超深抛载装置及水下航行器的制作方法

1.本实用新型涉及水下航行器领域，尤其涉及一种超深抛载装置。


背景技术：

2.无人无缆水下航行器(uuv)依靠其自动航路规划、自主航行在水下探测领域得到了广泛应用。当遇到较大的海流影响或者海水密度的骤变时，水下航行器由于其自身控制性能的限制，可能会出现超深航行，尤其对于低速航行的航行器，一旦出现超深现象，很难基于操舵实现上浮，这对航行器的结构强度会产生破坏性的影响。对于大型航行器，其内部设置有储水舱室，在超深情况下可以通过排水实现上浮；小型航行器大多采用抛载方式上浮。常见的方式是通过压力传感器检测深度，控制装置给出信号释放抛载，或采用电磁吸附式，或采用爆炸螺栓式，电磁吸附式需要航行器自身长时间提供控制程序和能源，爆炸螺栓存在一定的火工风险，且不利于降噪和安全性。
3.针对以上电磁吸附式及爆炸螺栓式抛载装置的问题，目前还没有一个有效的解决方法。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型提供一种超深抛载装置及水下航行器，通过机械结构的配合完成负载的释放，不需要长时间能源、程序供应，且降低噪音提高安全性，以提高抛载过程的可靠性及隐蔽性。
5.为达到上述目的，本实用新型实施例提供了一种超深抛载装置，包括：基座，所述基座中空，顶部用于与水下航行器连接，底部与盖板连接；所述盖板设于所述基座的中空内腔中，底部与楔块座连接，中部沿轴向开设有通孔；限位座，所述限位座设于所述盖板的通孔中，顶部开口，底部设有楔面，侧壁开设有限位孔，所述限位孔装卡有限位件；电磁铁，所述电磁铁设于所述基座的中空内腔，顶部穿出所述基座与控制组件电连接，底部设有限位凸台，所述限位凸台插入所述限位座的顶部开口，与所述盖板共同装卡所述限位件；负载，所述负载开设有装卡孔，容置有所述楔块座，所述装卡孔中设有装卡凸台，所述装卡凸台外侧套设有弹性件；所述弹性件一端与所述楔块座的底面接触，另一端与所述装卡孔的底面接触；至少两个楔块，每个楔块具有楔面的一端自所述楔块座的侧壁穿入并与所述限位座的底部的楔面配合装卡，另一端装卡入所述负载。
6.进一步可选的，所述电磁铁的顶部设有第一缓冲垫；所述电磁铁的底部设有第二缓冲垫。
7.进一步可选的，楔块设有四个，四个楔块在所述楔块座的周向均匀分布。
8.进一步可选的，所述限位座周向均匀开设有四个装卡孔。
9.进一步可选的，所述限位件为钢球。
10.进一步可选的，所述弹性件为弹簧，所述弹簧被所述楔块座压缩在所述装卡孔中。
11.进一步可选的，每个楔块底部开设有定位凹槽；每个楔块对应有一个定位件，所述
定位件自所述楔块座底部穿入所述定位凹槽中。
12.进一步可选的，所述定位件为沉头螺钉。
13.进一步可选的，所述盖板与所述楔块座通过螺钉连接。
14.另一方面，本实用新型还提供一种水下航行器，包括上述的超深抛载装置。
15.上述技术方案具有如下有益效果：本实用新型实施例利用电磁铁动作以解除限位件在弹性件及负载负浮力作用下实现分离抛载，无需长时间的能源、程序供应，抛载时也不会发出噪音，安全性和隐蔽性都大大增强；该装置通过楔面、限位结构将负载的重力转化为电磁铁限位凸台的表面摩擦力，能够实现作用力的逐级减小；可以根据不同的负载重量要求进行楔面角度设计，实现电磁铁动作功率的不同设计；且结构简单，便于安装、拆卸，使用维护非常简单。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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他的附图。
17.图1是本实用新型实施例提供的超深抛载装置的结构示意图。
