水下直升機(jī)的制作方法

本實(shí)用新型是涉及一種潛水器，具體地說(shuō)是涉及一種采用碟形設(shè)計(jì)、水下無(wú)線高速光通信技術(shù)的3000米級(jí)潛水器。

背景技術(shù)：

在水底環(huán)境尤其是深海環(huán)境的作業(yè)和調(diào)查工作一直都是個(gè)難題，隨著科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的水下機(jī)器人被創(chuàng)造出來(lái)，攜帶機(jī)械手、聲納、攝像頭和數(shù)據(jù)采集傳感器深入水底探索水下世界。由于探索的水底區(qū)域不同，水下機(jī)器人分為有螺旋槳和無(wú)螺旋槳、有纜和無(wú)纜、水底履帶行走和水底定點(diǎn)工作(無(wú)行動(dòng)能力)等等多種。而水下機(jī)器人的外形也多為長(zhǎng)方形、圓柱形或流線形，凡具有行動(dòng)能力的機(jī)器人，大都采用這些外形設(shè)計(jì)以方便探測(cè)設(shè)備的搭載或減少流體阻力。因此，目前大多數(shù)的具有行動(dòng)作業(yè)能力的水下機(jī)器人都存在以下兩個(gè)不足：1.靈活度差；2.無(wú)法實(shí)現(xiàn)任意懸停。

但在水下機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域：海底移動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)，海底作業(yè)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)和能量接駁，敏感海底區(qū)域的巡航與探測(cè)，海底管線監(jiān)測(cè)與維護(hù)，海底救援與打撈，海底考古等，對(duì)潛水器的機(jī)動(dòng)性能提出更高的要求，需要水下機(jī)器人具有良好的定點(diǎn)懸停工作能力和超高的運(yùn)動(dòng)靈活度。

此外，目前國(guó)內(nèi)主要的水下航行器大都采用有纜通訊，因此會(huì)帶有較長(zhǎng)的纜，這會(huì)影響水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。

而本實(shí)用新型則克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種采用碟形設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)向、任意著底、任意起降、任意懸停，具有超靈活機(jī)動(dòng)性，填補(bǔ)了潛水器自海面到海底工作方式的空白，使得潛水器無(wú)需攜帶長(zhǎng)纜，從而進(jìn)一步提高了其靈活性。

本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)工作水深最大可達(dá)3000米，屬于深水作業(yè)級(jí)潛水器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種采用碟形主體設(shè)計(jì)、可以實(shí)現(xiàn)水下懸停作業(yè)的水下作業(yè)級(jí)航行器。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本實(shí)用新型的水下直升機(jī)，主體部分由：上蓋1、下蓋2、推進(jìn)器3、鈦環(huán)4、控制筒5、固定架6、焊接塊7、連接塊8、固定塊9、絲桿10組成。

所述的上蓋1為碟形，邊緣均勻環(huán)布四個(gè)上凹槽1.1，凹槽底部開(kāi)有螺紋通孔；

所述的下蓋2為碟形，邊緣均勻環(huán)布四個(gè)下凹槽2.1，凹槽底部開(kāi)有螺紋通孔；

所述的鈦環(huán)4設(shè)于上蓋1、下蓋2間位置，由四段四分之一圓弧組成，材料為鈦合金，圓弧兩端有末端配合結(jié)構(gòu)，該末端配合結(jié)構(gòu)由徑向梯臺(tái)4.1、螺紋孔4.2、凸邊4.3、軸向梯臺(tái)4.4組成，且圓弧兩端的末端配合結(jié)構(gòu)分別是一個(gè)偏圓弧外部，一個(gè)偏圓弧內(nèi)部；

所述的鈦環(huán)4的中心通過(guò)固定架6固定有控制筒5；該控制筒5內(nèi)包含驅(qū)動(dòng)電路和光端機(jī)及無(wú)線通訊等控制模塊；

所述的固定架6由中間環(huán)6.2、四根支桿6.1組成，支桿6.1的兩端分別均勻焊接在中間環(huán)6.2與鈦環(huán)4內(nèi)壁上；

所述的支桿6.1與中間環(huán)6.2的焊接處開(kāi)有若干通孔，該通孔供絲桿10穿過(guò)；絲桿10的兩端通過(guò)固定塊9固定在控制筒5上，該固定塊9為Z形、下部面開(kāi)有螺紋孔，該螺紋孔供絲桿10穿過(guò)，并用螺母擰緊絲桿10，使得絲桿10的上下固定塊9緊緊卡在控制筒5上，形成內(nèi)部固定結(jié)構(gòu)。

