一种UUV水下载荷挂载电动释放装置的制作方法

一种uuv水下载荷挂载电动释放装置
技术领域
1.本实用新型涉及水下无人航行器(uuv，unmanned underwater vehicle)载荷的挂载与释放技术领域，具体涉及一种uuv水下载荷挂载电动释放装置。


背景技术：

2.我国是海洋大国，水下无人航行器(uuv)作为一种海上力量倍增器，有着广泛而重要的军事用途，在未来海战中有不可替代的作用。随着uuv及相关技术的发展，uuv已经被用于执行扫雷、侦察、情报搜集及海洋探测等任务，在未来海战中还可能作为水下武器平台、后勤支持平台等装备使用，因而具有重要意义。
3.一般情况下，对于小型、中型uuv，挂载装置是其不可缺失的装置之一，由于体积影响，对于挂载装置的体积及效率有很大的限制。较强的环境适应性、较高的可靠性和良好的控制精度是uuv对挂载装置的要求。传统上的挂载装置采用液压传动，其缺点是体积大、控制复杂，或有累积误差，很难满足中小型uuv需求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种uuv水下载荷挂载电动释放装置，其体积小、效率高、功耗低的优点恰好可满足中小型uuv的挂载需求，提高了载荷挂载的灵活性、整体环境适应性、可靠性和操作的简洁性。
5.本实用新型的技术方案为：一种uuv水下载荷挂载电动释放装置，包括：水密连接器、密封罩、直线电机、电机安装架、释放轴和钢球；
6.所述释放轴一端固定在直线电机的输出轴上，另一端安装在电机安装架的内孔中，且释放轴和电机安装架之间动密封；密封罩套装在直线电机之外，并固定在电机安装架的法兰盘上，电机安装架与密封罩之间进行端面密封；其中，电机安装架一端为法兰盘，另一端为同轴设计的安装轴；密封罩采用水密连接器密封；
7.所述电机安装架的安装轴外圆周面上沿周向分布有两个以上钢球安装槽，钢球安装于该钢球安装槽中；同时，外部的载荷上设有钢球对接槽，用于与钢球配合而将安装轴自锁，实现载荷的挂载。
8.优选地，所述释放轴的外表面上设有两道环形凹槽，用于安装o型圈，以对释放轴和电机安装架之间进行动密封。
9.优选地，所述释放轴的端部采用锥形设计。
10.优选地，采用四个所述钢球沿电机安装架安装轴的周向均匀分布。
11.优选地，所述直线电机输出轴的自锁力不小于500n、推力不小于120n。
12.有益效果：
13.1、本实用新型适用于uuv模块化搭载设计，可将该装置整体集成到uuv平台上，构成功能独立的任务段，实现uuv载荷的挂放装载；相比于液压传动释放的释放装置，具有体积小、效率高、功耗低等优点，可较好的满足中小型uuv的挂载需求，有利于提高载荷挂载的
灵活性、整体环境适应性、可靠性和操作的简洁性，并且可以满足水下300米水密耐压要求。
14.2、本实用新型通过两道o型圈对释放轴和电机安装架之间进行动密封，有利于提高整个装置的密封性能和稳定、可靠性能。
15.3、本实用新型的释放轴采用锥形设计，有利于推进释放轴，可实现钢球在钢球对接槽中的顺利滑出、滑入，完成可靠自锁。
附图说明
16.图1为本实用新型装置的爆炸图。
17.图2为本实用新型装置的主视图。
18.图3为图2的a-a剖视图。
19.其中，1-水密连接器，2-密封罩，3-直线电机，4-电机安装架，5-释放轴，6-钢球对接槽，7-钢球。
具体实施方式
20.下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
21.实施例1：
22.本实施例提供了一种uuv水下载荷挂载电动释放装置，其体积小、效率高、功耗低的优点恰好可满足中小型uuv的挂载需求，提高了载荷挂载的灵活性、整体环境适应性、可靠性和操作的简洁性。
23.如图1-3所示，该装置包括：水密连接器1、密封罩2、直线电机3、电机安装架4、释放轴5和钢球7；
24.释放轴5一端通过内螺纹固定安装在直线电机3的输出轴上，另一端安装在电机安装架4的内孔中，释放轴5的外表面上设有两道环形凹槽，用于安装o型圈，以便于对释放轴5和电机安装架4之间的对接面进行动密封；密封罩2套装在直线电机3之外，并通过螺栓固定在电机安装架4的法兰盘上(有利于保证整个装置的密封性与可靠性)，电机安装架4通过o型圈与密封罩2之间进行端面密封；其中，电机安装架4一端为法兰盘，另一端为同轴设计的安装轴；
25.电机安装架4的安装轴的外圆周面上沿周向分布有两个以上钢球安装槽，钢球7通过润滑脂安装于该钢球安装槽中；同时，外部的载荷部件(或简称载荷)上设有钢球对接槽6，当驱动直线电机3时，其输出轴传动释放轴5，释放轴5可缓慢将钢球7推入钢球对接槽6中而将电机安装架4的安装轴自锁(间接实现了直线电机3输出轴的自锁)，实现载荷的挂载。
