专利名称：声纳全景式体积阵扩展机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用与水下探测器的接收换能机构，是一种可伸缩的声纳全景式体积阵扩展机构。
水下探测器的接收换能机构是水下探测的关键部分，对探测系统的能力起着相当重要的作用。若提高探测能力，则要求接受基阵的阵形要足够大，但是，由于机舱空间有限，使得探头的基阵体积受到限制。所以，现有设备中，体积因素的限定制约限制了探测能力的提高。
为了避免现有技术的不足之处，本实用新型提出了一种具有扩展伸缩功能的体积阵扩展机构。利用该机构，可使接受基阵成为扩展阵，当探头放至水下进行探测时，基阵展开使其具有较大体积，以达到探测能力的要求。当探测任务完成后将基阵收拢，具有较小面积，便于提升和存放。
本实用新型技术思想是接收基阵可以扩展和收拢，由接收基阵组成，其特征在于为使接收基阵能够根据需要做到扩展和收拢，在支架(12)上设计安装驱动装置，驱动装置用以产生基阵进行扩展运动的驱动力，与驱动装置连接的是传动机构，传动机构连接扩展臂组。传动机构将驱动装置发出的驱动力传递到扩展臂组，使扩展臂组的接受基阵伸展形成体积阵，或收拢恢复原位。
用以产生驱动力的驱动装置由壳体(1)、电机(2)、滚珠丝杠杆(19)、滑块(10)组成。电机(2)通过法兰盘(4)用螺钉(5)固定在壳体(1)上，电机(2)与滚珠丝杠杆(19)连接，滚珠丝杠(19)与滑块(10)固连，滑块(10)安装在壳体(1)内，通过平键(8)与壳体配合，使滑块(10)与壳体(1)相互配合做上下运动。当电机(2)旋转时，带动滚珠丝杠(19)转动，使得与丝杠(19)连接的滑块(10)做向上(或向下)的运动。
传动机构由推杆(18)、作用杆(21)组成，其作用是将驱动装置的驱动力传递到主动扩展臂上。其组成是作用杆(21)固定在推杆(18)的立柱上，推杆(18)用螺母(11)与驱动装置的滑块(10)连接。在作用杆(21)的上端设计装有销轴(23)，轴上安装滚动轴承(6)，滚动轴承(6)与扩展臂组联接，将作用杆(21)受到的、来自于驱动装置的驱动力传递到扩展臂组。
扩展臂组是体积阵的执行机构，主要由主动扩展臂(22)和从动扩展臂(14)组成。主动扩展臂(22)和从动扩展臂(14)分别通过滑动轴承(15)安装在壳体支耳(25)和支撑(13)上，内外水听器杆(16)通过快速装卸铰链(26)铰接在主、从动扩展臂(22)和(14)上，形成四连杆机构。主动扩展臂(22)的导槽(24)内安装传动机构的滚动轴承(6)，该滚动轴承(6)可以在槽内滚动，实现在驱动力发出时，主动扩展臂(22)可以绕滑动轴承(15)转动。
为解决大深度在无扩展指令时基阵自动张开的问题，在体积阵内部设计了平衡装置，用以平衡作用在滑块轴上的水压力。其组成主要由密封壳体(35)、柱塞(34)、连接架(33)和连接螺母(32)组成。密封壳体(35)与连接架(33)固连在一起形成密封腔，并通过连接架(33)固定到驱动装置的下部。柱塞(34)的下端通过连接架(33)下端面上的孔深入密封壳体内，上端通过连接螺母(32)固定在滑块(10)上。当滑块(10)上下移动时，柱塞(34)也随之上下移动，使得柱塞(34)与连接架(33)之间即能上下滑动又能保持水密。
快速装卸铰链(26)是用于连接水听器杆(16)和扩展臂(22)及(14)的连接结构，主要由铰链接头(28)、接头盖(29)和连接螺钉(30)组成。铰链接头(28)和接头盖(29)是水听器杆(16)的夹件，铰链接头(28)和接头盖(29)中部设计有相互对应的半圆孔，并用连接螺钉(30)固紧。使用时，铰链接头(28)和接头盖(29)将水听器杆(16)夹住并用连接螺钉(30)，形成四连杆结构。
图1实施例示意图图2快速装卸铰链示意图1—壳体2—电机3—电机轴4—法兰盘5—螺钉6—滚动轴承7—丝杠螺母8—平键9—键槽10—滑块11—螺母12—支架13—支撑14—从动扩展臂15—滑动轴承16—内外水听器杆 17—橡胶圈18—推杆19—滚珠丝杠20—换向开关21—作用杆22—主动扩展臂23—销轴24—导槽25—壳体支耳26—快速装卸铰链27—水听器28—铰链接头29—接头盖30—连接螺钉31—槽32—连接螺母33—连接架34—柱塞35—密封壳体本实用新型将结合实施例(附图)作进一步描述本实施例是一个可以实现接收基阵扩展和收拢的声纳全景式体积阵扩展机构。扩展机构壳体(1)、法兰盘(4)、推杆(18)、作用杆(21)、支撑(13)和支架(12)等采用LD2铝合金加工并进行氧化处理。为提高抗海水腐蚀能力，表面喷涂聚四氟乙烯；滑块(10)、主动扩展臂(22)和从动扩展臂(14)用1Gr18Ni9Ti加工而成；快速装卸铰链(26)用聚四氟乙烯材料制成；所有的螺钉均采用不锈钢螺钉；电机(2)采用70LYX型专用稀土力矩电机，滚珠丝杠(19)采用特制FV型微型丝杠，滚动轴承(6)采用不锈钢微型轴承，滑动轴承(15)采用铜材料制造。
