[发明专利]一种混合驱动水下机器人用可折叠螺旋桨装置

说明书

本发明属于水下机器人领域，具体地说是一种混合驱动水下机器人用可折叠螺旋桨装置，包括艉部导流罩、电机、联轴器、螺旋桨轴、桨毂及桨叶，电机安装在艉部导流罩内，输出端通过联轴器与螺旋桨轴的一端连接、驱动螺旋桨轴旋转，螺旋桨轴的另一端由艉部导流罩穿出、与桨毂相连；桨毂上安装有多根桨叶轴，每根桨叶轴上均转动连接有桨叶，每根桨叶轴上均套设有扭转弹簧，扭转弹簧的两端分别与桨毂及桨叶相连；各桨叶随桨毂由螺旋桨轴带动旋转，通过离心力展开产生推力，展开的、停止旋转的桨叶通过扭转弹簧复位。本发明具有可靠性高、机械结构紧凑、运动方式简单、重量轻、成本低、运输安全、便于装配及维护等优点。

技术领域

本发明属于水下机器人领域，具体地说是一种混合驱动水下机器人用可折叠螺旋桨装置。

背景技术

混合驱动水下机器人是一种将水下滑翔机驱动方式和自主水下机器人驱动方式集成的新型水下机器人。当混合驱动水下机器人以水下滑翔机驱动方式滑翔时，利用航行体上能耗非常低的浮力调节系统和俯仰调节系统，调整系统总的浮力和航行体俯仰姿态提供驱动力，以节约所搭载的能源。当混合驱动水下机器人以自主水下机器人驱动方式推进时，其推进系统中螺旋桨旋转产生的推力作为驱动力，使其能快速精准的航行。目前的混合驱动水下机器人在滑翔状态时，会因为展开的螺旋桨桨叶在水中产生较大的阻力，从而极大地降低了滑翔效率，使混合驱动水下机器人的工作性能大打折扣。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种混合驱动水下机器人用可折叠螺旋桨装置。该可折叠螺旋桨装置用于混合驱动水下机器人在水下滑翔姿态下，实现减小混合驱动水下机器人滑翔阻力并提高滑翔效率的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括艉部导流罩、电机、联轴器、螺旋桨轴、桨毂及桨叶，其中电机安装在艉部导流罩内，输出端通过联轴器与所述螺旋桨轴的一端连接、驱动该螺旋桨轴旋转，所述螺旋桨轴的另一端由艉部导流罩穿出、与所述桨毂相连；所述桨毂上安装有多根桨叶轴，每根桨叶轴上均转动连接有桨叶，每根所述桨叶轴上均套设有扭转弹簧，该扭转弹簧的两端分别与桨毂及桨叶相连；各所述桨叶随桨毂由螺旋桨轴带动旋转，通过离心力展开产生推力，展开的、停止旋转的所述桨叶通过扭转弹簧复位；

其中：每根所述桨叶轴上在桨叶的两侧均套设有扭转弹簧，两侧的所述扭转弹簧旋向相反；所述桨毂上开有凹槽，该凹槽的两端均开口，所述桨叶与位于凹槽中的桨叶轴转动连接，并在随桨毂由螺旋桨轴带动旋转的过程中由所述凹槽上的开口向外展开；所述桨叶轴为两根，以所述桨毂的中心对称设置、且相互平行，所述凹槽上沿桨叶轴的径向开口，两根所述桨叶轴位于凹槽两端开口之间；

所述艉部导流罩上密封连接有螺旋桨动密封体，所述螺旋桨轴由该螺旋桨动密封体穿过，并与所述螺旋桨动密封体动密封；所述螺旋桨动密封体通过O型密封圈与艉部导流罩形成静密封，通过轴用格莱圈与所述螺旋桨轴形成动密封；

所述艉部导流罩内安装有轴承座，所述螺旋桨轴通过轴承与该轴承座转动连接；所述联轴器包括联轴器左半件、联轴器中间件及联轴器右半件，该联轴器左半件的一端与所述电机的输出端相连，另一端通过所述联轴器中间件与联轴器右半件的一端连接，所述联轴器右半件的另一端与螺旋桨轴的一端相连；所述螺旋桨轴的另一端插入桨毂内，该桨毂的一端通过桨毂圆柱销C与螺旋桨轴连接，另一端通过内六角圆柱头螺钉与螺旋桨轴的另一端端部连接。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明采用扭转弹簧折叠螺旋桨叶，避免了桨叶因外力等原因无法折叠的问题，提升了螺旋桨折叠的可靠性。

2.本发明通过简单的机械结构就达到了螺旋桨叶的折叠与展开效果，无需额外的能源控制和复杂的传动机构，有节约能源和空间利用率高的优点，使整体重量轻，成本低。

3.本发明通过折叠螺旋桨叶，使整个机器人运输方面更加安全，减小展开螺旋桨被磕碰的风险。