[发明专利]一种轻质舵板系统

说明书

本发明涉及水下机器人技术领域，特别涉及一种轻质舵板系统。包括舵板蒙皮、舵板骨架板、主推进器、主动补偿器、舵板连接轴及舵板迎流曲面，其中舵板骨架板的两侧对称设有筋板结构，舵板骨架板的艏部设有舵板迎流曲面，舵板骨架板的艉部设有主推进器和主动补偿器，主动补偿器与主推进器连接，用于对主推进器进行主动补偿，筋板结构的外侧设有舵板蒙皮，舵板骨架板的侧面设有舵板连接轴。本发明具有应用范围广，耐高压、高低温、耐腐蚀，设计重心可调，可靠性高并增加主动补偿功能。

技术领域

本发明涉及水下机器人技术领域，特别涉及一种轻质舵板系统。

背景技术

传统舵板为玻璃钢舵板，应用于4500mm及以上潜水器中，在大深度高压力下玻璃钢易发生蠕变，基于现有玻璃钢制作工艺，玻璃钢舵板中会残留气泡，到达一定压力会发生材料压溃，造成整体零件损坏。另一种新型浮力材骨架舵板，其缺点在于重心浮心位置固定，深海工况下，若浮力材发生断裂脱落，会影响水下机器人浮力状态，最严重后果会导致水下机器人浮力状态不足，从而无法上浮最后丢失。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种轻质舵板系统，该系统质量轻，在高压下不会发生变形，整体可靠性高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种轻质舵板系统，包括舵板蒙皮、舵板骨架板、主推进器、主动补偿器、舵板连接轴及舵板迎流曲面，其中舵板骨架板的两侧对称设有筋板结构，所述舵板骨架板的艏部设有舵板迎流曲面，所述舵板骨架板的艉部设有主推进器和主动补偿器，所述主动补偿器与所述主推进器连接，用于对所述主推进器进行主动补偿，所述筋板结构的外侧设有舵板蒙皮，所述舵板骨架板的侧面设有舵板连接轴。

所述舵板骨架板的艏部设有用于平衡所述主推进器重量的重心调整块。

所述筋板结构包括舵板轮廓筋板、径向筋板及轴向筋板，其中舵板轮廓筋板沿所述舵板骨架板的边缘设置，所述舵板骨架板的前侧设有多个间隔设置且与所述舵板连接轴平行的轴向筋板，所述舵板骨架板的后侧设有多个间隔设置且与所述舵板连接轴垂直的径向筋板。

所述径向筋板及轴向筋板上均设有排水孔。

各所述轴向筋板上均设有多个重心调整块。

多个所述轴向筋板之间设有径向加强梁。

所述舵板蒙皮、舵板骨架板及筋板结构均采用金属材质。

所述舵板蒙皮、舵板骨架板及筋板结构均采用铝合金材质。

所述主动补偿器包括补偿器固定片、补偿器移动片、弹性元件、主动补偿器安装架及油囊，其中补偿器固定片和补偿器移动片通过主动补偿器安装架安装在舵板骨架板上、且所述补偿器移动片可沿靠近或远离所述补偿器固定片方向移动，所述油囊设置于所述补偿器固定片和补偿器移动片之间，所述油囊上设有油囊入口和油囊出口，所述油囊入口与所述主推进器的主推电机连接，所述油囊出口通过油管与控制舱相连接，所述补偿器固定片和补偿器移动片之间通过弹性元件连接。

所述弹性元件为拉簧，所述补偿器固定片和补偿器移动片的两侧通过四个拉簧连接。

本发明的优点及有益效果是：本发明采用铝合金框架外加蒙皮形式，在减轻舵板质量、保证舵板外轮廓曲面的前提下，提高舵板整体强度，增加舵板整体可靠性。

本发明的水下机器人主推电机安装在舵板上时，由于电机重量相对舵板较大，并且位于舵板艉部，因此整体重心靠近电机位置，从而产生了舵板阻力转矩，为减小阻力转矩，需要减小力臂和质量，在舵板前部增加重心调整块来进行重心位置的调整，来减小阻力力矩。

本发明的舵板内部增加主动补偿器，对主推电机进行主动补偿，减小主推电机漏水概率，提高主推电机的可靠性。