深海推进器的全回转装置

1.本发明涉及深海推进器技术，尤其涉及深海推进器的全回转装置。


背景技术：

2.船舶推进器，指船舶推进装置中的能量转换器。它将发动机产生的动力转变为船舶航行所需的推力，以克服船舶航行时遭遇的水的阻力，实现船舶的推进。最常见的船舶推进器是螺旋桨，此外还有明轮、喷水推进器、喷气推进器、导管推进器和平旋推进器等。广义上讲，推进器也包括依靠人力或风力驱动船舶前进的篙、桨、橹、纤和帆等。
3.目前一些深海探测器所使用的深海推进器一般都是固定安装在深海探测器的船身。由于这些推进器自身都是固定不可调节的，这样在需要对深海探测器的航行姿态进行调整时，通常所采用的做法就是在深海探测器的不同部位安装多个推进器，并分别朝向不同的方向，以便于深海探测器的转向。但是在船体安装多个推进器的方式不仅安装繁琐，而且集成化程度低，也影响深海探测器的水动力性能。并且，现有的深海探测器上所安装的推进器一般都是固定的安装方式，不方便灵活的拆装及模块化使用，尤其是在船体多个位置安装多个推进器的深海探测器，更不方便后续的拆装。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的目的是提供深海推进器的全回转装置，解决了现有深海探测器的推进器在具体使用时都是固定的安装设置，集成化程度低且不方便灵活调节转向的问题。
5.技术方案：本发明的深海推进器的全回转装置，包括安装部，与安装部固定连接的水平轴向转动部，以及与水平轴向转动部连接的竖直轴向转动部；
6.安装部，固定安装于深海探测器的船身；
7.水平轴向转动部，包括第一连接部、第二连接部、中置套筒、套筒座、连接板、伺服电机、第一齿轮和第二齿轮，中置套筒外侧壁通过第一连接部与安装部固定连接，中置套筒的左右两端均转动套装有套筒座，两侧套筒座互相远离的一端均通过第二连接部与竖直轴向转动部从垂直连接，两侧套筒座外侧壁上均固定连接有连接板，两侧的连接板互相靠近一侧面均固定安装有伺服电机，两侧的伺服电机互相靠近一侧的输出端均与第一齿轮固定套装，中置套筒的外侧面固定套装有第二齿轮，且第一齿轮与第二齿轮啮合连接；通过伺服电机的带动，从而带动第一齿轮转动，在第一齿轮与第二齿轮的相互作用下，连接板、套筒座以中置套筒为轴心进行圆周运动，同时，第二连接部和竖直轴向转动部也随套筒座进行圆周运动，从而实现了竖直轴向转动部水平轴向近似360
°
旋转；
8.竖直轴向转动部两端分别连接有推进器，推进器以竖直轴向转动部为转轴进行圆周运动，从而实现了推进器绕竖直轴向360
°
旋转。
9.优选的，第一连接部包括连接块和连接框，连接框的一端固定连接在安装部上，另一端通过两个连接块分别与中置套筒左右两端的套筒座外侧壁固定连接。
10.优选的，第二连接部包括安装座和水平翼，两侧的套筒座互相远离的一端均固定安装有安装座，两侧的安装座上均固定连接有水平翼，两侧的水平翼8互相远离一端均固定连接有竖直轴向转动部。
11.优选的，竖直轴向转动部包括安装柱、旋转座和连接座，安装柱中部与第二连接部固定连接，上下两端均固定安装有旋转座，旋转座上设置有连接座，连接座上安装的推进器，通过旋转座的转动带动相应连接座以及连接座上安装的推进器绕安装柱的轴向转动调向。
12.优选的，安装部包括安装箱和安装框，安装框固定安装在深海探测器的船身，安装箱通过内部卡装机构与安装框上的卡装机构配合部卡套连接，第一连接部固定安装在安装箱上。