26.本实施例中，释放轴5的端部采用锥形设计，以便于其推动电机安装架4从而将钢球7推入钢球对接槽6中。
27.本实施例中，密封罩2采用水密连接器1密封，满足300m水密性要求。
28.本实施例中，采用四个钢球7沿电机安装架4安装轴的周向均匀分布，在保证足够的挂载能力的同时，有利于保持电机安装架4安装轴的稳定性和可靠性，同时，也有利于间接保持释放轴5和直线电机3输出轴的稳定性和可靠性。
29.该装置的工作原理为：
30.该装置采用直线电机3步进式驱动释放轴5传动的形式，推动电机安装架4向载荷
部件所在方向移动，从而将其上的钢球7推入载荷部件的钢球对接槽6中实现载荷的挂载，直线电机3的选型充分考虑输出轴的自锁能力和推动力(本实施例中，输出轴的自锁力不小于500n、推力不小于120n)，充分保障足够的搭载能力；设计上以直线电机3的输出轴作为主要的承力结构，同时设计上实现钢球7在钢球对接槽6中的自锁，钢球7设计承压载重可满足350n；整个密封罩2采用外承压密封设计，内部安装漏水报警检测电路、通信及供电接口，漏水报警检测电路用于检测内部漏水，通信及供电接口通过水密电缆与外部控制单元连接，便于控制该装置的装载与释放。
31.另外，该装置的功能实现可根据不同的载荷，设计不同的装载工装，利用钢球对接槽6实现载荷的挂载，可安装浮力调节载荷、水下电视、水下照明设备、水下探测设备等。
32.实施例2：
33.在实施例1的基础上，该装置还可以采用在电机安装架4的外圆周上加环形密封，将整个电机安装架4以上的密封体(密封罩2和水密连接器1组成的整体)装入舱内，实现内外装配，有利于通用化设计，满足多用途使用。
34.实施例3：
35.在实施例1或2的基础上，钢球7采用的材料保证压载总重可达到350n，压应力达到2mpa。
36.综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非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，所作的任何修改、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uuv水下载荷挂载电动释放装置，其特征在于，包括：水密连接器(1)、密封罩(2)、直线电机(3)、电机安装架(4)、释放轴(5)和钢球(7)；所述释放轴(5)一端固定在直线电机(3)的输出轴上，另一端安装在电机安装架(4)的内孔中，且释放轴(5)和电机安装架(4)之间动密封；密封罩(2)套装在直线电机(3)之外，并固定在电机安装架(4)的法兰盘上，电机安装架(4)与密封罩(2)之间进行端面密封；其中，电机安装架(4)一端为法兰盘，另一端为同轴设计的安装轴；密封罩(2)采用水密连接器(1)密封；所述电机安装架(4)的安装轴外圆周面上沿周向分布有两个以上钢球安装槽，钢球(7)安装于该钢球安装槽中；同时，外部的载荷上设有钢球对接槽(6)，用于与钢球(7)配合而将安装轴自锁，实现载荷的挂载。2.如权利要求1所述的uuv水下载荷挂载电动释放装置，其特征在于，所述释放轴(5)的外表面上设有两道环形凹槽，用于安装o型圈，以对释放轴(5)和电机安装架(4)之间进行动密封。3.如权利要求1所述的uuv水下载荷挂载电动释放装置，其特征在于，所述释放轴(5)的端部采用锥形设计。4.如权利要求1所述的uuv水下载荷挂载电动释放装置，其特征在于，采用四个所述钢球(7)沿电机安装架(4)安装轴的周向均匀分布。5.如权利要求1-4中任意一项所述的uuv水下载荷挂载电动释放装置，其特征在于，所述直线电机(3)输出轴的自锁力不小于500n、推力不小于120n。

技术总结
本实用新型公开了一种UUV水下载荷挂载电动释放装置，包括：水密连接器、密封罩、直线电机、电机安装架、释放轴和钢球；所述释放轴一端固定在直线电机的输出轴上，另一端安装在电机安装架的内孔中，且释放轴和电机安装架之间动密封；密封罩套装在直线电机之外，并固定在电机安装架的法兰盘上，电机安装架与密封罩之间进行端面密封；其中，电机安装架一端为法兰盘，另一端为同轴设计的安装轴；密封罩采用水密连接器密封；所述电机安装架的安装轴外圆周面上沿周向分布有两个以上钢球安装槽，钢球安装于该钢球安装槽中；同时，外部的载荷上设有钢球对接槽，用于与钢球配合而将安装轴自锁，实现载荷的挂载。载荷的挂载。载荷的挂载。


技术研发人员：朱泽珲 汪向前 李坤 李速 王永冬
受保护的技术使用者：宜昌测试技术研究所
技术研发日：2022.11.25
技术公布日：2023/6/7