一种水下航行器抛载装置的制作方法-k8凯发

本发明涉及一种水下航行器抛载装置，属于水下机器人。

背景技术：

1、水下航行器是一种自带能源、自主推进、自主控制，具有水下操控及感知作业能力的新型海洋监测设备，可脱离母船自主作业，在军事和民用海洋开发方面具有广阔的应用前景。抛载装置是水下航行器的重要组成部分，主要作用是当水下航行器在水下作业中遇到紧急情况或者发生故障时，抛载装置抛离一定重量的抛载块，从而减小水下航行器自身重量实现紧急上浮。

2、目前国内外水下航行器常用的抛载装置主要分为电磁吸附式、熔断式、电机驱动式等等。

3、电磁吸附式直接利用电磁铁吸附抛载块，可实现断电抛载，但是需要持续供电，电磁铁吸力需要随抛载块重量增大而增大，功率也随之增大，使用较重抛载块时能耗较高。

4、熔断式需要利用电阻发热原理将悬挂抛载的金属丝熔断，可靠性较小，尤其无法实现断电抛载。

5、电机驱动式利用电机驱动机械装置实现抛载，可靠性高，但同样是无法实现断电抛载。

技术实现思路

1、克服现有技术的不足，本发明提供了一种水下航行器抛载装置，能够实现可靠性高的水下抛载，在突发故障或断电的情况下也可以实现自动断电抛载，从而减小水下航行器自身重量实现紧急上浮。

2、本发明的技术凯发k8ag旗舰厅真人平台的解决方案是：

3、一种水下航行器抛载装置，包括：抛载执行机构、水密电磁制动器、主安装板、抛载块护罩、压紧簧以及抛载块；

4、抛载执行机构安装在主安装板上方，抛载块护罩安装在主安装板下方；压紧簧安装在抛载块护罩内部，压紧簧上端和主安装板固联，若干抛载块安装于抛载块护罩内部，通过压紧簧压紧，受到抛载执行机构和抛载块护罩的约束处于无法脱落的锁定状态；

5、抛载执行机构使用水密电磁制动器进行制动与解锁，解锁时，使抛载块从抛载块护罩脱落完成抛载。

6、进一步的，所述抛载执行机构包括：

7、左侧板、锁止杆、抛载块拉杆、侧板连接杆、主齿轮、右侧板、副齿轮支撑板、副齿轮、副齿轮轴、缓冲弹簧、自润滑衬套和抛载托盘；

8、主齿轮通过锁止杆安装在左侧板和右侧板之间，锁止杆的凸台上有u形缺口，缺口内嵌入抛载块拉杆上部的圆杆；抛载块拉杆下部穿过缓冲弹簧和自润滑衬套与抛载托盘固联，自润滑衬套固定在主安装板上，抛载块拉杆上部有圆柱形挡块，被锁止杆的u形缺口挡住而无法下落；

9、副齿轮通过副齿轮轴安装在右侧板和副齿轮支撑板之间，副齿轮与主齿轮相互啮合，水密电磁制动器的制动轴穿过左侧板与副齿轮轴通过键槽连接；

10、左侧板和右侧板之间通过侧板连接杆连接。

11、进一步的，与锁止杆连接的主齿轮直径比与水密电磁制动器连接的副齿轮大，二者相互啮合。

12、进一步的，抛载块安装在抛载托盘上，安装的抛载块数量n>块，并组合成一个完整的圆柱形，通过抛载块拉杆将抛载块和抛载托盘一起拉入抛载块护罩内部，通过压紧簧压紧。

13、进一步的，抛载块和抛载托盘的安装配合面为圆锥形。

14、进一步的，所述的水密电磁制动器为通电制动型，在通电状态下，制动轴处于制动状态无法转动，断电后制动轴可自由转动。

15、进一步的，当水下航行器正常工作未发出抛载指令时，水密电磁制动器为通电制动状态，与水密电磁制动器制动轴连接的副齿轮轴、副齿轮与主齿轮均无法转动，安装在主齿轮上的锁止杆也无法转动，抛载块拉杆受到锁止杆的u形缺口的约束无法下落，抛载块被抛载托盘约束在抛载块护罩内无法脱落。

16、进一步的，当水下航行器发出抛载指令或水下航行器意外故障断电后，水密电磁制动器断电失去制动力，副齿轮轴、副齿轮、主齿轮和锁止杆同时失去约束可自由转动，抛载块拉杆失去锁止杆的约束自由向下运动，抛载块在重力和压紧簧的共同作用下带动抛载块拉杆和抛载托盘向下运动，抛载块拉杆上部圆柱挡块接触缓冲弹簧受到缓冲后停止向下运动，而抛载块在惯性作用下从抛载托盘上脱落，从而完成整个抛载动作。

17、进一步的，安装抛载块时，首先将水密电磁制动器断电，然后将四块抛载块安装在抛载托盘上，向上推直至完全推入抛载块护罩内，然后转动锁止杆，使锁止杆的u型缺口卡住抛载块拉杆上部的圆柱挡块，再将水密电磁制动器通电，此时锁止杆无法转动从而阻止抛载块拉杆下落。

