一種水下可倒車的仿生推進裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種推進裝置，尤其涉及一種水下可倒車的仿生推進裝置，屬于船舶與海洋工程領域。
【背景技術】
[0002]水下運載器的噪音問題一直是水下運載器設計的重點研究問題，降低噪音對增強水下運載器的生命力具有非常重要的意義。同時水下運載器較好的靈活性也是對其生命力的重要保證。推進裝置是重要的噪音源，推進裝置降噪是水下運載器降噪的重要內容。
[0003]針對這些問題，國內外提出來多種解決辦法。專利《一種仿水母式水下推進裝置》(專利號CN202175186U)設計了一種仿水母式水下推進裝置。該推進裝置基于仿生學原理，模擬水母在水下運動時傘蓋張開、閉合的運動過程，具有較好的爆發(fā)性，但是其結構較為復雜，實用性車交差。專利 Line-drive polyarticular fishtail underwater propuls1ndevice and b1nic mechanism thereof (專利號CN201210307229)設計了一種線驅動多關節(jié)仿魚尾水下推進裝置及其仿生機構，該機構較為真實地模擬出了魚類游動，易于控制，推進效率也高，但是其缺點也是結構比較復雜，難以實現(xiàn)有效的控制。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了推進裝置的結構簡單、體積小、噪音低以及可以實現(xiàn)倒車而提供一種水下可倒車的仿生推進裝置。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:包括安裝在水下運載器上的支架、與水下運載器上的動力端連接的動力桿和分別與支架鉸接的兩個擺動壁，每個擺動壁的端部都安裝有可轉動的葉片，每個擺動壁的中間位置鉸接有撐桿，所述動力桿穿過支架與兩個撐桿的端部同時鉸接，每個擺動壁上還設置有滑槽，所述滑槽中安裝有限位架，限位架的一端與安裝在擺動壁上的液壓缸的活塞桿連接，限位架的另一端與葉片接觸對葉片進行限位。
[0006]本發(fā)明還包括這樣一些結構特征:
[0007]1.所述水下運載器上的動力端是安裝在水下運載器上的液壓缸。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出一種水下可倒車的仿生推進裝置，具有結構簡單、體積小、噪音低、可倒車的優(yōu)點，特別適用于小型水下運載器，有著良好的應用前景。本發(fā)明主要結構簡化為兩個葉片，增加了限位機構后，還能實現(xiàn)倒車功能，大大增加了水下運載器的靈活性，在推進器的使用過程中有較大的實用價值，這個功能在已有的相關發(fā)明中是沒有的。倒車功能對于水下運載器來說是很重要的，在水下洞穴或巖縫的探測時，水下運載器很難掉頭，擁有倒車功能時，可以很方便的退出洞穴或者巖縫，本發(fā)明在實際的使用過程中有較大的實用價值。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的立體結構示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明的主視方向的結構示意圖；
[0011]圖3至圖7是本發(fā)明的工作過程的循環(huán)示意圖(前進時)；
[0012]圖8至圖10是本發(fā)明的工作過程的循環(huán)示意圖(倒車時)。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0014]結合圖1至圖2，本發(fā)明由驅動機構、擺臂機構和限位機構三部分組成；其中，所述驅動機構主要由動力軸1、撐桿3、支架9、銷8-4和8-3構成，動力軸I的動力來源于水下運載器，可以是安裝在水下運載器上的液壓缸機構或其他機構，只要能實現(xiàn)動力軸的往復直線運動即可，所述支架9安裝在水下運載器上；所述擺臂機構由擺動臂2、葉片4、銷8-1和8-2組成；所述限位機構由限位架5、液壓缸6、油管7構成，而液壓缸6通過油管與水下運載器中的油源相連，所述動力軸I穿過支架9與兩個撐桿3通過銷8-3鉸接，每個撐桿3與對于的擺動臂2通過銷8-2鉸接，支架9與兩個擺動臂2通過銷8-4鉸接，每個所述葉片4通過銷8-1安裝在對應的擺動臂2上，葉片4可繞銷8-1任意轉動，所述兩個限位架5分別嵌到兩個擺動臂2內側設置的滑槽內，由液壓缸6帶動其沿擺動臂的滑槽運動，實現(xiàn)對葉片的限位。
