一种防止线缆折弯的鱼鳍水下装置的制作方法

1.本发明属于水下航行器设备领域，具体涉及一种防止线缆折弯的鱼鳍水下装置。


背景技术：

2.近年来，随着人类对海洋探索的不断深入，水下航行器发挥着越来越重要的作用。目前，大部分水下航行器采用螺旋桨推进的方式，这种结构方式最大的弊端就是灵活性不足，难以满足水下航行器任务多样化的要求。而采用在不同的位置设置多个的驱动结构，又增加了成本负担。而采用集成的驱动方式从结构原理上虽然能够实现，但是由于涉及的驱动部件会随时摆动，与其连接的线缆就会长期的受到弯折挤压力，从而导致对线缆的损耗太高，使得相应的设计难以进行落地。


技术实现要素：

3.本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
4.本发明提供了一种防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，实现了对鱼鳍两个方向上的运动集成，大大提升了水下航行器的灵活性，同时通过优化结构设计，使得鱼鳍在周期性活动过程中并不会对所连接的线缆进行弯折挤压，从而避免了对线缆的损耗。
5.本发明公开了一种防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，包括：壳体；槽口，设于所述壳体的侧部；旋转轴，旋转的设于所述槽口内，且所述旋转轴上连接有用于驱动所述旋转轴旋转的第一驱动机构；鱼鳍支架，设于所述旋转轴上；鱼鳍，旋转的设于所述鱼鳍支架上，且所述鱼鳍上连接有用于驱动所述鱼鳍旋转的第二驱动机构；电缆接口，设于所述旋转轴上，用于与所述第二驱动机构电连接。
6.在一些实施方式中，所述第一驱动机构为第一驱动电机；所述第一驱动电机与所述旋转轴的一端相连接，并位于所述壳体的内部；所述第一驱动电机驱动旋转轴旋转，使所述鱼鳍沿所述壳体的径向方向在槽口内做往复运动；所述第二驱动机构为第二驱动电机；所述第二驱动电机设于所述鱼鳍支架上，且所述第二驱动电机的驱动轴与所述鱼鳍相连接；所述第二驱动电机驱动鱼鳍旋转，使鱼鳍做旋转运动。
7.在一些实施方式中，还包括：导电仓,设于所述槽口内的壳体上，且导电仓内设有电源插口；电滑环，设于所述旋转轴上并位于所述导电仓内；电刷，设于所述导电仓内并与所述电滑环相抵接；所述电源插口和电刷之间通过电刷导线相电连；
所述电滑环和电缆接口之间通过电滑环导线相电连。
8.在一些实施方式中，所述导电仓包括：第一法兰座；电源连接座，设于所述第一法兰座的内部，且所述电源插口设于所述电源连接座上；旋转轴密封座，套设于所述旋转轴上，所述旋转轴密封座的外端沿上的法兰孔用于与所述第一法兰座相连接；密封罩，套设于所述旋转轴密封座和所述电源连接座外。
9.在一些实施方式中，所述电源连接座上设有电刷架；所述电刷设于所述电刷架的内壁上；所述电滑环套设于所述旋转轴的外端处；所述旋转轴密封座和所述旋转轴之间设有第一轴承座。
10.在一些实施方式中，所述电源插口向旋转轴的方向内延伸有一电刷轴；所述电刷设于所述电刷轴的外部；所述电滑环设于所述旋转轴的内端处；所述电源连接座和所述旋转轴之间设有第一轴承座。
11.在一些实施方式中，所述电刷导线密封于所述电刷轴的轴体内部；所述电滑环导线密封于所述旋转轴的壳体内部。
12.在一些实施方式中，所述旋转轴密封座和所述密封罩之间、所述电源连接座和所述密封罩之间与所述旋转轴密封座和所述旋转轴之间均设有密封圈。
13.在一些实施方式中，还包括：第二法兰座，设于所述旋转轴或所述第一驱动电机的驱动轴贯穿所述壳体处；所述第二法兰座内设有第二轴承座和斯特封。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、相对于单一驱动方向的驱动结构，本技术集成了二种驱动方向的驱动结构，使得设备结构更加紧凑、成本低；并具有更强的灵活驱动性能。
15.2、第二驱动电机的电能的传递具体通过电刷和电滑环的方式进行导电传递，从根本上避免了线缆的设置，同时，由于电缆接口是随着转动轴同时转动的，因此第二驱动电机和电缆接口之间的连接线缆相对处于静止状态，也避免了线缆的弯折。
