一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车

1.本发明属于海洋运载器技术领域，涉及一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车。


背景技术：

2.海盆蕴藏着丰富的石油，天然气，天然气，水合物，铁锰结核 等矿产资源是一个巨大的资源宝库。同时海底科学又是研究海底自 然现象性质，变化规律以及开发利用的系统科学。随着近些年来。 我国对海洋的逐渐重视。海底和海洋资源的勘测就显得愈加重要。 现今广泛应用的是母船进行实时实地声纳和红外探测方法。尽管单 次测量覆盖范围面积广泛，但是对海底模拟的真实情况较差，而且 设备昂贵。同时海底泥土样本具有非常高的科研价值。但是现今的 海底泥土采样。大多是人工操作安装在母体船上的泥土采集装置。 不仅泥土采集不精确，而且对技术人员要求较高。
3.因此，有必要设计一种新性多功能的海底勘测车，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车，所述勘测车由前 半身、后半身以及齿轮中转轴组合而成，所述前半身和后半身均通过预留安装口与齿轮中转轴两端的齿轮 传动连接，所述前半身由上身喷水推进器、导流槽和多角度变形浆轮组成，所述后半身由三角形推进履带、 螺旋采集固定器、主喷水推进器、转轴固定液压杆和平衡装置组成，其中：
6.所述齿轮中转轴由大半径齿轮和双菱形交叉开孔和双菱形轴组成。
7.在上述的一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车中，所述上身喷水推进器开设有斜切口，所述斜切口 的内部安装有大开口，所述大开口的内部通过中心稳定模块安装有无轴驱动式螺旋桨，所述上身喷水推进 器安装在前半身的最前端圆柱状的预留槽处，所述导流槽开设在前半身前端的两侧，所述导流槽由长开口 导流槽和前端大开口组成。
8.在上述的一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车中，所述多角度变形浆轮组件包括飞镖状基台和浆轮， 所述飞镖状基台的内部开有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽内部安装有旋转轮盘，所述旋转轮盘通过翻折中 轴与鳍状基体进行连接；所述浆轮通过桨叶中轴设置在鳍状基体表面，所述浆轮的外侧处固定设有耐磨轮 面。
9.在上述的一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车中，所述三角形推进履带由硬质橡胶履带基体、第一 张紧轮、侧张紧轮、矩形液压缓震杆、小张紧轮、延伸张紧轮、第二张紧轮和驱动齿轮组成，所述硬质橡 胶履带基体的安装轴处与第一张紧轮、侧张紧轮和第二张紧轮安装连接，所述硬质橡胶履带基体的内部通 过矩形液压缓震杆与小张紧轮连接，所述延伸张紧轮设置在硬质橡胶履带基体的尾部。
10.在上述的一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车中，所述螺旋采集固定器由螺旋
采集器和螺旋采集固 定器基台，所述螺旋采集固定器基台的一端与螺旋采集器连接。
11.在上述的一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车中，所述主喷水推进器由主喷水推进器前端小开口、 无轴螺旋桨、无轴桨叶中心稳定模块和喷水推进器后端大开口组成；所述无轴螺旋桨通过无轴桨叶中心稳 定模块设置在主喷水推进器前端小开口的内部，所述喷水推进器后端大开口设置在主喷水推进器前端小开 口尾端。
