一种附鳍展开装置的制作方法

1.本发明涉及水下航行器技术领域，尤其涉及一种附鳍展开装置。


背景技术：

2.对于水下航行器，低速航行稳定性控制困难是一个较突出的问题，通常采用增大水平鳍板面积的手段进行改善。在实际应用中，水下航行器需要通过舰船或布放平台等布放装置以水下布放、水面布放或空投布放的方式布放至目标区域。采用水下布放、水面布放或空投布放的方式布放的水下航行器，由于受布放装置管内径的限制，水平鳍板的鳍板面积增加受限，从而进一步限制了水下航行器在的应用范围。
3.为了解决水平鳍板面积增加受限的问题，现有技术通过将增加部分的鳍板收纳于水平鳍板内并通过控制进行展开。现有技术主要采用电动滑轨伸缩和电动转轴折叠的方式对增加部分的鳍板进行收纳和展开，在实际应用中，以上两种方式存在以下不足：1.由于采用电动组件，结构复杂，尤其需要增加复杂的密封设计，降低了布防空间的有效利用率，鳍板面积增加不多；2.增加了航行器整体系统的控制负担和难度，附鳍展开的响应存在延迟；3.电动组件存在不可避免的故障率，降低了航行器的可靠性。
4.因此，如何提供一种更加高效和可靠的鳍板面积增加装置，成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，为了克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种附鳍展开装置。
6.本发明提供一种附鳍展开装置，包括附鳍、折叠模块和水平鳍板，水平鳍板的上部设置容纳槽，水平鳍板的底部与壳体外侧面固定连接，折叠模块固定安装在水平鳍板的尾端，附鳍的一端同轴心装配在折叠模块内，其中，折叠模块包括附鳍安装座、转轴、第一旋转座、衬套盖、第二旋转座、端盖以及弹性组件，当附鳍沿折叠模块向水平鳍板旋转时，能够折叠收纳于水平鳍板的容纳槽中，弹性组件在附鳍向水平鳍板旋转时同步旋转而储能并能够使附鳍沿折叠模块远离水平鳍板从容纳槽中旋出展开。
7.根据本发明示例性实施例，本发明的附鳍展开装置，附鳍安装座的内部设置旋转槽，所述旋转槽贯通附鳍安装座的一侧端与顶端，旋转槽的一侧由内向外依次同轴心设置第一装配腔和衬套盖装配腔，旋转槽的另一侧由内向外依次同轴心设置第二装配腔和端盖装配腔，多个第一紧固孔圆周均匀分布在端盖装配腔的内端面上，附鳍安装座的底端以及与旋转槽开口端同侧的侧端设置贯通的l型固定装配槽，多个第二紧固孔对称设置在固定装配槽的两侧。
8.根据本发明示例性实施例，本发明的附鳍展开装置，第一旋转座同轴心装配在第一装配腔内，第二旋转座同轴心装配在第二装配腔内，衬套盖同轴心装配在衬套盖装配腔内，端盖固定装配在端盖装配腔内，转轴同轴心装配在第一装配腔和第二装配腔内，转轴的大端与第一旋转座的底部固定连接，转轴的小端与端盖旋转连接，转轴的大端上设置多个
第七紧固孔，弹性组件同轴心设置在第一旋转座、第二旋转座与转轴的圆周间隙内，弹性组件的一端与第一旋转座固定连接，弹性组件的另一端与第二旋转座固定连接。
9.根据本发明示例性实施例，本发明的附鳍展开装置，弹性组件为扭簧，扭簧的一端设置第一扭臂，扭簧的另一端设置第二扭臂。在实际应用中，弹性组件还可以采用其他具有旋转扭矩储能的部件替换。
10.根据本发明示例性实施例，本发明的附鳍展开装置，第一旋转座由旋转座侧壁以及分别分布在旋转座侧壁两端并与旋转座侧壁一体连接的衬套轴与附鳍定位支撑突起组成，多个第一卡槽圆周均匀分布在旋转座侧壁和附鳍定位支撑突起上，所述第一卡槽与第一扭臂相匹配，多个第三紧固孔圆周均匀分布在旋转座侧壁的外端面上，多个第四紧固孔设置在衬套轴上，所述第四紧固孔与转轴的大端上设置的第七紧固孔相匹配。
