1.本发明涉及水下航行器机械领域,具体涉及一种用于小型水下航行器的推杆式转舵机构。
背景技术:2.随着人类对于海洋的的不断开发,水下航行器逐渐成为军民领域不可替代的一种探索及侦察工具,尤其是小型航行器,因成本低携带方便更是应用广泛。
3.航行器常通过舵机转动舵片造成转首、俯仰力矩,实现定深航行、航向调节等动作,该种方式控制简单,对于功率的要求也较小,但舵机自身体积的限制导致航行器尾段结构不能过小。当小型航行器无法装下舵机时,多数会选择双推差速等方式,这又使航行器为自身操控付出较大的尺寸代价,与小型航行器的设计理念不符。
技术实现要素:4.针对现有技术中的不足,本发明提供一种用于小型水下航行器的推杆式打舵机构,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明提供了如下的技术方案:一种用于小型水下航行器的推杆式转舵机构,所述转舵机构包括电磁铁、推杆、电磁铁固定机构、推杆支撑机构、水平舵片和垂直舵片,电磁铁设置有多个,且多个电磁铁均匀安装在电磁铁固定机构上,推杆支撑机构安装在电磁铁固定机构远离电磁铁的一侧面上,所述推杆的数量与电磁铁的数量一致,且推杆滑动伸缩安装在推杆支撑机构内,每根推杆的一端与相对应的电磁铁的伸缩端相连,推杆的另一端与水平舵片或垂直舵片连接,水平舵片和垂直舵片呈90
°
相互垂直配合设置,通过推杆控制水平舵片或垂直舵片的摆动。
6.优选地,所述电磁铁包括有电磁铁一、电磁铁二、电磁铁三和电磁铁四,4个电磁铁均分布安装在电磁铁固定机构上,所述推杆包括有与上述4个电磁铁一一对应的推杆一、推杆二、推杆三、推杆四,4根推杆滑动伸缩设置在推杆支撑机构内。
7.优选地,所述水平舵片和垂直舵片两端均设置有销轴,且水平舵片和垂直舵片通过多个销轴固定安装在航行器尾段结构上,并绕销轴转动。
8.优选地,任意一个所述销轴上均穿设有润滑垫片。
9.优选地,所述电磁铁一、电磁铁二、电磁铁三和电磁铁四均为水密设备。
10.优选地,所述推杆支撑机构外壁为光滑表面设置,且推杆支撑机构的安装面开设有多个凹槽,所述推杆滑动伸缩在凹槽内。
11.优选地,所述水平舵片和垂直舵片均设置为2片,且两片水平舵片和两片垂直舵片均为同一轴线相连,组合构成的水平舵片与垂直舵片相互呈十字交叉结构设置。
12.优选地,所述水平舵片和垂直舵片均呈旗帜型,且靠近销轴一端的舵片厚度大于远离销轴一端的舵片厚度。
13.总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有
益效果:1、结构简单紧凑,可靠性高,转舵方便,适合于空间局促的小型水下航行器;2、所占空间小,完美利用了航行器尾段结构收缩部分;3、水平舵片和垂直舵片转舵时其结构互不干涉,便于实现转舵。
附图说明
14.图1是本发明一种用于小型水下航行器的推杆式转舵机构的整体结构图;图2是本发明转舵机构转舵机理的说明图。
15.图中标记如下:1-电磁体一;2-电磁体二;3-电磁体三;-电磁体四;5-电磁铁固定结构;6-推杆一;7-推杆二;8-推杆三;9-推杆四;10-推杆支撑件;11-水平舵片;12-垂直舵片;13-销轴一;14-销轴二;15-销轴三;16-销轴四;17-润滑垫片一;18-润滑垫片二;19-润滑垫片三;20-润滑垫片四。
具体实施方式
16.以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式,使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明,但这些实施方案只是阐述,而不是限制本发明的范围。
