【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水下航行器，具體涉及水下航行器尾舵調節機構。
技術介紹
1、海洋擁有著豐富的礦產資源、生物資源和空間資源，是人類解決資源難題的希望。作為人類對海洋資源的勘探和開發的重要工具，水下航行器有著廣泛的應用前景。在水下航行器進行作業時，往往需要其具備高自主性，即能夠快速靈活的進行姿態控制。對水下航行器進行姿態控制的方法主要有尾舵控制和多螺旋槳聯合控制兩種，相較于多螺旋槳控制，尾舵控制具有控制簡單、成本低，能耗小等優點。此外，由于螺旋槳在水中工作時，往往會在螺旋槳轉動的相反方向形成一定的反力矩，轉速越快，反力矩越大，這會對航行器的運動穩定性和可靠性造成影響。因此采用尾舵對航行器的姿態進行控制是比較廣泛的一種方式。
2、cn110733621a提出了一種基于直線傳動的尾舵調節機構。該機構通過第一、第二卡盤固定在尾部殼體上，整體進行封裝。當直線磁力耦合電機通過伸縮桿軸向移動時，將會帶動第一翼板和第二翼板繞第二卡盤鉸支的轉軸進行的旋轉擺動。當第一翼板與第二翼板處于航行器左右兩個方向上時，翼板的上下轉動會使航行器繞浮心上下擺動，從而實現航行器的俯仰姿態控制，當第一翼板與第二翼板處于航行器上下兩個方向上時，翼板的左右轉動會使航行器繞浮心左右擺動，從而實現航行器的偏航姿態控制。該機構能為尾舵提供較大的擺動力矩，但僅有一對翼板可以轉動，當需要姿態從俯仰調節變為偏航調節時還需航行器自身旋轉90°，這無疑增加了控制難度和成本，同時也意味著無法對航行器同時進行俯仰和偏航姿態進行調節。
3、cn117163272a提出了一
4、cn213566412u設計了一種基于防水舵機的尾舵調節機構。該機構采用防水舵機和齒輪組的傳動組合，使尾舵調節機構不需要設計額外的防水結構，減少了裝配工序和安裝成本。但防水舵機的密封腔體較薄，通常耐壓能力較差，意味著航行器無法工作在較深水域，若將其密封腔體加厚不僅會增大尾舵調節機構的整體尺寸和重量，還會增加制造成本，因此通用性較差。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術提供了水下航行器尾舵調節機構，旨在解決上述現有技術中的一種或多種問題。
2、為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、水下航行器尾舵調節機構，包括：呈十字形設置在航行器殼體周向外壁的四個舵板，設置在殼體內的舵機倉和舵機，舵機倉內形成有容置舵機的密封腔室，設置在舵機倉中并與舵機倉密封連接的傳動軸，四個舵機的輸出軸通過傳動軸與舵板一一對應連接，舵機輸出軸轉動時可通過傳動軸帶動舵板轉動。
4、進一步，舵機輸出軸轉動的角度與舵板轉動的角度相同。
5、進一步，舵機倉包括自其周向側壁向外延伸的密封柱，傳動軸一端與舵機輸出端連接，傳動軸的另一端穿出密封柱與舵板連接。
6、進一步，密封柱為空心柱狀結構，密封柱內設置有密封圈套，密封圈套套設在傳動軸上，密封圈套的外壁與密封柱的內壁、密封圈套的內壁與傳動軸外壁緊密貼合。
7、進一步，密封圈套的外壁開設有兩個密封槽，密封槽內均設置外密封圈。
8、進一步，密封圈套的內壁開設有三個密封槽，位于中間的密封槽內設置有內密封圈，內密封圈兩側的密封槽內設置有泛塞特密封圈。
9、進一步，密封柱通過螺栓可拆卸的設置在舵機倉上，密封柱與舵機倉之間設置有密封柱端面密封圈。
10、進一步，傳動軸的外周設置有環形的臺階部，傳動軸臺階部遠離舵板的一側安裝有推力球軸承，推力球軸承的一側與臺階部接觸、另一側與舵機倉接觸。
11、進一步，還包括輸出軸連接件，輸出軸連接件設置在舵機輸出軸上，輸出軸連接件與舵機輸出軸鍵連接，舵機輸出軸通過輸出軸連接件與傳動軸連接。
12、進一步，還包括十字連接件，十字連接件設置在輸出軸連接件與傳動軸之間并連接輸出軸連接件和傳動軸，舵機旋轉產生的扭矩可通過十字連接件傳遞到傳動軸上。
13、本專利技術所闡述的水下航行器尾舵調節機構及其控制方法，其有益效果在于：通過十字形設置的舵板和與舵板一一對應的舵機的設置，能夠實現對水下航行器姿態的全方位靈活控制，四個舵板可獨立或協同工作，根據需要可同時對航行器的俯仰姿態、航向等進行調整，顯著提高了航行器的機動性，并且獨立運行的四個舵板的設計使得每個舵板都可以根據需要對螺旋槳產生的反力矩進行補償，抵消反力矩對航行器姿態的影響。
