一种基于半潜式无人艇的沉浮装置的制作方法

本实用新型涉及无人艇领域，具体地说，特别涉及到一种基于半潜式无人艇的沉浮装置。

背景技术：

目前现有的半潜式无人艇由于其结构设计存在不足，在海面航行过程中当海浪较大时，无人艇不能作出有效的动作来规避浪区，使其航行阻力增大，受波浪的影响较大。为了规避浪区，设计出一种基于半潜式无人艇的沉浮装置。当波浪较大时，无人艇的艇体可以下降到一定的深度来躲避浪区，波浪较小时艇体重新返回到原来的高度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种基于半潜式无人艇的沉浮装置，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种基于半潜式无人艇的沉浮装置，包括艇体、通过伸缩管组件与艇体连接的浮体、以及设置在浮体内的升降器组件；

所述艇体上设有若干卡箍，艇体之间通过第一艇体连接件和第二艇体连接件相连，第一艇体连接件和第二艇体连接件的两端均与相对应的卡箍相连；

所述伸缩管组件位于艇体的上方，伸缩管组件包括平行设置的第一伸缩管和第二伸缩管；第一伸缩管的底部与第一艇体连接件固定连接，第一伸缩管的顶部与第三空心管活动连接，第三空心管的主体位于第一伸缩管顶部的空腔结构内，第三空心管的顶部与设置在浮体内的第一空心管固定连接；第二伸缩管的底部与第一艇体连接件固定连接，第二伸缩管的顶部与第四空心管活动连接，第四空心管的主体位于第二伸缩管顶部的空腔结构内，第四空心管的顶部与设置在浮体内的第二空心管固定连接；

所述浮体位于伸缩管组件的上方，浮体的内侧设有若干浮体连接板，所述浮体连接板用于与滑轮组件连接；

所述升降器组件位于浮体内，升降器组件包括电机支架，电机固定安装在电机支架上，电机支架固定安装在浮体内部的凸台上；电机的一端与联轴器连接，联轴器的另一端固定与转轴连接；所述转轴上从内到外依次安装有第一绳子卷盘、第二绳子卷盘和制动轮，第一绳子卷盘和第二绳子卷盘上安装有钢丝绳组件，转轴的两端安装有用于轴向定位的第一深沟球轴承和第二深沟球轴承，所述的制动轮上方设有弹簧伸缩装置，所述弹簧伸缩装置包括套管，套管里面装有制动杆，制动杆内部装有弹簧，弹簧的一端固定在制动杆的上，弹簧的另一端固定在套管，套管的正上方安装有电磁铁，电磁铁固定在箱盖上。

进一步的，所述的浮体的内部安装有滑轮组件，滑轮组件通过钢丝绳组件与伸缩管组件和升降器组件连接，滑轮组件包括第一滑轮安装板、第二滑轮安装板和第三滑轮安装板，第一滑轮安装板、第二滑轮安装板和第三滑轮安装板的表面开有若干螺丝孔，两端的螺丝孔用于与浮体连接板连接，中间的螺丝孔用于与第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮和第四定滑轮连接，第三滑轮安装板上还设有用于连接电线卷盘安装板和电线滑轮的螺丝孔，在电线卷盘安装板的一端设有用于与第三滑轮安装板的螺丝孔，在电线卷盘安装板的中部设有用于与电线卷盘连接的螺丝孔。

进一步的，所述升降器组件的顶部开有开口槽，第一钢丝绳通过开口槽、第一定滑轮和第三定滑轮后穿过第一空心管、第三空心管和第一伸缩管后与第一艇体连接件连接，第二钢丝绳通过开口槽、第二定滑轮和第四定滑轮后穿过第二空心管、第四空心管和第二伸缩管后与第二艇体连接件连接，第一艇体连接件和第二艇体连接件的底部安装有钢丝绳拉紧装置。

进一步的，所述伸缩管组件的外壁安装有卡紧装置和卡紧装置配件，所述卡紧装置包括箱盖、箱座，箱盖和箱座的表面开有若干螺丝孔并设有挡板，箱盖和箱座固定连接，锲块弹簧的顶部与箱盖固定连接，锲块弹簧的底部与锲块的顶部连接，锲块的底部与杠杆连接，杠杆的下方安装有复位弹簧，杠杆固定在箱座上；滑动块的右端安装有滑动块弹簧，滑动块弹簧一端固定在滑动块的侧面，另一端安装在箱盖侧板上；滑动块底部还安装有滑轨，滑轨固定在箱盖上，滑动块底部内嵌有第一滚珠。

