水下潛航器拋載機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】水下潛航器拋載機構(gòu)，它涉及一種水下潛航器，以解決現(xiàn)有潛航器拋載機構(gòu)比較復(fù)雜，應(yīng)用過程不靈活的問題，它包括釋放機構(gòu)承載平臺、釋放機構(gòu)內(nèi)套筒、釋放機構(gòu)外套筒和重物承載平臺；重物承載平臺布置在釋放機構(gòu)承載平臺的上方，重物承載平臺的下表面連接支撐架，支撐架與釋放機構(gòu)承載平臺轉(zhuǎn)動連接，重物承載平臺的下表面與釋放機構(gòu)承載平臺之間設(shè)置有套裝在一起的釋放機構(gòu)內(nèi)套筒和釋放機構(gòu)外套筒；釋放機構(gòu)內(nèi)套筒和釋放機構(gòu)外套筒的重疊區(qū)域包括變形區(qū)域和非變形區(qū)域；釋放機構(gòu)內(nèi)套筒和釋放機構(gòu)外套筒均由形狀記憶聚合物材料制成。本發(fā)明用于無人或有人水下潛航器的拋載機構(gòu)的制造技術(shù)領(lǐng)域。
【專利說明】
水下潛航器拋載機構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種水下潛航器。
【背景技術(shù)】
[0002]水下潛航器對于航海領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，從資源勘探到水環(huán)境測定等諸多領(lǐng)域具有至關(guān)重要的作用。而作為潛航器下潛和上浮控制過程的拋載機構(gòu)，在潛航器的工作過程中具有不可替代的作用，其可靠性和安全性是衡量該機構(gòu)是否合格的最重要的指標。但是目前的拋載機構(gòu)均以機械式或液壓式設(shè)計為主，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，應(yīng)用過程不靈活。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決現(xiàn)有潛航器拋載機構(gòu)比較復(fù)雜，應(yīng)用過程不靈活的問題，進而提供一種水下潛航器拋載機構(gòu)。
[0004]本發(fā)明為解決上述問題而采用的技術(shù)方案是:
[0005]本發(fā)明的水下潛航器拋載機構(gòu)包括釋放機構(gòu)承載平臺、釋放機構(gòu)內(nèi)套筒、釋放機構(gòu)外套筒和重物承載平臺；
[0006]重物承載平臺布置在釋放機構(gòu)承載平臺的上方，重物承載平臺的下表面連接支撐架，支撐架與釋放機構(gòu)承載平臺轉(zhuǎn)動連接，重物承載平臺的下表面與釋放機構(gòu)承載平臺之間設(shè)置有套裝在一起的釋放機構(gòu)內(nèi)套筒和釋放機構(gòu)外套筒，釋放機構(gòu)外套筒的上端面與重物承載平臺連接，釋放機構(gòu)內(nèi)套筒的下端面與釋放機構(gòu)承載平臺連接；
[0007]釋放機構(gòu)內(nèi)套筒和釋放機構(gòu)外套筒的重疊區(qū)域包括變形區(qū)域和非變形區(qū)域，變形區(qū)域預(yù)制壓痕，且壓痕個數(shù)大于或等于I個;釋放機構(gòu)內(nèi)套筒和釋放機構(gòu)外套筒均由形狀記憶聚合物材料制成。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過釋放機構(gòu)內(nèi)套筒和釋放機構(gòu)外套筒的重疊區(qū)域的壓痕實現(xiàn)該機構(gòu)的鎖緊過程，壓痕在形狀記憶聚合物相變情況下進行壓制，而在釋放時，所給定的刺激為使釋放機構(gòu)內(nèi)套筒和釋放機構(gòu)外套筒接近相變情況，則壓痕自動回復(fù)，從而內(nèi)外套筒之間產(chǎn)生軸向位移，重物承載平臺傾斜，重物滑下，從而實現(xiàn)了重物拋載過程。
[0009]由于本發(fā)明的拋載機構(gòu)采用形狀記憶聚合物材料，其形狀記憶效應(yīng)使得其在鎖緊釋放技術(shù)上具有很大的應(yīng)用前景，且目前還沒有通過此種方法來釋放水下潛航器重物。
[0010]本發(fā)明所述智能拋載機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，具有很強的可設(shè)計性，針對不同的重物采用不同深度和數(shù)量的壓痕，使得該結(jié)構(gòu)具有很廣的應(yīng)用范圍，為有人和無人水下潛航器的拋載機構(gòu)的設(shè)計制造提供新的思路和方法。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的拋載機構(gòu)釋放前的軸測圖；
[0012]圖2為本發(fā)明的拋載機構(gòu)釋放前的主視圖；
[0013]圖3為圖2的側(cè)視圖；
[0014]圖4為本發(fā)明的拋載機構(gòu)釋放后的軸測圖；
