一种水下航行器多载荷投放的动力系统

1.本发明涉及水下航行器技术领域，尤其涉及一种水下航行器多载荷投放的动力系统。


背景技术：

2.随着现代科学技术的不断发展，水下航行器以其隐蔽性强、潜伏时间长、适用性广等诸多优点正逐渐被广泛应用于军用和民工领域。通常，大部分水下航行器需要携带工作负载(如勘探设备、侦察设备以及用于作战的武器等)完成特定海域水下载荷布放任务，其工作效率较高，且这样的任务很难依靠人工完成。因此，开展针对水下航行器多载荷布放过程的航行器总布置设计研究，以期实现载荷高效投放的研究具有重要意义。
3.通常，为了实现更好地完成指定区域的布放任务，一个水下航行器上将携带多个投递载荷，现有投放方式主要是将载荷固定于指定位置，当航行器到达指定投放区域后，将载荷从存储位置处投出，即载荷的存放位置就是载荷最终待投放位置，这种投放方式一定程度上限制了水下航行器可携带载荷的数量，故通过在航行器内部设置多载荷投放动力系统，完成载荷在航行器舱内的转运，使之存放位置到达既定的投放区域进而完成投放作业，可大大提高水下航行器的投放效率。因此，需要一种水下航行器多载荷投放的动力系统。
4.现有技术中，一些方案提供的适用于水下航行体的内藏式载荷搭载舱，舱室包括载荷舱室、箍筋机构、释放机构等，舱内并未设置用于改变载荷位置的动力装置，因此，该航行器主要携带两枚载荷，并布置于舱内的左右两侧，待到达投放区域后通过释放机构完成释放。该方案并未在航行器内部设置用于改变载荷投放位置的动力系统。另外，对于安装有动力系统的装置，其释放对象往往是体积较小的物体，对动力系统在舱内的布置要求较小，而对于大体积、大质量的投放载荷而言，此类装置不再适用。
5.因此，本领域的技术人员致力于提供一种水下航行器多载荷投放的动力系统，最大程度地利用航行器内部的储存空间，尽可能多地携带载荷。


技术实现要素：

6.有鉴于现有技术上的缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够尽可能多地携带载荷的水下航行器多载荷投放的动力系统。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种水下航行器多载荷投放的动力系统，包括：
8.电机，其具有输出端；
9.变速装置，其具有输入端和输出端，所述变速装置的输入端与所述电机的输出端连接，所述变速装置输入端至输出端的转速改变；
10.主旋转轴，其与所述变速装置的输出端连接，所述变速装置的输出端驱动所述主旋转轴转动；
11.悬挂装置，其套设在所述主旋转轴上，被配置为悬挂待投放的载荷。
12.优选地，所述主旋转轴上套设有紧固法兰，所述悬挂装置通过所述紧固法兰限位。
13.进一步地，所述悬挂装置沿周向设有至少2个卡件，所述载荷设在卡件之间，所述卡件上开有通孔。
14.进一步地，所述悬挂装置的数量至少为2个，所述悬挂装置沿所述主旋转轴的轴向分布。
15.进一步地，所述主旋转轴上设有首端轴承和尾端轴承，所述首端轴承连接所述变速装置的输出端，所述尾端轴承连接所述航行器的横舱壁。
16.优选地，所述主旋转轴为空心六边形结构。
17.进一步地，还包括舱门曲柄，所述舱门曲柄的一端套设在所述主旋转轴上，所述舱门曲柄能够相对于所述主旋转轴转动。
18.进一步地，所述舱门曲柄的另一端设有锁舌和锁槽，所述锁舌能够相对所述曲柄舱门滑动。
19.优选地，所述变速装置为多齿轮变速机构。
20.优选地，所述电机通过支架固设在所述航行器的舱体上，所述支架为笼形。
21.本发明至少具有如下有益技术效果：
22.本发明提供的水下航行器多载荷投放的动力系统，通过悬挂装置携带载荷，悬挂装置随主旋转轴转动，实现载荷在舱内的绕轴旋转，以调整载荷在航行器舱内的位置，解决了需投放载荷在航行器舱内从储存位置到待投放位置的转运问题，从而最大程度地利用航行器内部的储存空间，尽可能多地携带载荷。
23.以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
24.图1是本发明实施例的水下航行器多载荷投放的动力系统结构示意图；
25.图2是本发明实施例的首端轴承结构示意图；
26.图3是本发明实施例的变速装置结构示意图；
27.图4是本发明实施例的电机结构示意图；
28.图5是本发明实施例的舱门曲柄结构示意图。
29.图中，1-主旋转轴，2-尾端轴承，3-首端轴承，4-电机，5-变速装置，6-紧固法兰，7-悬挂装置，8-横舱壁，9-载荷，10-舱门曲柄，11-轴承法兰，12-滚珠轴承，13-传动轴，14-紧固螺钉孔，15-变速器法兰，16-变速器传动轴，17-支架，18-电机法兰，19-电机输出端，20-套筒，21-锁舌，22-锁槽。
具体实施方式
30.以下介绍本发明的优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
31.在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
32.本发明提供了一种水下航行器多载荷投放的动力系统，实现水下航行器的多载荷携带与投放。
33.如图1所示，本实施例的水下航行器多载荷投放的动力系统，包括电机4、变速装置5、主旋转轴1、悬挂装置7、舱门曲柄10。电机4安装在航行器的首部，电机4的输出端与变速装置5的输入端连接，主旋转轴1与变速装置5的输出端连接，电机4输出的转动经变速装置5调控后，传动至主旋转轴1，驱动主旋转轴1转动。悬挂装置7套设在主旋转轴1上，随主旋转轴1一同转动；悬挂装置7上携带有载荷9，通过悬挂装置7的转动实现载荷9在舱内的转运。主旋转轴1上还套设有舱门曲柄10，舱门曲柄10用于控制航行器舱门的启闭。
34.为了实现主旋转轴1的转动，在主旋转轴1上分别套设有尾端轴承2和首端轴承3，首端轴承3连接变速装置5的输出端，尾端轴承2与航行器横舱壁8连接。主旋转轴1通过首端轴承3和尾端轴承2固定在航行器横截面中心位置，在电机4的驱动下，在垂直于航行器横剖面内进行转动。本实施例中，主旋转轴1为空心六边形结构，轴内可布设航行器电气设备所需的线缆。
35.悬挂装置7沿周向设有若干个卡件，形成类似于螺旋桨的结构，本实施例中，卡件的数量为3个，载荷9即卡在相邻的两个卡件之间。悬挂装置7的数量为多个，沿着主旋转轴1的轴向分布。为了实现悬挂装置7的定位，在主旋转轴1上还设有紧固法兰6，悬挂装置7通过紧固法兰6限位，以保证悬挂装置7在主旋转轴1轴向的位置。如图1所示，在悬挂装置7的卡件上开有通孔，用于减重和透水，方便内部流体的联通。
36.如图2所示，在主旋转轴1的首端轴承3处，具体设有滚珠轴承12和轴承法兰11，传动轴13从滚珠轴承12内穿过。在轴承法兰11上开有紧固螺钉孔14，用于轴承法兰11的紧固。
37.如图3所示，变速装置5通过变速器法兰15与舱体固定连接。变速装置5的内部为多齿轮变速机构，可将电机4输出的转速降低并增加转矩，从而保护电机4。变速装置5可根据实际配置的电机4的参数进行齿轮设计；变速装置5的变速器传动轴16带动传动轴13转动。
38.如图4所示，电机4通过电机法兰18与舱体固定连接，电机4根据投放的需求进行控制。电机4的外部设有支架17，电机4通过支架17固定在航行器首部；支架17呈矩形笼状，对电机4起到保护作用，并且能够减少电机4的振动。电机输出端19与变速装置5连接，用于将电机的动力输出。本实施例中，电机4具备防水及深水耐压性能，能够适应水下航行器的工作环境。
39.如图5所示，舱门曲柄10具有l型的曲柄，其一端为套筒20，通过套筒20使舱门曲柄10安装在主旋转轴1上；套筒20内设置轴承，使舱门曲柄10能够与主旋转轴1发生相对转动。舱门曲柄10的另一端设有锁槽22，锁槽22内设有与舱门连接的锁舌21，当航行器到达载荷投放区域时，舱门曲柄10转动，锁舌21与锁槽22发生相对移动，锁舌21运动到锁槽22的槽口时，锁舌21与锁槽22分离，舱门与锁舌21一同释放，进而完成下一步的载荷投放动作。
40.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到。

