0006]重物承載平臺布置在釋放機構承載平臺的上方，重物承載平臺的下表面連接支撐架，支撐架與釋放機構承載平臺轉動連接，重物承載平臺的下表面與釋放機構承載平臺之間設置有套裝在一起的釋放機構內套筒和釋放機構外套筒，釋放機構外套筒的上端面與重物承載平臺連接，釋放機構內套筒的下端面與釋放機構承載平臺連接；
[0007]釋放機構內套筒和釋放機構外套筒的重疊區域包括變形區域和非變形區域，變形區域預制壓痕，且壓痕個數大于或等于I個;釋放機構內套筒和釋放機構外套筒均由形狀記憶聚合物材料制成。
[0008]本發明的有益效果是:本發明通過釋放機構內套筒和釋放機構外套筒的重疊區域的壓痕實現該機構的鎖緊過程，壓痕在形狀記憶聚合物相變情況下進行壓制，而在釋放時，所給定的刺激為使釋放機構內套筒和釋放機構外套筒接近相變情況，則壓痕自動回復，從而內外套筒之間產生軸向位移，重物承載平臺傾斜，重物滑下，從而實現了重物拋載過程。
[0009]由于本發明的拋載機構采用形狀記憶聚合物材料，其形狀記憶效應使得其在鎖緊釋放技術上具有很大的應用前景，且目前還沒有通過此種方法來釋放水下潛航器重物。
[0010]本發明所述智能拋載機構具有結構簡單，控制靈活，具有很強的可設計性，針對不同的重物采用不同深度和數量的壓痕，使得該結構具有很廣的應用范圍，為有人和無人水下潛航器的拋載機構的設計制造提供新的思路和方法。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的拋載機構釋放前的軸測圖；
[0012]圖2為本發明的拋載機構釋放前的主視圖；
[0013]圖3為圖2的側視圖；
[0014]圖4為本發明的拋載機構釋放后的軸測圖；
[0015]圖5為本發明的拋載機構釋放后的主視圖；
[0016]圖6為圖5的側視圖；
[0017]圖7為釋放機構內套筒和釋放機構外套筒上的壓痕成一定角度的立體圖；
[0018]圖8為釋放機構內套筒和釋放機構外套筒上的壓痕呈水平方向布置的主視圖；
[0019]圖9為圖8的側視圖。
【具體實施方式】
[0020]【具體實施方式】一:結合圖1-圖9說明，本實施方式的水下潛航器拋載機構包括釋放機構承載平臺1、釋放機構內套筒2、釋放機構外套筒3和重物承載平臺5;重物承載平臺5布置在釋放機構承載平臺I的上方，重物承載平臺5的下表面連接支撐架7，支撐架7與釋放機構承載平臺I轉動連接，重物承載平臺5的下表面與釋放機構承載平臺I之間設置有套裝在一起的釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3，釋放機構外套筒3的上端面與重物承載平臺5連接，釋放機構內套筒2的下端面與釋放機構承載平臺I連接；
[0021]釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3分別包括變形區域和非變形區域，變形區域是通過機械壓痕獲得，且壓痕個數大于或等于I個;釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3均由形狀記憶聚合物材料制成。
[0022]本實施方式的釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3之間的變形區域預制壓痕，當需要進行釋放時，利用形狀記憶材料的形狀記憶效應，使釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3回復至無壓痕時的初始形狀，則重物承載平臺5傾斜，重物4得以拋載釋放。
[0023]通過一定的刺激(熱、電、光、磁、溶液和超聲)使得套筒在有壓痕和無壓痕之間轉化，實現機構的鎖緊與釋放，釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3初始形狀為無壓痕的筒狀，兩筒進行嵌套，施加一定刺激后使其發生相變，并在嵌套區域進行壓痕，則實現了機構的鎖緊，當需要釋放時，只需給予相同的刺激，則壓痕區域自動回復至初始狀態，兩筒之間可產生軸向位移，所述釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3的壓痕個數為多個時，釋放過程可以采取逐個壓痕進行回復，也可采取所有壓痕同時回復。支撐架7通過連接銷釘6與釋放機構承載平臺I鉸接。
[0024]【具體實施方式】二:本實施方式的釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3的橫截面形狀均為圓形、長方形和正多邊形。如此設置，兩套筒橫截面形狀相似，可進行嵌套，且不影響壓痕操作。其它與【具體實施方式】一相同。