[0015]本發(fā)明的液壓缸6共有四個，所述的限位架5也有四個，且四個所述的限位架5分別安裝在兩個擺動壁2的上端內側的滑槽中和下端內側的滑槽中，四個所述的液壓缸6分別對應安裝在兩個擺動壁2上，且液壓缸6的活塞桿分別和限位架的一端固連，通過活塞桿的運動實現(xiàn)限位架的運動。
[0016]結合圖3至圖10，本發(fā)明所提供的水下可倒車的仿生推進裝置兩個工作過程如下:
[0017]1.前進時:
[0018]步驟一、如圖3所示，動力軸按箭頭所示方向運動，葉片4在水壓力(虛箭頭所示)的作用下，繞銷旋轉到如圖所示位置，在限位架5的限制下與擺動臂2近似平行，此時產生的推進力能夠推動海洋運載器前進；
[0019]步驟二、如圖4所示，當動力軸改變方向運動時，葉片4在水壓力(虛箭頭所示)的作用下，開始繞銷旋轉；
[0020]步驟三、如圖5所示，葉片旋轉到如圖所示的位置；
[0021]步驟四、如圖6所示，動力軸改變運動方向，葉片4在水壓力(虛箭頭所示)的作用下，開始繞軸旋轉；
[0022]步驟五、動力軸按箭頭所示方向運動，葉片4在水壓力(虛箭頭所示)的作用下，繞銷旋轉到如圖7所示位置，此時產生的推進力能夠推動海洋運載器前進。
[0023]步驟一到步驟五循環(huán)往復運動，即可推動海洋運載器前進。
[0024]2.倒車的工作過程如下:
[0025]步驟一、如圖8所示，動力軸按箭頭方向運動，限位架5按箭頭所示方向移動，葉片4在水壓力的作用下旋轉。
[0026]步驟二、如圖9所示，當葉片4通過限位點后，按圖8中的箭頭所示方向，移動限位架4，回復到原來的位置。
[0027]步驟三、如圖10所示，動力軸按箭頭方向運動，葉片4在水壓力(虛箭頭所示)的作用下，繞銷旋轉到如圖所示位置，此時產生的推進力能夠推動海洋運載器后退。
[0028]按照與前進類似的運動過程，動力軸循環(huán)往復運動，即可推動海洋運載器后退。
【主權項】
1.一種水下可倒車的仿生推進裝置，其特征在于:包括安裝在水下運載器上的支架、與水下運載器上的動力端連接的動力桿和分別與支架鉸接的兩個擺動壁，每個擺動壁的端部都安裝有可轉動的葉片，每個擺動壁的中間位置鉸接有撐桿，所述動力桿穿過支架與兩個撐桿的端部同時鉸接，每個擺動壁上還設置有滑槽，所述滑槽中安裝有限位架，限位架的一端與安裝在擺動壁上的液壓缸的活塞桿連接，限位架的另一端與葉片接觸對葉片進行限位。2.根據(jù)權利要求1所述的一種水下可倒車的仿生推進裝置，其特征在于:所述水下運載器上的動力端是安裝在水下運載器上的液壓缸。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水下可倒車的仿生推進裝置，由驅動機構、擺臂機構和限位機構三部分組成，其中，所述驅動機構主要由動力軸、撐桿、支架、銷構成；所述擺臂機構由擺動臂、葉片、銷組成；所述限位機構由限位架、液壓缸、油管構成。工作時，動力軸的軸向運動帶動撐桿，通過撐桿帶動擺動臂來回擺動；葉片通過銷安裝在擺動臂上，葉片可繞銷任意轉動；限位架通過液壓缸帶動，來實現(xiàn)在擺動臂內沿著擺動臂移動，對葉片進行限位。本發(fā)明結構簡單，噪音低，且可實現(xiàn)倒車，適用于水下機器人等水下運載器。
【IPC分類】B63H1/36, B63H21/165
【公開號】CN105035290
【申請?zhí)枴緾N201510382004
【發(fā)明人】丁勇, 黃德太, 熊大鵬, 胡開業(yè)
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月2日