技术特征：
1.一种水下航行器多载荷投放的动力系统，其特征在于，包括：电机，其具有输出端；变速装置，其具有输入端和输出端，所述变速装置的输入端与所述电机的输出端连接，所述变速装置输入端至输出端的转速改变；主旋转轴，其与所述变速装置的输出端连接，所述变速装置的输出端驱动所述主旋转轴转动；悬挂装置，其套设在所述主旋转轴上，被配置为悬挂待投放的载荷。2.如权利要求1所述的水下航行器多载荷投放的动力系统，其特征在于，所述主旋转轴上套设有紧固法兰，所述悬挂装置通过所述紧固法兰限位。3.如权利要求1所述的水下航行器多载荷投放的动力系统，其特征在于，所述悬挂装置沿周向设有至少2个卡件，所述载荷设在卡件之间，所述卡件上开有通孔。4.如权利要求3所述的水下航行器多载荷投放的动力系统，其特征在于，所述悬挂装置的数量至少为2个，所述悬挂装置沿所述主旋转轴的轴向分布。5.如权利要求1所述的水下航行器多载荷投放的动力系统，其特征在于，所述主旋转轴上设有首端轴承和尾端轴承，所述首端轴承连接所述变速装置的输出端，所述尾端轴承连接所述航行器的横舱壁。6.如权利要求1所述的水下航行器多载荷投放的动力系统，其特征在于，所述主旋转轴为空心六边形结构。7.如权利要求1所述的水下航行器多载荷投放的动力系统，其特征在于，还包括舱门曲柄，所述舱门曲柄的一端套设在所述主旋转轴上，所述舱门曲柄能够相对于所述主旋转轴转动。8.如权利要求7所述的水下航行器多载荷投放的动力系统，其特征在于，所述舱门曲柄的另一端设有锁舌和锁槽，所述锁舌能够相对所述曲柄舱门滑动。9.如权利要求1所述的水下航行器多载荷投放的动力系统，其特征在于，所述变速装置为多齿轮变速机构。10.如权利要求1所述的水下航行器多载荷投放的动力系统，其特征在于，所述电机通过支架固设在所述航行器的舱体上，所述支架为笼形。

技术总结
本发明公开了一种水下航行器多载荷投放的动力系统，包括：电机，其具有输出端；变速装置，其具有输入端和输出端，所述变速装置的输入端与所述电机的输出端连接，所述变速装置输入端至输出端的转速改变；主旋转轴，其与所述变速装置的输出端连接，所述变速装置的输出端驱动所述主旋转轴转动；悬挂装置，其套设在所述主旋转轴上，被配置为悬挂待投放的载荷。本发明的动力系统能够最大程度地利用航行器内部的储存空间，尽可能多地携带载荷。尽可能多地携带载荷。尽可能多地携带载荷。


技术研发人员：温斌荣 张航 田新亮 陈兴 吴夏 刘磊 彭涛
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/6/7