13.优选的，卡装机构包括电机、丝杆和滑板，安装箱的左右两侧内壁均固定安装有电机，两侧的电机互相靠近一侧的输出端之间均固定连接有丝杆，且丝杆的两端表面均套设有滑板，每个滑板的中心均固定套装有螺纹筒，且螺纹筒与丝杆的外侧面螺纹套设，安装箱上下两侧面的左右两端均贯穿的开设有滑槽，每个滑板均滑动设置在安装箱内，且每个滑板的上下两端均固定连接有卡爪，而上下两端的卡爪分别穿过各自一侧的滑槽延伸在安装箱的外侧，两侧的滑板互相远离一侧面的上下两端均固定连接有插杆。
14.优选的，安装框上设置的卡装机构配合部包括卡槽和插槽，卡槽开设在安装框的四角处，与滑板上下两端的卡爪卡合配合；插槽开设在安装框左右两侧内壁的上下两端，且安装箱上与插槽对应位置开设有开口，用于使安装箱内部与插槽连通，插杆穿过开口插入插槽，实现卡合配合。
15.优选的，丝杆左右两端外侧面的螺纹旋向为相反的设置。
16.本发明的一种深海推进器，该推进器包括所述的全回转装置。
17.本发明的一种船舶，该船舶包括所述的全回转装置。
18.有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著技术效果：
19.(1)本发明提供的深海推进器的全回转装置，通过伺服电机带动连接板、套筒座、安装座以及安装座上安装的推进器等结构以中置套筒为中心进行圆周转动，使得推进器既可以以上下竖直的轴向进行转动的同时，还可以以中置套筒的轴向为中心，进行进一步的转动调节，大大提高了本装置的灵活性，使得仅通过本装置即可在深海对深海探测器的航行姿态进行全向的调控。
20.(2)本发明提供的深海推进器的全回转装置，通过控制丝杆转动，带动滑板互相远离，即可带动两侧的插杆互相远离的穿过开口与插槽配合限位安插，同时带动上下两侧卡爪在安装箱外侧的延伸端与各自一侧的卡槽配合安插卡位，进而可以灵活方便的将安装箱紧固安装在安装框内，并且可以通过增加的水平翼进一步提高深海探测器在航行时的稳定性。
21.本装置具有可以在竖直轴向进行360
°
转向调节，在水平轴向进行近似360
°
转向调节，大大提升了深海推进器的灵活性，同时避免在船体安装过多的推进器，并且具有可快速高效地模块化拆装的特点。
附图说明
22.图1为本发明的深海推进器的全回转装置的结构示意图；
23.图2为本发明的深海推进器的全回转装置的仰视结构示意图；
24.图3为本发明的深海推进器的全回转装置的俯视结构的剖视图；
25.图4为本发明的深海推进器的全回转装置的安装箱处结构的剖视图；
26.图5为本发明的深海推进器的全回转装置的后端结构示意图；
27.图6为本发明的深海推进器的全回转装置的安装框内部结构示意图。
28.图中：1、中置套筒；2、套筒座；3、连接块；4、连接框；5、安装箱；6、安装框；7、安装座；8、水平翼；9、安装柱；10、旋转座；11、连接座；12、推进器；13、连接板；14、伺服电机；15、第一齿轮；16、第二齿轮；17、卡槽；18、插槽；19、开口；20、电机；21、丝杆；22、滑板；23、螺纹筒；24、滑槽；25、卡爪；26、插杆。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
30.实施例一：
31.如图1-6所示，本发明的深海推进器的全回转装置，包括中置套筒1，中置套筒1的左右两端均转动套装有套筒座2，中置套筒1的前端固定连接有连接块3，且连接块3的上端固定连接有连接框4，而连接框4的上端固定连接有安装箱5，安装箱5的外侧套设有安装框6，中置套筒1两侧的套筒座2互相远离的一端通过螺栓与安装座7固定安装，两侧的安装座7上均固定连接有水平翼8，两侧的水平翼8互相远离一端均固定连接有安装柱9，每个安装柱9的上下两端均固定连接有旋转座10，每个旋转座10上均安装有连接座11，且连接座11上固定安装有推进器12。