所述的鈦環(huán)4與支桿6.1的焊接處設(shè)有焊接塊7；該焊接塊7由凸臺(tái)7.1、橫向螺紋孔7.2、縱向螺紋孔7.3組成，其中橫向螺紋孔7.2和縱向螺紋孔7.3均為通孔，且相互貫通，支桿6.1穿過(guò)橫向螺紋孔7.2，并焊接固定在凸臺(tái)7.1；焊接塊7上的縱向螺紋孔7.3與上蓋1上的上凹槽1.1上的螺紋孔對(duì)齊，用螺栓旋入縱向螺紋孔7.3中，固定上蓋1；同理，下蓋2采用同樣的方式固定。

所述的鈦環(huán)4外側(cè)壁均勻分設(shè)有四個(gè)推進(jìn)器3，其中相對(duì)的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)推進(jìn)器水平朝上布置，其余兩個(gè)水平布置；

所述的鈦環(huán)4與推進(jìn)器3間通過(guò)連接塊8連接，該連接塊8上開(kāi)有鋼箍孔8.1，用來(lái)穿過(guò)鋼箍以固定推進(jìn)器3，中間開(kāi)有螺紋通孔8.2；該連接塊8的一側(cè)為內(nèi)凹弧形面8.3、另一側(cè)設(shè)有上下平行的兩塊卡板8.4；本實(shí)用新型將兩段圓弧的末端配合結(jié)構(gòu)疊加后，兩者的軸向梯臺(tái)4.4重合，且兩末端配合結(jié)構(gòu)上的螺紋孔4.2也重合；又因?yàn)橥惯?.3的存在從而形成上下端面上的凹槽，該凹槽的寬度和深度與卡板8.4的寬度和厚度相同；卡板8.4卡入該凹槽，用長(zhǎng)螺栓穿過(guò)螺紋通孔8.2、螺紋孔4.2、橫向螺紋孔7.2，使得連接塊8、鈦環(huán)4、焊接塊7固定在一起。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：該水下航行器的整體結(jié)構(gòu)為碟形，利于在螺旋槳的控制下實(shí)現(xiàn)懸停動(dòng)作，且結(jié)構(gòu)上的獨(dú)特性使其運(yùn)動(dòng)靈活自如，可以比其他水下機(jī)器人更容易實(shí)現(xiàn)水下作業(yè)和數(shù)據(jù)采集。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型內(nèi)部固定示意圖；

圖3是本實(shí)用新型控制筒固定示意圖；

圖4為焊接塊7、連接塊8位置示意圖；

圖5為鈦環(huán)4末端配合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為焊接塊7、連接塊8的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：上蓋1、上凹槽1.1、下蓋2、下凹槽2.1、推進(jìn)器3、鈦環(huán)4、徑向梯臺(tái)4.1、螺紋孔4.2、凸邊4.3、軸向梯臺(tái)4.4、控制筒5、固定架6、支桿6.1、中間環(huán)6.2、焊接塊7、凸臺(tái)7.1、橫向螺紋孔7.2、縱向螺紋孔7.3、連接塊8、鋼箍孔8.1、螺紋通孔8.2、弧形面8.3、卡板8.4、固定塊9、絲桿10。

具體實(shí)施方式

在此之前需要說(shuō)明以下幾點(diǎn)：由于本實(shí)用新型包含了機(jī)械結(jié)構(gòu)部分、電子控制部分及無(wú)線通訊和水面控制臺(tái)部分，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，且本說(shuō)明書(shū)著重描述該水下直升機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分及其創(chuàng)新，因此除機(jī)械結(jié)構(gòu)部分外，其他部分不再詳細(xì)介紹。

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

如圖1-6所示，本實(shí)用新型的水下直升機(jī)，主體部分由：上蓋1、下蓋2、推進(jìn)器3、鈦環(huán)4、控制筒5、固定架6、焊接塊7、連接塊8、固定塊9、絲桿10組成。

