一種水下無人航行器的應急拋載裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種水下無人航行器的應急拋載裝置，屬于水下無人航行器技術領域。所述應急拋載裝置主要包括拋載鉛塊和拋載單元，通過固定軸的運動實現拋載鉛塊與拋載單元的連接與分離。所述應急拋載裝置采用步進電機進行驅動，能夠精確控制釋放軸的行程；拋載單元和拋載鉛塊在結構上相對獨立，水下無人航行器上浮時，只將拋載鉛塊和固定筒釋放，除了固定筒拋載單元其他部件可以重復利用，而且重復使用時不用對拋載單元進行重新調試和裝配；托盤的形狀與水下航行器底部的外形相同，可以減小航行阻力，節約能源。
【專利說明】
一種水下無人航行器的應急拋載裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種應急拋載裝置，特別是涉及一種用于水下無人航行器的應急拋載裝置，屬于水下無人航行器技術領域。
【背景技術】
[0002]水下無人航行器(AUV)是一個復雜的智能化機電系統，是能夠在復雜的海洋環境中自主執行水下搜索、監視、偵察、獵雷、作戰海洋學、通信、導航、反潛作戰等任務的無人平臺。現有的大部分水下無人航行器不帶有應急拋載裝置，導致水下無人航行器在水下航行出現故障或其它緊急情況時無法應急上浮，水下無人航行器的水下航行安全得不到保障。雖然有些水下無人航行器設有應急拋載裝置，但存在拋載單元不能重復使用或者每次使用前均需要重新安裝調試，過程復雜，不適合新型的水下無人航行器的發展應用。
【實用新型內容】
[0003]有鑒于此，本實用新型提供了一種水下無人航行器的應急拋載裝置，所述應急拋載裝置可重復利用、結構簡單，且重復使用時不用對拋載單元進行重新調試和裝配;水下無人航行器在水下航行過程中出現故障或其它緊急情況時，能夠釋放拋載裝置上浮，保證水下無人航行器的安全回收，消除安全隱患。
[0004]本實用新型的技術方案是:一種水下無人航行器的應急拋載裝置，主要包括托盤、鉛塊、固定筒、安裝座、釋放軸、步進電機、電機安裝架、驅動板安裝架、電機驅動板、密封蓋及鋼珠；
[0005]托盤的中心有一個空心定位套;鉛塊的形狀與托盤的形狀相同；固定筒的中心沉孔內側設有環形凹槽;釋放軸的下端為圓錐形;安裝座的下部圓周方向上設有兩個以上鋼珠安裝孔；
[0006]鉛塊通過空心定位套逐層置于托盤上；固定筒置于空心定位套內，并通過螺釘與托盤固定連接;釋放軸將鋼珠固定在鋼珠安裝孔和環形凹槽內，實現安裝座與托盤的固定連接;釋放軸與安裝座之間密封連接，釋放軸的上端與步進電機固定連接;電機安裝架一端與安裝座的上端面固定連接，另一端與步進電機固定連接；電機驅動板固定安裝在驅動板安裝架上，驅動板安裝架與安裝座的上端面固定連接，電機驅動板與步進電機電氣連接;水密電纜通過安裝座引出，水密電纜與安裝座之間密封連接;密封蓋與安裝座密封連接，保證步進電機處于一個密封空間，防止水的進入。
[0007]優選的，托盤的形狀與無人航行器的底部外形相同。
[0008]優選的，所述鉛塊的重量根據無人航行器所受的浮力大小進行調節。
[0009]優選的，所述鋼珠的個數根據鉛塊的重量進行調節。
[0010]所述應急拋載裝置通過安裝座與水下無人航行器的底部固定連接，安裝座以上的部分在水下無人航行器內部，安裝座以下的部分在水下無人航行器外部。
[0011]有益效果:
[0012](I)本實用新型所述的應急拋載裝置采用步進電機進行驅動，能夠精確控制釋放軸的行程;步進電機的軸運動的最大行程，能滿足拋載鉛塊的裝載或釋放；
[0013](2)本實用新型所述的應急拋載裝置的拋載單元和拋載鉛塊在結構上相對獨立，水下無人航行器上浮時，只將拋載鉛塊和固定筒釋放，除了固定筒拋載單元其他部件可以重復利用，而且重復使用時不用對拋載單元進行重新調試和裝配；
[0014](3)本實用新型所述的應急拋載裝置的拋載鉛塊的形狀與水下航行器底部的形狀相同，可以減小航行阻力，節約能源；
[0015](4)本實用新型所述的應急拋載裝置的總重量使得安裝于水下無人航行器中的主配重負載減輕，從而保證水下無人航行器在水下航行過程中出現故障或其他緊急情況下，能夠釋放拋載鉛塊和固定筒上浮，消除安全隱患。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的應急拋載裝置的結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型的應急拋載裝置的完成一次釋放動作的程序流程圖。
