一种水下无人航行器的应急抛载装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种水下无人航行器的应急抛载装置，属于水下无人航行器技术领域。所述应急抛载装置主要包括抛载铅块和抛载单元，通过固定轴的运动实现抛载铅块与抛载单元的连接与分离。所述应急抛载装置采用步进电机进行驱动，能够精确控制释放轴的行程；抛载单元和抛载铅块在结构上相对独立，水下无人航行器上浮时，只将抛载铅块和固定筒释放，除了固定筒抛载单元其他部件可以重复利用，而且重复使用时不用对抛载单元进行重新调试和装配；托盘的形状与水下航行器底部的外形相同，可以减小航行阻力，节约能源。
【专利说明】
一种水下无人航行器的应急抛载装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种应急抛载装置，特别是涉及一种用于水下无人航行器的应急抛载装置，属于水下无人航行器技术领域。
【背景技术】
[0002]水下无人航行器(AUV)是一个复杂的智能化机电系统，是能够在复杂的海洋环境中自主执行水下搜索、监视、侦察、猎雷、作战海洋学、通信、导航、反潜作战等任务的无人平台。现有的大部分水下无人航行器不带有应急抛载装置，导致水下无人航行器在水下航行出现故障或其它紧急情况时无法应急上浮，水下无人航行器的水下航行安全得不到保障。虽然有些水下无人航行器设有应急抛载装置，但存在抛载单元不能重复使用或者每次使用前均需要重新安装调试，过程复杂，不适合新型的水下无人航行器的发展应用。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型提供了一种水下无人航行器的应急抛载装置，所述应急抛载装置可重复利用、结构简单，且重复使用时不用对抛载单元进行重新调试和装配;水下无人航行器在水下航行过程中出现故障或其它紧急情况时，能够释放抛载装置上浮，保证水下无人航行器的安全回收，消除安全隐患。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种水下无人航行器的应急抛载装置，主要包括托盘、铅块、固定筒、安装座、释放轴、步进电机、电机安装架、驱动板安装架、电机驱动板、密封盖及钢珠；
[0005]托盘的中心有一个空心定位套;铅块的形状与托盘的形状相同；固定筒的中心沉孔内侧设有环形凹槽;释放轴的下端为圆锥形;安装座的下部圆周方向上设有两个以上钢珠安装孔；
[0006]铅块通过空心定位套逐层置于托盘上；固定筒置于空心定位套内，并通过螺钉与托盘固定连接;释放轴将钢珠固定在钢珠安装孔和环形凹槽内，实现安装座与托盘的固定连接;释放轴与安装座之间密封连接，释放轴的上端与步进电机固定连接;电机安装架一端与安装座的上端面固定连接，另一端与步进电机固定连接；电机驱动板固定安装在驱动板安装架上，驱动板安装架与安装座的上端面固定连接，电机驱动板与步进电机电气连接;水密电缆通过安装座引出，水密电缆与安装座之间密封连接;密封盖与安装座密封连接，保证步进电机处于一个密封空间，防止水的进入。
[0007]优选的，托盘的形状与无人航行器的底部外形相同。
[0008]优选的，所述铅块的重量根据无人航行器所受的浮力大小进行调节。
[0009]优选的，所述钢珠的个数根据铅块的重量进行调节。
[0010]所述应急抛载装置通过安装座与水下无人航行器的底部固定连接，安装座以上的部分在水下无人航行器内部，安装座以下的部分在水下无人航行器外部。
[0011]有益效果:
[0012](I)本实用新型所述的应急抛载装置采用步进电机进行驱动，能够精确控制释放轴的行程;步进电机的轴运动的最大行程，能满足抛载铅块的装载或释放；
[0013](2)本实用新型所述的应急抛载装置的抛载单元和抛载铅块在结构上相对独立，水下无人航行器上浮时，只将抛载铅块和固定筒释放，除了固定筒抛载单元其他部件可以重复利用，而且重复使用时不用对抛载单元进行重新调试和装配；
[0014](3)本实用新型所述的应急抛载装置的抛载铅块的形状与水下航行器底部的形状相同，可以减小航行阻力，节约能源；
[0015](4)本实用新型所述的应急抛载装置的总重量使得安装于水下无人航行器中的主配重负载减轻，从而保证水下无人航行器在水下航行过程中出现故障或其他紧急情况下，能够释放抛载铅块和固定筒上浮，消除安全隐患。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的应急抛载装置的结构示意图。
[0017]图2为本实用新型的应急抛载装置的完成一次释放动作的程序流程图。
[0018]其中，1-托盘，2-固定筒，3-安装座，4-水密电缆密封件，5-释放轴，6-步进电机，7-电机安装架，8-驱动板安装架，9-电机驱动板，I O-密封盖，11 -钢珠。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