11.根据本发明示例性实施例，本发明的附鳍展开装置，附鳍的一端设置旋转通孔，所述旋转通孔与附鳍定位支撑突起相匹配，多个第二卡槽和第五紧固孔相间隔地圆周均匀分布在旋转通孔的外侧，所述第五紧固孔与第三紧固孔相匹配，所述第二卡槽与第一卡槽相匹配。
12.根据本发明示例性实施例，本发明的附鳍展开装置，附鳍通过旋转通孔套设在附鳍定位支撑突起的外侧，并通过装配在第五紧固孔与第三紧固孔的紧固件与第一旋转座固定连接。
13.根据本发明示例性实施例，本发明的附鳍展开装置，第二旋转座的一端圆周均匀设置多个第三卡槽，第二旋转座的另一端圆周均匀设置多个第四卡槽，所述第三卡槽与第二扭臂相匹配。
14.根据本发明示例性实施例，本发明的附鳍展开装置，第二旋转座的外侧面设置外螺纹，附鳍安装座的第二装配腔内侧面设置内螺纹，第二旋转座与第二装配腔通过螺纹固定装配。
15.根据本发明示例性实施例，本发明的附鳍展开装置，端盖的内端面设置圆形转轴定位突起，圆形转轴定位突起内侧同轴心设置转轴定位孔，端盖的内端面边缘部位圆周均匀分布多个第六紧固孔，多个端盖固定突起圆周分布在第六紧固孔与圆形转轴定位突起之间的内端面上，所述端盖固定突起与第四卡槽相匹配，所述第六紧固孔与第一紧固孔相匹配。
16.本发明的附鳍展开装置，通过综合结构设计，具有以下有益效果：
17.1.通过纯机械结构的弹性组件存储能量和释放能量的方式实现附鳍的折叠收纳和展开，无需电动组件，简化装置的结构，降低故障率，显著提高装置的结构紧凑度及运行可靠性。
18.2.由于避免了电动控制参与，显著提高了附鳍展开的响应速度，避免了航行器在低速航行时稳定性控制困难的不足，减轻了航行器控制系统的控制压力和难度。
19.3.通过简化装置结构，可以为附鳍本身提供更大的布放空间，从而提高航行器装载附鳍的尺寸，显著提高鳍板面积增大率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.图1为本发明示例性实施例附鳍展开装置的结构示意图。
22.图2为本发明示例性实施例附鳍展开装置的局部结构爆炸图。
23.图3为本发明示例性实施例附鳍展开装置中附鳍安装座的局部剖切结构示意图。
24.图4为本发明示例性实施例附鳍展开装置的局部结构装配剖切图。
25.图5为本发明示例性实施例附鳍展开装置中第一旋转座的结构示意图。
26.图6为本发明示例性实施例附鳍展开装置中端盖的结构示意图。
27.图7为本发明示例性实施例附鳍展开装置折叠状态的局部结构示意图。
28.图8为本发明示例性实施例附鳍展开装置展开状态的局部结构示意图。
29.图9为本发明示例性实施例附鳍展开装置(装配在前端)的结构示意图。
30.图中，a-附鳍，b-折叠模块，c-壳体，d-水平鳍板，d1-容纳槽，b1-附鳍安装座，b2-转轴，b3-第一旋转座，b4-衬套盖，b5-第二旋转座，b6-端盖，b7-扭簧，b11-旋转槽，b12-第一装配腔，b13-第二装配腔，b14-衬套盖装配腔，b15-端盖装配腔，b16-第一紧固孔，b17-固定装配槽，b18-第二紧固孔，b21-小端，b22-大端，b23-第七紧固孔，b71-第一扭臂，b72-第二扭臂，b31-旋转座侧壁，b32-衬套轴，b33-附鳍定位支撑突起，b34-第一卡槽，b35-第三紧固孔，b36-第四紧固孔，a1-旋转通孔，a2-第二卡槽，a3-第五紧固孔，b51-第四卡槽，b52-第三卡槽，b61-圆形转轴定位突起，b62-转轴定位孔，b63-第六紧固孔，b64-端盖固定突起。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
32.需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
33.需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
