[发明专利]一种海洋无人航行器风帆推进装置及收展机构

权利要求书

1.一种海洋无人航行器风帆推进装置及收展机构，其特征在于，由联动收展机构(1)、转角调节机构(2)、风帆(3)、压载龙骨四部分组成，用于调节风帆(3)转帆角并实现风帆(3)与压载龙骨在展开、收拢两种状态间的切换；

所述联动收展机构(1)包括框架(8)、第一侧支撑板(6a)、第二侧支撑板(6b)、机构底座(15)、支撑杆(5)、转台基座(10)、液压缸(26)、升降模块(11)、直线导轨、导轨支柱(24)、导轨滑块、龙骨连杆(13)、限位块、龙骨铰链、龙骨连接件(18)、转台铰链和转台连杆(20)；

所述框架(8)、第一侧支撑板(6a)、第二侧支撑板(6b)、机构底座(15)和支撑杆(5)相互紧固连接组成联动收展机构(1)的安装基座；所述框架(8)安装于机构底座(15)的一侧，第一侧支撑板(6a)和第二侧支撑板(6b)相对称的安装于机构底座(15)的上，支撑杆(5)固定于第一侧支撑板(6a)、第二侧支撑板(6b)之间；

所述升降模块(11)、直线导轨、导轨支柱(24)、导轨滑块和液压缸(26)构成联动收展机构(1)的驱动单元，所述导轨支柱(24)、液压缸(26)垂直固定于机构底座(15)的安装平面上且相互平行；所述导轨支柱(24)的两侧平行安装有所述直线导轨，所述直线导轨与所述导轨滑块的一端滑动连接，导轨滑块的另一端固接于升降模块(11)的内壁，所述升降模块(11)的顶部与液压缸(26)推杆的末端通过杆端连接件(22)连接，升降模块(11)能够在液压缸(26)的带动下沿直线导轨进行往复直线运动；

所述龙骨连杆(13)、龙骨铰链、龙骨连接件(18)和限位块组成联动收展机构(1)的龙骨收展单元，所述第一侧支撑板(6a)和第二侧支撑板(6b)的两端与所述龙骨铰链的一端连接，龙骨铰链的另一端与所述龙骨连接件(18)连接，所述龙骨连杆(13)的两端分别与升降模块(11)和龙骨连接件(18)连接，所述龙骨连杆(13)的两端安装有关节轴承，所述关节轴承能够绕升降模块(11)和龙骨连接件(18)上安装的悬臂销轴转动；所述限位块安装于龙骨铰链下方，用于限制龙骨铰链的开启角度；

所述转台基座(10)、转台铰链和转台连杆(20)组成联动收展机构(1)的风帆收展单元；所述框架(8)的顶部与所述转台铰链的一端连接，转台铰链的另一端与转台基座(10)固定连接；所述转台连杆(20)的两端分别与转台基座(10)和绕升降模块(11)连接，所述转台连杆(20)的两端安装关节轴承，关节轴承能够绕转台基座(10)和绕升降模块(11)上安装的悬臂销轴转动；

所述转角调节机构(2)包括主回转轴(33)、轴承座(32)、弹性联轴器(30)、转台输出轴(29)、转台、磁性联轴器、电机组件和电机密封舱；所述电机密封舱和转台均固定于所述转台基座(10)上，所述电机组件安装于电机密封舱内，转台上安装有所述转台输出轴(29)，转台输出轴(29)通过所述弹性联轴器(30)与轴承座(32)连接，所述轴承座(32)与所述主回转轴(33)连接，主回转轴(33)上端与风帆(3)紧固连接；所述电机组件产生的输入转矩传递至转台，转台用于完成输入转矩的转换，并将输出转矩传递至风帆(3)以调控风帆(3)的转帆角；

所述压载龙骨由相互对称的第一压载龙骨(4a)和第二压载龙骨(4b)构成；所述第一压载龙骨(4a)和第二压载龙骨(4b)均与龙骨连接件(18)紧固连接。

2.根据权利要求1所述一种海洋无人航行器风帆推进装置及收展机构，其特征在于，所述风帆(3)的横截面为月牙形，风帆(3)的宽度与航行器船体宽度相等；在展开状态下，风帆(3)立于航行器上部，将风能转化为推动航行器前进的驱动力；在收拢状态下，风帆(3)收回至航行器中后部并与航行器表面平行，以缩小航行器受风面积，削减风力对航行器的扰动。

3.根据权利要求1所述一种海洋无人航行器风帆推进装置及收展机构，其特征在于，升降模块(11)、转台铰链、转台连杆(20)、转台基座(10)构成曲柄滑块机构，升降模块(11)作为驱动滑块带动转台基座(10)绕转台铰链的铰链轴90°角旋转。