一种转向调节水下仿生推进装置

1.本实用新型涉及水下推进装置，特别是一种转向调节水下仿生推进装置。


背景技术：

2.仿生型水下推进器具有效率高、机动性能好、噪音低、对环境扰动小的特点，在海洋考察、环境检测以及军事领域中具有重要的应用前景。因此设计一种结构科学和功能合理的以水母为仿生原型的推进装置，对于丰富水下推进装置种类，提高我国海洋探索水平具有积极地意义。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种转向调节水下仿生推进装置，节能高效，推进效果好。
4.技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种转向调节水下仿生推进装置，包括安装轴套，所述安装轴套一端设置有法兰盘；所述安装轴套四周环绕设置多根柔性骨架，多根所述柔性骨架两端分别铰接于两个环套上，其中，一个所述环套限位于所述安装轴套上设置有法兰盘的一端，另一个所述环套滑动设置于所述安装轴套上，滑动设置的所述环套端面上环绕设置多个进水口；多根所述柔性骨架之间通过弹性膜连接，所述柔性骨架与所述弹性膜组合形成吸放水囊腔，所述吸放水囊腔外侧中部套设模拟缩放装置；所述安装轴套上靠近所述法兰盘的一端设置有转向调节装置。
5.进一步地，两个所述环套皆通过轴承套设于所述安装轴套外侧壁，且限位设置的所述安装轴套通过电机驱动转动。
6.进一步地，所述模拟缩放装置包括固定安装于所述柔性骨架中部的配重块，所述配重块两端面向内开设安装孔，两端所述安装孔从端面向外延伸设置弧形的柔性滑道，多个所述柔性滑道在垂直于所述安装轴套轴向的平面内围绕成环状；所述安装孔内固定设置弹簧，相邻所述配重块上相近的两个所述弹簧通过柔性杆连接，所述柔性杆两端分别滑动设置于对应的所述柔性滑道内。
7.进一步地，所述转向调节装置包括套设于所述安装轴套上的环形管，所述环形管外侧均匀环绕设置多个转向调节气囊，多个所述转向调节气囊通过所述环形管内的环形腔连通，所述转向调节气囊以及所述环形腔内填充有气体。
8.进一步地，所述转向调节气囊与所述环形腔的连通口处设置带有通气孔的安装板，所述安装板上沿所述环形腔径向设置拉缸油缸，所述拉杆油缸伸缩端固定连接于所述转向调节气囊的最远端。
9.进一步地，滑动设置的所述环套外侧套设弹性橡胶圈，所述弹性橡胶圈延伸出所述环套端面一定宽度，且所述弹性橡胶圈的圈口直径沿延伸方向逐渐缩小。
10.有益效果：本实用新型的一种转向调节水下仿生推进装置，通过模拟缩放装置带动吸放水囊腔缩放，来模仿水母通过肌肉缩放吸水吐水游动的方式来实现水下推进；通过
多个转向调节气囊之间的气体调度来实现转向调节。
附图说明
11.附图1为转向调节水下仿生推进装置的结构图；
12.附图2为模拟缩放装置的结构图；
13.附图3为转向调节装置的结构图；
14.附图4为转向调节气囊的结构图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
16.如附图1所述的一种转向调节水下仿生推进装置，包括安装轴套1，所述安装轴套1一端设置有法兰盘；所述安装轴套1四周环绕设置多根柔性骨架2，多根所述柔性骨架2两端分别铰接于两个环套3上，其中，一个所述环套3限位于所述安装轴套1上设置有法兰盘的一端，另一个所述环套3滑动设置于所述安装轴套1上，滑动设置的所述环套3端面上环绕设置多个进水口5；多根所述柔性骨架2之间通过弹性膜4连接，所述柔性骨架2与所述弹性膜4组合形成吸放水囊腔，所述吸放水囊腔外侧中部套设模拟缩放装置6；所述安装轴套1上靠近所述法兰盘的一端设置有转向调节装置7；