[0020]如附图1所示，用于流线形设计的水下无人航行器的应急抛载装置主要包括托盘
1、铅块、固定筒2、安装座3、水密电缆密封件4、释放轴5、步进电机6、电机安装架7、驱动板安装架8、电机驱动板9、密封盖1、钢珠11及压紧螺塞；
[0021]托盘I的中心有一个空心定位套;铅块的形状与托盘I的形状都是流线形；固定筒2的中心沉孔内侧设有环形凹槽;释放轴5的下端为圆锥形;安装座3的下部圆周方向上设有4个钢珠安装孔；
[0022]铅块通过空心定位套逐层置于托盘I上；固定筒2置于空心定位套内，并通过螺钉与托盘I固定连接;释放轴5将钢珠11固定在钢珠安装孔和环形凹槽内，实现安装座3与托盘I的固定连接;释放轴5与安装座3之间通过密封圈密封连接，释放轴5的上端与步进电机6固定连接；电机安装架7—端与安装座3的上端面固定连接，另一端与步进电机6固定连接；电机驱动板9固定安装在驱动板安装架8上，驱动板安装架8与安装座3的上端面固定连接，电机驱动板9与步进电机6电气连接;水密电缆通过安装座3引出，水密电缆与安装座之间通过水密电缆密封件4和压紧螺塞密封连接;密封盖10与安装座3密封连接，保证步进电机6处于一个密封空间，防止水的进入；
[0023]其中，上述托盘I和铅块称为抛载铅块;固定筒2、安装座3、水密电缆密封件4、释放轴5、步进电机6、电机安装架7、驱动板安装架8、电机驱动板9、密封盖10、钢珠11及压紧螺塞称为抛载单元。
[0024]所述应急抛载装置通过安装座3与水下无人航行器的底部固定连接，安装座3以上的部分在水下无人航行器内部，安装座3以下的部分在水下无人航行器外部。
[0025]所述应急抛载装置的工作原理:图2为所述应急抛载装置完成一次释放动作的程序流程图，即水下无人航行器上浮时，通过外部电源设备给应急抛载装置供电，电机驱动板9控制步进电机6的轴向缩回方向运动，相应地释放轴5在步进电机6的轴的驱动下做相同的运动，抛载铅块在自身重力作用下会使钢珠11脱离环形凹槽将其挤入固定筒2的中心沉孔内，此时抛载铅块和固定筒2不受锁紧力，在自身重力作用下顺利释放，使无人航行器上浮；步进电机6的轴在缩回方向上运动至设定的最大行程后，电机驱动板9控制步进电机6的轴向伸出方向运动，相应地释放轴5在步进电机6的轴的驱动下做相同的运动，步进电机6的轴在伸出方向上运动至设定的最大行程后，步进电机6停止运动，完成一次释放动作，应急抛载装置断电；间隔30s后，再次给应急抛载装置供电，重复上述释放动作;3次释放动作完全结束后，关闭外部电源设备，应急抛载装置断电；
[0026]所述应急抛载装置的释放动作是通过预先编写的有关步进电机6的轴运动的方向和距离、释放动作的间隔时间和重复次数的程序控制步进电机6的轴的运动状态完成的。
[0027]综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种水下无人航行器的应急抛载装置，其特征在于:所述应急抛载装置主要包括托盘(1)、铅块、固定筒(2)、安装座(3)、释放轴(5)、步进电机(6)、电机安装架(7)、驱动板安装架(8)、电机驱动板(9)、密封盖(10)及钢珠(11); 托盘(I)的中心有一个空心定位套;铅块的形状与托盘(I)的形状相同；固定筒(2)的中心沉孔内侧设有环形凹槽;释放轴(5)的下端为圆锥形;安装座(3)的下部圆周方向上设有两个以上钢珠安装孔； 铅块通过空心定位套逐层置于托盘(I)上；固定筒(2)置于空心定位套内，并通过螺钉与托盘(I)固定连接;释放轴(5)将钢珠(11)固定在钢珠安装孔和环形凹槽内，实现安装座(3)与托盘(I)的固定连接;释放轴(5)与安装座(3)之间密封连接，释放轴(5)的上端与步进电机(6)固定连接;电机安装架(7) 一端与安装座(3)的上端面固定连接，另一端与步进电机(6)固定连接；电机驱动板(9)固定安装在驱动板安装架(8)上，驱动板安装架(8)与安装座(3)的上端面固定连接，电机驱动板(9)与步进电机(6)电气连接;水密电缆通过安装座(3)引出，水密电缆与安装座(3)之间密封连接;密封盖(1)与安装座(3)密封连接。2.根据权利要求1所述的一种水下无人航行器的应急抛载装置，其特征在于:托盘(I)的形状与无人航行器的底部外形相同。
【文档编号】B63G8/24GK205524897SQ201620167963
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月4日
【发明人】吕志刚, 唐娟, 石生龙
【申请人】中国船舶重工集团公司第七研究所, 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所