一种缓冲式水下试验装置的制作方法

本发明属于水下试验装置设备领域，具体地说是一种缓冲式水下试验装置。

背景技术：

随着科学技术的不断发展和对资源需求的与日剧增，人们开始加快对海洋的开发进程。自主水下航行器作为水下开发与探测的主要工具之一，异军突起。它具有水下机动性好、续航能力强、安全可靠等优势，在海底地形地貌勘察、水文参数测量、深海资源调查与打捞等民用领域有着巨大的应用价值，同样，作为制海和夺取水下优势的重要力量之一，在军用领域也有扮演着重要角色。

技术实现要素：

为了配合水下航行器的研制开发，本发明的目的在于提供一种缓冲式水下试验装置。该缓冲式水下试验装置为水下航行器提供功能验证平台，主要应用于水下航行器研制阶段，进行水下模拟航行试验，特别是模拟水下航行器与母船脱离，易产生较大反冲力的航行试验。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括立式连接结构组件、板式箱体、缓冲式导杆机构及试验平台，其中立式连接结构组件安装在所述板式箱体上，该板式箱体通过所述立式连接结构组件与外部连接设备相连；所述缓冲式导杆机构安装在板式箱体内，包括外侧支撑环、内侧抱环、滑轨及缓冲器，该外侧支撑环为前后两个，分别安装在所述板式箱体内，两所述外侧支撑环之间通过滑轨连接，每个所述外侧支撑环的内侧均设有内侧抱环，每侧的所述内侧抱环表面沿周向均布有多个在滑轨上滚动的滚轮，任一侧的所述内侧抱环上安装有缓冲器；所述试验平台安装在内侧抱环上，水下航行器置于该试验平台内。

其中：两所述外侧支撑环之间连接有导向杆，每侧的所述内侧抱环上均安装有套在导向杆上的滑块，每侧的所述内侧抱环通过滑块沿导向杆的轴线方向移动；所述滚轮通过滚轮支座安装在内侧抱环的外圆周表面，每侧所述内侧抱环的内表面沿圆周方向均布有多个与试验平台连接的弓形挂接件；任一侧的所述内侧抱环的内表面沿圆周方向均布有多个缓冲器安装座，每个所述缓冲器安装座上均安装有承受试 验平台反作用力的缓冲器；

所述板式箱体包括箱体框架、弓形架及支架，每个所述外侧支撑环均通过弓形架及支架安装在箱体框架的内部，所述立式连接结构组件安装在该箱体框架的顶部；所述立式连接结构组件包括工字钢横梁、焊接立柱及斜支撑，该工字钢横梁为上下两根，通过前后两根焊接立柱固接，每根所述工字钢横梁与焊接立柱之间通过斜支撑连接；所述立式连接结构组件的长度方向、板式箱体的长度方向、缓冲式导杆机构的长度方向及试验平台的长度方向均与水下航行器的轴线方向同向。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明主体结构沿水下航行器轴线方向布置，在内侧抱环上设置了缓冲器，采用缓冲器能够吸收一部分试验过程中产生的动能，从而可以减小航行试验过程中对其他结构件的冲击。

2.本发明采用缓冲式导杆结构能够保证水下航行体沿着轴线方向移动，不会偏离设计路线。

3.本发明板式箱体可根据母船与水下航行器的连接结构设计，模拟水下航行器与母船的脱离航行试验，验证母船的结构强度。

4.本发明可根据设计输入，更换缓冲器，提高试验装置的可靠性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中板式箱体的立体结构示意图；

图3为图1中缓冲式导杆机构的立体结构示意图；

图4为本发明试验平台、水下航行器及缓冲式导杆机构的装配主视图；

图5为本发明试验平台、水下航行器及缓冲式导杆机构的装配左视图；

其中：1为立式连接结构组件，101为工字钢横梁，102为焊接立柱，103为斜支撑；

2为板式箱体，201为箱体框架，202为弓形架，203为支架；

3为缓冲式导杆机构，301为外侧支撑环，302为内侧抱环，303为滑轨，304为导向杆，305为滑块，306为缓冲器，307为缓冲器安装座，308为弓形挂接件，309为滚轮，310为滚轮支座；

