水下直线运动机构及具有其的水下设备的制作方法

文档序号:36664746发布日期:2024-01-14 14:25阅读:42来源:国知局

本发明涉及水下设备,尤其是涉及一种水下直线运动机构及具有其的水下设备。


背景技术:

1、人类当今正面临着人口、资源和环境三大难题。随着各国经济的飞速发展和世界人口的不断增加,人类消耗的自然资源越来越多,陆地上的资源正在日益减少。为了生存和发展,海洋开发势在必行。海洋占地球表面积的71%,拥有14亿立方公里的体积。

2、水下机器人以及水下机器人配套设施是多种现代高技术及其系统集成的产物,对于我国海洋经济、海洋产业、海洋开发和海洋高科技具有特殊的重要意义。auv等无缆机器人执行水下任务时,由于电缆对其进行能源供给及通讯,一旦在作业中遭遇意外导致电源系统脱离或损坏,会直接影响设备的正常运行,尤其是电动推杆等,严重影响作业完成。

3、为了解决上述问题,使设备在执行推杆推出等直线运动时不会受通讯信号以及电源等的影响,需要研发一种不借助电源和信号即可在设定好的深度自动执行上述操作的水下设备。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种水下直线运动机构及具有其的水下设备,以解决现有技术中相应设备对电源和信号极为依赖的问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

2、为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:

3、本发明提供的水下直线运动机构,包括:

4、定深进液单元,所述定深进液单元内设置有液流通道,所述液流通道能随着环境压力的变化在连通和断开状态间切换;

5、直线运动单元,所述直线运动单元包括密封筒体和推杆组件;所述密封筒体为中空结构,其一端与所述液流通道相通,另一端穿设有所述推杆组件;

6、当所述液流通道处于开启状态时,环境液流能经所述液流通道流入所述密封筒体内并推动所述推杆组件朝向所述密封筒体外侧移动。

7、在上述定深进液单元的作用下,可以根据环境压力控制液流通道在达到合适的位置后连通(即控制该机构的启动时机),此时环境内的液体能经该液流通道流入直线运动单元内。位于密封筒体内的推杆组件能够在流入的水压的作用下相对于密封筒体推出,从而实现设备在无信号状态下的无源驱动,达到推杆组件定深推出的效果。

8、在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。

9、作为本发明的进一步改进,所述定深进液单元还包括能调节所述液流通道通断的封闭件;

10、所述液流通道包括进液通道和排液通道,所述进液通道与外界环境相连通,所述排液通道与所述密封筒体相连通;所述封闭件能沿所述进液通道的轴线移动,以便调节从所述进液通道到所述排液通道的液体流动。

11、当外界环境压力(即水体压力)小于封闭件对进液通道的压力时,此时进液通道处于封闭状态,液流通道断开;而当外界环境压力大于密封件对进液通道的压力时,此时封闭件能在压力作用下远离进液通道从而使水经液流通道流入密封筒体内。

12、作为本发明的进一步改进,所述封闭件包括阀芯和调压弹簧,所述阀芯的两端分别与所述进液通道和所述调压弹簧相抵接,所述调压弹簧始终处于压缩状态。

13、作为本发明的进一步改进,所述密封筒体上还设置有排液口,流入所述密封筒体内的液体能经所述排液口排出。

14、作为本发明的进一步改进,所述推杆组件包括活塞轴、第一压缩弹簧和伸缩轴;

15、所述活塞轴和所述伸缩轴同轴设置且所述活塞轴指向所述伸缩轴的一侧设置有用于容纳所述第一压缩弹簧的第一凹槽,所述伸缩轴靠近所述活塞轴的一端形成用于容纳所述活塞轴的第二凹槽;所述活塞轴和所述第一压缩弹簧均位于所述第二凹槽内且所述第一压缩弹簧始终处于压缩状态。

16、作为本发明的进一步改进,所述密封筒体内还设置有用于限定所述伸缩轴移动行程的第一限位件和第二限位件,所述第一限位件和所述第二限位件分别位于所述伸缩轴移动路径两端。

17、作为本发明的进一步改进,所述密封筒体的内侧壁上形成有穿槽,所述伸缩轴的对应位置上形成有穿孔,所述活塞轴靠近所述穿孔处凹陷并形成能供所述第一限位件部分插入的导槽;

18、初始状态下,所述第一限位件位于经所述穿槽和所述穿孔布置,所述伸缩轴相对于所述密封筒体固定设置;当所述活塞轴在压力作用下挤压所述第一压缩弹簧时,所述第一限位件能脱离所述穿孔并经所述导槽与所述活塞轴固定连接。