34.如图1所示，本实施例提供一种附鳍展开装置，包括附鳍a、折叠模块b和水平鳍板d，水平鳍板d的上部设置容纳槽d1，水平鳍板d的底部与壳体c外侧面固定连接，折叠模块b固定安装在水平鳍板d的尾端，附鳍a的一端同轴心装配在折叠模块b内。
35.具体的，如图2所示，折叠模块b包括附鳍安装座b1、转轴b2、第一旋转座b3、衬套盖b4、第二旋转座b5、端盖b6以及弹性组件。
36.如图3和图2所示，本实施例附鳍展开装置中，附鳍安装座b1的内部设置旋转槽b11，所述旋转槽b11贯通附鳍安装座b1的一侧端与顶端，旋转槽b11的一侧由内向外依次同轴心设置第一装配腔b12和衬套盖装配腔b14，旋转槽b11的另一侧由内向外依次同轴心设
置第二装配腔b13和端盖装配腔b15，多个第一紧固孔b16圆周均匀分布在端盖装配腔b15的内端面上，附鳍安装座b1的底端以及与旋转槽b11开口端同侧的侧端设置贯通的l型固定装配槽b17，多个第二紧固孔b18对称设置在固定装配槽b17的两侧。水平鳍板d的尾端装配在固定装配槽b17内，紧固件装配在第二紧固孔b18中对固定装配槽b17内的水平鳍板d进行固定。
37.如图4、图3和图2所示，本实施例附鳍展开装置中，第一旋转座b3同轴心装配在第一装配腔b12内，第二旋转座b5同轴心装配在第二装配腔b13内，衬套盖b4同轴心装配在衬套盖装配腔b14内，端盖b6固定装配在端盖装配腔b15内，转轴b2同轴心装配在第一装配腔b12和第二装配腔b13内，转轴b2的大端b22与第一旋转座b3的底部固定连接，转轴b2的小端b21与端盖b6旋转连接，在实际应用中，转轴b2的大端b22上设置多个第七紧固孔b23。弹性组件同轴心设置在第一旋转座b3、第二旋转座b5与转轴b2的圆周间隙内，弹性组件的一端与第一旋转座b3固定连接，弹性组件的另一端与第二旋转座b5固定连接。
38.在实际应用中，如图2和图4所示，弹性组件为扭簧b7，扭簧b7的一端设置第一扭臂b71，扭簧b7的另一端设置第二扭臂b72。为了进一步提高扭簧b7的储能效率，第一扭臂b71、第二扭臂b72的延长线均过扭簧b7的轴心。
39.如图2、图4和图5所示，本实施例附鳍展开装置中，第一旋转座b3由旋转座侧壁b31以及分别分布在旋转座侧壁b31两侧并与旋转座侧壁b31一体连接的衬套轴b32与附鳍定位支撑突起b33组成，多个第一卡槽b34圆周均匀分布在旋转座侧壁b31和附鳍定位支撑突起b33上，所述第一卡槽b34与第一扭臂b71相匹配，实现扭簧b7一端与第一旋转座b3的固定卡合连接。多个第三紧固孔b35圆周均匀分布在旋转座侧壁b31的外端面上，多个第四紧固孔b36设置在衬套轴b32上，所述第四紧固孔b36与转轴b2的大端b22上设置的第七紧固孔b23相匹配，通过装配在第四紧固孔b36与第七紧固孔b23的紧固件实现转轴b2与第一旋转座b3的固定连接。衬套盖b4的外侧面与衬套盖装配腔b14相匹配，衬套盖b4的内侧面与第一旋转座b3的衬套轴b32相匹配，用于减少第一旋转座b3旋转时的阻尼。
40.如图2和图5所示，本实施例附鳍展开装置中，附鳍a的一端设置旋转通孔a1，所述旋转通孔a1与附鳍定位支撑突起b33相匹配，多个第二卡槽a2和第五紧固孔a3相间隔地圆周均匀分布在旋转通孔a1的外侧，所述第五紧固孔a3与第三紧固孔b35相匹配，所述第二卡槽a2与第一卡槽b34相匹配。附鳍a通过旋转通孔a1套设在附鳍定位支撑突起b33的外侧，并通过装配在第五紧固孔a3与第三紧固孔b35的紧固件与第一旋转座b3固定连接。
41.如图2所示，本实施例附鳍展开装置中，第二旋转座b5的一端圆周均匀设置多个第三卡槽b52，第二旋转座b5的另一端圆周均匀设置多个第四卡槽b51，所述第三卡槽b52与第二扭臂b72相匹配，实现扭簧b7的一端与第二旋转座b5的固定卡合连接，使扭簧b7能够随第二旋转座b5同步旋转进行储能。实际应用中，第二旋转座b5的外侧面设置外螺纹，附鳍安装座b1的第二装配腔b13内侧面设置内螺纹，第二旋转座b5与第二装配腔b13通过螺纹固定装配。