16.3、通过优化结构设置导电仓，在保证电能传递的同时具有良好的密封性能，同时结构紧凑、集成度高，便于进行更换和安装。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
18.图1为本发明的立体结构示意图。
19.图2为本发明的连接结构示意图。
20.图3为本发明导电仓第一实施例中的结构示意图。
21.图4为本发明导电仓第二实施例中的结构示意图。
22.图5为本发明图2中a处的放大图。
23.附图说明：壳体1、槽口2、第一驱动电机3、旋转轴4、鱼鳍支架5、第二驱动电机6、鱼
鳍7、第一法兰座8、旋转轴密封板9、电缆接口10、电滑环11、电源连接座12、电刷架13、电刷14、电源插口15、电刷导线16、电滑环导线17、电刷轴18、密封罩19、第一轴承座20、第二法兰座21、第二轴承座22、斯特封23、联轴器24。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。
25.显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本发明应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。
26.在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
27.实施例1：如图1和图2所示，一种防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，包括：壳体1、槽口2、旋转轴4、鱼鳍支架5、鱼鳍7和电缆接口10；其中，槽口2设于壳体1的侧部；旋转轴4旋转的设于槽口2内，且旋转轴4上连接有用于驱动旋转轴4旋转的第一驱动机构；鱼鳍支架5设于旋转轴4上；鱼鳍7旋转的设于鱼鳍支架5上，且鱼鳍7上连接有用于驱动鱼鳍7旋转的第二驱动机构；电缆接口10，设于旋转轴4上，用于与第二驱动机构电连接。
28.其中，第一驱动机构为第一驱动电机3；第一驱动电机3与旋转轴4的一端相连接，并位于壳体1的内部；第一驱动电机3驱动旋转轴4旋转，使鱼鳍7沿壳体1的径向方向在槽口2内做往复运动；其中，第二驱动机构为第二驱动电机6；第二驱动电机6设于鱼鳍支架5上，且第二驱动电机6的驱动轴与鱼鳍7相连接；第二驱动电机6驱动鱼鳍7旋转，使鱼鳍7做旋转运动。
29.在上述实施例中，第一驱动机构和第二驱动机构也可以采用其他相应的驱动连接结构，确保旋转轴4以及鱼鳍7能够相应的旋转即可。同时，由于电缆接口10设置在旋转轴4上，因此第二驱动电机6和电缆接口10之间处于相对静止状态，所以并不会使得二者之间的通电线路发生弯折。
30.为进一步的确保电缆接口10进电线路也不会发生弯折，因此，进一步的，对其通电方式进行设计改进，通过设置相应的导电仓、电滑环11、电刷14，形成旋转连通电路。
31.其中，导电仓设于槽口2内的壳体1上，且导电仓内设有电源插口15；电滑环11设于旋转轴4上并位于导电仓内；电刷14设于导电仓内并与电滑环11相抵接；电源插口15和电刷
14之间通过电刷导线16相电连；电滑环11和电缆接口10之间通过电滑环导线17相电连。
32.电缆接口10外接电源，由于旋转轴4会处于旋转状态，因此通过电滑环11和电刷14之间的旋转电连方式，实现电路的导通，也从根本上避免了线路的设置。电刷导线16和电滑环导线17设置在相应的连接通道中，电刷导线16随导电仓固定设置，因此导线不会发生偏转弯折；电滑环导线17随旋转轴4同步旋转，因此也处于相对静止状态。
33.由于采用旋转电连的方式，导电仓必须同时具有可旋转以及密封性的功能，因此，进一步的，通过设置第一法兰座8、电源连接座12、旋转轴密封座9以及密封罩19形成可旋转密闭空间。
34.其中，电源连接座12设于第一法兰座8的内部，且电源插口15设于电源连接座12上；旋转轴密封座9套设于旋转轴4上，旋转轴密封座9的外端沿上的法兰孔用于与第一法兰座8相连接；密封罩19套设于旋转轴密封座9和电源连接座12外。旋转轴密封座9和密封罩19之间、电源连接座12和密封罩19之间与旋转轴密封座9和旋转轴4之间均设有密封圈。
