专利名称：娱乐用潜水器的制作方法
技术领域：
一种娱乐用潜水器属水下观光、游玩用的小型、可控、动力潜水工具。
背景技术：
潜水器的种类繁多，按其用途可分为军事、工业、科学考察或探险、救生、娱乐等方面。就娱乐性潜水器而言，目前国内、国外主要有潜水观光船、半潜观光船、水肺潜水装置等。潜水观光船、半潜观光船一般造价和使用费用较高，游客在船内观光，不能直接与外界的水环境接触；水肺潜水装置不具备动力，需要靠游客体力潜浮，容易导致疲劳；现有一些为潜水员提供动力的潜水器具主要用于水下工程方面。这类潜水工具有的“有缆”，需要水面船只的支持(其中比较典型的如中国专利《下潜式同步动力潜水器》，申请号为93101151.5)，而且一般都是肩负或胸挂在潜水员身上，增加了潜水员的负担，限制了潜水员的活动，其外观造型呆板，不具有娱乐吸引力。
发明内容
本实用新型提供的一种娱乐用潜水器可做到游客直接与外界的水环境接触；其上配备的蓄电池一次充电可使推进系统工作40～50分钟(每次娱乐时间一般限定在10～20分钟)，并可由游客自行操纵下潜或上浮、转向；不需要过高的潜水技术(但需简短培训和专业潜水员看护)，有驾驶的感觉；潜水器“无缆”，无需水面船只支持，造价和使用费用较低。外形为仿鲨鱼设计，具有一定的美感和吸引力。
一种娱乐用潜水器包括主体、升降系统、转向系统、推进系统四大部分。其中主体为尖头、尖尾的仿生流线型(仿鲨鱼头、尾)，长约2米，最大横断面位于中部，水平宽度约0.7米，高约0.5米；中部偏前的左右两侧装有可绕水平轴转动的升降鳍，尾部装有可绕铅垂轴摆动的方向舵，尾部正上方装有尾翼，用来保持潜水器平稳；内部的上半部分有供游客俯卧和操纵潜水器的驾驶舱；下半部分由前至后分割成前舱、操纵箱舱、蓄电池舱、储物舱、舵机箱舱；除驾驶舱外各舱室均为水密舱，且相互间也水密。
在设计和制造过程中，通过主体的合理选型、其上各部件重量和位置的合理分配、增加配重和浮力件等方法，使潜水器本体(不载人时)只具有轻微的正浮力和保持正确的姿态。游客进入后，通过其自身佩带的配重腰带和浮力背心调整，使载人潜水器的总浮力为零，这样从理论上保证了载人潜水器可以停留在水中任一位置。
上述娱乐用潜水器的升降系统包括升降杆、齿轮组(包括一对直齿轮传动和一对锥形齿轮传动)、两根传动轴和两套万向连轴节、操纵箱、横向输出轴、升降鳍。游客扳动安装在驾驶舱内的升降杆时的扭矩、速度、转角等参数经齿轮组、传动轴和万向连轴节传送至操纵箱。操纵箱为一封闭的齿轮箱体，其功能是将输入的扭矩、速度、转角参数转换成所需要的扭矩、速度、转角，然后传送到水平输出轴并带动与之固连的升降鳍转动，实现潜水器的升降运动。
该娱乐用潜水器的转向系统与升降系统类似，由方向盘、锥形齿轮、四根传动轴和四套万向连轴节、操纵箱、舵机箱、方向舵组成。游客旋转安装在驾驶舱内的方向盘时的扭矩、速度、转角等经一对锥形齿轮、两根传动轴和两套万向连轴节传送至操纵箱内，转换后的动力再经另两根输出轴和两套万向连轴节传送到舵机箱内。舵机箱也是一个封闭的齿轮箱体，其输出为方向舵提供相应的转向力矩。
娱乐用潜水器的推进控制系统由主电源开关、变速开关、推进控制板、推进器、蓄电池组成。推进器将驱动电机、电机调速电路和螺旋桨集成为一体，在电源输入端加入驱动电压，在控制输入端加入控制电压，即可使电机在一定速度下转动。与推进器匹配的推进控制板的功能有二一是提供三个规定速度的电压，二是控制电机在启动、停车和变速时的过渡过程。
娱乐用潜水器的前端有一个快速充电水密插座。娱乐时该水密插座被一个密封盖旋紧密封；娱乐结束后，工作人员将潜水器拖至设在附近的充电站，并在专用的充电支架上将潜水器头部的水密插座露出水面后充电即可。
娱乐用潜水器的工作压力不大于2kg/cm2，各水密部位采用通用的轴类密封零件(如O型密封圈)和胶板密封即可。
娱乐用潜水器最大潜深为20米，速度可达2～4节，三档变速，载员1人。
