[实用新型]液压驱动波动鳍仿生水下推进器

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及到仿生水下推动器的设计领域，特指一种液压驱动波动鳍仿生水下推进器。

背景技术

目前，国内外一些科研机构展开关于水下生物，如“尼罗河魔鬼”等鱼的柔性长鳍波动运动的研究，并且研制出模拟该波动运动的试验装置，进行了此类装置的水下推进试验，证实波动运动具有明显的低扰动特性。但这些试验装置存在一些缺陷，如虽为模拟柔性运动，其实很多地方采用了刚性机构，比如相邻两节之间相位固定，基线无法更改形状，驱动能力有限、结构复杂等，很难走出实验室进入实际工程应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、原理简单、可模拟水下生物柔性长鳍的波动运动、并可根据负载情况随时调整控制参数的液压驱动波动鳍仿生水下推进器。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的解决方案为：一种液压驱动波动鳍仿生水下推进器，其特征在于：它包括支架、两个以上单节摆动装置、两根以上鳍条、柔性鳍面以及液压控制单元，所述两个以上单节摆动装置固定于支架上，柔性鳍面铺设于鳍条上，所述单节摆动装置包括摆动缸体、内摆杆以及内摆杆转轴，所述内摆杆装设于摆动缸体内并将摆动缸体内分隔成左油腔和右油腔，内摆杆通过内摆杆转轴与摆动缸体外的鳍条相连，用来与液压控制单元相连的右油孔接头和左油孔接头开设于摆动缸体上，右油孔接头和左油孔接头分别与右油腔和左油腔连通，柔性鳍面铺设于鳍条上。

所述液压控制单元为电磁控制阀、液压源以及液压源伺服电机，液压源通过液压源伺服电机、电磁控制阀以及液压管路与右油孔接头和左油孔接头相连。

所述液压控制单元为旋转式流体分配阀，旋转式流体分配阀包括阀体、旋转式阀芯、驱动电机、封闭端盖和开口端盖，所述封闭端盖和开口端盖分别连接于阀体的两端形成封闭空腔，装设于封闭空腔内的旋转式阀芯一端与驱动电机相连，所述封闭空腔中封闭端盖与旋转式阀芯、阀体之间形成高压油腔，开口端盖与旋转式阀芯、阀体之间形成低压油腔，高压油腔和低压油腔之间不连通；所述阀体的外周侧开设有若干个用来连接执压油腔，高压油腔和低压油腔之间不连通；所述阀体的外周侧开设有若干个用来连接执行部件油路的阀体油孔，旋转式阀芯的外周侧开设有若干个阀芯油孔，阀体油孔通过阀芯油孔与封闭空腔连通。

所述阀体油孔的数目为n，其中n为偶数，每两个位于阀体直径方向上的阀体油孔构成一组。

所述阀芯油孔的数目为n，其中n为偶数，每两个位于旋转式阀芯直径方向上的阀芯油孔构成一组。

所述封闭端盖上开设有与高压油供给设备相连的进油孔，所述进油孔与高压油腔连通，所述开口端盖上开设有与低压油腔连通的出油孔。

所述旋转式阀芯的两个端面上分别开设有弧形槽。

所述旋转式阀芯上相邻阀芯油孔之间开设有浅槽。

与现有技术相比，本实用新型的优点就在于：(1)本实用新型研制了一种可以模拟水下生物柔性长鳍的波动运动的装置，该装置可以为水下航行器提供推进力或操控力矩，该装置结构紧凑、控制简单、具有很强的移植性。(2)本实用新型只需配备一个液压源可以采用工业上较为成熟的伺服电机驱动齿轮泵装置，具有体积小、噪音低、流体压力高等特点。(3)在其它控制参数不变的情况下，通过简单地控制液压控制单元中液压源伺服电机的转速，即可调节液压回路中流体的流速和压力，从而可以改变整个装置负载能力和波动幅度。(4)本实用新型进一步通过控制旋转式流体分配阀中伺服电机的转速，即可调整整个装置波动运动的频率以及每个单节摆动装置中摆杆的摆动幅度。(5)通过合理地布置摆动装置的位置，即可实现基线为曲线的波动运动效果。

附图说明

图1是本实用新型液压驱动柔性波动鳍装置的结构示意图；

图2是本实用新型装置中单节摆动装置结构示意图；

图3是本实用新型中旋转式流体分配阀立体结构示意图；

图4是本实用新型中旋转式流体分配阀的主视剖视示意图；

图5是本实用新型中旋转式流体分配阀的分解结构示意图；

图6是旋转式流体分配阀中旋转式阀芯的结构示意图。

图例说明

1、旋转式流体分配阀  2、伺服电机

3、回油管接头        4、输油软管

5、进油管接头                   6、支撑块

7、鳍条                         8、柔性鳍面

9、单节摆动装置                 10、支架