一种用于水下声学探测的展开机构的制作方法

本发明属于水下声学探测平台，尤其涉及一种用于水下声学探测的展开机构。

背景技术：

1、水下声学探测平台一般悬浮于水中，平台上安装声学探测单元，通过被动接收声波对水下目标进行探测、定位和通讯。目前水下声学探测装置的展开杆一般设计为固定式，由于直径偏大，占据空间较大，为运输和收藏带来不便，为减轻上述缺陷，有时设计的固定杆件数量会略有减少，但同时又带来声呐探测单元安装部位少的问题。

2、水下声学探测的展开机构需要考虑运输、回收和存储方便的问题，也要满足展开时可按阵列密集安装声呐探测单元的需求。基于上述需求，需要设计一种收合后体积小，展开后又能满足足够大的声学阵列安装需求，同时要满足展开收合机构简化、能够长时间低功耗可靠运行的要求，满足深海耐压要求，满足长时间水下抗腐要求，上述这些技术要求是目前水下声学探测的展开机构需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于水下声学探测的展开机构，具有展开和收回功能，使用时，通过电机带动水下推杆向下移动，使连杆机构带动平面阵展开，在水下进行全方位探测；当回收时，展开机构可折叠收回，便于携带和收纳。本发明具有耐深水压力、可全方位水下探测、能耗低、灵活方便的特点。

2、一种用于水下声学探测的展开机构，包括推杆模块、壳体模块和连杆机构模块，所述壳体模块包括结构框架，所述推杆模块包括水下推杆和推杆安装台，所述水下推杆位于所述结构框架的内腔，所述推杆安装台设置于所述结构框架的内腔，所述推杆安装台与所述结构框架固定连接，所述水下推杆一端固定安装于所述推杆安装台上表面，所述水下推杆、所述推杆安装台与所述结构框架位于同一条轴线上，所述推杆模块带动所述连杆机构模块实现展开与收缩。

3、根据本发明的一种用于水下声学探测的展开机构，所述连杆机构模块包括驱动滑块ⅱ、驱动滑块ⅰ、转轴ⅱ、驱动杆、转轴ⅲ、伸缩杆、转轴ⅰ和轻质杆，所述水下推杆另一端与所述驱动滑块ⅱ固定连接，所述驱动滑块ⅰ和所述驱动滑块ⅱ之间形成可拆卸固定连接，所述驱动滑块ⅱ、所述驱动滑块ⅰ和所述水下推杆三者位于同一轴线上，所述驱动滑块ⅰ和所述驱动滑块ⅱ组成的整体和所述驱动杆的一端之间绕所述转轴ⅱ形成可转动连接，所述驱动杆的另一端和所述伸缩杆的一端绕所述转轴ⅲ形成可转动连接，所述伸缩杆与所述结构框架绕所述转轴ⅰ形成可转动连接，所述伸缩杆另一端和所述轻质杆之间固定连接，所述轻质杆的数量为多个，所述伸缩杆和所述轻质杆可穿过所述结构框架的空间。

4、根据本发明的一种用于水下声学探测的展开机构，所述壳体模块包括整流帽和底部封头，所述整流帽和所述底部封头安装于所述结构框架的两端，所述结构框架包括多个结构杆，多个所述结构杆相互平行，多个所述结构杆均布呈圆柱形，所述推杆安装台外侧面与多个所述结构杆的内侧面固定连接，每两个所述结构杆之间具有所述空间，每个所述空间与每个所述轻质杆和所述伸缩杆对应，所述伸缩杆和所述轻质杆可穿过所述空间，所述驱动滑块ⅱ圆周均布设有多个容置槽一，每个所述容置槽一的两侧槽壁上对称开设有半圆柱形凹槽一；所述驱动滑块ⅰ圆周均布设有多个容置槽二，每个所述容置槽二的两侧槽壁上对称开设有半圆柱形凹槽二，所述驱动滑块ⅰ的所述半圆柱形凹槽二和所述驱动滑块ⅱ的所述半圆柱形凹槽一形成圆柱形凹槽，所述圆柱形凹槽内部设有转轴ⅱ，推杆模块还包括限位安装台，所述限位安装台设置于所述结构框架内腔，所述限位安装台的上限位安装端面均布有多个定位模组，每个所述定位模组包括两个定位块，每个所述定位块设有圆柱形通孔，每个所述定位模组的两个所述圆柱形通孔内部共同设有一个所述转轴ⅰ，每个所述伸缩杆位于两个所述定位块之间。

5、根据本发明的一种用于水下声学探测的展开机构，所述推杆安装台为空心圆柱形结构。

6、根据本发明的一种用于水下声学探测的展开机构，所述限位安装台为空心圆柱形结构，所述限位安装台外侧面与所述结构框架多个所述结构杆的内侧面固定连接，所述限位安装台的所述上限位安装端面和所述推杆安装台的上推杆安装端面都垂直于所述结构框架的轴线，所述限位安装台中部设有圆形孔，外周设有第一半圆形凹槽，所述推杆安装台外周设有第二半圆形凹槽，当所述驱动杆处于竖直状态时，所述驱动杆位于所述限位安装台中部设有的所述圆形孔内，所述伸缩杆抵接于所述限位安装台的上表面，所述轻质杆处于竖直收拢状态时，所述轻质杆正好抵接于所述限位安装台的所述第一半圆形凹槽和所述推杆安装台的所述第二半圆形凹槽的内侧面。