17.通过一端设置有法兰盘的安装轴套，可以灵活选择轴套安装或者螺纹固定安装，便于灵活适配多种水下装置；通过模拟缩放装置配合吸放水囊腔，模拟水母钟状体内腔扩张吸水，然后肌肉迅速收缩挤压内腔喷水的推进方式。
18.两个所述环套3皆通过轴承套设于所述安装轴套1外侧壁，且限位设置的所述安装轴套1通过电机驱动转动。
19.如附图2所述模拟缩放装置6包括固定安装于所述柔性骨架2中部的配重块8，所述配重块8两端面向内开设安装孔，两端所述安装孔从端面向外延伸设置弧形的柔性滑道9，多个所述柔性滑道9在垂直于所述安装轴套1轴向的平面内围绕成环状；所述安装孔内固定设置弹簧，相邻所述配重块8上相近的两个所述弹簧通过柔性杆10连接，所述柔性杆10两端分别滑动设置于对应的所述柔性滑道9内；
20.通过电机驱动环套转动，从而驱动整个吸放水囊腔绕安装轴套转动，在转动过程中，配重块产生较大的离心力，从而拉动柔性骨架发生形变，使得吸放水囊腔内腔扩张，水从进水口缓慢吸入腔内，吸放水囊腔扩张过程中，设置于配重块内部的弹簧被拉伸，当吸放水囊腔内腔扩张达到最大容水量时，电机停止驱动，随着动力消失转速下降，导致离心力减小，弹簧复位产生的拉力通过柔性杆作用于柔性滑道，使得柔性杆两端向柔性滑道内端滑动，从而带动多个配重块以及柔性骨架快速向内聚拢，快速聚拢过程中，柔性骨架以及柔性杆从多个方向迅速挤压吸放水囊腔，使得吸放水囊腔内腔快速收缩，将腔内的水从进水口迅速向后喷出，由于在惯性作用下，吸放水囊腔仍在旋转，因此该推进装置沿轴向喷射螺旋形水流，推进效果更佳。
21.如附图3所述转向调节装置7包括套设于所述安装轴套1上的环形管11，所述环形管11外侧均匀环绕设置多个转向调节气囊12，多个所述转向调节气囊12通过所述环形管11内的环形腔13连通，所述转向调节气囊12以及所述环形腔13内填充有气体；
22.当所述环形腔以及转向调节气囊内气体均匀分布时，配合整个装置自身的重量，能够使整个推进装置竖直悬浮于水中。
23.如附图4所述转向调节气囊12与所述环形腔13的连通口处设置带有通气孔的安装板14，所述安装板14上沿所述环形腔13径向设置拉缸油缸，所述拉杆油缸伸缩端固定连接于所述转向调节气囊12的最远端；
24.通过拉杆油缸的伸缩来改变对应转向调节气囊的容气量，通过多个拉杆油缸的配合可以实现气体在转向调节装置内的自由调度，气体比重大的一侧上浮，比重小的一侧下沉，从而实现转向；为了使得该推进装置在转向上更佳灵活，作为一种优选实施例，所述转向调节气囊均匀环绕设置有八个，且所有拉杆油缸通过控制系统集成控制。
25.滑动设置的所述环套3外侧套设弹性橡胶圈15，所述弹性橡胶圈15延伸出所述环套3端面一定宽度，且所述弹性橡胶圈15的圈口直径沿延伸方向逐渐缩小；
26.由于圈口直径沿延伸方向逐渐缩小，当吸放水囊腔内的水从进水口喷出时，优先接触于弹性橡胶圈内壁，使得水流沿橡胶圈内壁滚动，最后从圈口喷出，形成环形翻滚的水环，产生的反向推力更加均衡，且由于弹性橡胶圈的弹性属性，当翻滚的水环从圈口喷出时，带动圈口扩张，导致弹性橡胶圈内壁外翻，短暂性的增大推水面积，且弹性橡胶圈在恢复原状时也会产生一小部分的推力，进一步提高推进效果。
27.以上描述仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型上述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也同样视为本实用新型的保护范围。