12.在上述的一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车中，所述转轴固定液压杆由圆形液压杆有、菱形杆和 倒角菱形杆组成，所述圆形液压杆有的一端与菱形杆固定连接，所述菱形杆与倒角菱形杆固定连接。
13.在上述的一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车中，所述平衡装置由多功能平衡柱和采集夹组成，所 述多功能平衡柱的一端与采集夹固定连接。
14.在上述的一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车中，所述前半身前端的底部固定安装有稳定鳍，所述 前半身前端的顶部固定安装有信息化集成支架。
15.与现有技术相比，本发明一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车的优点为：。
16.(1)本探测车通过可翻折浆轮以及翻折中轴实施变形，通过变形，在海底行驶状态以及下潜行驶状 态之间变化，使用不同形态，以求在不同状况下获得更高效率。
17.(2)上身喷水推进器主要通过翻着变形之后喷水辅助主喷水推进器。以便在下潜过程中达到更强的 机动性。同时采用斜切口设计，以便在海底状态下减少阻力。
18.(3)导流槽，在海底行驶时通过流水的压强对车体产生下压力。使得前身行进时更加稳定。
19.(4)多角度变形浆轮组件通过旋转轮盘以及翻折中轴共同实现轮面的多角度翻折。从而实现浆轮多 角度的推进。在通过复杂地形时，通过将前轮变形使得。推进角度向下，从而达到前身漂浮状态。从而更 容易通过十分崎岖复杂的海底地形。在下潜过程中通过多角度变形，实现多角度推进，以求达到下降过程 的平稳，并辅助下潜推进。
20.(5)齿轮中转轴通过两头的齿轮。与前半身后半身进行拼接并实现角度的翻转，齿轮中转轴的两侧 开有定位孔。转轴固定液压杆通过定位孔使前半身后半身保持稳定。在海底行进时保持更高的刚性。在较 复杂地形。转轴固定杆旋转角度使齿轮中转轴与后半身状态相对固定。让前半身可灵活仰角，更轻松地翻 过一些简单的起伏。
21.(6)三角形推进履带由多个张紧轮、液压张紧轮以及推进齿轮轮组成。三角形推进履带提供了探测 车在海底行驶状态下的主推进力。且三角形最近履带装有液压缓震装置。使得车身达到更稳定的状态。且 履带结构具有高通过性，高稳定性。
22.(7)螺旋采集固定器通过螺钉的螺旋不仅可以达到螺钉旋转采集海底泥土样本，同时螺钉下旋能使 车身暂时固定在原地，以应对突来的海底乱流。同时可拆卸的基台设计，方便样本收集后的转移。
23.(8)转轴固定液压杆通过齿轮中转轴两侧的定位孔使前半身后半身保持稳定。在海底行进时保持更 高的刚性。在较复杂地形。转轴固定杆旋转角度使齿轮中转轴与后半身状态相对固定。让前半身可灵活仰 角，更轻松地翻过一些简单的起伏。
24.(9)主喷水推进器采用无轴式桨叶推进体积小，推进力强，刚性更强，寿命更长。同时在常规无轴 式喷水推进器加入稳定模块，增加中心结构强度。
25.(10)前半身顶部安装有信息化集成支架，信息化集成支架将集成波束系统，浅地
层剖面仪，光学摄 像系统，侧扫声呐等调查设备，同时集成了定位系统、信息储存系统。集成了信息化功能，同时支架整个 系统有极佳的防水性能，即便车身发生意外也能回收支架内的信息储存设备获取原有数据。
附图说明
26.图1为本发明整车斜视角示意图。
27.图2为本发明下潜状态主视角示意图。
28.图3为本发明下潜状态前视图。
29.图4为本发明下潜状态后视图。
30.图5为本发明海底行驶状态下视图。
31.图6为本发明上身喷水推进器零件主视图。
32.图7为本发明上身喷水推进器零件侧视图。
33.图8为本发明导流槽特征图。
34.图9为本发明导流槽正视图。
35.图10为本发明多角度变形浆轮组件特征图。
36.图11为本发明多角度变形浆轮组件背部图。