进一步的，在所述第一伸缩管和第二伸缩管的内部设有滑动组件；

所述滑动组件包括圆环形主体，圆环形主体通过螺钉和螺纹孔与外部的第一伸缩管或第二伸缩管连接固定，在圆环形主体上开设有若干贯穿滑槽，在贯穿滑槽的顶部和底部分别设有上挡板和下挡板，在贯穿滑槽内设有若干第二滚珠，第二滚珠用于与圆环形主体内的第三空心管或第四空心管的外表面活动连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1.在无人艇的浮体内设有升降器组件，通过升降器可以实现钢丝绳的收放，进而带动伸缩杆的运动，从而实现整个艇体的升降。当海浪比较大时，通过升降器使艇体下潜到一定深度，避开风浪区，减少风浪对艇体的影响。

2.无人艇安装有自动卡紧装置，在无人艇下水前，卡紧装置的杠杆能提供足够大的支撑力支撑艇体和伸缩管，大大减轻钢丝绳所受的拉紧力；无人艇下水后，卡紧装置的杠杆与伸缩管自动分离，通过控制升降器即可以实现艇体上浮或下潜。整个卡紧装置的原理是无人艇下水前后所受的浮力差，从工作原理与工作过程来看，卡紧装置起到了保护钢丝绳的作用。

3.伸缩管内部装有滑块部件。滑块装置既可以保证第一伸缩管和第二伸缩管的距离为固定值，也可以保证空心管与伸缩管同轴心，因此可以减少艇体在上浮与下潜过程中伸缩管与空心管之间的摩擦。

4.艇体下潜与上浮的距离没有限制。升降器内部的钢丝绳可以自由收放，而且收放的距离大，仅受钢丝绳长度的影响，而钢丝绳的长度可以很长。因此艇体下潜的距离大，使艇体更好地避开浪区。

附图说明

图1为本实用新型所述的半潜式无人艇整体结构示意图。

图2为本实用新型所述的半潜式无人艇空心管、伸缩管与浮体连接图。

图3为本实用新型所述的半潜式无人艇浮体结构示意图。

图4为本实用新型所述的半潜式无人艇升降器外形图。

图5为本实用新型所述的半潜式无人艇升降器内部结构图。

图6为本实用新型所述的半潜式无人艇弹簧伸缩杆内部结构图。

图7为本实用新型所述的半潜式无人艇卡紧装置安装位置放大图。

图8为本实用新型所述的半潜式无人艇卡紧装置内部结构图。

图9为本实用新型所述的半潜式无人艇滑轮组件具体安装图。

图10为本实用新型所述的半潜式无人艇滑轮组件安装部分放大图。

图11为本实用新型所述的半潜式无人艇钢丝绳拉紧器放大图。

图12为本实用新型所述的半潜式无人艇的滑动组件的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参见图1至图12，当半潜式无人艇投放入水前，锲块(512)由于自身重力的作用有竖直往下运动的趋势，杠杆(517)左端也有竖直往下运动的趋势，而杠杆(517)右端有往上运动的趋势。但是由于挡板(54)的作用，使得杠杆(517)处于静止状态。锲块弹簧(511)处于自然状态，滑动块弹簧(514)也处于自然状态，复位弹簧(518)也处于自然状态。此时钢丝绳处于放松的状态，杠杆(517)在卡紧装置配件(53)的下方，两者没有接触。整个半潜式无人艇准备下水且艇体(1)还没接触到水面时，受艇体与第一伸缩管(21)和第二伸缩管(22)的重力的作用，两者一起往下运动。当伸缩管卡紧配件(53)与杠杆(517)接触时，由于两者的重力大于锲块(512)的重力，所以使得杠杆(517)右端往下运动且一直与伸缩管卡紧配件(53)相接触，杠杆(517)的左端也向上运动，使得锲块(512)也往上运动，锲块弹簧(511)被压缩，复位弹簧(518)也被压缩。同时，滑动块(515)也随着锲块(512)的运动而沿着滑轨(516)往右运动，滑动块弹簧(514)也被压缩。直到滑动块(515)运动到最右端的极限位置，此时滑动块(515)不再运动，杠杆(517)也停止运动。整个过程中艇体(1)和第一伸缩管(21)与第二伸缩管(22)的总重力大于锲块弹簧(511)、滑动块弹簧(514)、复位弹簧(518)的弹力与锲块(512)的重力之和，使得伸缩管卡紧配件(53)与杠杆(517)处于相接触状态，于是艇体与第一伸缩管(21)与第二伸缩管(22)也停止往下运动，卡紧装置起到了卡紧作用。