17.结合附图1-2所示,一种用于小型水下航行器的推杆式转舵机构,所述转舵机构包括电磁铁、推杆、电磁铁固定机构5、推杆支撑机构10、水平舵片11和垂直舵片12,电磁铁设置有多个,且多个电磁铁均匀安装在电磁铁固定机构5上,推杆支撑机构10安装在电磁铁固定机构5远离电磁铁的一侧面上,所述推杆的数量与电磁铁的数量一致,且推杆滑动伸缩安装在推杆支撑机构10内,每根推杆的一端与相对应的电磁铁的伸缩端相连,推杆的另一端与水平舵片11或垂直舵片12连接,水平舵片11和垂直舵片12呈90
°
相互垂直配合设置,通过推杆控制水平舵片11或垂直舵片12的摆动。
18.具体地,所述电磁铁包括有电磁铁一1、电磁铁二2、电磁铁三3和电磁铁四4,4个电磁铁均分布安装在电磁铁固定机构5上,所述推杆包括有与上述4个电磁铁一一对应的推杆一6、推杆二7、推杆三8、推杆四9,4根推杆滑动伸缩设置在推杆支撑机构10内;所述推杆支撑机构10外壁为光滑表面设置,摩檫力小,减小自摩擦带来的阻力影响,且推杆支撑机构10的安装面开设有多个凹槽,所述推杆滑动伸缩在凹槽内。
19.具体地,所述水平舵片11和垂直舵片12两端均设置有销轴,销轴包括有销轴一13、销轴二14、销轴三15、销轴四16,水平舵片11和垂直舵片12通过多个销轴固定安装在航行器尾段结构上,且多个销轴与水平舵片11和垂直舵片12之间为间隙配合,所述水平舵片11绕销轴三15和销轴四16自由旋转,实现水平舵片11的向上向下转动,所述垂直舵片12绕销轴一13和销轴二14自由旋转,实现垂直舵片12的向右向左转动。
20.具体地,任意一个所述销轴上均穿设有润滑垫片,所述销轴一13、销轴二14、销轴三15和销轴四16上分别穿设有润滑垫片一17、润滑垫片二18、润滑垫片三19和润滑垫片四20,通过润滑垫片的设置有利于舵片绕销轴旋转。
21.为了便于防水密封,所述电磁铁一1、电磁铁二2、电磁铁三3和电磁铁四4均为水密
设备,从而不影响内部机构的运行,有效提高装置防水性能。
22.具体地,所述水平舵片11和垂直舵片12均设置为2片,且两片水平舵片11和两片垂直舵片12均为同一轴线相连,组合构成的水平舵片11与垂直舵片12相互呈十字交叉结构设置;所述水平舵片11和垂直舵片12均呈旗帜型,且靠近销轴一端的舵片厚度大于远离销轴一端的舵片厚度。
23.具体地,所述电磁铁为推拉式电磁铁,内部设置有滑动铁芯和线圈,当滑动铁芯由线圈通电磁化后在磁场作用下,电磁铁一1、电磁铁二2、电磁铁三3、电磁铁四4中的滑动铁芯分别推动推杆一6、推杆二7、推杆三8推杆四9,从而控制水平舵片11和垂直舵片12进行转舵,所述水平舵片11和垂直舵片12转舵时其结构互不干涉,并只能产生一个固定舵角,并受尾段机械限位控制,从而更好地适应于空间局促的小型水下航行器。
24.具体地,当转舵机构处于不转舵时,所述电磁铁一1、电磁铁二2、电磁铁三3和电磁铁四4不上电,能够使得水平舵片11和垂直舵片12依靠水流产生的力矩保持中心位置,维持平衡状态。
25.以下描述本发明的工作原理:电磁铁一1上电后吸合,推动推杆一6向前移动,进一步带动垂直舵片12向右转动;同理,电磁铁二2推动推杆二7向前移动,进一步带动垂直舵片12向左转动;电磁铁三3推动推杆三8向前移动,进一步带动水平舵片11向上转动;电磁铁四4推动推杆四9向前移动,进一步带动水平舵片11向下转动。
26.在转动一定角度后,垂直舵片12和水平舵片11均被航行器尾段结构限制,因而固定在一个恒定角度,而此时垂直舵片12与水平舵片11之间结构互不干涉。
27.以上所述仅是本发明优选的实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。