32.连接板13固定设置在套筒座2上，两侧的连接板13互相靠近一侧面均固定安装有伺服电机14，两侧的伺服电机14互相靠近一侧的输出端之间均固定套装有第一齿轮15，中置套筒1的外侧面固定套装有第二齿轮16，且第一齿轮15与第二齿轮16啮合连接，安装箱5通过内部卡装机构与安装框6上的卡装机构配合部卡套连接。
33.中置套筒1的左右两端与两侧的套筒座2之间均密封套设且转动连接。
34.卡装机构包括电机20、丝杆21和滑板22，安装箱5的左右两侧内壁均固定安装有电机20，两侧的电机20互相靠近一侧的输出端之间均固定连接有丝杆21，且丝杆21的两端表面均套设有滑板22，每个滑板22的中心均固定套装有螺纹筒23，且螺纹筒23与丝杆21的外侧面螺纹套设，安装箱5上下两侧面的左右两端均贯穿的开设有滑槽24，每个滑板22均滑动设置在安装箱5内，且每个滑板22的上下两端均固定连接有卡爪25，而上下两端的卡爪25分别穿过各自一侧的滑槽24延伸在安装箱5的外侧，两侧的滑板22互相远离一侧面的上下两端均固定连接有插杆26。
35.安装框6上设置的卡装机构配合部包括卡槽17和插槽18，卡槽17开设在安装框6的四角处，与滑板22上下两端的卡爪25卡装配合连接；插槽18开设在安装框6左右两侧的内
壁，且安装箱5上与插槽18的对应位置开设有开口19，使安装箱5内部与插槽18连通，滑板22上设置的插杆26穿过开口19插入插槽18，实现卡装。
36.两侧的套筒座2互相远离一端与两侧的转动座7互相靠近一端均对应的设置有法兰盘，且相邻法兰盘之间通过螺栓紧固安装。
37.相邻的旋转座10与连接座11互相靠近的一端均对应的设置有法兰盘，且相邻法兰盘之间通过螺栓紧固安装。
38.中置套筒1外侧面居中固定套装有第二齿轮16，两侧的伺服电机14互相靠近一侧输出端之间固定套装有第一齿轮15，且第一齿轮15啮合连接在第二齿轮16的圆周外侧面。
39.本实施方案中，通过在中置套筒1的左右两端分别密封的转动套装有套筒座2，而两侧的套筒座2互相远离一端均设置有法兰盘，且两侧套筒座2互相远离一侧还设置有安装座7，安装座7上也设置有法兰盘，且安装座7与套筒座2互相靠近一端通过法兰盘与螺栓紧固连接安装，两侧安装座7互相远离一端均固定连接有水平翼8，而两侧的水平翼8互相远离一端均固定安装有安装柱9，每个安装柱9的上下两端均固定安装有旋转座10，且旋转座10上设置有连接座11，而旋转座10与连接座11互相靠近一端也均设置有法兰盘，且相邻的法兰盘之间通过螺栓紧固连接安装，这样可以通过旋转座10(内设电机，驱动旋转座旋转)的转动而带动各个连接座11以及连接座11上安装的推进器12进行转动调向，使得左右两侧的推进器12可以绕安装柱进行360
°
的全向转动，而每个套筒座2的后侧均固定连接有连接板13，且两侧连接板13互相靠近一侧面均固定安装有伺服电机14，而两侧伺服电机14互相靠近一侧的输出端之间均固定套装有第一齿轮15，以及中置套筒1外侧面居中的固定套装有第二齿轮16，第一齿轮15啮合连接在第二齿轮16的外侧圆周上，通过伺服电机14的带动，而带动第一齿轮15转动，在第一齿轮15与第二齿轮16的相互作用下，连接板13、套筒座2以中置套筒1为轴心进行圆周运动，竖直轴向转动部和推进器12通过水平翼8连接到安装座7与连接板13上，在连接板13转动的同时推进器也随之转动，即推进器也以中置套筒1为轴进行圆周转动，这样使得推进器12既可以以上下竖直的轴向进行转动的同时，还可以以中置套筒1的轴向为中心，进行进一步的转动调节，大大提高了本装置的灵活性，使得仅通过本装置即可在深海对深海探测器的姿态进行全向的调控。
