一种可偏转的水下无人航行器推进装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115817772A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211391812.4(22)申请日2022.11.08(71)申请人宜昌测试技术研究所地址443003湖北省宜昌市西陵区胜利三路58号(72)发明人李雨田周金波邱黄林高晟馨吴曾鹏(74)专利代理机构北京艾纬铂知识产权代理有限公司16101专利代理师梁倩(51)Int.Cl.B63G8/16(2006.01)B63H5/125(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种可偏转的水下无人航行器推进装置(57)摘要本发明公开了一种可偏转的水下无人航行器推进装置，包括：矢量推进段和推进器；所述矢量推进段采用外环套内环的结构形式，包括：上下偏转环、上下偏转驱动机构、左右偏转环、左右偏转驱动机构及固定框架；所述上下偏转环销接在固定框架上，左右偏转环销接在上下偏转环上，所述推进器固定在左右偏转环上，用于产生推进力操控水下无人航行器运动；上下偏转驱动机构与上下偏转环连接，用于控制上下偏转环转动，进而驱动推进器上下偏转；左右偏转驱动机构与左右偏转环连接，用于控制左右偏转环转动，进而驱动推进器左右偏转；本发明能够减轻重量、简化执行装置、降低能耗成本并提高运行效率，最终提高水下无人航行器的操纵性能。CN115817772ACN115817772A权利要求书1/1页1.一种可偏转的水下无人航行器推进装置，其特征在于，包括：矢量推进段和推进器；所述矢量推进段采用外环套内环的结构形式，包括：上下偏转环、上下偏转驱动机构、左右偏转环、左右偏转驱动机构及固定框架；所述上下偏转环销接在固定框架上，左右偏转环销接在上下偏转环上，所述推进器固定在左右偏转环上，用于产生推进力操控水下无人航行器运动；上下偏转驱动机构与上下偏转环连接，用于控制上下偏转环转动，进而驱动推进器上下偏转；左右偏转驱动机构与左右偏转环连接，用于控制左右偏转环转动，进而驱动推进器左右偏转。2.如权利要求1所述的一种可偏转的水下无人航行器推进装置，其特征在于，所述上下偏转环通过上下旋转轴安装在固定框架上，且上下偏转环可在上下偏转驱动机构的驱动下绕上下旋转轴的轴线偏转；左右偏转环通过左右旋转轴安装在上下偏转环上，且左右偏转环在左右偏转驱动机构的驱动下绕左右旋转轴的轴线偏转；左右旋转轴的轴线与上下旋转轴的轴线垂直；且上下偏转环与上下旋转轴、左右偏转环与左右旋转轴均是过盈配合。3.如权利要求1或2所述的一种可偏转的水下无人航行器推进装置，其特征在于，所述上下偏转驱动机构和左右偏转驱动机构结构相同，均包括：耐压结构壳、直线步进电机及伸缩拉杆；所述直线步进电机安装在耐压结构壳内，对直线步进电机密封，伸缩拉杆的一端伸入到耐压结构壳内，并通过连接件与直线步进电机的输出轴同轴相连，另一端伸出于耐压结构壳，且伸缩拉杆与耐压结构壳的接触处设有动密封。4.如权利要求3所述的一种可偏转的水下无人航行器推进装置，其特征在于，所述上下偏转驱动机构和左右偏转驱动机构均位于固定框架内；左右偏转驱动机构的伸缩拉杆末端与左右偏转环固连，当左右偏转驱动机构的伸缩拉杆发生伸缩运动时，驱动左右偏转环与推进器的整体绕左右旋转轴的轴线进行左右偏转；上下偏转驱动机构的伸缩拉杆与上下偏转环连接，当上下偏转驱动机构的伸缩拉杆发生伸缩运动时，驱动上下偏转环、左右偏转驱动机构、左右偏转环和推进器的整体绕上下旋转轴的轴线进行上下偏转。5.如权利要求1或2所述的一种可偏转的水下无人航行器推进装置，其特征在于，所述固定框架外侧面固定有外壳蒙皮。2CN115817772A说明书1/4页一种可偏转的水下无人航行器推进装置技术领域[0001]本发明属于水下无人航行器矢量推进技术领域，具体涉及一种可偏转的水下无人航行器推进装置。背景技术[0002]在水下无人航行器系统组成中，推进系统是水下无人航行器实现快速性和操纵性的核心部件。随着水下无人航行器应用领域的不断拓展，推进系统研究的重点是使电动机具有更高的转化动能效率，同时要求整个推进装置噪声更低、体积更小，具有高的机动性和强操纵性。[0003]矢量推进是一种使运载平台产生方向矢量可变推进力的技术，推进方向的改变通过矢量偏转执行装置或机构来实现。矢量推进技术已经开始应用于航空、航天领域，但在水下无人航行器上的应用并不常见。当前采用矢量推进技术的水下航行器主要以锥齿轮、万向球等作为传动部件，液压系统或伺服电机作为驱动部件；整体结构冗余，重量大、传动部件易磨损、维护困难等特性限制了矢量推进技术在小型或特殊水下无人航行器中的可靠性能，提高了制造和维护成本，降低了运行效率。[0004]通过减轻重量和简化执行装置，降低能耗成本并提高运行效率已经成为领域内的共识。