[发明专利]一种用于将艇载观测设备伸至水下的折叠机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种折叠机构，具体地说是一种用于将艇载观测设备伸至水下的折叠机构。

背景技术

水面艇(有人或无人)以其排水量小、机动性强、部署快、作业效率高等特点在对海洋环境观测领域中发挥重要作用，配合水下机器人的应用，采用协同作业的技术使水面艇的应用范围更广，作业范围更宽。

然而水面艇在执行水下观测或与水下机器人通讯等任务时，需要安装水下摄像机、声纳及其它光学、声学传感器。传统的方法是直接将这类设备安装在水面艇底部，这种方法简单、方便，但是由于水面艇吃水较浅，很容易受到水面和波浪噪声的影响，作用距离急剧下降。另一种方法是在水面艇中部开一个安装井，用一个可伸缩式的升降机构实现设备的伸出，在工作环境恶劣时可以将水下观测设备收回到艇体内部，对设备起到保护作用。然而采用伸缩式的升降机构，伸缩杆的微小变形和水中悬浮物的附着很容易造成升降机构运动失效，机构运动可靠性较差，无法适应水中的恶劣环境，甚至无法完成水下观测设备的升降；为了增加机构滑动副导轨的刚度、提高机构运动可靠性，这种类型的机构往往会设计得非常笨重，无疑增加了水面艇的载荷要求；并且这种安装方式对艇体外形也会造成一定程度的破坏。

因此，设计一种可靠性高、结构紧凑、对艇体外形影响小、能够实现艇载声学、光学等观测设备伸到水下一定深度、利于设备正常工作的机构是很必要的。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于将艇载观测设备伸至水下的折叠机构。该折叠机构具有结构紧凑、可靠性高、方便安装、对艇体破坏小等特点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于将艇载观测设备伸至水下的折叠机构，包括一级框架、基座、一级驱动装置、二级框架、二级驱动装置、三级框架、观察设备安装板及支撑架，其中基座和支撑架安装在水面艇甲板上，所述一级框架的一端铰接在基座上，另一端与二级框架的一端铰接，所述二级框架的另一端与三级框架的一端固接，所述三级框架的另一端设有观察设备安装板，所述一级驱动装置铰接在基座上、并驱动端与一级框架上靠近一端的位置铰接，所述二级驱动装置铰接在一级框架上靠近另一端的位置、并驱动端与二级框架铰接，所述支撑架对一级框架、二级框架及三级框架展开或折叠时提供辅助支撑。

所述一级框架的一端设有与一级框架垂直的折弯部，所述折弯部的末端与基座铰接。所述基座上设有一级框架耳座，所述折弯部的末端设有销孔，所述销孔内设有一级框架衬套，一级框架销轴的一端穿过一级框架耳座上的销孔及一级框架衬套、并端部通过开口销固定，所述销孔的一端端部设有一级框架垫片。

所述二级框架为“7”型结构，所述二级驱动装置的驱动端与二级框架的另一端铰接。所述二级框架的两侧边框分别位于一级框架的两侧边框的外侧，所述二级框架的两侧边框分别通过二级框架销轴与一级框架的两侧边框连接，所述二级框架销轴的端部通过开口销固定，所述二级框架与二级框架销轴之间设有二级框架衬套，所述二级框架的端部与二级框架销轴的轴肩之间设有二级框架垫片。所述三级框架上设有加强筋板，三级框架上设有多个减重孔。

所述一级驱动装置为两个平行设置的一级电动推杆，所述二级驱动装置为两个平行设置的二级电动推杆，所述一级框架上靠近一端装有两个一级电动推杆头耳座，用于铰接两个一级电动推杆，两个一级电动推杆与安装在基座上的两个一级电动推杆背耳座铰接，所述一级框架由两个一级电动推杆同步驱动；所述一级框架上靠近另一端安装有两个二级电动推杆背耳座，用于铰接两个二级电动推杆，两个二级电动推杆与安装在二级框架上的二级电动推杆头耳座铰接，并同步驱动二级框架运动。

所述一级电动推杆背耳座、一级电动推杆头耳座、二级电动推杆背耳座及二级电动推杆头耳座均由铝锭机加工而成。所述支撑架上设有橡胶垫，所述基座的中部设有支撑垫。所述一级框架和二级框架采用槽型铝材焊接而成，所述三级框架采用铝板拼焊而成，所述基座由铝板拼焊而成。

本发明具有以下优点及有益效果：

1.本发明所有构件均采用槽型铝材或铝板材焊接和机加工而成，重量轻，对水面艇的载荷能力要求低。

2.本发明可直接安装在水面艇的前甲板上，无需在艇体上开口，对艇体不造成破坏。

3.本发明采用转动副而非滑动副实现艇载声学、光学等观测设备伸到水下一定深度，并且转动副均位于水面艇甲板以上，机构运动可靠性高，对水中恶劣环境适应力强，对构件的微小变形不敏感。