[发明专利]一种滑翔式潜水器用重量调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种滑翔式潜水器，具体地说是滑翔式潜水器的驱动装置。

背景技术

无人潜水器在可广泛用于海底生物资源探查，矿产资源采样，海底地形勘测，沉物打捞，地震地热活动监测，海洋环境监测，海洋工程维护等。

滑翔式潜水器是无人潜水器的一种，是典型的海洋探测平台。它能够在大范围内运动，其运动由浮力与重力差提供，配合重心在横向和纵向的调整以及主翼、尾翼，完成向前航行以及姿态、航向角的调整，它具有低成本、低噪声、长航程等优点，可用于测量大范围内海水的盐度、温度、海流，甚至可以记录海洋生物声音，并且可以实现海洋环境数据的在线传输。

滑翔式潜水器运动的根本动力来自于重力与浮力的差，因此必须有相应的调节机构。现有的公布的专利以及发表的文章中，调节机构一般通过调节潜水器的浮力来实现上浮或下潜。有一个外置油囊，然后利用高压油泵、活塞等方式调节油囊的体积。

发明内容

本发明的目的在于提供能通过调节滑翔式潜水器自身重量达到改变重力与浮力差的一种滑翔式潜水器用重量调节装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种滑翔式潜水器用重量调节装置，其特征是：包括连通管、水密外壳以及安装在水密外壳内的皮囊、步进电机、移动压块、固定压块和丝杠，步进电机连接并驱动丝杠，丝杠与螺母相配合、安装在移动压块里，固定压块位于移动压块的上方并与水密外壳内壁固定，皮囊位于移动压块和固定压块之间，连通管穿过水密外壳并连通皮囊与外界，移动压块和固定压块的外形与皮囊的外形相适应，步进电机驱动丝杠进而驱动移动压块移动，使得移动压块和固定压块共同挤压皮囊或收缩，从而控制皮囊的体积。

本发明还可以包括：

1、在水密外壳外部、连通管穿过水密外壳的位置固定有第一密封单元，第一密封单元包括第一密封法兰，第一密封法兰套装在连通管上，第一密封法兰的端面压在水密外壳上，第一密封法兰与连通管的连接面上安装第一径向密封O型圈，第一密封法兰与水密外壳的连接面上安装第一端面密封O型圈。

2、在水密外壳内部、连通管穿过水密外壳的位置固定有第二密封单元，第二密封单元包括第二密封法兰，第二密封法兰套装在连通管上，第二密封法兰的端面压在水密外壳上，第二密封法兰与连通管的连接面上安装第二径向密封O型圈，第二密封法兰与水密外壳的连接面上安装第二端面密封O型圈。

3、步进电机上固定电位器，电位器的移动端子连接移动压块，移动压块移动时带动电位器的移动端子移动，从而获得移动压块的位置进而获得皮囊的体积。

本发明的优势在于：本发明结构设计紧凑，成本低，可以调节滑翔式潜水器的重力与浮力差，驱动滑翔式潜水器的上浮或下潜，适用于小调节量、小潜深的滑翔式潜水器。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的密封结构示意图；

图3为本发明的系统组成；

图4为本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～4，本发明的组成包括步进电机1、丝杠2、移动压块3、电位器4、固定压块5、皮囊6、连通管7以及水密外壳8。皮囊6通过连通管7与外界相通，可以与环境水体进行交换。步进电机1带动丝杠2转动，通过一个“丝杠-螺母”机构，将步进电机1的转动变为移动压块3的往复运动。移动压块3连接在电位器4上，其移动可以引起电位器4的输出信号发生变化，因此控制系统可以通过采集电位器4的输出信号得知移动压块3的当前位置。固定压块5与移动压块3之间的距离改变，从而通过施加外力强行改变皮囊6的容积，控制皮囊6从外界吸水或向外界排水，从而在不改变潜水器排水量大小的情况下，改变了潜水器的重量。

步进电机1可以达到较高的控制精度，没有累计误差，且能提供较大的扭矩。丝杠2与步进电机1输出轴相连，通过“丝杠-螺母”传动机构，将电机1的转动传递给移动压块3。移动压块3与固定压块5共同挤压皮囊6，控制皮囊6的容积。皮囊6采用弹性的橡胶材料，当压块挤压时，其中的水被压出潜水器机体外。当压块收缩时，由于皮囊6自身的弹性回复力和外界水压，皮囊6中会自动从外界吸水。皮囊6在与连通管7的连接处进行了局部的加强，橡胶的厚度大于其他位置，并通过皮囊6出口处的弹性收缩力与连通管7配合，实现水密以及抵抗水压。