37.图12为本发明齿轮中转轴特征图。
38.图13为本发明齿轮中转轴前斜视图。
39.图14为本发明三角形推进履带特征图。
40.图15为本发明三角形推进履带斜视图。
41.图16为本发明螺旋采集固定器特征图。
42.图17为本发明螺旋采集固定器主视图。
43.图18为本发明螺旋采集固定器开口细节图。
44.图19主喷水推进器特征图。
45.图20为本发明主喷水推进器主视图。
46.图21为本发明转轴固定液压杆特征图。
47.图22为本发明转轴固定液压杆全车稳定状态组合图。
48.图23为本发明转轴固定液压杆后半身稳定状态解释图。
49.图24为本发明多功能平衡阀以及主喷水推进器副进水口示意图。
50.图25为本发明稳定鳍特征图。
51.图26为本发明变形后稳定鳍状态图。
52.图27为本发明信息化集成支架特征图。
53.图28为本发明信息化集成支架后端示意图。
54.图中：1、上身喷水推进器；2、导流槽；3、多角度变形浆轮；4、齿轮中转轴；5、三角形推进履带； 6、螺旋采集固定器；7、主喷水推进器；8、转轴固定液压杆；9、平衡装置；10、稳定鳍11、信息化集成 支架；1-1、斜切口；1-2、无轴驱动式螺旋桨；1-3、中心稳定模块；1-4、大开口；2-1、长开口导流槽； 2-2、前端大开口；3-1、耐磨轮面；3-2、浆轮；3-3、桨叶中轴；3-4、翻折中轴；3-5、旋转轮盘；3-6 飞镖状基台；3-7鳍状基体；4-1、大半径齿轮；4-2、双菱形交叉开孔；4-3、双菱形轴；5-1、硬质履带； 5-2、第一大张紧轮；5-3、侧张紧轮；5-4、矩形液压
缓震杆；5-5、小张紧轮；5-6、延伸张紧轮；5-7、 第二大张紧轮；5-8、驱动齿轮；6-1、螺旋采集器；6-2、螺旋采集固定器基台；7-1、主喷水推进器前端 小开口；7-2、无轴螺旋桨；7-3、无轴桨叶中心稳定模块；7-4、喷水推进器后端大开口；8-1、圆形液压 杆；8-2、菱形杆；8-3、倒角菱形杆；9-1、平衡装置；9-2、采集夹。
具体实施方式
55.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这 些实施例。
56.本发明一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车，
57.整车车主要零件包括：上身喷水推进器、导流槽、多角度变形浆轮、齿轮中转轴、三角形推进履带、 螺旋采集固定器、主喷水推进器、转轴固定液压杆、多功能的平衡装置、稳定鳍、信息化集成支架其特征 在于：整车由前半身、后半身以及中转轴三大模块组合而成，整车车主要零件包括：上身喷水推进器、导 流槽、多角度变形浆轮、齿轮中转轴、三角形推进履带、螺旋采集固定器、主喷水推进器、转轴固定液压 杆。所述的前半身前端装有半身推进器。变形之后辅助主推进器进行推进。前半身的侧面开有导流槽。在 行驶过程中利用水压下压，保持车身平稳。前半身前端头下侧设有平衡鳍。前半生两侧中部设有多角度变 形浆轮。前半生身与后半身中部装有齿轮中转轴。为前半身、后半身变形的关键组件。后半身两侧的前部 装有多功能稳定筏。两侧的中后部为大面积的三角形履带。尾部为大口径的主推进器。后半身的底面设有 螺旋采集固定器。
58.上身喷水推进器正视前端设计为斜切开口，减少在海底行驶时的流水阻力。同时拥有纺锥形的减阻效 力，使艇体达到更高的航速；
59.上身喷水推进器中部驱动装置设计为无轴驱动式螺旋桨组，无轴驱动式螺旋桨组，体积小，推进力强， 刚性更强，寿命更长。
60.上身喷水推进器无轴驱动装置在桨叶组中心设有中心稳定模块。无轴驱动桨叶具有靠近轮缘处刚性更 强，靠近中心处，刚性较弱的特点。在加入稳定模块后可以增加中心结构强度，提升桨叶寿命。