[0025]【具體實施方式】三:本實施方式的變形區域所占表面積為套筒外表面積的10%-90%，壓痕深度占套筒橫截面特征尺寸的20%_90%;套筒的橫截面為圓形時，特征尺寸為套筒截面外徑;套筒的橫截面為邊數是奇數的正多邊形時，特征尺寸為其中一個頂點與該頂點所對的邊之間的垂直距離;套筒的橫截面為邊數是偶數的正多邊形時，特征尺寸為兩個平行邊之間的垂直距離。如此設置有利于制作壓痕的卡具定位，使得所得壓痕深度更精確，本實施方式的變形區域所占表面積為套筒外表面積的10%_90%是指釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3各自的變形區域所占表面積為各自套筒外表面積的10%-90%。壓痕深度占套筒橫截面特征尺寸是指釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3各自壓痕深度占各自套筒橫截面特征尺寸。其它與【具體實施方式】一或二相同。
[0026]【具體實施方式】四:本實施方式所述形狀記憶聚合物復合材料為苯乙烯基形狀記憶聚合物、環氧基形狀記憶聚合物、氰酸脂基形狀記憶聚合物、雙馬來酰亞胺基形狀記憶聚合物、聚氨酯基形狀記憶聚合物或聚酰亞胺基形狀記憶聚合物。如此設置，有利于壓痕在形狀記憶聚合物相變情況下的壓制和回復，滿足設計要求和實際需要。其它與【具體實施方式】三相同。
[0027]【具體實施方式】五:結合圖7-圖9說明，本實施方式的壓痕8的方向為水平、垂直或成一定角度的傾斜。如此設置，滿足多種壓痕的形成，實現內外套筒之間軸向位移的控制，具體的壓痕模式和個數可根據重物4的重量進行設計，且同一套機構不僅可以重復利用而且可以適用于不同重物4的拋載。其它與【具體實施方式】一、二或四相同。
[0028]工作原理
[0029]將橫截面相似的釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3進行嵌套，給予一定刺激使其發生相變(形狀記憶聚合物通過一定的刺激如熱、電、光、磁、溶液和超聲，使得套筒在有壓痕和無壓痕之間轉化，實現機構的鎖緊與釋放)，然后為釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3的重疊區域的壓痕實現該機構的鎖緊過程，即壓痕在形狀記憶聚合物相變情況下進行壓制，而在釋放時，給定相同的刺激使釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3接近相變情況，則壓痕自動回復，從而釋放機構內套筒2和釋放機構外套筒3之間產生軸向位移，重物4承載平臺傾斜，重物4滑下，從而實現了重物拋載過程。
【主權項】
1.水下潛航器拋載機構，其特征在于:它包括釋放機構承載平臺(I)、釋放機構內套筒(2)、釋放機構外套筒(3)和重物承載平臺(5); 重物承載平臺(5)布置在釋放機構承載平臺(I)的上方，重物承載平臺(5)的下表面連接支撐架(7)，支撐架(7)與釋放機構承載平臺(I)轉動連接，重物承載平臺(5)的下表面與釋放機構承載平臺(I)之間設置有套裝在一起的釋放機構內套筒(2)和釋放機構外套筒(3)，釋放機構外套筒(3)的上端面與重物承載平臺(5)連接，釋放機構內套筒(2)的下端面與釋放機構承載平臺(I)連接； 釋放機構內套筒(2)和釋放機構外套筒(3)的重疊區域包括變形區域和非變形區域，變形區域預制壓痕(8)，且壓痕(8)的個數大于或等于I個;釋放機構內套筒(2)和釋放機構外套筒(3)均由形狀記憶聚合物材料制成。2.根據權利要求1所述的水下潛航器拋載機構，其特征在于:釋放機構內套筒(2)和釋放機構外套筒(3)的橫截面形狀均為圓形、長方形和正多邊形。3.根據權利要求1或2所述的水下潛航器拋載機構，其特征在于:變形區域所占表面積為套筒外表面積的10%-90%，壓痕深度占套筒橫截面特征尺寸的20%-90% ;套筒的橫截面為圓形時，特征尺寸為套筒截面外徑;套筒的橫截面為邊數是奇數的正多邊形時，特征尺寸為其中一個頂點與該頂點所對的邊之間的垂直距離;套筒的橫截面為邊數是偶數的正多邊形時，特征尺寸為兩個平行邊之間的垂直距離。4.根據權利要求3所述的水下潛航器拋載機構，其特征在于:所述形狀記憶聚合物材料為苯乙烯基形狀記憶聚合物、環氧基形狀記憶聚合物、氰酸脂基形狀記憶聚合物、雙馬來酰亞胺基形狀記憶聚合物、聚氨酯基形狀記憶聚合物或聚酰亞胺基形狀記憶聚合物。5.根據權利要求1、2或4所述的水下潛航器拋載機構，其特征在于:壓痕(8)的方向為水平、垂直或成一定角度的傾斜。
【文檔編號】B63G8/24GK105966579SQ201610382672
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月1日
【發明人】劉彥菊, 陳凡龍, 劉立武, 冷勁松
【申請人】哈爾濱工業大學