当艇体(1)与水面开始相接触时，艇体(1)开始受到浮力的作用。随着艇体(1)往下沉，受到的浮力越来越大。当艇体(1)与第一伸缩管(21)、第二伸缩管(22)完全进入水中，此时锲块弹簧(511)、滑动块弹簧(514)、复位弹簧(518)以及锲块(512)的重力大于艇体(1)、第一伸缩管(21)、第二伸缩管(22)的总重力与浮力之差，此后锲块弹簧(511)开始向下运动，锲块(512)也开始向下运动。滑动块(515)在被压缩的滑动块弹簧(514)的作用力下开始向左运动，此时杠杆(517)左端开始向下运动，杠杆(517)右端开始向上运动，被压缩的复位弹簧(518)渐渐的回到自然状态再到处于到被拉伸状态。伸缩管卡紧配件(53)也随着杠杆(517)的运动而往上运动。一段时间后，杠杆(517)从伸缩管卡紧配件(53)下方滑出来，与伸缩管组件(2)不再相接触。此时，由于惯性力的作用，杠杆(517)的右端还要往上运动一小段距离，复位弹簧(518)被拉伸的距离也就更大。直到杠杆(517)右端往上停止运动后，由于复位弹簧(518)的拉力作用，使得杠杆(517)的右端开始往下运动，直到回到原来受力平衡的状态，杠杆(517)不再运动，等待下一次与伸缩管卡紧配件(53)的运动。由此卡紧装置的运动原理可以看出，该装置可以防止钢丝绳组件(7)因拉力过大而发生断裂，起到了安全装置的作用。

当半潜式无人艇航行过程中遇到较大风浪时，艇体(1)需要下潜避开主要风浪区，转轴(418)与电机(41)通过联轴器连接，且第一绳子卷盘(413)与第二绳子卷盘(414)则焊接在转轴(418)上，在转轴(418)上，第一绳子卷盘(413)两侧还装有两个开有孔的钢丝绳固定螺钉，用来固定钢丝绳组件(7)，制动轮(415)通过两侧的第一深沟球轴承(412)和第二深沟球轴承(416)实现轴向定位，通过遥控器控制电磁铁(4182)通电，制动轮(415)在电磁铁(4182)的磁力作用下沿着套管(4181)向上运动，在此过程中弹簧(4183)被压缩，磁力一直大于弹簧(4183)的弹力，最后制动轮(415)吸附在电磁铁(4182)上，处于静止状态。然后控制电机(41)反转，电机(41)转动的同时带动转轴(418)以及其上的第一绳子卷盘(413)、第二绳子卷盘(414)和制动轮(415)逆时针转动，此时第一绳子卷盘(413)、第二绳子卷盘(414)上的钢丝绳向外释放，第一钢丝绳(611)通过开口槽(45)、第一定滑轮(64)和第三定滑轮(66)后穿过第一空心管(23)、第三空心管(25)和第一伸缩管(21)后与第一艇体连接件(12)连接，最后被第一艇体连接件(12)上的钢丝绳拉紧器(81)拉紧，第二钢丝绳(622)通过开口槽(45)、第二定滑轮(65)和第四定滑轮(67)后穿过第二空心管(24)、第四空心管(26)和第二伸缩管(22)后与第二艇体连接件(13)连接，最后被第一艇体连接件(12)上的钢丝绳拉紧器(81)拉紧，实现艇体(1)的下降。还可以通过艇体(1)内部的水质传感器(14)实时测得该处的下降深度。当艇体(1)需要上升时，控制电磁铁(4182)断电，制动轮(415)在压缩弹簧(4183)的作用下向下运动，直到制动轮(415)与制动轮(415)相接触，此时的弹簧(4183)还是处于压缩状态。同时电机(41)正转，带动绳子卷盘(113)与制动轮(415)顺时针旋转，由于制动轮(415)的圆弧形状，制动轮(415)顺时针旋转时制动轮(415)可以在其表面滑动，而不影响升降器的整体运动。此时，此时第一绳子卷盘(413)和第二绳子卷盘(414)中的钢丝绳慢慢收缩，与钢丝绳另一端固接的钢丝绳拉紧器(81)和伸缩管组件(2)以及第一艇体连接件(12)和第二艇体连接件(13)也向上移动，实现艇体(1)的上升。当艇体(1)上升或者下降到一定深度需要停止时，电磁铁(4182)断电，制动杆(4184)在压缩弹簧(4183)的作用下向下运动，直到制动杆(4184)与制动轮(415)接触。此时遥控控制电机(41)停止转动，绳子卷盘(113)在钢丝绳的拉力下有逆时针旋转的趋势(即钢丝绳在拉力作用下有向外释放的趋势)，但当制动轮(415)滑动一定的距离后，将阻止制动轮(415)逆时针旋转，使第一绳子卷盘(413)和第二绳子卷盘(414)处于静止状态，艇体(1)相对于水上浮体的位置也就能保持不变。由于整个升降过程中，伸缩管卡紧配件(53)在杠杆(517)的下方，所以伸缩管组件(2)与艇体(1)可以随着钢丝绳组件(7)的长度变化上下移动。

当半潜式无人艇回收时，遥控使艇体(1)上升，伸缩管卡紧配件(53)会一直向上移动直到伸缩管卡紧配件(53)越过杠杆(517)的位置，当半潜式无人艇拉出水面时，由于过大的重力，伸缩管卡紧配件(53)有下滑的趋势，此时杠杆(517)会再一次将伸缩管卡紧配件(53)卡死，整个卡紧装置主要承担艇体1)和伸缩管的重力，起到了保护钢丝绳组件(7)的作用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。