40.实施例二：
41.请参阅图1-6所示，在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：丝杆21左右两端外侧面的螺纹旋向为相反的设置，且丝杆21的左右两端分别与左右两侧的滑板22中心固定套装的螺纹筒23螺纹套设。
42.两侧的插杆26互相远离一端分别贯穿各自一侧安装箱5侧面开设的开口19与各自一侧安装框6内壁开设的插槽18互相配合安插限位。
43.每个滑板22上下两端固定连接的卡爪25互相远离在安装箱5外侧的延伸端分别与各自一侧的卡槽17互相配合安插限位。
44.本实施例中，通过在中置套筒1的前端依次固定连接有连接块3、连接框4与安装箱5，而安装箱5的外侧套设有安装框6，安装框6一般固定安装在深海探测器的船身，这样在对安装箱5以及其后侧的推进结构进行安装时，需要将安装箱5卡套在安装框6内，然后通过控制丝杆21转动，由于丝杆21外侧面左右两端的螺纹旋向为相反设置，并分别螺纹套设有螺纹筒23，而螺纹筒23嵌装在滑板22的中心，滑板22滑动设置在安装箱5内，这样即可通过电
机20带动，而使得两侧滑板22互相靠近或者远离移动，而安装箱5上下两侧面均开设有滑槽24，每个滑板22的上下两端均固定连接有卡爪25，且卡爪25穿过各自一侧的滑槽24延伸在安装箱5的外侧，同时在安装框5的四角处开设有卡槽17，而安装框左右两侧内壁开设有插槽18，以及安装箱5的左右两侧开设有开口19，这样在两侧的滑板22互相远离时，即可带动两侧的插杆26互相远离的穿过开口19与插槽18配合限位安插，同时带动上下两侧卡爪25在安装箱5外侧的延伸端与各自一侧的卡槽17配合安插卡位，进而可以灵活方便的将安装箱5紧固安装在安装框6内，以及可以通过增加的水平翼8进一步提高深海探测器在航行时的稳定性。本装置具有可快速高效地模块化拆装，且同时在竖直轴向进行360
°
转向调节，水平轴向进行近似360
°
转向调节的特点。

技术特征：
1.深海推进器的全回转装置，其特征在于，包括安装部，与安装部固定连接的水平轴向转动部，以及与水平轴向转动部连接的竖直轴向转动部；安装部，固定安装于深海探测器的船身；水平轴向转动部，包括第一连接部、第二连接部、中置套筒(1)、套筒座(2)、连接板(13)、伺服电机(14)、第一齿轮(15)和第二齿轮(16)，中置套筒(1)外侧壁通过第一连接部与安装部固定连接，中置套筒(1)的左右两端均转动套装有套筒座(2)，两侧套筒座(2)互相远离的一端均通过第二连接部与竖直轴向转动部从垂直连接，两侧套筒座(2)外侧壁上均固定连接有连接板(13)，两侧的连接板(13)互相靠近一侧面均固定安装有伺服电机(14)，两侧的伺服电机(14)互相靠近一侧的输出端均与第一齿轮(15)固定套装，中置套筒(1)的外侧面固定套装有第二齿轮(16)，且第一齿轮(15)与第二齿轮(16)啮合连接；通过伺服电机(14)的带动，从而带动第一齿轮(15)转动，在第一齿轮(15)与第二齿轮(16)的相互作用下，连接板(13)、套筒座(2)以中置套筒(1)为轴心进行圆周运动，同时，第二连接部和竖直轴向转动部也随套筒座(2)进行圆周运动，从而实现了竖直轴向转动部水平轴向近似360
°
旋转；竖直轴向转动部两端分别连接有推进器(12)，推进器以竖直轴向转动部为转轴进行圆周运动，从而实现了推进器绕竖直轴向360
°