娱乐用潜水器的操纵方法及娱乐全过程如下a.游客配备完备的水肺潜水工具；b.游客俯卧在驾驶舱内；c.按下电源总开关；d.按下速度选择开关，潜水器开始在水面运行；e.下拉升降杆，潜水器开始下潜；f.游客在水中可以旋转方向盘转向，按变速开关变速，拉升降杆升降，或这些操作的组合，享受潜水乐趣，同时注意观察相应的指示表，避免潜的过深或迷失方向；这个过程与水肺潜水娱乐一样，需要有专业潜水员看护，娱乐时间大约10～20分钟；g.娱乐结束，上拉升降杆，浮到水面，操纵潜水器航行至泊位，游客离开潜水器；h.工作人员将潜水器拖至充电场地进行充电，充电结束后拖回泊位。
该娱乐用潜水器主要用于海滨游乐场，为游客提供娱乐休闲用。据有关报道，海南某海上游乐园年接待游客已达到20万人。如果有一半的人愿意享受这项娱乐，其经济效益就相当可观。此外，还可以依据一种娱乐潜水器的设计原理，开发类似的商用、民用、军用潜水器，具有良好的应用开发前景。
图1娱乐用潜水器主视剖面示意图图2娱乐用潜水器俯视剖面示意图图3娱乐用潜水器主体内部分舱示意图图4娱乐用潜水器升降系统示意图图5娱乐用潜水器转向系统示意图具体实施方式
下面给出本实用新型的具体实施方式
，并结合附图加以说明。
如图2、图3所示的一种娱乐用潜水器包括主体00、升降系统、转向系统、推进系统四大部分。其中主体00为尖头、尖尾的仿生流线型(仿鲨鱼头、尾)，长约2米，最大横断面位于中部，水平宽度约0.7米，高约0.5米；中部偏前的左右两侧装有可绕水平轴转动的升降鳍17，尾部装有可绕铅垂轴摆动的方向舵26，尾部正上方装有尾翼07，用来保持潜水器平稳；主体00内部的上半部分有供游客俯卧和操纵潜水器用的驾驶舱01，下半部分由前至后依次分割成前舱02、操纵箱舱03、蓄电池舱04、储物舱05、舵机箱舱06。除驾驶舱01外各舱室均为水密舱，且相互间也水密。
在设计和制造过程中，通过主体00的合理选型、其上各部件重量和位置的合理分配、增加配重和浮力件等方法，使潜水器本体(不载人时)只具有轻微的正浮力和保持正确的姿态。游客进入后，通过其自身佩带的配重腰带和浮力背心的调整，使载人潜水器的总浮力为零，这样从理论上保证了载人潜水器可以停留在水中任何位置。
如图4所示的娱乐用潜水器的升降系统包括升降杆11、齿轮组12(包括一对直齿轮副和一对锥形齿轮副)、两根传动轴13和两套万向连轴节14、操纵箱15、水平输出轴16、升降鳍17。其中升降杆11安装在驾驶舱01内的前方，穿过驾驶舱01与前舱02间的水密隔板后，与安装在前舱02内的齿轮组12相连，再经两根传动轴13和两套万向连轴节14并穿过前舱02与操纵箱舱03间的水密隔板与操纵箱15相连。操纵箱15为一封闭的箱体，安装在操纵箱舱03内，箱体内的齿轮传动机构可参照标准设计完成。它的功能是将输入的扭矩、速度、转角转换成所需要的扭矩、速度、转角，然后通过穿过主体00的水平输出轴16带动与之固连的升降鳍17转动，实现潜水器的升降运动。
如图5所示的娱乐用潜水器的转向系统与升降系统类似，由方向盘21、锥形齿轮副22、四根传动轴23和四套万向连轴节24、操纵箱15、舵机箱25、方向舵26组成。其中方向盘21安装在驾驶舱01内的前方，穿过驾驶舱01与前舱02间的水密隔板后，与安装在前舱02内的锥形齿轮副22相连，再经两根传动轴23和两套万向连轴节24并穿过前舱02与操纵装置舱03间的水密隔板与上述操纵箱15相连，然后再通过两根传动轴和两套万向连轴节并穿过蓄电池舱04、储物舱05、舵机箱舱06间的水密隔板与安装在舵机箱舱06内的舵机箱25相连，舵机箱25也是一个封闭的齿轮箱(亦有可参照的标准设计)，其输出为方向舵26提供相应的转向力矩。
如图1、图2所示的娱乐用潜水器的推进控制系统包括主电源开关41、变速开关42、推进控制板43、推进器44、蓄电池45。其中主电源开关41、变速开关42安装在驾驶舱01内的前方，通过导线与安装在前舱02内的推进控制板43、安装在蓄电池舱04内的蓄电池45以及固装在娱乐用潜水器主体00尾部正下方的推进器44相连。本实用新型选用从美国进口的水下推进器(model 250)。该产品将驱动电机、电机调速电路和螺旋桨集成为一体，在电源输入端加入驱动电压，在控制输入端加入控制电压，即可使电机在一定速度下转动。与推进器44匹配的推进控制板43的功能有二一是提供三个规定速度的电压，二是控制电机在启动、停车和变速时的过渡过程。
