CN110803255B - 一种可变长度波浪滑翔器铠装缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变长度波浪滑翔器铠装缆，包括船体缆连接块、上段缆、电机、中段缆、下段缆、牵引机缆连接块、电缆线，在所述船体缆连接块的上端位置设有一个贯穿的通孔，所述电机固定在所述船体缆连接块的下端位置，在所述电机的电机轴另一端固定于各段缆上端位置的通孔上，在所述上段缆的上端位置设有一个贯穿的通孔，在所述上段缆的下端固定有所述电机，在所述牵引机缆连接块上端位置，设有一个与所述上段缆上端位置相同的贯穿通孔，在所述牵引机缆连接块的下端位置设有三个贯穿的通孔，所述电缆线固定在所述波浪滑翔器铠装缆表面。本发明长度可调，可实现近海试验，同时有效实现波浪滑翔器牵引机在水下姿态调整。

Description

一种可变长度波浪滑翔器铠装缆

技术领域

本发明涉及结构力学缆结构设计关键技术，特别是一种适用于波浪滑翔器的可变长度铠装缆。

背景技术

波浪滑翔器铠装缆是连接波浪滑翔器船体与牵引机的关键结构，该结构将波浪滑翔器牵引机的罗盘等信号传递到波浪滑翔器船体，同时，波浪滑翔器牵引机获得的波浪动力能也通过波浪滑翔器铠装缆传递到波浪滑翔器船体，拖动波浪滑翔器船体运动，从而实现理想的预期航向，波浪滑翔器铠装缆越来越成为波浪滑翔器正常航行工作的关键保证。但是，目前波浪滑翔器铠装缆存在以下几个问题：1)目前波浪滑翔器铠装缆为七米左右的柔性缆，近海海域水面高度低且礁石丛生无法布放试验，只能将其运输到深海海域完成布放，进行深海海域航行研究，不能完成近海作业研究；2)尽管波浪滑翔器牵引机在出海前进行配重检测、姿态调整，但柔性缆由于存在结构缺陷，转矩传递方面存在能力不足等缺点，难以保证波浪滑翔器牵引机姿态始终处于最佳状态，加大波浪滑翔器牵引机工作量，减少波浪滑翔器工作寿命。因此，设计一款长度可调、姿态可控的波浪滑翔器铠装缆对于提高波浪滑翔器在近海浅水区域航行的能力以及调整波浪滑翔器牵引机工作姿态具有重要意义。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可变长度波浪滑翔器铠装缆，该铠装缆长度可调、方便灵活，可以较好地实现波浪滑翔器铠装缆长度的调整，适合在近海海域进行航行试验，同时，能够有效地实现波浪滑翔器牵引机在波浪中姿态调节至最佳状态，转向传输能力到达预期要求。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种可变长度波浪滑翔器铠装缆，包括从上而下依次船体缆连接块、上段缆、四个电机、中段缆、下段缆、牵引机缆连接块、电缆线(各段缆长度、数目以及电机数目都可根据具体实际情况而作出相应改变)，在所述船体缆连接块的上部位置设有一个贯穿的通孔，所述电机固定在所述船体缆连接块的下端位置，所述电机的电机轴另一端固定于各段缆上端位置的通孔上，其中，所述电机轴外端部分设有三个平键，所述平键为普通平键并采取圆周排布形式，所述电机的安装位置都在各段缆的同一侧方向，在所述上段缆的上端位置，设有一个贯穿的通孔，所述通孔形状为内部圆加三个平键，所述平键同样为普通平键并采取圆周排布形式，在所述上段缆的下端部分固定有所述电机，所述电机与所述上段缆之间通过螺钉配合固定，所述中段缆和所述下段缆的结构与所述上段缆的结构基本一致，在所述牵引机缆连接块上端位置，设有一个形状大小均与所述上段缆上端位置的贯穿通孔相同的通孔，在所述牵引机缆连接块的下端位置设有三个贯穿的通孔，所述通孔水平排列且直径为8mm，所述牵引机缆连接块通过螺钉在所述三个通孔处与所述波浪滑翔器牵引机连接，所述电缆线固定在所述波浪滑翔器铠装缆表面，从所述波浪滑翔器船体的控制舱一直延伸到所述牵引机缆连接块，所述电缆线内部有四根分线，分别在各段缆转动副结构处从所述电缆线伸出，与相应各转动副处的所述电机相连，所述电缆线在转动副处并预留一段长度。

本发明具有的优点和积极效果是：

1)通过采用复合铰链式的铠装缆，能适应海深，可根据不同海洋深度调节铠装缆的长度，克服目前波浪滑翔器无法在近海试验的局限性，增强波浪滑翔器在近海的通过性，进而完成近海浅水海域的航行试验；

2)通过采用刚性铠装缆连接替代传统的柔性缆连接，可提高波浪滑翔器转向传输能力，在转矩传输中更加方便灵活，机动性强；通过将电缆线所需四根缆线做成一体式，减少了缆线在水中弯折，降低了故障率；

3)通过在铠装缆各连接位置加装电机，可实现电机轴与各段缆上端位置通孔处力矩的传递，完成波浪滑翔器牵引机的重量配平、姿态调节等任务，使波浪滑翔器牵引机姿态保持在最佳位置，并在姿态偏转角较大时多个电机协同工作，减小波浪滑翔器铠装缆负荷，延长波浪滑翔器工作寿命；

4)通过采用各段缆上端位置为内圆加三个平键形状的通孔，可实现各段缆直接与电机轴相连，减少了中间环节的能量损失，提高了电机的传动效率，因此，本发明具有良好的灵活性与较高的效率传动比，能够满足波浪滑翔器近海航行及牵引机姿态调整。