[0015]圖5為本發(fā)明的拋載機構(gòu)釋放后的主視圖；
[0016]圖6為圖5的側(cè)視圖；
[0017]圖7為釋放機構(gòu)內(nèi)套筒和釋放機構(gòu)外套筒上的壓痕成一定角度的立體圖；
[0018]圖8為釋放機構(gòu)內(nèi)套筒和釋放機構(gòu)外套筒上的壓痕呈水平方向布置的主視圖；
[0019]圖9為圖8的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0020]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1-圖9說明，本實施方式的水下潛航器拋載機構(gòu)包括釋放機構(gòu)承載平臺1、釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2、釋放機構(gòu)外套筒3和重物承載平臺5;重物承載平臺5布置在釋放機構(gòu)承載平臺I的上方，重物承載平臺5的下表面連接支撐架7，支撐架7與釋放機構(gòu)承載平臺I轉(zhuǎn)動連接，重物承載平臺5的下表面與釋放機構(gòu)承載平臺I之間設(shè)置有套裝在一起的釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3，釋放機構(gòu)外套筒3的上端面與重物承載平臺5連接，釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2的下端面與釋放機構(gòu)承載平臺I連接；
[0021]釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3分別包括變形區(qū)域和非變形區(qū)域，變形區(qū)域是通過機械壓痕獲得，且壓痕個數(shù)大于或等于I個;釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3均由形狀記憶聚合物材料制成。
[0022]本實施方式的釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3之間的變形區(qū)域預(yù)制壓痕，當需要進行釋放時，利用形狀記憶材料的形狀記憶效應(yīng)，使釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3回復(fù)至無壓痕時的初始形狀，則重物承載平臺5傾斜，重物4得以拋載釋放。
[0023]通過一定的刺激(熱、電、光、磁、溶液和超聲)使得套筒在有壓痕和無壓痕之間轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)機構(gòu)的鎖緊與釋放，釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3初始形狀為無壓痕的筒狀，兩筒進行嵌套，施加一定刺激后使其發(fā)生相變，并在嵌套區(qū)域進行壓痕，則實現(xiàn)了機構(gòu)的鎖緊，當需要釋放時，只需給予相同的刺激，則壓痕區(qū)域自動回復(fù)至初始狀態(tài)，兩筒之間可產(chǎn)生軸向位移，所述釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3的壓痕個數(shù)為多個時，釋放過程可以采取逐個壓痕進行回復(fù)，也可采取所有壓痕同時回復(fù)。支撐架7通過連接銷釘6與釋放機構(gòu)承載平臺I鉸接。
[0024]【具體實施方式】二:本實施方式的釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3的橫截面形狀均為圓形、長方形和正多邊形。如此設(shè)置，兩套筒橫截面形狀相似，可進行嵌套，且不影響壓痕操作。其它與【具體實施方式】一相同。
[0025]【具體實施方式】三:本實施方式的變形區(qū)域所占表面積為套筒外表面積的10%-90%，壓痕深度占套筒橫截面特征尺寸的20%_90%;套筒的橫截面為圓形時，特征尺寸為套筒截面外徑;套筒的橫截面為邊數(shù)是奇數(shù)的正多邊形時，特征尺寸為其中一個頂點與該頂點所對的邊之間的垂直距離;套筒的橫截面為邊數(shù)是偶數(shù)的正多邊形時，特征尺寸為兩個平行邊之間的垂直距離。如此設(shè)置有利于制作壓痕的卡具定位，使得所得壓痕深度更精確，本實施方式的變形區(qū)域所占表面積為套筒外表面積的10%_90%是指釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3各自的變形區(qū)域所占表面積為各自套筒外表面積的10%-90%。壓痕深度占套筒橫截面特征尺寸是指釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3各自壓痕深度占各自套筒橫截面特征尺寸。其它與【具體實施方式】一或二相同。