61.上身喷水推进器在推进器尾部设置为大开口后径，喷水推进器前端喷水口开口小，后端进水口开口大， 通过类似漏斗状的设计使得喷水推进力更强。
62.导流槽主体开有长开口槽身，长开口导流槽精准引导水流流过，高速水流产生下压压力，使得车身更 加稳定。
63.导流槽前端开孔设置为大开口，前端大开口引流。使得导流槽导入的水流更加稳定，避免过小开口被 异物堵塞，使得两边受力不均导致车声不稳。
64.多角度变形浆轮组件，在耐磨轮面两侧打磨圆角使之圆滑，在轮中间加有橡胶覆盖层，圆滑轮缘使得 在海底行驶时避免陷入海底淤泥中，橡胶覆盖层提升轮面摩擦力，使得轮子抓地性能大大提升。
65.多角度变形浆轮组件中浆轮的桨叶是将常规轮毂与桨叶结合，在常规桨叶中加以刚性支撑柱。使得轮 组在具有一定刚性的同时，还能再高速转动状况下提供一定的推进力。
66.多角度变形浆轮组件在轮体与基台之间设有桨叶中轴，桨叶中轴连接轮体与基
体，不仅提供轮体转动 的动力同时起到稳定结构的作用。
67.多角度变形浆轮组件在旋转轮盘与鳍状基体之间装有衔接两者的翻折中轴，翻折中轴衔接轮组与车身， 同时使得轮组能够上下翻动；
68.多角度变形浆轮组件在前半身的侧面开有半圆形凹槽，在凹槽内装有旋转轮盘。旋转轮盘半圆形的基 台经过底盘的旋转，可以带动轮组进行度的翻转，帮助浆轮实现多角度的推进。
69.多角度变形浆轮组件在前半身的侧面装有经过抛光打磨的飞镖状基台，基台经过抛光打磨，整个基台 在海底行进时能达到最小阻力，
70.多角度变形浆轮组件飞镖状基台在翻折中轴衔接下装有经过抛光打磨的鳍状基体，鳍状基体经过抛光 打磨，整个基体在海底行进时能达到最小阻力同时中间部分为液压组件，提供一定缓震性能，增强车身的 平稳性。
71.齿轮中转轴在两头开有大半径齿轮组，且在齿轮外侧进行了圆角处理。大半径齿轮衔接前半身与后半 身。使得前半身、后半身可以靠齿轮进行上下翻动，中间较为灵活的中轴，使得整体在通过崎岖的地形时 更轻松。
72.齿轮中转轴在两侧突出基台中开有双菱形交叉开孔，开孔处做了倒角。开孔处做了倒角。便于液压稳 定杆更准确轻松进入定位孔。
73.齿轮中转轴两侧的双菱形交叉开孔进行了不同深度的开孔处理，横向开孔深度为基台深度/，竖向开 孔完全贯穿基台。双菱形开孔度深度不同，配合液压杆旋转后完成不同程度的稳定。当液压杆横向穿过定 位孔。定位孔与液压杆将旋转中轴与后半生进行稳定。当竖向穿过定位孔并与前半身相交，全车进行稳定。
74.三角形推进履带在在外围设置用硬质橡胶履带作为传动带包围内部装置，硬质履带，大大提升履带通 过性，同时能更好的保护内部基台。
75.三角形推进履带组件在内部基台两头设置有两个大半径的张紧轮、，联合其他张紧轮实现对履带的张 紧功能，防止掉带，提升履带稳定性。
76.三角形推进履带组件在基台台两侧安装了张紧轮，联合其他张紧轮实现对履带的张紧功能，防止掉带， 提升履带稳定性。
77.三角形推进履带组件在机台外侧安装矩形液压缓震杆，矩形液压缓震感安装在机台外侧，提升车身稳 定性、抗震性。
78.三角形推进履带组件在矩形液压缓震杆下连接着多个小张紧轮，联合其他张紧轮实现对履带的张紧功 能，防止掉带，提升履带稳定性。
79.三角形推进履带组件在基台尾部使用延申臂加装一个张紧轮，联合其他张紧轮实现对履带的张紧功能， 防止掉带，提升履带稳定性。
80.三角形推进履带组件最上部安装有大尺寸驱动齿轮，驱动齿轮提供履带前行动力。
81.螺旋采集固定器基台安装在后半身的底部，采用可拆卸设计。基台安装在后半身的底部，后半身较稳 定，便于开采，可拆卸设计，便于样本采集后转移。
82.螺旋采集固定器内部安装为内有储存空间的螺旋杆，同时螺旋杆外侧壁上开有多个方形槽见图，槽口 向螺旋齿旋转反向倾斜，螺旋杆通过驱动螺旋下压，不仅可以提供全身的稳定性，而且可以采集泥土样本。
83.主喷水推进器前端为大尺寸开口的进水口，尾端为小半径的喷射开孔，喷水推进器喷水口开口小，进 水口开口大，通过类似漏斗状的设计使得喷水推进力更强。