附图说明

图1为本发明在波浪滑翔器中的整体图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明船体缆连接块与上段缆连接部位结构示意图；

图4为本发明的工作状态图。

图中：1、波浪滑翔器船体；2、波浪滑翔器铠装缆；3、波浪滑翔器牵引机；2-1、船体缆连接块；2-2、电缆线；2-3、下段缆；2-4、牵引机缆连接块；2-5、中段缆；2-6、上段缆；2-7、电机。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1～图4，一种可变长度波浪滑翔器铠装缆，包括从上而下依次船体缆连接块2-1、上段缆2-6、电机2-7、中段缆2-5、下段缆2-3、牵引机缆连接块2-4、电缆线2-2(各段缆长度、数目以及电机数目都可根据具体情况而作出相应改变)，在所述船体缆连接块2-1的上端位置设有一个贯穿的通孔，所述电机2-7固定在所述船体缆连接块2-1的下端位置，所述电机2-7的电机轴另一端固定于各段缆上端位置的通孔上，其中，所述电机轴外端部分设有三个平键，所述平键为普通平键并采取圆周排布形式，所述电机2-7的安装位置都在各段缆的同一侧方向，在所述上段缆2-6的上端位置，设有一个贯穿的通孔，所述通孔形状为内部圆加三个平键，所述平键同样为普通平键并采取圆周排布形式，在所述上段缆2-6的下端部分固定有所述电机2-7，所述电机2-7与所述上段缆2-6之间通过螺钉配合固定，所述中段缆2-5和所述下段缆2-3的结构与所述上段缆2-6的结构一致，在所述牵引机缆连接块2-4上端位置，设有一个形状大小均与所述上段缆2-6上端位置的贯穿通孔相同的通孔，在所述牵引机缆连接块2-4的下端位置设有三个贯穿的通孔，所述通孔水平排列且直径为8mm，所述牵引机缆连接块2-4通过螺钉在所述三个通孔处与所述波浪滑翔器牵引机3连接，所述电缆线2-2固定在所述波浪滑翔器铠装缆2表面，从所述波浪滑翔器船体1的控制舱一直延伸到所述牵引机缆连接块2-4，所述电缆线2-2内部有四根分线，分别在各段缆转动副结构处从所述电缆线2-2伸出，与相应各转动副处的所述电机2-7相连，所述电缆线2-2在转动副处并预留一段长度。

使用时，先将所述船体缆连接块2-1上端通孔与所述波浪滑翔器船体1通过螺钉连接，同时，将所述电缆线2-2与所述波浪滑翔器船体1中的控制舱相连，再通过所述牵引机缆连接块2-4下端三个通孔与所述波浪滑翔器牵引机3的吊点用螺钉配合，完成所述波浪滑翔器铠装缆2的安装。

如图4中左侧图所示，为波浪滑翔器在深海时和所述波浪滑翔器牵引机3姿态偏转角度较小时的工作状态示意，深海时，所述波浪滑翔器铠装缆2处于完全伸直状态，此时若所述波浪滑翔器牵引机3的姿态偏转角较小，为调整所述波浪滑翔器牵引机3的姿态，所述下段缆2-3上固定的所述电机2-7将带动所述牵引机缆连接块2-4转动，完成所述波浪滑翔器牵引机3的姿态调整；如图4中右侧图所示，为波浪滑翔器在近海时和所述波浪滑翔器牵引机3姿态偏转角度较大时的工作状态示意，近海时，为保证波浪滑翔器正常工作，所述波浪滑翔器铠装缆2的各段缆将在各自相应的所述电机2-7带动下进行转动，从而减小所述波浪滑翔器铠装缆2的长度，完成近海浅水区域航行试验，当所述波浪滑翔器牵引机3的姿态偏转角较大时，除所述牵引机缆连接块2-4随所述电机轴转动外，所述下段缆2-3、中段缆2-5及上段缆2-6也会随各自相连的所述电机轴产生转动，各自承担一部分所述牵引机缆连接块2-4的转动角，减少所述牵引机缆连接块2-4的工作量，延长所述波浪滑翔器铠装缆2的使用寿命。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种可变长度波浪滑翔器铠装缆，包括从上而下依次设置且两两之间通过电机连接的船体缆连接块、上段缆、中段缆、下段缆、牵引机缆连接块，

在所述船体缆连接块的上部位置设有一个贯穿的通孔，

所述船体缆连接块和上段缆之间的所述电机固定在所述船体缆连接块的下端位置，所述电机的电机轴另一端固定于上段缆上端位置的通孔上，所述上段缆和中段缆之间、中段缆和下段缆之间、下段缆和牵引机缆连接块之间的结构与所述船体缆连接块和上段缆的结构一致；其中，所述电机轴外端部分设有三个平键，所述电机的安装位置都在各段缆的同一侧方向，

在所述上段缆的上端位置，设有一个贯穿的通孔，所述通孔形状为内部圆加三个平键孔，

在所述牵引机缆连接块上端位置，设有一个与所述上段缆上端位置相同的贯穿通孔，在所述牵引机缆连接块的下端位置设有三个贯穿的通孔，

所述可变长度波浪滑翔器铠装缆表面固定设置有电缆线，从波浪滑翔器船体的控制舱一直延伸到所述牵引机缆连接块，所述电缆线内部有四根分线，分别在各段缆转动副结构处从所述电缆线伸出，与所述电机相连。

2.根据权利要求1所述的可变长度波浪滑翔器铠装缆，其特征在于所述电机轴外端部分的平键为普通平键并采取圆周排布形式。