[发明专利]双凸轮结构潜水器舵

说明书

本发明公开了一种双凸轮结构潜水器舵(鳍)，包括舵、齿轮传动装置、机架、以及设于机架上的两组齿轮齿条装置。其中，第一组齿轮齿条结构负责为凸轮的转动提供动能，双凸轮结构控制舵(鳍)的收缩和的转动。本发明通过将齿轮齿条结构与凸轮结构相结合，用一个向前的驱动力来完成对舵(鳍)的收放和摆动角度的控制，将两个工况集成到一起，用一个电机即可控制整个舵(鳍)的运行。该结构能够在保持潜水器最大外形尺寸不变的情况下有效提高潜水器的操纵性，解决了水下安装多个电机成本高、控制难度大、占用空间多的问题。

技术领域

本发明涉及一种用于可调整舵角和控制舵(鳍)的收放的装置，可以实现舵(鳍)的伸出和收缩的动作，具体涉及一种双凸轮结构潜水器舵，可以在潜水器需要转向时时提高设备的机动性。在需要保证潜水器的流线型外形或者控制潜水器的最大外型尺寸时，将舵收起。同时能够通过齿轮齿条装置实现对舵的旋转角度较为精确的控制。

背景技术

目前，船只上舵的应用较广，大多数的舵都为固定舵，固定在船体的尾部或者螺旋桨后部，用于提升船只的操纵性。现在水下潜器也有一些运用的舵，但它们大都固定在潜水器的的某个部位，有的甚至不能转动(如细长体的鱼雷型潜器，舵安装在其尾部，起到保持潜水器稳定运动的作用)，对于一些无舵的潜水器而言，它们大都依靠强劲的推进动力来实现转向，但是这种机体运动不稳定，而且消耗能量比较大，如果能够安装上一个可以伸缩的舵，就能够保证外形不受影响的情况下，在需要机动时起到必要的辅助作用。

发明内容

为了克服现有某些特定潜水器(AUH、AUV)的操纵性差的问题，本发明提供了一种可以收缩的舵(鳍)，它可以实现舵的基本功能(改变舵角)和实现将舵收缩的功能，能够在保持潜水器最大外形尺寸不变的情况下有效提高潜水器的操纵性，并且能够实现仅通过一个齿条的运动控制舵的收缩与舵角的控制。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种双凸轮结构潜水器舵，包括齿轮传动装置、舵(鳍)、机架、以及设于机架上的两组齿轮齿条装置；

所述的齿轮传动装置包括传动齿轮和转舵齿轮；所述的转舵齿轮与舵连接为整体结构；所述的转舵齿轮与传动齿轮啮合时，传动齿轮带动转舵齿轮转动，用于控制舵角；

所述的齿轮传动装置包括传动齿轮和转舵齿轮；所述的转舵齿轮与传动齿轮啮合时，传动齿轮带动转舵齿轮转动，从而控制舵角；

所述的第一组齿轮齿条装置包括双凸轮齿轮、以及用于驱动双凸轮齿轮的第一齿条；所述的双凸轮齿轮包括第一齿轮、以及设于第一齿轮两侧的第一沟槽凸轮和第二沟槽凸轮；所述的第一齿轮用于将第一齿条的横向力转换成第一沟槽凸轮和第二沟槽凸轮的驱动力；第一沟槽凸轮驱动第一沟槽凸轮从动件横向移动；第一沟槽凸轮从动件与转舵齿轮和舵形成的整体结构相连，带动其进行伸缩运动；第二沟槽凸轮驱动第二沟槽凸轮从动件纵向移动；

所述的第二组齿轮齿条装置包括第二齿轮、用于驱动第二齿轮的第二齿条；所述的第二齿轮与传动齿轮同轴相连；所述的第二沟槽凸轮从动件与第二齿条相结合，所述的第二沟槽凸轮驱动第二齿轮转动，从而带动传动齿轮转动。

上述技术方案中，优选的，所述的第一齿轮的侧面布置有两个沟槽凸轮的沟槽，所述的第一齿轮由一根齿轮轴固定在机架上。

优选的，所述的机架上第一沟槽凸轮侧设有用于与第一沟槽凸轮从动件相连的连接杆，所述的第一沟槽凸轮从动件与连接杆以转动副的方式连接，使得第一沟槽凸轮从动件能够控制舵的收缩运动而不影响其旋转功能。

第一沟槽凸轮控制舵完全伸出后，实现传动齿轮和转舵齿轮的啮合，然后第二沟槽凸轮驱动舵的转动。在转动动作完毕后，不需要舵时将舵的角度“归零”，由第一沟槽凸轮将舵收回。

本发明的有益效果是：