35.通过上述连接结构方式及相应的密封圈，从而使得导电仓内部形成密封空间，防止水渗入其内部对其内部的电路连接产生影响。
36.如图3所示，在本实施例中，提供了一种电刷14和电滑环11的电路连通结构方式，其中，电源连接座12上设有电刷架13；电刷14设于电刷架13的内壁上；电滑环11套设于旋转轴4的外端处；旋转轴密封座9和旋转轴4之间设有第一轴承座20。
37.第一轴承座20，用于保证旋转轴密封座9和旋转轴4之间的相对旋转，减少旋转摩擦力；电刷架13套设在电源连接座12上，并通过螺栓固定连接，且电源连接座12与旋转轴4之间设有一定的间隙，提供电刷导线16的连接空间；电滑环导线17之间设置在旋转轴4的内中孔腔体内，其与电刷14的连接方式，可以通过在旋转轴4上开孔在与电滑环11连接，也可以通过电源连接座12与旋转轴4之间的间隙进行连接。
38.如图5所示，为了确保第一驱动电机3或旋转轴4贯穿壳体1处的密封性能，因此，进一步的，通过设置第二法兰座21，设于旋转轴4或第一驱动电机3的驱动轴贯穿壳体1处；第二法兰座21内设有第二轴承座22和斯特封23。通过第二轴承座22起到密封效果，通过斯特封23起到旋转动密封的效果。
39.在本实施例中，旋转轴4和第一驱动电机3的驱动轴之前通过卡键连接，也可通过其他方式如螺栓、过盈、焊接等方式进行连接；第一驱动电机3的驱动轴上设有联轴器24。
40.实施例2：实施例2与实施例1的具体区别在于，电刷14和电滑环11的位置设置，以及电刷导线16和电滑环导线17的安装位置。
41.如图4所示，其中，电刷14和电滑环11的位置设置方式为通过在电源插口15向旋转轴4的方向内延伸有一电刷轴18；电刷14设于电刷轴18的外部；电滑环11设于旋转轴4的内端处；电源连接座12和旋转轴4之间设有第一轴承座20。电刷导线16密封于电刷轴18的轴体内部；电滑环导线17密封于旋转轴4的壳体内部。
42.通过上述设置，优化了电刷14和电滑环11的通电方式，使得电刷导线16、电滑环导线17的连接方式更加可靠、连接长度更短、安全可靠性更高。
43.其工作原理为：参照实施例2，如图1、图2、图4和图5所示；第一驱动电机3带动旋转轴4旋转，使得
旋转轴4带动鱼鳍7上下摆动，实现第一方向位置的驱动；第二驱动电机6带动鱼鳍7旋转，实现第二方向位置的驱动；通过第一驱动电机3和第二驱动电机6的协同驱动，大大提升了水下航行器运动时的灵活性。
44.电源插口15外接电源，通过电刷轴18内密封设置的电刷导线16将电输送至电刷14上，电刷14和电滑环11旋转抵接确保通电，再通过电滑环导线17将电最后从电缆接口10输送给第二驱动电机6。
45.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，其特征在于，包括：壳体（1）；槽口（2），设于所述壳体（1）的侧部；旋转轴（4），旋转的设于所述槽口（2）内，且所述旋转轴（4）上连接有用于驱动所述旋转轴（4）旋转的第一驱动机构；鱼鳍支架（5），设于所述旋转轴（4）上；鱼鳍（7），旋转的设于所述鱼鳍支架（5）上，且所述鱼鳍（7）上连接有用于驱动所述鱼鳍（7）旋转的第二驱动机构；电缆接口（10），设于所述旋转轴（4）上，用于与所述第二驱动机构电连接。2.根据权利要求1所述的防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，其特征在于，所述第一驱动机构为第一驱动电机（3）；所述第一驱动电机（3）与所述旋转轴（4）的一端相连接，并位于所述壳体（1）的内部；所述第一驱动电机（3）驱动旋转轴（4）旋转，使所述鱼鳍（7）沿所述壳体（1）的径向方向在槽口（2）内做往复运动；所述第二驱动机构为第二驱动电机（6）；所述第二驱动电机（6）设于所述鱼鳍支架（5）上，且所述第二驱动电机（6）的驱动轴与所述鱼鳍（7）相连接；所述第二驱动电机（6）驱动鱼鳍（7）旋转，使鱼鳍（7）做旋转运动。3.