本实用新型提供的娱乐用潜水器可做到游客直接与外界的水环境接触；其上配备的蓄电池一次充电可使推进系统工作40～50分钟(每次娱乐时间一般限定在10～20分钟)，并可由游客自行操纵下潜或上浮、转向；不需要过高的潜水技术(但需简短培训和专业潜水员看护)，有驾驶的感觉；潜水器“无缆”，无需水面船只支持，造价和使用费用较低。外形为仿鲨鱼设计，具有一定的美感和吸引力。本实用新型有良好的应用开发前景。
权利要求1.一种娱乐用潜水器，其特征在于它包括主体(00)、升降系统、转向系统、推进系统四大部分；其中主体(00)为尖头、尖尾的仿生流线型，长约2米，最大横断面位于中部，水平宽度约0.7米，高约0.5米；中部偏前的左右两侧装有可绕水平轴转动的升降鳍(17)，尾部装有可绕铅垂轴摆动的方向舵(26)，尾部正上方装有尾翼(07)；主体(00)内部的上半部分有供游客俯卧和操纵潜水器用的驾驶舱(01)，下半部分由前至后分割成前舱(02)、操纵箱舱(03)、蓄电池舱(04)、储物舱(05)、舵机箱舱(06)；升降系统依次由升降杆(11)、齿轮组(12)、传动轴(13)和万向连轴节(14)、操纵系统(15)、水平输出轴(16)、升降鳍(17)连接而成；转向系统由方向盘(21)、锥齿轮(22)、传动轴(23)和万向连轴节(24)、操纵箱(15)、舵机箱(25)、方向舵(26)组成；推进控制系统由主电源开关(41)、变速开关(42)、推进控制板(43)、推进器(44)、蓄电池(45)组成。
2.如权利要求1所述的娱乐用潜水器，其特征在于升降系统中的升降杆(11)安装在驾驶舱(01)内的前方，穿过驾驶舱(01)与前舱(02)间的隔板后，与安装在前舱(02)内的齿轮组(12)相连，再借助两根传动轴(13)和两套万向连轴节(14)并穿过前舱(02)与操纵箱舱(03)间的隔板与操纵箱(15)相连；操纵箱(15)为一封闭的箱体，安装在操纵箱舱(03)内；它输出的动力借助穿过主体(00)壳体的水平输出轴(16)带动与之固连的升降鳍(17)转动，实现潜水器的升降运动。
3.如权利要求1所述的娱乐用潜水器，其特征在于转向系统中的方向盘(21)安装在驾驶舱(01)内的前方，穿过驾驶舱(01)与前舱(02)间的隔板后，与安装在前舱(02)内的锥形齿轮(22)相连，再经两根传动轴(23)和两套万向连轴节(24)并穿过前舱(02)与操纵装置舱(03)间的隔板与操纵箱(15)相连；经动力转换后，再通过两根传动轴(23)和两套万向连轴节(24)并穿过蓄电池舱(04)、储物舱(05)、舵机箱舱(06)间的隔板与安装在舵机箱舱(06)内的舵机箱(25)相连；舵机箱(25)也是一个封闭的齿轮箱，其输出为方向舵(26)提供相应的转向力矩。
4.如权利要求1所述的娱乐用潜水器，其特征在于推进控制系统中的主电源开关(41)、变速开关(42)安装在驾驶舱(01)内的前方，通过导线与安装在前舱(02)内的推进控制板(43)、安装在蓄电池舱(04)内蓄电池(45)以及推进器(44)相连；推进器(44)固装在娱乐用潜水器主体(00)尾部的正下方。
专利摘要一种娱乐用潜水器包括主体、升降系统、转向系统、推进系统四大部分。其中主体为尖头、尖尾的仿生流线型(仿鲨鱼的头、尾)，长约2米，最大横断面位于中部，水平宽度约0.7米，高约0.5米；装有可绕水平轴转动的升降鳍、可绕铅垂轴摆动的方向舵和固定尾翼；内部有供游客俯卧和操纵潜水器的驾驶舱、前舱、操纵箱舱、蓄电池舱、储物舱、舵机箱舱。该娱乐用潜水器可做到游客直接与外界的水环境接触。其上配备的蓄电池一次充电可使推进系统工作40～50分钟。游客可自行操纵，实现水中下潜、上浮和转向。潜水器“无缆”，无需水面船只支持，造价和使用费用较低，外形美观。本实用新型提供的娱乐用潜水器具有良好的应用开发前景。
文档编号B63G8/00GK2679032SQ200420018460
公开日2005年2月16日 申请日期2004年2月17日 优先权日2004年2月17日
发明者安岩 申请人:安岩