旋转。2.根据权利要求1所述的深海推进器的全回转装置，其特征在于，第一连接部包括连接块(3)和连接框(4)，连接框(4)的一端固定连接在安装部上，另一端通过两个连接块(3)分别与中置套筒(1)左右两端的套筒座(2)外侧壁固定连接。3.根据权利要求1所述的深海推进器的全回转装置，其特征在于，第二连接部包括安装座(7)和水平翼(8)，两侧的套筒座(2)互相远离的一端均固定安装有安装座(7)，两侧的安装座(7)上均固定连接有水平翼(8)，两侧的水平翼8互相远离一端均固定连接有竖直轴向转动部。4.根据权利要求1所述的深海推进器的全回转装置，其特征在于，竖直轴向转动部包括安装柱(9)、旋转座(10)和连接座(11)，安装柱(9)中部与第二连接部固定连接，上下两端均固定安装有旋转座(10)，旋转座(10)上设置有连接座(11)，连接座(11)上安装的推进器(12)，通过旋转座(10)的转动带动相应连接座(11)以及连接座上安装的推进器(12)绕安装柱(9)的轴向转动调向。5.根据权利要求1所述的深海推进器的全回转装置，其特征在于，安装部包括安装箱(5)和安装框(6)，安装框(6)固定安装在深海探测器的船身，安装箱(5)通过内部卡装机构与安装框(6)上的卡装机构配合部卡套连接，第一连接部固定安装在安装箱(5)上。6.根据权利要求5所述的深海推进器的全回转装置，其特征在于，卡装机构包括电机(20)、丝杆(21)和滑板(22)，安装箱(5)的左右两侧内壁均固定安装有电机(20)，两侧的电机(20)互相靠近一侧的输出端之间均固定连接有丝杆(21)，且丝杆(21)的两端表面均套设有滑板(22)，每个滑板(22)的中心均固定套装有螺纹筒(23)，且螺纹筒(23)与丝杆(21)的外侧面螺纹套设，安装箱(5)上下两侧面的左右两端均贯穿的开设有滑槽(24)，每个滑板(22)均滑动设置在安装箱(5)内，且每个滑板(22)的上下两端均固定连接有卡爪(25)，而上下两端的卡爪(25)分别穿过各自一侧的滑槽(24)延伸在安装箱(5)的外侧，两侧的滑板(22)互相远离一侧面的上下两端均固定连接有插杆(26)。
7.根据权利要求6所述的深海推进器的全回转装置，其特征在于，安装框(6)上设置的卡装机构配合部包括卡槽(17)和插槽(18)，卡槽(17)开设在安装框(6)的四角处，与滑板(22)上下两端的卡爪(25)卡合配合；插槽(18)开设在安装框(6)左右两侧内壁的上下两端，且安装箱(5)上与插槽(18)对应位置开设有开口(19)，用于使安装箱(5)内部与插槽(18)连通，插杆(26)穿过开口(19)插入插槽(18)，实现卡合配合。8.根据权利要求6所述的深海推进器的全回转装置，其特征在于，丝杆(21)左右两端外侧面的螺纹旋向为相反的设置。9.一种深海推进器，其特征在于，该推进器包括权利要求1-8任一项所述的全回转装置。10.一种船舶，其特征在于，该船舶包括权利要求1-8任一项所述的全回转装置。

技术总结
本发明公开了深海推进器的全回转装置，包括安装部，水平轴向转动部和竖直轴向转动部；安装部固定于深海探测器的船身；水平轴向转动部包括第一连接部、第二连接部、中置套筒、套筒座、连接板、伺服电机、第一齿轮和第二齿轮，中置套筒通过第一连接部与安装部连接，其两端均转动套装有套筒座，套筒座另一端通过第二连接部与竖直轴向转动部连接，套筒座均固定连接有连接板，两侧连接板相对的侧面均安装伺服电机，两侧伺服电机输出端均与第一齿轮固定套装，中置套筒上固定套装有与第一齿轮啮合的第二齿轮；两个转动部实现了推进器绕水平轴和竖直轴向旋转。本发明可快速高效地模块化拆装，并能实现竖直轴向360


技术研发人员：吕峰 郭建廷 王雨璇
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/6/7