[0018]其中，1-托盤，2-固定筒，3-安裝座，4-水密電纜密封件，5-釋放軸，6-步進電機，7-電機安裝架，8-驅動板安裝架，9-電機驅動板，I O-密封蓋，11 -鋼珠。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[0020]如附圖1所示，用于流線形設計的水下無人航行器的應急拋載裝置主要包括托盤
1、鉛塊、固定筒2、安裝座3、水密電纜密封件4、釋放軸5、步進電機6、電機安裝架7、驅動板安裝架8、電機驅動板9、密封蓋1、鋼珠11及壓緊螺塞；
[0021]托盤I的中心有一個空心定位套;鉛塊的形狀與托盤I的形狀都是流線形；固定筒2的中心沉孔內側設有環形凹槽;釋放軸5的下端為圓錐形;安裝座3的下部圓周方向上設有4個鋼珠安裝孔；
[0022]鉛塊通過空心定位套逐層置于托盤I上；固定筒2置于空心定位套內，并通過螺釘與托盤I固定連接;釋放軸5將鋼珠11固定在鋼珠安裝孔和環形凹槽內，實現安裝座3與托盤I的固定連接;釋放軸5與安裝座3之間通過密封圈密封連接，釋放軸5的上端與步進電機6固定連接；電機安裝架7—端與安裝座3的上端面固定連接，另一端與步進電機6固定連接；電機驅動板9固定安裝在驅動板安裝架8上，驅動板安裝架8與安裝座3的上端面固定連接，電機驅動板9與步進電機6電氣連接;水密電纜通過安裝座3引出，水密電纜與安裝座之間通過水密電纜密封件4和壓緊螺塞密封連接;密封蓋10與安裝座3密封連接，保證步進電機6處于一個密封空間，防止水的進入；
[0023]其中，上述托盤I和鉛塊稱為拋載鉛塊;固定筒2、安裝座3、水密電纜密封件4、釋放軸5、步進電機6、電機安裝架7、驅動板安裝架8、電機驅動板9、密封蓋10、鋼珠11及壓緊螺塞稱為拋載單元。
[0024]所述應急拋載裝置通過安裝座3與水下無人航行器的底部固定連接，安裝座3以上的部分在水下無人航行器內部，安裝座3以下的部分在水下無人航行器外部。
[0025]所述應急拋載裝置的工作原理:圖2為所述應急拋載裝置完成一次釋放動作的程序流程圖，即水下無人航行器上浮時，通過外部電源設備給應急拋載裝置供電，電機驅動板9控制步進電機6的軸向縮回方向運動，相應地釋放軸5在步進電機6的軸的驅動下做相同的運動，拋載鉛塊在自身重力作用下會使鋼珠11脫離環形凹槽將其擠入固定筒2的中心沉孔內，此時拋載鉛塊和固定筒2不受鎖緊力，在自身重力作用下順利釋放，使無人航行器上浮；步進電機6的軸在縮回方向上運動至設定的最大行程后，電機驅動板9控制步進電機6的軸向伸出方向運動，相應地釋放軸5在步進電機6的軸的驅動下做相同的運動，步進電機6的軸在伸出方向上運動至設定的最大行程后，步進電機6停止運動，完成一次釋放動作，應急拋載裝置斷電；間隔30s后，再次給應急拋載裝置供電，重復上述釋放動作;3次釋放動作完全結束后，關閉外部電源設備，應急拋載裝置斷電；
[0026]所述應急拋載裝置的釋放動作是通過預先編寫的有關步進電機6的軸運動的方向和距離、釋放動作的間隔時間和重復次數的程序控制步進電機6的軸的運動狀態完成的。
[0027]綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種水下無人航行器的應急拋載裝置，其特征在于:所述應急拋載裝置主要包括托盤(1)、鉛塊、固定筒(2)、安裝座(3)、釋放軸(5)、步進電機(6)、電機安裝架(7)、驅動板安裝架(8)、電機驅動板(9)、密封蓋(10)及鋼珠(11); 托盤(I)的中心有一個空心定位套;鉛塊的形狀與托盤(I)的形狀相同；固定筒(2)的中心沉孔內側設有環形凹槽;釋放軸(5)的下端為圓錐形;安裝座(3)的下部圓周方向上設有兩個以上鋼珠安裝孔； 鉛塊通過空心定位套逐層置于托盤(I)上；固定筒(2)置于空心定位套內，并通過螺釘與托盤(I)固定連接;釋放軸(5)將鋼珠(11)固定在鋼珠安裝孔和環形凹槽內，實現安裝座(3)與托盤(I)的固定連接;釋放軸(5)與安裝座(3)之間密封連接，釋放軸(5)的上端與步進電機(6)固定連接;電機安裝架(7) 一端與安裝座(3)的上端面固定連接，另一端與步進電機(6)固定連接；電機驅動板(9)固定安裝在驅動板安裝架(8)上，驅動板安裝架(8)與安裝座(3)的上端面固定連接，電機驅動板(9)與步進電機(6)電氣連接;水密電纜通過安裝座(3)引出，水密電纜與安裝座(3)之間密封連接;密封蓋(1)與安裝座(3)密封連接。2.根據權利要求1所述的一種水下無人航行器的應急拋載裝置，其特征在于:托盤(I)的形狀與無人航行器的底部外形相同。
【文檔編號】B63G8/24GK205524897SQ201620167963
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月4日
【發明人】呂志剛, 唐娟, 石生龍
【申請人】中國船舶重工集團公司第七研究所, 中國船舶重工集團公司第七一〇研究所