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1.水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，包括：呈十字形設置在航行器殼體周向外壁的四個舵板；設置在殼體內的舵機倉和舵機，舵機倉內形成有容置舵機的密封腔室；設置在舵機倉中并與舵機倉密封連接的傳動軸，四個舵機的輸出軸通過傳動軸與舵板一一對應連接，舵機輸出軸轉動時可通過傳動軸帶動舵板轉動。
2.根據權利要求1所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，舵機輸出軸轉動的角度與舵板轉動的角度相同。
3.根據權利要求2所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，舵機倉包括自其周向側壁向外延伸的密封柱，傳動軸一端與舵機輸出端連接，傳動軸的另一端穿出密封柱與舵板連接。
4.根據權利要求3所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，密封柱為空心柱狀結構，密封柱內設置有密封圈套，密封圈套套設在傳動軸上，密封圈套的外壁與密封柱的內壁、密封圈套的內壁與傳動軸外壁緊密貼合。
5.根據權利要求4所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，密封圈套的外壁開設有兩個密封槽，密封槽內均設置外密封圈。
6.根據權利要求5所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，密封
7.根據權利要求6所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，密封柱通過螺栓可拆卸的設置在舵機倉上，密封柱與舵機倉之間設置有密封柱端面密封圈。
8.根據權利要求1所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，傳動軸的外周設置有環形的臺階部，傳動軸臺階部遠離舵板的一側安裝有推力球軸承，推力球軸承的一側與臺階部接觸、另一側與舵機倉接觸。
9.根據權利要求1所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，還包括輸出軸連接件，輸出軸連接件設置在舵機輸出軸上，輸出軸連接件與舵機輸出軸鍵連接，舵機輸出軸通過輸出軸連接件與傳動軸連接。
10.根據權利要求9所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，還包括十字連接件，十字連接件設置在輸出軸連接件與傳動軸之間并連接輸出軸連接件和傳動軸，舵機旋轉產生的扭矩可通過十字連接件傳遞到傳動軸上。
...【技術特征摘要】
1.水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，包括：呈十字形設置在航行器殼體周向外壁的四個舵板；設置在殼體內的舵機倉和舵機，舵機倉內形成有容置舵機的密封腔室；設置在舵機倉中并與舵機倉密封連接的傳動軸，四個舵機的輸出軸通過傳動軸與舵板一一對應連接，舵機輸出軸轉動時可通過傳動軸帶動舵板轉動。
2.根據權利要求1所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，舵機輸出軸轉動的角度與舵板轉動的角度相同。
3.根據權利要求2所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，舵機倉包括自其周向側壁向外延伸的密封柱，傳動軸一端與舵機輸出端連接，傳動軸的另一端穿出密封柱與舵板連接。
4.根據權利要求3所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，密封柱為空心柱狀結構，密封柱內設置有密封圈套，密封圈套套設在傳動軸上，密封圈套的外壁與密封柱的內壁、密封圈套的內壁與傳動軸外壁緊密貼合。
5.根據權利要求4所述的水下航行器尾舵調節機構，其特征在于，密封圈套的外壁開設有兩個密封槽，密封槽內均設置外密封圈。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：陳燕虎，許彪，郭佳暢，許陽，余康晉，楊順凱，劉洋，葉偉杰，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：
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