18.附图标记：1-基座；2-盖板；3-弹性件；4-楔块；5-电磁铁；6-第二缓冲垫；7-第一缓冲垫；8-电缆；9-限位件；10-限位座；11-负载；12-楔块座。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.为解决现有技术中抛载装置需长时间能源、程序供应，或噪声较大安全性不高的问题，本实用新型实施例提供了一种超深抛载装置，图1是本实用新型实施例提供的超深抛载装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：基座1，基座1中空，顶部用于与水下航行器连接，底部与盖板2连接；盖板2设于基座1的中空内腔中，底部与楔块座12连接，中部沿轴向开设有通孔；限位座10，限位座10设于盖板2的通孔中，顶部开口，底部设有楔面，侧壁开设有限位孔，限位孔装卡有限位件9；电磁铁5，电磁铁5设于基座1的中空内腔，顶部穿出基座1与控制组件电连接，底部设有限位凸台，限位凸台插入限位座10的顶部开口，与盖板2共同装卡限位件9；负载11，负载11开设有装卡孔，容置有楔块座12，装卡孔中设有装卡凸台，装卡凸台外侧套设有弹性件3；弹性件3一端与楔块座12的底面接触，另一端与装卡孔的底面接触；至少两个楔块4，每个楔块4具有楔面的一端自楔块座12的侧壁穿入并与限位座10的底部的楔面配合装卡，另一端装卡入负载11。
21.如图1所示，基座1主体为圆筒型，上下两端边缘都向外侧延伸有折边，顶部的折边开设有多个连接孔，用于与水下航行器连接；底部的折边与盖板2连接。
22.盖板2设于基座1的中空内腔中，中部开设有轴向的通孔，底部向外侧延伸有折边，
折边与楔块座12固定连接。
23.基座1的底部开口，中空内腔中设有电磁铁5。电磁铁5顶部部分突出基座1的顶部，通过电缆8与控制组件连接，底部设有限位凸台，限位凸台插入盖板2中部设置的限位座10顶部开口，限位凸台的外壁与盖板2中部通孔的内壁共同压紧限位座10侧壁的限位件9，通过摩擦力保证电磁铁5不会脱出。
24.限位座10的底部楔面与多个楔块4相配合，完成装卡。楔块座开设有多个径向的装配孔，用于装配楔块。楔块4设于楔块座12中，一端与限位座底部的斜面相配合，另一端装卡入负载11。
25.作为一种可选的实施方式，楔块4与负载11也通过楔面配合固定。
26.楔块座12与负载11的装卡孔通过弹性件3连接。
27.作为一种可选的实施方式，弹性件的两端分别与楔块座的底面及装卡孔的底面相接触；弹性件的两端也可分别与楔块座的底面及装卡孔的底面相连接。
28.当需要抛载分离时，控制组件给出电磁铁5动作信号，电磁铁5动作上移，解除限位件9的限位，在弹性件3推力和抛载作用下，限位件9内移，限位座10上移，楔块4沿径向向内滑动，解除对负载11的限位，从而完成抛载分离。
29.作为一种可选的实施方式，电磁铁5的顶部设有第一缓冲垫7；电磁铁5的底部设有第二缓冲垫。
30.在电磁铁5的两端分别设置一个缓冲垫，以保证在电磁铁5动作时，减少冲击力。
31.值得注意的是，位于电磁铁5底部的第二缓冲垫形状应与盖板的形状相适配，避免阻挡电磁铁5的限位凸台插入限位座中。位于电磁铁5顶部的第一缓冲垫，不能阻挡电磁铁突出基座顶部的部分。
32.作为一种可选的实施方式，楔块4设有四个，四个楔块4在楔块座12的周向均匀分布。
33.为提高固定可靠性，本实施例在楔块座12的周向均匀设置有四个楔块4，四个楔块4共同对负载11进行装卡，同时对限位座10进行装卡。
34.作为一种可选的实施方式，限位座10周向均匀开设有四个装卡孔。
35.为提高对电磁铁5的限位可靠性，本实施例在限位座10周向均匀开设四个装卡孔，每个装卡孔中设有一个限位件9，四个限位件9共同对电磁铁5进行限位。
36.作为一种可选的实施方式，限位件9为钢球。
37.在抛载后，钢球回落入限位座的内部，保证钢球不会脱出装置外部。
38.作为一种可选的实施方式，弹性件3为弹簧，弹簧被楔块座12压缩在装卡孔中。
39.弹性件3优选为弹簧，未抛载时，弹簧处于压缩状态，以便在电磁铁5动作时为楔块座12提供足够的推力。弹簧可根据实际情况选择，以保证推力满足要求。弹簧的具体推力可根据负载重量及限位结构的摩擦力进行综合计算。
40.作为一种可选的实施方式，每个楔块4底部开设有定位凹槽；每个楔块4对应有一个定位件，定位件自楔块座12底部穿入定位凹槽中。
41.为防止楔块4脱出，本实施例在每个楔块4底部开设一个定位凹槽，对应的定位件自楔块座12底部穿入定位凹槽。定位凹槽限制楔块4的运动距离，当楔块运动到定位凹槽的边缘与定位件接触时，被定位件阻挡，如此，在楔块4左右移动时不会脱出楔块座12。
42.作为一种可选的实施方式，定位件为沉头螺钉。
43.作为一种可选的实施方式，盖板2与楔块座12通过螺钉连接。
44.通过螺钉连接的盖板与楔块座可方便拆卸、安装。