其中：

上蓋1為碟形，邊緣均勻環(huán)布四個(gè)上凹槽1.1，凹槽底部開(kāi)有螺紋通孔；

下蓋2為碟形，邊緣均勻環(huán)布四個(gè)下凹槽2.1，凹槽底部開(kāi)有螺紋通孔；

推進(jìn)器3共有四個(gè)，均勻分布在整體結(jié)構(gòu)的外圍邊緣，其中相對(duì)的兩個(gè)推進(jìn)器水平朝上布置，其余兩個(gè)水平布置；

鈦環(huán)4由四段四分之一圓弧組成，材料為鈦合金，圓弧兩端有末端配合結(jié)構(gòu)：由徑向梯臺(tái)4.1、螺紋孔4.2、凸邊4.3、軸向梯臺(tái)4.4組成，且圓弧兩端的末端配合結(jié)構(gòu)一個(gè)偏圓弧外部，一個(gè)偏圓弧內(nèi)部；

控制筒5內(nèi)包含驅(qū)動(dòng)電路和光端機(jī)及無(wú)線通訊等控制模塊；

固定架6由中間環(huán)6.2、四根支桿6.1組成，支桿6.1均勻焊接在中間環(huán)6.2上，焊接處開(kāi)有通孔，供絲桿10穿過(guò)；

焊接塊7上有凸臺(tái)7.1、橫向螺紋孔7.2、縱向螺紋孔7.3組成，其中橫向螺紋孔7.2和縱向螺紋孔7.3均為通孔；

連接塊8上開(kāi)有鋼箍孔，用來(lái)穿過(guò)鋼箍以固定推進(jìn)器3，中間開(kāi)有螺紋通孔8.2、一面為弧形面8.3、一面設(shè)有上下兩塊卡板8.4；

固定塊9為Z形、下部面開(kāi)有螺紋孔，供絲桿10穿過(guò)。

下面描述各部件的連接關(guān)系：

內(nèi)部固定：固定架6上的中間環(huán)6.2上有螺紋孔，絲桿10穿過(guò)其中；絲桿10上端擰入上部固定塊9下部面上的螺紋孔，下端擰入上部固定塊9的下部面螺紋孔，上下固定塊的上部面分別卡在控制筒的上下蓋面，用螺母擰緊絲桿10，則上下固定塊9緊緊卡在控制筒上，形成內(nèi)部固定結(jié)構(gòu)；

支桿6.1為圓管，套在凸臺(tái)7.1上，焊接固定；

鈦合金圓環(huán)段兩兩配合：一圓環(huán)弧段上的末端配合結(jié)構(gòu)上的凸邊4.3抵在另一圓環(huán)弧段的徑向梯臺(tái)4.1上，而其本身的徑向梯臺(tái)4.1也被對(duì)方的凸邊4.3抵住，因此，雙方的軸向梯臺(tái)4.4重合，且兩段鈦環(huán)上的螺紋孔4.2也重合；因凸邊4.3的存在而形成上下端面上的凹槽，凹槽的寬度和深度與卡板8.4的寬度和厚度相同；卡板8.4卡入該凹槽，用長(zhǎng)螺栓穿過(guò)螺紋通孔8.2、螺紋孔4.2、橫向螺紋孔7.2，使得連接塊8、鈦環(huán)4、焊接塊7被固定在一起；

用鋼箍穿過(guò)鋼箍孔8.1將推進(jìn)器3固定在連接塊8上；

使上蓋1上的上凹槽1.1上的螺紋孔與焊接塊7上的縱向螺紋孔7.3對(duì)齊，用螺栓旋入縱向螺紋孔7.3中，固定上蓋1；同理，下蓋2采用同樣的方式固定。

工作過(guò)程：

裝配完畢并調(diào)試完好后將水下直升機(jī)放入水中，水面控制臺(tái)用操作柄進(jìn)行控制命令的輸入，若需要水下直升機(jī)下潛或上浮，只需控制水平向上的推進(jìn)器3旋轉(zhuǎn)；若要實(shí)現(xiàn)水下直升機(jī)的前進(jìn)后退，則只需控制水平朝向的推進(jìn)器3正反轉(zhuǎn)即可；若要實(shí)現(xiàn)水下直升機(jī)的懸停，只要控制水平向上的推進(jìn)器3以一定的轉(zhuǎn)速抵消水下直升機(jī)的水中質(zhì)量即可。該航行器操作簡(jiǎn)便，極其靈活。

以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，在所述技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。此外，本實(shí)用新型中涉及的未說(shuō)明部分與現(xiàn)有技術(shù)相同，或采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。