4为试验平台，5为水下航行器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1所示，本发明包括立式连接结构组件1、板式箱体2、缓冲式导杆机构3及试验平台4，其中立式连接结构组件1安装在板式箱体2上，该板式箱体2通过立式连接结构组件1与外部连接设备相连；缓冲式导杆机构3安装在板式箱体2内，试验平台4安装在缓冲式导杆机构3内，水下航行器5置于该试验平台4内。

立式连接结构组件1包括工字钢横梁101、焊接立柱102及斜支撑103，该工字钢横梁101为上下两根，通过前后两根焊接立柱102固接，每根工字钢横梁101与焊接立柱102之间还通过斜支撑103连接，可大幅减小立式结构较大力臂对试验装置带来的影响，采用焊接立柱102可保证立式连接结构组件1牢固可靠。上侧的工字钢横梁101为水下试验装置提供外部设备接口，与外部连接设备相连。

板式箱体2可模拟母船与水下航行器的连接结构设计，如图2所示，板式箱体2包括箱体框架201、弓形架202及支架203，箱体框架201由铝板和角铝铆接而成，既能减轻试验平台重量又能保证试验装置的可靠性，立式连接结构组件1中下侧的工字钢横梁101即固定在箱体框架201的顶部；箱体框架201内部分别设有两个弓形架202及两个支架203，每个弓形架202与支架203为一组，用于与缓冲式导杆机构3连接。板式箱体2可模拟母船与水下航行器5的连接结构，进一步验证结构的可靠性。

如图3～5所示，缓冲式导杆机构3包括外侧支撑环301、内侧抱环302、滑轨303、导向杆304、滑块305、缓冲器306、缓冲器安装座307弓形挂接件308、滚轮309及滚轮支座310，该外侧支撑环301为前后两个，分别安装在箱体框架201内的两组弓形架202及支架203上，两外侧支撑环301之间通过多根滑轨303连接，每个外侧支撑环301的内侧均设有一个内侧抱环302，每个内侧抱环302的外圆周表面沿圆周向均布有多个滚轮309，每个滚轮309均在一根滑轨303上滚动。

在两个外侧支撑环301之间还连接有导向杆304，本实施例的导向杆304为两根；每个内侧抱环302上各对应安装有两个分别套在两根导向杆304上的滑块305，每个内侧抱环302通过滑块305沿导向杆304的轴线方向移动，进而保证水下航行器5沿着轴线方向移动，沿设计路线航行。

滚轮309通过滚轮支座310安装在内侧抱环302的外圆周表面，每个内侧抱环302的内表面沿圆周方向均布有多个与试验平台4连接的弓形挂接件308。任一侧的内侧抱环302的内表面沿圆周方向均布有多个缓冲器安装座307，每个缓冲器安装座307上均安装有承受试 验平台4反作用力的缓冲器306。根据设计输入，可更换缓冲器306，以提高本发明水下试验装置的可靠性。经过缓冲器306的作用后，能够吸收一部分航行试验过程中产生的动能，从而减小水下航行器5航行试验过程中产生的反冲力。

本发明立式连接结构组件1的长度方向、板式箱体2的长度方向、缓冲式导杆机构3的长度方向及试验平台4的长度方向均与水下航行器5的轴线方向同向。

本发明的缓冲器306为市购产品，购置于北京威尔凯恩工程技术有限公司(一级特约代理美国ITT能量吸收集团)，型号为OEM1.15x2。

本发明的工作原理为：

将水下航行器5置于试验平台4内，完成水下航行器5、试验平台4和缓冲式导杆机构3的装配后，通过缓冲式导杆机构3置于板式箱体2内，与弓形架202及支架203固定连接，然后与立式连接结构组件1连接固定，再经立式连接结构组件1与外部设备连接，至此完成本发明的装配。具备航行试验条件后，水下航行器5启动航行，模拟航行试验开始；在航行试验形成的反冲力作用下，带动试验平台4沿导向杆304向后运动，缓冲器306被压缩，试验过程中形成产生的一部分动能被缓冲器306吸收，经缓冲器306作用后，从而减小水下航行器5模拟航行过程中对板式箱体2及其他结构件的冲击，进而完成水下航行器的模拟航行试验过程。

本发明主要应用于水下航行器研制阶段，在水池或者其他浅水域进行模拟航行试验，既能模拟水下航行器研制阶段的航行试验，又可以模拟水下航行器与母船的脱离试验，满足研制初期阶段试验需求，为最终的水下航行试验提供可靠的结构参考和数据依据。对水下航行器的研制和海洋工程的发展有重要推动作用。