19、作为本发明的进一步改进,所述穿槽内还固定设置有第二压缩弹簧,所述第一限位件与所述第二压缩弹簧相互挤压;

20、和/或,所述第一限位件为球体;

21、和/或,所述导槽的数量与所述穿孔的数量一致且一一对应布置;或者,所述导槽为绕所述活塞轴的周侧设置的环形槽。

22、作为本发明的进一步改进,所述第二限位件为形成于所述密封筒体内部的内圈压盖,所述内圈压盖位于所述伸缩轴移动路径所在方向上;当所述伸缩轴相对于所述密封筒体向外伸出时,所述内圈压盖能与所述伸缩轴相抵接。

23、本发明还提供了一种水下设备,包括上述任一项所述的水下直线运动机构。

24、相比于现有技术,本发明较佳的实施方式提供的技术方案具有如下有益效果:

25、该装置能够利用水下环境压力,通过压力差来驱动推杆组件进行直线移动。在使用时,可以根据作业深度来确定开启时的环境压力值,并根据压力差来对定深进液单元内的封闭件进行调整,从而确保当外部压力达到或超过设定压力后推杆能够自动推出。另外,由于该装置采用压力差驱动,而液压产生的推力较大,因此推杆组件也能够产生较大的推力,从而能够方便的完成所需作业;当单次推动作业完成后,可以通过回收设备并人工排出位于密封筒体内的液体的方式来实现设备重置,此时设备能够再次投入水下并重复执行作业;位于密封筒体内的相应限位结构可以实现对推杆组件的限位,既能够避免推杆组件因超出设定的位移行程而损坏,同时也可以避免推杆组件在设备下潜过程中受水压影响进入密封筒体内部,确保密封筒体能够始终具有较好的密封性。



技术特征:

1.水下直线运动机构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的水下直线运动机构,其特征在于,所述定深进液单元还包括能调节所述液流通道通断的封闭件;

3.根据权利要求2所述的水下直线运动机构,其特征在于,所述封闭件包括阀芯和调压弹簧,所述阀芯的两端分别与所述进液通道和所述调压弹簧相抵接,所述调压弹簧始终处于压缩状态。

4.根据权利要求1所述的水下直线运动机构,其特征在于,所述密封筒体上还设置有排液口,流入所述密封筒体内的液体能经所述排液口排出。

5.根据权利要求1所述的水下直线运动机构,其特征在于,所述推杆组件包括活塞轴、第一压缩弹簧和伸缩轴;

6.根据权利要求5所述的水下直线运动机构,其特征在于,所述密封筒体内还设置有用于限定所述伸缩轴移动行程的第一限位件和第二限位件,所述第一限位件和所述第二限位件分别位于所述伸缩轴移动路径两端。

7.根据权利要求6所述的水下直线运动机构,其特征在于,所述密封筒体的内侧壁上形成有穿槽,所述伸缩轴的对应位置上形成有穿孔,所述活塞轴靠近所述穿孔处凹陷并形成能供所述第一限位件部分插入的导槽;

8.根据权利要求7所述的水下直线运动机构,其特征在于,所述穿槽内还固定设置有第二压缩弹簧,所述第一限位件与所述第二压缩弹簧相互挤压;

9.根据权利要求7所述的水下直线运动机构,其特征在于,所述第二限位件为形成于所述密封筒体内部的内圈压盖,所述内圈压盖位于所述伸缩轴移动路径所在方向上;当所述伸缩轴相对于所述密封筒体向外伸出时,所述内圈压盖能与所述伸缩轴相抵接。

10.水下设备,其特征在于,包括权利要求1-9中任一项所述的水下直线运动机构。


技术总结
本发明提供了一种水下直线运动机构及具有其的水下设备,涉及水下设备技术领域,主要目的是提供一种不需要电源以及电信号控制的水下直线运动机构。该水下直线运动机构包括定深进液单元和直线运动单元;定深进液单元内设置有液流通道,液流通道能随着环境压力的变化在连通和断开状态间切换;直线运动单元包括密封筒体和推杆组件;密封筒体为中空结构,其一端与液流通道相通,另一端穿设有推杆组件;当液流通道处于开启状态时,环境液流能经液流通道流入密封筒体内并推动推杆组件朝向密封筒体外侧移动。在上述定深进液单元的作用下,可以在设定的水下压力时实现设备在无信号状态下的无源驱动,达到推杆组件定深推出的效果。

技术研发人员:张枭,刘夏,王华伟,贺子澳,王老虎
受保护的技术使用者:博雅工道(北京)机器人科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1