42.如图6和图2所示，本实施例附鳍展开装置中，端盖b6的内端面设置圆形转轴定位突起b61，圆形转轴定位突起b61内侧同轴心设置转轴定位孔b62，端盖b6的内端面边缘部位圆周均匀分布多个第六紧固孔b63，多个端盖固定突起b64圆周分布在第六紧固孔b63与圆形转轴定位突起b61之间的内端面上，所述端盖固定突起b64与第四卡槽b51相匹配，实现端
盖b6与第二旋转座b5的同步旋转。所述第六紧固孔b63与第一紧固孔b16相匹配，通过装配在第六紧固孔b63与第一紧固孔b16的紧固件实现端盖b6与附鳍安装座b1中端盖装配腔b15的固定连接。
43.本发明示例性实施例的附鳍展开装置的应用原理如下：
44.如图1所示，两个水平鳍板d对称固定安装在壳体c(航行器)的外侧面，水平鳍板d的中心对称面、容纳槽d1的中心对称面以及附鳍安装座b1的旋转槽b11的中心对称面与壳体c的中心对称面重合。
45.在本实施例装置的初始状态，附鳍a处于展开状态，通过旋转端盖b6并带动第一旋转座b3以及扭簧b7同步旋转，实现扭簧b7的预先储能。
46.在将带有本实施例附鳍展开装置的壳体(航行器)装入布放装置管过程中，当附鳍a沿折叠模块b向水平鳍板d旋转时，能够折叠收纳于水平鳍板d的容纳槽d1中，附鳍a在旋转过程中依次带动第一旋转座b3、转轴b2以及扭簧b7同步旋转，实现扭簧b7的进一步储能。图7为本发明示例性实施例附鳍展开装置折叠状态的结构示意图。
47.在带有本实施例附鳍展开装置的的壳体c从布放装置管驶出后，由于解除了布放装置管内壁的约束，扭簧b7储存的能量开始释放，在扭簧b7扭矩的作用下，依次带动第一旋转座b3、转轴b2以及附鳍a远离水平鳍板d旋转，从水平鳍板d的容纳槽d1中旋出展开，从而实现增大水平鳍板d鳍板面积的目的。图8为本发明示例性实施例附鳍展开装置展开状态的结构示意图。
48.如图1所示，本实施例附鳍展开装置中的附鳍a通过折叠模块b固定安装在水平鳍板d的尾端时，扭簧b7为左旋扭簧，当正视于图1时，附鳍a由展开状态至折叠状态的旋转方向为逆时针方向。
49.在实际应用中，附鳍a还可以通过折叠模块b固定安装在水平鳍板d的前端，相对应地，如图9所示，当附鳍a通过折叠模块b固定安装在水平鳍板d的前端时，扭簧b7为右旋扭簧，当正视于图9时，附鳍a由展开状态至折叠状态的旋转方向为顺时针方向。
50.本实施例的附鳍展开装置，通过纯机械结构的弹性组件存储能量和释放能量的方式实现附鳍的折叠收纳和展开，无需电动组件，简化装置的结构，降低故障率，显著提高装置的结构紧凑度及运行可靠性。由于避免了电动控制参与，显著提高附鳍展开的响应速度，避免了航行器在低速航行时稳定性控制困难的不足，减轻了航行器控制系统的控制压力和难度。通过简化装置结构，可以为附鳍本身提供更大的布放空间，从而提高航行器装载附鳍的尺寸，显著提高鳍板面积增大率。
51.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种附鳍展开装置，其特征在于，所述装置包括附鳍、折叠模块和水平鳍板，水平鳍板的上部设置容纳槽，水平鳍板的底部与壳体外侧面固定连接，折叠模块固定安装在水平鳍板的尾端，附鳍的一端同轴心装配在折叠模块内，其中，折叠模块包括附鳍安装座、转轴、第一旋转座、衬套盖、第二旋转座、端盖以及弹性组件，当附鳍沿折叠模块向水平鳍板旋转时，能够折叠收纳于水平鳍板的容纳槽中，弹性组件在附鳍向水平鳍板旋转时同步旋转而储能并能够使附鳍沿折叠模块远离水平鳍板从容纳槽中旋出展开。2.