电机(2)通过法兰盘(4)用螺钉(5)固定在壳体(1)，电机(2)与滚珠丝杠(19)连接，滚珠丝杠(19)与滑块(10)固连，滑块(10)安装在壳体(1)内，通过平键(8)与壳体配合，使滑块(10)与壳体(1)相互配合做上下运动。作用杆(21)固定在推杆(18)的立柱上，推杆(18)用螺母(11)与驱动装置的滑块(10)连接。在作用杆(21)的上端设计装有销轴(23)，轴上安装滚动轴承(6)。滚动轴承(6)安装在主动扩展臂(22)的导槽(24)内，主动扩展臂(22)和从动扩展臂(14)分别通过滑动轴承(15)安装在壳体支耳(25)和支撑(13)上，内外水听器杆(16)通过快速装卸铰链(26)铰接在主、从动扩展臂(22)和(14)上，铰链接头(28)和接头盖(29)将水听器杆(16)夹住并用连接螺钉(30)，形成四连杆机构，然后将铰链轴插入扩展臂孔内，以便实现水听器杆与扩展臂的铰链连接。平衡装置的密封壳体(35)与连接架(33)固连在一起形成密封腔，并通过连接架(33)固定到驱动装置的下部。柱塞(34)的下端通过连接架(33)下端面上的孔深入密封壳体内，上端通过连接螺母(32)固定在滑块(10)上。
当探测机构放至水中进行探测时，系统发出扩展指令，接通电路。电机(2)带动滚珠丝杠(19)转动，使得与丝杠(19)连接的滑块(10)向上运动，固定在滑块(10)上的推杆(18)通过其立柱上的作用杆(21)和滚动轴承(6)将驱动装置的驱动力传递到主动扩展臂上，推动主动臂绕滚动轴承(6)转动，向上抬其至水平位置，同时通过水听器杆(16)拉动从动臂也到水平位置，水听器杆(16)向外扩张形成体积阵。工作完成后，系统发出收拢指令，电机反方向旋转，使滑块向下运动，通过传动机构，拉动扩展臂向下旋转，使水听器收拢。
本实用新型相比现有技术的优点在于1、具有多臂的扩展机构，收扩灵活；2、扩展臂的数量和阵的直径根据需要可以适当增加；3、扩展机构技术先进，结构紧凑，体积小，重量轻，可适用于较深水域。
权利要求1.一种声纳全景式体积阵扩展机构，由接收基阵组成，其特征在于在支架(12)上设计安装用以产生基阵进行扩展运动驱动力的驱动装置，与驱动装置连接的是传递驱动力的传动机构，传动机构连接根据扩展和收拢的扩展臂组。
2.如权利要求1所述的声纳全景式体积阵扩展机构，其特征在于在体积阵内部设计的平衡装置，其组成是密封壳体(35)与连接架(33)固连在一起形成密封腔，并通过连接架(33)固定到驱动装置的下部，柱塞(34)的下端通过连接架(33)下端面上的孔深入密封壳体内，上端通过连接螺母(32)固定在滑块(10)上。
3.如权利要求1或2所述的声纳全景式体积阵扩展机构，其特征在于传动机构的组成是用以产生驱动力驱动装置的组成是电机(2)通过法兰盘(4)用螺钉(5)固定在壳体(1)，电机(2)与滚珠丝杠杆(19)连接，滚珠丝杠杆(19)与滑块(10)固连，滑块(10)安装在壳体(1)内，平键(8)安装在滑块(10)与壳体(1)之间。
4.如权利要求1或2所述的声纳全景式体积阵扩展机构，其特征在于作用杆(21)固定在推杆(18)的立柱上，推杆(18)用螺母(11)与驱动装置的滑块(10)连接；在作用杆(21)的上端设计装有销轴(23)，轴上安装滚动轴承(6)，滚动轴承(6)与扩展臂组联接。
5.如权利要求1或2所述的声纳全景式体积阵扩展机构，其特征在于体积阵的执行机构扩展臂组的组成是主动扩展臂(22)和从动扩展臂(14)分别通过滑动轴承(15)安装在壳体支耳(25)和支撑(13)上，内外水听器杆(16)通过快速装卸铰链(26)铰接在主、从动扩展臂(22)和(14)上，主动扩展臂(22)的导槽(24)内安装传动机构的滚动轴承(6)。
6.如权利要求1或2所述的声纳全景式体积阵扩展机构，其特征在于快速装卸铰链(26)主要由铰链接头(28)、接头盖(29)和连接螺钉(30)组成，铰链接头(28)和接头盖(29)中部设计有相互对应的半圆孔，并用连接螺钉(30)固紧。
专利摘要本实用新型涉及一种可伸缩的声纳全景式体积阵扩展机构。由接收基阵组成,其特征在于:在支架上设计安装驱动装置,与驱动装置连接的是传动机构,传动机构连接扩展臂组。传动机构将驱动装置发出的驱动力传递到扩展臂组,使扩展臂组的接受基阵伸展形成体积阵,或收拢恢复位。本实用新型的优点在于:具有多臂的扩展机构,收扩灵活;扩展臂的数量和阵的直径根据需要可以适当增加;扩展机构技术先进,结构紧凑,体积小,重量轻,可适用于较深水域。
文档编号G01N29/00GK2369246SQ9823298
公开日2000年3月15日 申请日期1998年9月2日 优先权日1998年9月2日
发明者石秀华, 宋保维, 李洁, 许晖, 张乃曾, 李增楠 申请人:西北工业大学