一种用于潜器水下着陆的锚泊系统

技术领域

本发明涉及一种锚泊系统，尤其涉及一种用于潜器水下着陆的锚泊系统。

背景技术

为了更好的开发和利用海洋资源，需要对特定地点的海洋环境进行长时间的探测。自主水下潜器由于体积小、重量轻、布放方便等优点应用越来越广泛。但传统的自主水下潜器一般为欠驱动系统，无法实现对特定地点长时间的探测，即使是安装多个推进器的自主水下潜器，依靠多个推进器的控制可实现动力定位，但其为动态平衡状态，需要消耗大量的能量，达不到长时间探测的目的。为了实现长时间探测的目的，一种具有水下着陆功能的锚泊式水下潜器的概念被提出来，该类潜器可利用锚块及缆绳系泊驻留在水底，其为静态平衡，不需要消耗能量来实现定点探测，可实现长期定点探测的任务。此类锚泊式水下潜器一方面可以通过水下着陆实现对海洋环境的定点长期探测，另一方面在完成任务后可自主二次启动并回收或是进入下一个探测点。

船用锚所占空间较大并且需要较长的卧链来使锚抓在海底来增大系泊锚力，所以并不适用于水下潜器锚泊系统；用于锚雷的锚一般为一重物块，依靠重力锚在海底，但水下潜器无法将此类锚收回并进行下一任务。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种用于潜器水下着陆的锚泊系统，从而使锚块可收回并随潜器进入下一任务。

技术方案：本发明包括安装在潜器壳体上的绞盘，所述绞盘的一端通过减速器与电机连接，绞盘下方连接有锚块，所述锚块的一侧连接有重物销系统，所述的重物销系统包括重物销，所述重物销的一端插入锚块一侧的重物销孔内，重物销的另一端连接有减速电机。

所述绞盘的两端分别通过轴承和法兰盘安装在潜器壳体上。

所述绞盘的一端位于左法兰盘内，其与左法兰盘之间设置有第一密封垫圈；绞盘的另一端穿过右法兰盘，其与右法兰盘之间设有第一密封毡圈和密封紧固件。

所述的绞盘通过联轴器与减速器连接。

所述的减速器采用能够自锁的蜗轮蜗杆减速器，消除系统不工作时电机的扭矩。

所述的锚块采用半圆饼状，其平端设有倒角，方便锚块回收。

所述锚块的平端面上设有锚链连接点，通过锚链与绞盘连接。

所述重物销孔的顶部连通有导轨，所述的导轨为Y型导轨，方便重物销顺利插入重物销孔中。

所述的重物销为带螺纹的轴，其螺纹段与螺母连接，所述的螺母固定在潜器壳体上。

所述的重物销通过第二联轴器与减速电机连接。

有益效果：

(1)本发明的锚块可收回并随潜器进入下一任务，此系统能够在不平坦的海底调节潜器的姿态以便数据收集系统工作；

(2)采用锚块的方式，其具有空间利用率高、质量大的优点；锚块外表面采用半圆饼状，航行过程中锚块外表面与潜器壳体形成流线型，减小航行阻力；锚块侧端设计了倒角，以便锚块顺利回收；锚块设计了重物销孔及Y型导轨，以便重物销插入锚块中限定锚块的晃动；

(3)重物销系统采用丝杠螺母机构，具有收缩力大、结构简单、控制方便的优点；

(4)减速器采用具有自锁功能的蜗轮蜗杆减速器，可限定绞盘的非必要转动，保证锚链长度固定不变。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的绞盘结构示意图；

图3为本发明的锚块结构示意图；

图4为本发明的重物销系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明包括潜器壳体1，潜器壳体1上安装有绞盘2，绞盘2的一侧通过联轴器3与电机5的减速器4连接，绞盘2的下方连接有锚块6，锚块6的右侧连接有重物销系统7。电机5根据接收到的信号转动并通过减速器4带动绞盘2转动，通过绞盘2的转动带动锚块6上下运动，实现布放或回收。为了消除系统不工作时电机5的扭矩，减速器4采用能够自锁的蜗轮蜗杆减速器。由于所传递扭矩较大，本发明采用圆盘加绞制孔连接的联轴器方式。为了消除锚块6在潜器航行时相对潜器壳体1产生晃动等不利运动，利用重物销系统7将锚块6固定在潜器上，除非重物销20打开，否则锚块6无法相对潜器壳体1运动。

如图2所示，绞盘2是释放和回收锚块6的转动轴，并由电机5通过减速器4提供动力，绞盘2的两端分别通过轴承和法兰盘安装在潜器壳体1上。绞盘2的左端位于左法兰盘12内，其外侧套有左轴承8，在潜器壳体1和左法兰盘12之间设置有第一密封垫圈10，并通过螺钉紧固来进行密封。绞盘2的右端套有右轴承9，其端部穿过右法兰盘13，潜器壳体1和右法兰盘13之间设置有第二密封垫圈11。为了提高在静水中的密封性，绞盘2和右法兰盘13之间采用第一密封毡圈15和密封紧固件14的方式密封，通过密封紧固件14将第一密封毡圈15压紧增加密封性。

如图3所示，为了减小锚块6安装在潜器上时的航行阻力，锚块6采用半圆饼状的形体，其搭载到潜器上时能和潜器壳体1组成一个整体的圆柱。为了方便回收，锚块6的平端进行了倒角16，其平端面上设有多个锚链连接点19，通过锚链与绞盘2连接。了能够稳定的搭载到潜器上，锚块6侧面设计了重物销孔17，重物销20可插入重物销孔17中以限定锚块6的运动；为了重物销20顺利插入重物销孔17中，重物销孔17顶部连通有Y型导轨18。

如图4所示，重物销系统7采用丝杠螺母机构，包括重物销20，重物销20与锚块6之间通过密封垫片21、密封法兰盘22和两个第二密封毡圈23来实现密封；重物销20为一个带有螺纹的轴，其螺纹段与固定在潜器壳体1上的螺母24连接。重物销20的另一端通过第二联轴器25与减速电机31连接，减速电机31通过电机安装座30固定在潜器壳体1上。当减速电机31工作时，减速电机31带动重物销20转动，重物销20相对螺母24转动，由于螺母24固定在潜器壳体1上，在螺纹作用下重物销20相对潜器壳体1做轴向运动。第二联轴器25的左法兰盘较长以便允许重物销20的轴向运动。

本发明的锚块释放工作过程为：

收到释放锚块6的信号后，减速电机31转动，通过第二联轴器25将转动传递到重物销20上，重物销20通过螺母24将转动变为后退平移运动，从而使重物销20从锚块6的重物销孔17中拔出，不再限定锚块6运动。之后，电机5转动，通过减速器4将转动传递到绞盘轴上，进而带动绞盘2转动，从而实现锚块6的释放。

锚块收回工作过程为：

收到收回锚块6的信号后，减速电机31转动，通过第二联轴器25将转动传递到重物销20上，重物销20通过螺母24将转动变为平移运动，直至重物销20的端部与锚块6上的Y型导轨18底部水平距离接近，以便引导锚块6的位置。电机5转动，通过减速器4将转动传递到绞盘轴上，带动绞盘2转动，绞盘2通过锚链将锚块6提起，锚块6上的倒角16、重物销孔17及Y型导轨18会引导锚块6顺利进入安装位置，进入安装位置后，电机5停止转动，减速电机31转动以使重物销20插入锚块6的重物销孔17中限制锚块6的运动，从而实现锚块6的回收。