7、根据本发明的一种用于水下声学探测的展开机构，所述整流帽上端设有圆环结构。

8、根据本发明的一种用于水下声学探测的展开机构，所述轻质杆的材质为碳纤维，每个所述轻质杆上等距离设置多个声呐测试单元接口。

9、根据本发明的一种用于水下声学探测的展开机构，限位安装台外侧面均布有多个定位凹槽，每个结构杆的内侧面抵靠于定位凹槽中。

10、根据本发明的一种用于水下声学探测的展开机构，所述限位安装台的所述上限位安装端面均布有多个定位槽组，所述定位槽组包括两个定位陷槽，所述定位块设有定位面，所述定位面抵接于定位陷槽中。

11、根据本发明的一种用于水下声学探测的展开机构，壳体模块包括换能器，所述整流帽为半球形结构，所述换能器设置在所述整流帽的上端，所述整流帽和所述换能器之间固定连接，所述底部封头为回转壳体结构，所述结构杆的一端与所述整流帽固定连接，所述结构杆的另一端与所述底部封头固定连接，所述连杆机构模块包括锁紧抱箍，所述伸缩杆另一端和所述轻质杆之间通过锁紧抱箍固定连接，所述结构杆、所述容置槽一、所述容置槽二、所述轻质杆、所述定位模组、所述定位凹槽、所述定位槽组的数量为八个。

12、本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

13、1、整流帽上端设有圆环结构，可以提高布放的稳定性，同时可以达到整流降噪的效果。

14、2、展开机构收合后体积小，展开后又能满足足够大的声学阵列安装需求，便于运输、回收和存储。同时做到了展开机构的机构简化、能够长时间低功耗运行。

15、3、展开机构上安装声学探测单元，可以通过被动接收声波对水下目标进行探测、定位和通讯。

16、4、展开机构的水下推杆材料采用碳纤维，能够满足抗压防腐和深海耐压的要求。

技术特征：

1.一种用于水下声学探测的展开机构，其特征在于，包括推杆模块、壳体模块和连杆机构模块，所述壳体模块包括结构框架（2），所述推杆模块包括水下推杆（1）和推杆安装台（21），所述水下推杆（1）位于所述结构框架（2）的内腔，所述推杆安装台（21）设置于所述结构框架（2）的内腔，所述推杆安装台（21）与所述结构框架（2）固定连接，所述水下推杆（1）一端固定安装于所述推杆安装台（21）上表面，所述水下推杆（1）、所述推杆安装台（21）与所述结构框架（2）位于同一条轴线上，所述推杆模块带动所述连杆机构模块实现展开与收缩。

2.根据权利要求1所述的一种用于水下声学探测的展开机构，其特征在于，所述连杆机构模块包括驱动滑块ⅱ（15）、驱动滑块ⅰ（13）、转轴ⅱ（14）、驱动杆（8）、转轴ⅲ（9）、伸缩杆（6）、转轴ⅰ（16）和轻质杆（17），所述水下推杆（1）另一端与所述驱动滑块ⅱ（15）固定连接，所述驱动滑块ⅰ（13）和所述驱动滑块ⅱ（15）之间形成可拆卸固定连接，所述驱动滑块ⅱ（15）、所述驱动滑块ⅰ（13）和所述水下推杆（1）三者位于同一轴线上，所述驱动滑块ⅰ（13）和所述驱动滑块ⅱ（15）组成的整体和所述驱动杆（8）的一端之间绕所述转轴ⅱ（14）形成可转动连接，所述驱动杆（8）的另一端和所述伸缩杆（6）的一端绕所述转轴ⅲ（9）形成可转动连接，所述伸缩杆（6）与所述结构框架（2）绕所述转轴ⅰ（16）形成可转动连接，所述伸缩杆（6）另一端和所述轻质杆（17）之间固定连接，所述轻质杆（17）的数量为多个，所述伸缩杆（6）和所述轻质杆（17）可穿过所述结构框架（2）的空间。

