[发明专利]一种多载荷远程自主水下航行器变质心调节装置

说明书

技术领域

本发明属水下航行器领域，具体涉及一种航行器变质心调节装置。

背景技术

自主水下航行器是人类开发和利用海洋的有效工具，是当前世界各国研究的重点，在科学研究、军事、工业等领域的应用越来越广泛，已作为水下运载的主要手段。

水下航行器为完成各项任务，需要携带多个载荷，并对载荷进行多次分离。当载荷段与航行器运载体分离后，由于航行器运载体质心位置的改变，会影响载荷分离后航行器的航行稳定性，为此，必须解决水下航行器载荷分离后航行体质心变化问题。当前航行器质心调节主要采用连杆-砝码装置，该装置通过质心调节杆调节砝码从而实现平衡，其结构较为复杂，所占空间较大，调节精度不高。

发明内容

为了克服现有技术存在的结构复杂、所占空间较大和调节精度不高的不足，本发明提出了一种多载荷远程自主水下航行器变质心调节装置。

本发明包括机架、电池架、电机和传动齿轮；所述的机架由前挡板、后挡板、滚珠丝杠和2根导杆组成；前挡板和后挡板的表面分别固定在2根导杆两端，并且2根导杆对称；滚珠丝杠的一端通过前挡板轴承安装在前挡板的一个表面上，该滚珠丝杠的另一端穿过后挡板并通过后挡板轴承安装在后挡板上；在该滚珠丝杠穿过后挡板的端头上安装有从动齿轮；质量块位于2根导杆和滚珠丝杠之间，并通过套筒安装在2根导杆和滚珠丝杠上；电机通过电机座固定在后挡板的另一个表面上；在所述电机的输出轴上安装有主动齿轮，该主动齿轮与安装在滚珠丝杠端头的从动齿轮相啮合。

所述滚珠丝杠和2根导杆在前挡板和后挡板上的固定点呈正三角形分布。

套筒的外圆表面分布有3组径向凸出的连接耳片；所述3组连接耳片的位置分别与2根导杆和滚珠丝杠的位置相对应，并且其中2组连接耳片分别套装在一根导杆上，并与该导杆之间间隙配合；另1组连接耳片套装在滚珠丝杠的丝杠螺母上，并与该丝杠螺母之间紧密配合。

本发明以电池作为质量块；电池通过位于该电池两侧表面的卡槽卡装在电池架内壁上的导轨上。电池架固定在套筒内；在电池架上壳体中间有导线槽；在电池架上壳体的端头处有连接孔；在电池架的内两侧侧壁的中部，沿电池架的长度方向分别有安装电池模块导轨。

本发明中，航行器质心随着载荷的变化而发生变化。利用控制系统使电机发生转动，从而带动电机输出轴上的主动齿轮的转动，再经过从动齿轮、主动齿轮的传动之后带动滚珠丝杠转动，同时通过滚珠丝杠带动丝杠螺母滑动，从而使与滚珠丝杠固连的套筒沿两根导杆滑动，即使电池组件沿两根导杆滑动，从而实现航行器质心的调节，从根本上解决了航行器的质心调节问题；装置整体外形呈圆柱形，结构紧凑，可作为单独模块直接装载回转体型航行器。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是电池与电池架的结构示意图；其中，图2a是电池与电池架的三维结构示意图；图2b是电池与电池架纵向横截面的示意图；

图3是图1的A向视图。图中：

1.前挡板轴承    2.滚珠丝杠    3.丝杠螺母    4.导线    5.后挡板轴承

6.从动齿轮      7.主动齿轮    8.电机        9.电机座  10.后挡板

11.电池架       12.电池       13.套筒       14.导杆   15.前挡板

具体实施方式

本实施例是一种多载荷远程自主水下航行器变质心调节装置，包括机架、电池架11、电机8和传动齿轮。机架由前挡板15、后挡板10、滚珠丝杠2和2根导杆14组成。2根导杆14的一端分别固定在圆形的前挡板15的一个表面上，所述2根导杆14的另一端分别固定在圆形的后挡板10的一个表面上；2根导杆14在前挡板15和后挡板10上的固定点位于前挡板15和后挡板10圆表面的边缘处，并且2根导杆14对称。滚珠丝杠2的一端通过前挡板轴承1安装在前挡板15的一个表面上，该滚珠丝杠2的另一端穿过后挡板10并通过后挡板轴承5安装在后挡板10上；在该滚珠丝杠2穿过后挡板10的端头上安装有从动齿轮6。所述滚珠丝杠2两端在前挡板15和后挡板10上的固定点均位于前挡板15和后挡板10圆表面的边缘处，并且与2根导杆14的固定点呈正三角形分布。质量块位于由2根导杆14和滚珠丝杠2组成的正三角形之间。