84.主喷水推进器内部安装无轴驱动式螺旋桨，无轴驱动式螺旋桨组，体积小，推进力强，刚性更强，寿 命更长。
85.主喷水推进器无轴驱动装置的桨叶中心设置有稳定模块，无轴驱动桨叶具有靠近轮缘处刚性更强，靠 近中心处，刚性较弱的特点。在加入稳定模块后可以增加中心结构强度，提升桨叶寿命。
86.主喷水推进器无轴驱动装置安装在后半身的方形槽口内，安装后留有大量进水空间见图，同时主喷水 推进器无轴驱动装置从后半身前端的两侧开口，一直延申至进水口的副进水口，两者共同作用确保了主喷 水推进器的进水量，确保可以正常推进。
87.转轴固定液压杆组件中圆形液压杆安装在可旋转的筒壁中，圆形液压杆衔接后半身提供液压杆的旋转。
88.转轴固定液压杆组件中菱形杆装在圆形液压杆中，且菱形杆前身进行了圆角操作。菱形杆确保进入定 位孔后的稳定，同时倒角前身使得进入定位更加稳定。
89.前半身的前端下侧安装又多功能的稳定鳍，未变形式提供铲除前方阻碍物的能力，变形后提供稳定鳍 的作用。
90.上半身顶部安装有信息化集成支架，信息化集成支架将集成波束系统，浅地层剖面仪，光学摄像系统， 侧扫声呐等调查设备，同时集成了定位系统、信息储存系统。集成了信息化功能，同时支架整个系统有极 佳的防水性能，即便车身发生意外也能回收支架内的信息储存设备获取原有数据。
91.后半身的两侧前端安装有多功能的平衡装置使车身更加稳定
92.后半身的两侧前端安装的平衡装置前端为多个带伸缩功能的夹子，可以采集多种样本。
93.工作原理：在使用该种一种可翻折无轴喷水推进式海底勘测车时，首先，根据所示，本探测车有两种 形态可以变换。根据不同的情况选择不同的形态，将会有更合适的应对方案。探测车从母船上放入探测水 域中。选择下沉状态进入。上下两个喷水推进器。以及两侧浆轮辅助提供力。同时浆轮多角度变换还可以， 改变或者稳定前进方向。上下两个喷水推进器均采用无轴式螺旋桨驱动。无轴式螺旋桨相对于传统轴式螺 旋桨。避免了水中漂浮缠绕带来的危险。同时相较于传统轴式螺旋桨。有着更强的刚性，更长的寿命以及 更强的推进力从而提升了在下潜过程中的行驶效率。加之两个浆轮可以调节角度，可以进行行进方向的改 变。使得下降过程中极为灵活与稳定。沉状态也可在遇见大型海沟或者深坑情况下。利用浆轮组件提供向 下推进力。上下两个推进器提供前进推进力，以达到略过海沟、深坑的效果。同时在下沉状态下，由于有 较好的上下行驶能力。可以轻易保持距离海底3-5cm，所以可以在联用预装在下半身底面的声纳装置时， 进行海底地形记录。
94.在海底行驶状态下，主要驱动由三角形履带组件提供。前半身、后半身依靠齿轮中转轴连接。在平坦 的海盆等地形行进时。通过转轴固定液压杆稳定前后车身，同时可以对海底泥土，海水进行采样。在略微 崎岖地形下转轴固定液压杆仅使中转轴与后半身固定。使得前半身较为灵活，更容易略过崎岖。在极为崎 岖的地形下。转轴固定液压杆完全不工作，使得前半身、中转轴与后半身三个模块可以灵活位移，更容易 略过崎岖。
95.同时上半身顶部安装有信息化集成支架，信息化集成支架将集成波束系统，浅地层剖面仪，光学摄像 系统，侧扫声呐等调查设备，同时集成了定位系统、信息储存系统。集成了信息化功能，同时支架整个系 统有极佳的防水性能，即便车身发生意外也能回收支架内的信息储存设备获取原有数据。本说明书中未作 详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
96.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对 本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述的实施例进行变化、修改、替换和变 型。