根据权利要求1所述的附鳍展开装置，其特征在于，附鳍安装座的内部设置旋转槽，所述旋转槽贯通附鳍安装座的一侧端与顶端，旋转槽的一侧由内向外依次同轴心设置第一装配腔和衬套盖装配腔，旋转槽的另一侧由内向外依次同轴心设置第二装配腔和端盖装配腔，多个第一紧固孔圆周均匀分布在端盖装配腔的内端面上，附鳍安装座的底端以及与旋转槽开口端同侧的侧端设置贯通的l型固定装配槽，多个第二紧固孔对称设置在固定装配槽的两侧。3.根据权利要求2所述的附鳍展开装置，其特征在于，第一旋转座同轴心装配在第一装配腔内，第二旋转座同轴心装配在第二装配腔内，衬套盖同轴心装配在衬套盖装配腔内，端盖固定装配在端盖装配腔内，转轴同轴心装配在第一装配腔和第二装配腔内，转轴的大端与第一旋转座的底部固定连接，转轴的小端与端盖旋转连接，转轴的大端上设置多个第七紧固孔，弹性组件同轴心设置在第一旋转座、第二旋转座与转轴的圆周间隙内，弹性组件的一端与第一旋转座固定连接，弹性组件的另一端与第二旋转座固定连接。4.根据权利要求1所述的附鳍展开装置，其特征在于，弹性组件为扭簧，扭簧的一端设置第一扭臂，扭簧的另一端设置第二扭臂。5.根据权利要求4所述的附鳍展开装置，其特征在于，第一旋转座由旋转座侧壁以及分别分布在旋转座侧壁两端并与旋转座侧壁一体连接的衬套轴与附鳍定位支撑突起组成，多个第一卡槽圆周均匀分布在旋转座侧壁和附鳍定位支撑突起上，所述第一卡槽与第一扭臂相匹配，多个第三紧固孔圆周均匀分布在旋转座侧壁的外端面上，多个第四紧固孔设置在衬套轴上，所述第四紧固孔与转轴的大端上设置的第七紧固孔相匹配。6.根据权利要求5所述的附鳍展开装置，其特征在于，附鳍的一端设置旋转通孔，所述旋转通孔与附鳍定位支撑突起相匹配，多个第二卡槽和第五紧固孔相间隔地圆周均匀分布在旋转通孔的外侧，所述第五紧固孔与第三紧固孔相匹配，所述第二卡槽与第一卡槽相匹配。7.根据权利要求6所述的附鳍展开装置，其特征在于，附鳍通过旋转通孔套设在附鳍定位支撑突起的外侧，并通过装配在第五紧固孔与第三紧固孔的紧固件与第一旋转座固定连接。8.根据权利要求7所述的附鳍展开装置，其特征在于，第二旋转座的一端圆周均匀设置多个第三卡槽，第二旋转座的另一端圆周均匀设置多个第四卡槽，所述第三卡槽与第二扭臂相匹配。9.根据权利要求8所述的附鳍展开装置，其特征在于，第二旋转座的外侧面设置外螺纹，附鳍安装座的第二装配腔内侧面设置内螺纹，第二旋转座与第二装配腔通过螺纹固定装配。10.根据权利要求9所述的附鳍展开装置，其特征在于，端盖的内端面设置圆形转轴定
位突起，圆形转轴定位突起内侧同轴心设置转轴定位孔，端盖的内端面边缘部位圆周均匀分布多个第六紧固孔，多个端盖固定突起圆周分布在第六紧固孔与圆形转轴定位突起之间的内端面上，所述端盖固定突起与第四卡槽相匹配，所述第六紧固孔与第一紧固孔相匹配。

技术总结
本发明涉及水下航行器技术领域，提供一种附鳍展开装置，包括附鳍、折叠模块和水平鳍板，水平鳍板的上部设置容纳槽，水平鳍板的底部与壳体外侧面固定连接，折叠模块固定安装在水平鳍板的尾端，附鳍的一端同轴心装配在折叠模块内，折叠模块包括附鳍安装座、转轴、第一旋转座、衬套盖、第二旋转座、端盖以及弹性组件，当附鳍沿折叠模块向水平鳍板旋转时，能够折叠收纳于水平鳍板的容纳槽中，弹性组件在附鳍向水平鳍板旋转时同步旋转而储能并能够使附鳍沿折叠模块远离水平鳍板从容纳槽中旋出展开。本发明可以简化装置的结构，降低故障率，显著装置的结构紧凑度及运行可靠性，减轻航行器控制系统的控制压力和难度，显著提高鳍板面积增大率。率。率。


技术研发人员：蒋绍博 丁海旭 蒋作 王小军 谢亚丽
受保护的技术使用者：昆明海威机电技术研究所（有限公司）
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/6/28