[0026]【具體實施方式】四:本實施方式所述形狀記憶聚合物復(fù)合材料為苯乙烯基形狀記憶聚合物、環(huán)氧基形狀記憶聚合物、氰酸脂基形狀記憶聚合物、雙馬來酰亞胺基形狀記憶聚合物、聚氨酯基形狀記憶聚合物或聚酰亞胺基形狀記憶聚合物。如此設(shè)置，有利于壓痕在形狀記憶聚合物相變情況下的壓制和回復(fù)，滿足設(shè)計要求和實際需要。其它與【具體實施方式】三相同。
[0027]【具體實施方式】五:結(jié)合圖7-圖9說明，本實施方式的壓痕8的方向為水平、垂直或成一定角度的傾斜。如此設(shè)置，滿足多種壓痕的形成，實現(xiàn)內(nèi)外套筒之間軸向位移的控制，具體的壓痕模式和個數(shù)可根據(jù)重物4的重量進行設(shè)計，且同一套機構(gòu)不僅可以重復(fù)利用而且可以適用于不同重物4的拋載。其它與【具體實施方式】一、二或四相同。
[0028]工作原理
[0029]將橫截面相似的釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3進行嵌套，給予一定刺激使其發(fā)生相變(形狀記憶聚合物通過一定的刺激如熱、電、光、磁、溶液和超聲，使得套筒在有壓痕和無壓痕之間轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)機構(gòu)的鎖緊與釋放)，然后為釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3的重疊區(qū)域的壓痕實現(xiàn)該機構(gòu)的鎖緊過程，即壓痕在形狀記憶聚合物相變情況下進行壓制，而在釋放時，給定相同的刺激使釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3接近相變情況，則壓痕自動回復(fù)，從而釋放機構(gòu)內(nèi)套筒2和釋放機構(gòu)外套筒3之間產(chǎn)生軸向位移，重物4承載平臺傾斜，重物4滑下，從而實現(xiàn)了重物拋載過程。
【主權(quán)項】
1.水下潛航器拋載機構(gòu)，其特征在于:它包括釋放機構(gòu)承載平臺(I)、釋放機構(gòu)內(nèi)套筒(2)、釋放機構(gòu)外套筒(3)和重物承載平臺(5); 重物承載平臺(5)布置在釋放機構(gòu)承載平臺(I)的上方，重物承載平臺(5)的下表面連接支撐架(7)，支撐架(7)與釋放機構(gòu)承載平臺(I)轉(zhuǎn)動連接，重物承載平臺(5)的下表面與釋放機構(gòu)承載平臺(I)之間設(shè)置有套裝在一起的釋放機構(gòu)內(nèi)套筒(2)和釋放機構(gòu)外套筒(3)，釋放機構(gòu)外套筒(3)的上端面與重物承載平臺(5)連接，釋放機構(gòu)內(nèi)套筒(2)的下端面與釋放機構(gòu)承載平臺(I)連接； 釋放機構(gòu)內(nèi)套筒(2)和釋放機構(gòu)外套筒(3)的重疊區(qū)域包括變形區(qū)域和非變形區(qū)域，變形區(qū)域預(yù)制壓痕(8)，且壓痕(8)的個數(shù)大于或等于I個;釋放機構(gòu)內(nèi)套筒(2)和釋放機構(gòu)外套筒(3)均由形狀記憶聚合物材料制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下潛航器拋載機構(gòu)，其特征在于:釋放機構(gòu)內(nèi)套筒(2)和釋放機構(gòu)外套筒(3)的橫截面形狀均為圓形、長方形和正多邊形。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水下潛航器拋載機構(gòu)，其特征在于:變形區(qū)域所占表面積為套筒外表面積的10%-90%，壓痕深度占套筒橫截面特征尺寸的20%-90% ;套筒的橫截面為圓形時，特征尺寸為套筒截面外徑;套筒的橫截面為邊數(shù)是奇數(shù)的正多邊形時，特征尺寸為其中一個頂點與該頂點所對的邊之間的垂直距離;套筒的橫截面為邊數(shù)是偶數(shù)的正多邊形時，特征尺寸為兩個平行邊之間的垂直距離。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水下潛航器拋載機構(gòu)，其特征在于:所述形狀記憶聚合物材料為苯乙烯基形狀記憶聚合物、環(huán)氧基形狀記憶聚合物、氰酸脂基形狀記憶聚合物、雙馬來酰亞胺基形狀記憶聚合物、聚氨酯基形狀記憶聚合物或聚酰亞胺基形狀記憶聚合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的水下潛航器拋載機構(gòu)，其特征在于:壓痕(8)的方向為水平、垂直或成一定角度的傾斜。
【文檔編號】B63G8/24GK105966579SQ201610382672
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】劉彥菊, 陳凡龍, 劉立武, 冷勁松
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學