3.根据权利要求2所述的一种用于水下声学探测的展开机构，其特征在于，所述壳体模块包括整流帽（5）和底部封头（7），所述整流帽（5）和所述底部封头（7）安装于所述结构框架（2）的两端，所述结构框架（2）包括多个结构杆（10），多个所述结构杆（10）相互平行，多个所述结构杆（10）均布呈圆柱形，所述推杆安装台（21）外侧面与多个所述结构杆（10）的内侧面固定连接，每两个所述结构杆（10）之间具有所述空间，每个所述空间与每个所述轻质杆（17）和所述伸缩杆（6）对应，所述伸缩杆（6）和所述轻质杆（17）可穿过所述空间，所述驱动滑块ⅱ（15）圆周均布设有多个容置槽一（24），每个所述容置槽一（24）的两侧槽壁上对称开设有半圆柱形凹槽一（4）；所述驱动滑块ⅰ（13）圆周均布设有多个容置槽二（25），每个所述容置槽二（25）的两侧槽壁上对称开设有半圆柱形凹槽二（11），所述驱动滑块ⅰ（13）的所述半圆柱形凹槽二（11）和所述驱动滑块ⅱ（15）的所述半圆柱形凹槽一（4）形成圆柱形凹槽（23），所述圆柱形凹槽（23）内部设有转轴ⅱ（14），推杆模块还包括限位安装台（3），所述限位安装台（3）设置于所述结构框架（2）内腔，所述限位安装台（3）的上限位安装端面（26）均布有多个定位模组，每个所述定位模组包括两个定位块（30），每个所述定位块（30）设有圆柱形通孔，每个所述定位模组的两个所述圆柱形通孔内部共同设有一个所述转轴ⅰ（16），每个所述伸缩杆（6）位于两个所述定位块（30）之间。

4.根据权利要求3所述的一种用于水下声学探测的展开机构，其特征在于，所述推杆安装台（21）为空心圆柱形结构。

5.根据权利要求4所述的一种用于水下声学探测的展开机构，其特征在于，所述限位安装台（3）为空心圆柱形结构，所述限位安装台（3）外侧面与所述结构框架（2）多个所述结构杆（10）的内侧面固定连接，所述限位安装台（3）的所述上限位安装端面（26）和所述推杆安装台（21）的上推杆安装端面（27）都垂直于所述结构框架（2）的轴线，所述限位安装台（3）中部设有圆形孔（18），外周设有第一半圆形凹槽（20），所述推杆安装台（21）外周设有第二半圆形凹槽（22），当所述驱动杆（8）处于竖直状态时，所述驱动杆（8）位于所述限位安装台（3）中部设有的所述圆形孔（18）内，所述伸缩杆（6）抵接于所述限位安装台（3）的上表面，所述轻质杆（17）处于竖直收拢状态时，所述轻质杆（17）正好抵接于所述限位安装台（3）的所述第一半圆形凹槽（20）和所述推杆安装台（21）的所述第二半圆形凹槽（22）的内侧面。

6.根据权利要求4所述的一种用于水下声学探测的展开机构，其特征在于，所述整流帽（5）上端设有圆环结构。

7.根据权利要求4所述的一种用于水下声学探测的展开机构，其特征在于，所述轻质杆（17）的材质为碳纤维，每个所述轻质杆（17）上等距离设置多个声呐测试单元接口。

8.根据权利要求5所述的一种用于水下声学探测的展开机构，其特征在于，所述限位安装台（3）外侧面均布有多个定位凹槽（29），每个所述结构杆（10）的内侧面抵靠于所述定位凹槽（29）中。

9.根据权利要求8所述的一种用于水下声学探测的展开机构，其特征在于，所述限位安装台（3）的所述上限位安装端面（26）均布有多个定位槽组，所述定位槽组包括两个定位陷槽（28），所述定位块（30）设有定位面，所述定位面抵接于定位陷槽（28）中。

10.根据权利要求9所述的一种用于水下声学探测的展开机构，其特征在于，壳体模块包括换能器（19），所述整流帽（5）为半球形结构，所述换能器（19）设置在所述整流帽（5）的上端，所述整流帽（5）和所述换能器（19）之间固定连接，所述底部封头（7）为回转壳体结构，所述结构杆（10）的一端与所述整流帽（5）固定连接，所述结构杆（10）的另一端与所述底部封头（7）固定连接，所述连杆机构模块包括锁紧抱箍（12），所述伸缩杆（6）另一端和所述轻质杆（17）之间通过锁紧抱箍（12）固定连接，所述结构杆（10）、所述容置槽一（24）、所述容置槽二（25）、所述轻质杆（17）、所述定位模组、所述定位凹槽（29）、所述定位槽组的数量为八个。

技术总结
本发明提供了一种用于水下声学探测的展开机构，包括推杆模块、壳体模块和连杆机构模块，水下推杆带动驱动滑块Ⅱ移动，驱动滑块Ⅱ带动驱动滑块Ⅰ移动，驱动滑块Ⅰ带动驱动杆绕转轴Ⅱ转动，驱动杆带动伸缩杆绕转轴Ⅲ转动，伸缩杆带动轻质杆运动。使用时，通过电机带动展开为多杆件平面阵，在水下进行全方位探测；当回收时，展开机构可折叠收回，便于携带和收纳。本发明具有耐深水压力、可全方位水下探测、能耗低、灵活方便的特点。

技术研发人员：武建国,王昌强,武天龙,王伟,仇景,张敏革
受保护的技术使用者：天津瀚海蓝帆海洋科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13