18、抛载执行机构安装在主安装板上方，抛载块护罩安装在主安装板下方。压紧簧安装在抛载块护罩内部，上端和主安装板固联。四块抛载块安装在抛载执行机构的抛载托盘上，通过抛载块拉杆将抛载块和抛载托盘一块拉入抛载块护罩内部，通过压紧簧压紧。抛载块和抛载托盘的安装配合面为圆锥形。

19、本发明与现有技术相比的有益效果是：

20、(1)、本发明利用齿轮减速原理，使用较小功率的电磁制动器即可实现重量较大的抛载块的固定和抛离，能量损耗较小，能够在水下航行器上长距离、长时间使用。

21、(3)、本发明装置结构简单，只有电磁制动器需要进行水密封装，其他部件均为金属非承压部件，可靠性大幅度增强，抛载动作简单可靠。

22、(4)、本发明相对现有技术可实现断电抛载，安全性较高，断电情况下能够实现减小水下航行器自身重量紧急上浮。

23、(5)、本发明抛载块外形简单，加工使用成本低。

技术特征：

1.一种水下航行器抛载装置，其特征在于包括：抛载执行机构(101)、水密电磁制动器(102)、主安装板(1)、抛载块护罩(2)、压紧簧(3)以及抛载块(4)；

2.根据权利要求1所述的一种水下航行器抛载装置，其特征在于：所述抛载执行机构(101)包括：

3.根据权利要求2所述的一种水下航行器抛载装置，其特征在于：与锁止杆(6)连接的主齿轮(9)直径比与水密电磁制动器连接的副齿轮(12)大，二者相互啮合。

4.根据权利要求2所述的一种水下航行器抛载装置，其特征在于：抛载块(4)安装在抛载托盘(16)上，安装的抛载块(4)数量n>2块，并组合成一个完整的圆柱形，通过抛载块拉杆(7)将抛载块(4)和抛载托盘(16)一起拉入抛载块护罩(2)内部，通过压紧簧(3)压紧。

5.根据权利要求4所述的一种水下航行器抛载装置，其特征在于：抛载块(4)和抛载托盘(16)的安装配合面为圆锥形。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的一种水下航行器抛载装置，其特征在于：所述的水密电磁制动器(102)为通电制动型，在通电状态下，制动轴处于制动状态无法转动，断电后制动轴可自由转动。

7.根据权利要求6所述的一种水下航行器抛载装置，其特征在于：当水下航行器正常工作未发出抛载指令时，水密电磁制动器(102)为通电制动状态，与水密电磁制动器(102)制动轴连接的副齿轮轴(13)、副齿轮(12)与主齿轮(9)均无法转动，安装在主齿轮(9)上的锁止杆(6)也无法转动，抛载块拉杆(7)受到锁止杆(6)的u形缺口的约束无法下落，抛载块(4)被抛载托盘(16)约束在抛载块护罩(2)内无法脱落。

8.根据权利要求7所述的一种水下航行器抛载装置，其特征在于：当水下航行器发出抛载指令或水下航行器意外故障断电后，水密电磁制动器(102)断电失去制动力，副齿轮轴(13)、副齿轮(12)、主齿轮(9)和锁止杆(6)同时失去约束可自由转动，抛载块拉杆(7)失去锁止杆(6)的约束自由向下运动，抛载块(4)在重力和压紧簧(3)的共同作用下带动抛载块拉杆(7)和抛载托盘(16)向下运动，抛载块拉杆(7)上部圆柱挡块接触缓冲弹簧(14)受到缓冲后停止向下运动，而抛载块(4)在惯性作用下从抛载托盘(16)上脱落，从而完成整个抛载动作。

9.根据权利要求6所述的一种水下航行器抛载装置，其特征在于：安装抛载块(4)时，首先将水密电磁制动器(102)断电，然后将四块抛载块(4)安装在抛载托盘(16)上，向上推直至完全推入抛载块护罩(2)内，然后转动锁止杆(6)，使锁止杆(6)的u型缺口卡住抛载块拉杆(7)上部的圆柱挡块，再将水密电磁制动器(102)通电，此时锁止杆(6)无法转动从而阻止抛载块拉杆(7)下落。

技术总结
本发明公开了一种水下航行器抛载装置，包括抛载执行机构、水密电磁制动器、主安装板、抛载块护罩、压紧簧、抛载块。抛载块安装于抛载块罩内部，受到抛载块拉杆、抛载块托盘和抛载块护罩的约束处于无法脱落的锁定状态。抛载执行机构使用水密电磁制动器对副齿轮轴进行制动与解锁，与副齿轮啮合的主齿轮和锁止杆从而也处于锁定和转动两状态，当锁止杆可转动时，受到抛载块重力影响的抛载块拉杆可向下运动使抛载块从抛载块罩脱落完成抛载。该装置结构简单，安全性高，使用成本低。

技术研发人员：田锋,王奥博,王亭亭,周桐宇,安平
受保护的技术使用者：中国航天空气动力技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8