专利名称：一种摆动式推进器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摆动式推进器，适用于水下机器人水下载体(潜水器)。
背景技术：
目前，水下机器人水下载体(潜水器)上使用的推进器大多采用固定的安装方式； 或者为了提高水下机器人的动力性能及可控性，采用失量布置方式。但它们都不能实现推 进器的实时在线调节，以改变推进器的安装位置及角度，进而提高潜水器的机动灵活性及 狭小水下空间、多障碍环境下捕获目标的能力。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种摆动式推进器，它可以使 推进器实现摆动旋转，以满足各种工作状态。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种摆动式推进器，包括推进器和摆动机构，所述摆动机构通过其内的摆动轴与 推进器连接，所述摆动机构包括箱体、摆动轴、安装法兰、驱动机构及端盖，箱体一端设有安 装法兰，另一端安装有端盖，摆动轴置于箱体内并伸出端盖，驱动机构穿过箱体并设置在箱 体上，与箱体内的摆动轴连接，安装法兰、端盖与箱体及端盖与摆动轴间密封连接，在箱体 内形成密闭空腔。所述的驱动机构包括两个油缸和一个驱动齿条，两个油缸分别安装在箱体两侧， 驱动齿条安装于箱体内，两端分别与两油缸的活塞连接，驱动齿条与摆动轴上的齿轮配合 连接，油缸的另一端开有进出油口。在所述箱体内的摆动轴端设有反馈电位计。本发明的有益效果为1.本发明具有多种功能如前进(后退)状态的推进器通过旋转90°后，可作为 下潜(上浮)推进器；或作为侧移推进器。这样既可减少潜水器上推进器的安装数量，又可 减少潜水器自重，进而提高潜水器有效负载能力。2.本发明摆动机构通过其内的摆动轴与推进器连接，摆动轴在箱体内可绕其轴线 旋转，驱动机构与箱体内的摆动轴连接，驱动摆动轴旋转，根据需要推进器可在与摆动轴垂 直平面士90°范围内，任意实时在线调节推进器位置角度，改变潜水器动力输出特性，大大 提高潜水器运动性能的可控性及适应复杂水下环境的能力。3.由于本发明的驱动机构以液压油为工作介质，而目前较大及大功率水下机器人 均采用液压驱动方式，不需另外配备液压源，使得该本发明在水下机器人上的应用简单、可 靠、易于布置。4.在摆动轴上端安装有反馈电位计，使本发明具有位置角度反馈功能，水下推进 器的位置角度可实时反馈给水面操控人员，使得对其控制操作即直观又简单易行。
图1为本发明的结构示意图。图2为图1的A-A剖视图。图3为本发明中油缸的结构示意图。图4为本发明的工作状态示意图；其中(a)为前进、后退状态主视示意图；(b)为 (a)旋转90度后的侧移状态主视示意图；(c)为前进、后退状态俯视示意图；(d)为(c)旋 转90度后的升沉状态俯视示意图；(e)为推进器旋转一角度的示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述。实施例1 如图1、图2所示，本发明包括推进器1和摆动机构13，所述摆动机构13 通过其内的摆动轴5与推进器1连接，使摆动轴5的轴线与推进器1的水平轴线垂直，与摆 动轴5连接的推进器1端部结构与连接法兰2相配合，通过连接法兰2连接固定，摆动轴5 与连接法兰2通过连接螺栓3连接固定。所述摆动机构13包括箱体4、摆动轴5、安装法兰 7、驱动机构及端盖12，箱体4 一端设有安装法兰7，另一端安装有端盖12，摆动轴5置于箱 体4内并伸出端盖12，摆动轴5与箱体4间通过支撑轴承8安装，安装法兰7、端盖12与箱 体4及端盖12与摆动轴5间密封连接，在箱体4内形成密闭空腔11，承受水压，驱动机构穿 过箱体4并设置在箱体4上，与箱体4内的摆动轴5连接，摆动轴5在箱体4内可绕其轴线 旋转，在箱体4内摆动轴5端设有反馈电位计6，与摆动轴5同步回转，箱体4内设有插座， 用于连接反馈电位计6，将采集到的电信号传递给监控系统。本发明通过连接法兰2使摆动 机构与推进器1装配为一整体，通过安装法兰7使本发明安装到水下机器人水下载体框架 16之上。如图3所示，本例所述的驱动机构包括两个油缸9和一个驱动齿条10，两个油缸9 分别安装在箱体4两侧，驱动齿条10为两油缸9的活塞安装于箱体4内，其两端分别与两 油缸9配合，驱动齿条10与摆动轴5上的齿轮14配合连接，两油缸9的另一端均开有进出 油口 15，用于在工作时通入液压油。本例在摆动轴5轴身上加工成齿轮14。本发明的工作原理液压油由摆动机构一侧油缸端部的油口 15进入，推动齿条10 做直线运动；齿条10通过与摆动轴5上齿轮14的圆柱直齿啮合，带动摆动轴5转动；通过 连接螺栓3及连接法兰2，将转矩传递给推进器1，使推进器1转过一个角度A，如图4 (e)所 示，摆角范围为士90°。实施例2 本例整体结构与实施例1相同，不同的是本例在摆动轴5上安装与驱 动齿条10相配合的齿轮14。驱动齿条10在液压油的推动下作直线运动，带动摆动轴5及 推进器1旋转，实现各种工作状态，如图4所示，(a)为前进、后退状态主视示意图；(b)为 (a)旋转90度后的侧移状态主视示意图；(c)为前进、后退状态俯视示意图；(d)为(c)旋 转90度后的升沉状态俯视示意图；(e)为推进器旋转一角度A的示意图。
权利要求
一种摆动式推进器，其特征在于包括推进器和摆动机构，所述摆动机构通过其内的摆动轴与推进器连接，所述摆动机构包括箱体、摆动轴、安装法兰、驱动机构及端盖，箱体一端设有安装法兰，另一端安装有端盖，摆动轴置于箱体内并伸出端盖，驱动机构穿过箱体并设置在箱体上，与箱体内的摆动轴连接，安装法兰、端盖与箱体及端盖与摆动轴间密封连接，在箱体内形成密闭空腔。
2.根据权利要求1所述的摆动式推进器，其特征在于所述的驱动机构包括两个油缸 和一个驱动齿条，两个油缸分别安装在箱体两侧，驱动齿条安装于箱体内，两端分别与两油 缸的活塞连接，驱动齿条与摆动轴上的齿轮配合连接，油缸的另一端开有进出油口。
3.根据权利要求1所述的摆动式推进器，其特征在于在所述箱体内的摆动轴端设有 反馈电位计。
全文摘要
本发明涉及一种摆动式推进器，适用于水下机器人水下载体。包括推进器和摆动机构，摆动机构通过其内的摆动轴与推进器连接，摆动机构包括箱体、摆动轴、安装法兰、驱动机构及端盖，箱体一端设有安装法兰，另一端安装有端盖，摆动轴置于箱体内并伸出端盖，驱动机构穿过箱体并设置在箱体上，与箱体内的摆动轴连接，安装法兰、端盖与箱体及端盖与摆动轴间密封连接，在箱体内形成密闭空腔。本发明由驱动机构驱动摆动轴旋转，推进器可在与摆动轴垂直平面±90°范围内，任意实时在线调节推进器位置角度，改变潜水器动力输出特性，大大提高潜水器运动性能的可控性及适应复杂水下环境的能力，应用简单、可靠、易于布置。
文档编号B63H1/36GK101941517SQ20091001241
公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月8日 优先权日2009年7月8日
发明者何立岩, 康守权 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所