根据权利要求1所述的防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，其特征在于，还包括：导电仓，设于所述槽口（2）内的壳体（1）上，且导电仓内设有电源插口（15）；电滑环（11），设于所述旋转轴（4）上并位于所述导电仓内；电刷（14），设于所述导电仓内并与所述电滑环（11）相抵接；所述电源插口（15）和电刷（14）之间通过电刷导线（16）相电连；所述电滑环（11）和电缆接口（10）之间通过电滑环导线（17）相电连。4.根据权利要求3所述的防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，其特征在于，所述导电仓包括：第一法兰座（8）；电源连接座（12），设于所述第一法兰座（8）的内部，且所述电源插口（15）设于所述电源连接座（12）上；旋转轴密封座（9），套设于所述旋转轴（4）上，所述旋转轴密封座（9）的外端沿上的法兰孔用于与所述第一法兰座（8）相连接；密封罩（19），套设于所述旋转轴密封座（9）和所述电源连接座（12）外。5.根据权利要求4所述的防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，其特征在于，所述电源连接座（12）上设有电刷架（13）；所述电刷（14）设于所述电刷架（13）的内壁上；所述电滑环（11）套设于所述旋转轴（4）的外端处；所述旋转轴密封座（9）和所述旋转轴（4）之间设有第一轴承座（20）。6.根据权利要求4所述的防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，其特征在于，所述电源插口（15）向旋转轴（4）的方向内延伸有一电刷轴（18）；所述电刷（14）设于所述电刷轴（18）的外部；所述电滑环（11）设于所述旋转轴（4）的内端处；所述电源连接座（12）和所述旋转轴（4）之间设有第一轴承座（20）。7.根据权利要求6所述的防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，其特征在于，所述电刷导线
（16）密封于所述电刷轴（18）的轴体内部；所述电滑环导线（17）密封于所述旋转轴（4）的壳体内部。8.根据权利要求4所述的防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，其特征在于，所述旋转轴密封座（9）和所述密封罩（19）之间、所述电源连接座（12）和所述密封罩（19）之间与所述旋转轴密封座（9）和所述旋转轴（4）之间均设有密封圈。9.根据权利要求2所述的防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，其特征在于，还包括：第二法兰座（21），设于所述旋转轴（4）或所述第一驱动电机（3）的驱动轴贯穿所述壳体（1）处；所述第二法兰座（21）内设有第二轴承座（22）和斯特封（23）。10.根据权利要求2所述的防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，其特征在于，所述旋转轴（4）和第一驱动电机（3）的驱动轴之前通过卡键连接；所述第一驱动电机（3）的驱动轴上设有联轴器（24）。

技术总结
本发明公开了一种防止线缆折弯的鱼鳍水下装置，包括：壳体；槽口，设于所述壳体的侧部；旋转轴，旋转的设于所述槽口内，且所述旋转轴上连接有用于驱动所述旋转轴旋转的第一驱动机构；鱼鳍支架，设于所述旋转轴上；鱼鳍，旋转的设于所述鱼鳍支架上，且所述鱼鳍上连接有用于驱动所述鱼鳍旋转的第二驱动机构；电缆接口，设于所述旋转轴上，用于与所述第二驱动机构电连接。与现有技术相比本发明的有益效果是：实现了对鱼鳍两个方向上的运动集成，大大提升了水下航行器的灵活性，同时通过优化结构设计，使得鱼鳍在周期性活动过程中并不会对所连接的线缆进行弯折挤压，从而避免了对线缆的损耗。损耗。损耗。


技术研发人员：赵超 纪延亮 邴绍金 魏先利 刘丹 张杨 刘子晓 鲁维 潘无为 赵金超 唐花蕊 王浩 郝金松
受保护的技术使用者：青岛海洋科技中心
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/5/5