45.在安装时，首先将盖板2与楔块座12紧固，再将楔块4装入楔块座12内部；将钢球座安装到盖板2内孔，保证其楔面与楔块4相吻合；再将限位件9安装到钢球座内孔，依次将第二缓冲垫、电磁铁5、第一缓冲垫7安装至盖板2上端，将基体与盖板2紧固；安装沉头螺钉到楔块4，保证其不会滑出楔块座12；安装弹性件3、安装负载11至楔块4另一端的楔面，完成装配。基体顶部端面与水下航行器固定。
46.本实用新型实施例还提供了一种水下航行器，包括上述的超深抛载装置。
47.上述技术方案具有如下有益效果：本实用新型实施例利用电磁铁动作以解除限位件在弹性件及负载负浮力作用下实现分离抛载，无需长时间的能源、程序供应，抛载时也不会发出噪音，安全性和隐蔽性都大大增强；该装置通过楔面、限位结构将负载的重力转化为电磁铁限位凸台的表面摩擦力，能够实现作用力的逐级减小；可以根据不同的负载重量要求进行楔面角度设计，实现电磁铁动作功率的不同设计；且结构简单，便于安装、拆卸，使用维护非常简单。
48.以上实用新型的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上内容仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种超深抛载装置，其特征在于，包括：基座，所述基座中空，顶部用于与水下航行器连接，底部与盖板连接；所述盖板设于所述基座的中空内腔中，底部与楔块座连接，中部沿轴向开设有通孔；限位座，所述限位座设于所述盖板的通孔中，顶部开口，底部设有楔面，侧壁开设有限位孔，所述限位孔装卡有限位件；电磁铁，所述电磁铁设于所述基座的中空内腔，顶部穿出所述基座与控制组件电连接，底部设有限位凸台，所述限位凸台插入所述限位座的顶部开口，与所述盖板共同装卡所述限位件；负载，所述负载开设有装卡孔，容置有所述楔块座，所述装卡孔中设有装卡凸台，所述装卡凸台外侧套设有弹性件；所述弹性件一端与所述楔块座的底面接触，另一端与所述装卡孔的底面接触；至少两个楔块，每个楔块具有楔面的一端自所述楔块座的侧壁穿入并与所述限位座的底部的楔面配合装卡，另一端装卡入所述负载。2.根据权利要求1所述的超深抛载装置，其特征在于：所述电磁铁的顶部设有第一缓冲垫；所述电磁铁的底部设有第二缓冲垫。3.根据权利要求1所述的超深抛载装置，其特征在于：楔块设有四个，四个楔块在所述楔块座的周向均匀分布。4.根据权利要求1所述的超深抛载装置，其特征在于：所述限位座周向均匀开设有四个装卡孔。5.根据权利要求1所述的超深抛载装置，其特征在于：所述限位件为钢球。6.根据权利要求1所述的超深抛载装置，其特征在于：所述弹性件为弹簧，所述弹簧被所述楔块座压缩在所述装卡孔中。7.根据权利要求1所述的超深抛载装置，其特征在于：每个楔块底部开设有定位凹槽；每个楔块对应有一个定位件，所述定位件自所述楔块座底部穿入所述定位凹槽中。8.根据权利要求7所述的超深抛载装置，其特征在于：所述定位件为沉头螺钉。9.根据权利要求1所述的超深抛载装置，其特征在于：所述盖板与所述楔块座通过螺钉连接。10.一种水下航行器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的超深抛载装置。

技术总结
本实用新型实施例公开了一种超深抛载装置，包括：基座，基座中空，顶部用于与水下航行器连接，底部与盖板连接；盖板设于基座的中空内腔中，底部与楔块座连接，中部沿轴向开设有通孔；限位座，限位座设于盖板的通孔中，顶部开口，底部设有楔面，侧壁开设有限位孔，限位孔装卡有限位件；电磁铁，电磁铁设于基座的中空内腔，顶部与控制组件电连接，底部限位凸台插入限位座的顶部开口，与盖板共同装卡限位件；负载，负载开设有装卡孔，容置有楔块座，装卡孔中设有装卡凸台，装卡凸台外侧套设有弹性件；弹性件一端与楔块座的底面接触，另一端与装卡孔的底面接触；楔块一端与限位座的底部的楔面配合装卡，另一端装卡入负载。结构简单，便于安装。装。装。


技术研发人员：吴琪 彭月婷 张继鹏 康宝臣 黄登高 曹向忠 丁高林
受保护的技术使用者：山西汾西重工有限责任公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/6/28