專利名稱：深海水下運(yùn)載機(jī)/器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉一種水下運(yùn)載機(jī)/器，具體地說是一種深海水下運(yùn)載機(jī)/器。
背景技術(shù)：
我國具有廣闊的海洋資源。對深海(1000-4000米)進(jìn)行探測和作業(yè)，需要開發(fā)一種小型化實用型的水下運(yùn)載機(jī)/器。而現(xiàn)在的潛水設(shè)備就潛艇一類，且使用的動力源是內(nèi)燃機(jī)或核動力，體積龐大，造價昂貴，無法實現(xiàn)水面遙控，一般不宜用作深海(1000-4000米)探測和作業(yè)的運(yùn)載設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適合深海探測和作業(yè)，結(jié)構(gòu)合理、安裝簡單、適用于不同深度的水下運(yùn)載機(jī)/器。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種深海水下運(yùn)載機(jī)/器，包括機(jī)身、水平軸、垂直軸、電刷支撐架、前進(jìn)動力輪、上潛動力輪和下潛動力輪，垂直軸和若干個水平軸通過軸承座固定安裝在機(jī)身上，上潛動力輪和下潛動力輪安裝在垂直軸上，前進(jìn)動力輪安裝在水平軸的兩端，電刷支撐架設(shè)于機(jī)身下部。
所述的每個前進(jìn)動力輪是由大動力輪、小動力輪、葉片和電刷組成，在大動力輪的外部直徑方向或垂直于直徑的外側(cè)輪緣上設(shè)有一組葉片；在大動力輪的至少一側(cè)設(shè)有一個小動力輪，用彈簧連接的大、小動力輪不在一條軸線上；在大動力輪內(nèi)側(cè)和小動力輪外側(cè)近二分之一的底部輪緣處均設(shè)有電刷。
所述的上潛動力輪和下潛動力輪是由大動力輪、小動力輪、葉片和電刷組成，在大動力輪的外部直徑方向輪緣上設(shè)有一組葉片，上潛動力輪葉片與垂直面之間的夾角為30度，下潛動力輪葉片與垂直面之間的夾角為60度；在大動力輪的至少一側(cè)設(shè)有一個小動力輪，用彈簧連接的大、小動力輪不在一條軸線上；在大動力輪內(nèi)側(cè)和小動力輪的外側(cè)近二分之一的外部輪緣上均設(shè)有電刷。
本發(fā)明在水平軸兩端設(shè)有前進(jìn)動力輪，每一端一組前進(jìn)動力輪的電刷連接一個控制電鈕，當(dāng)控制兩端兩組前進(jìn)動力輪的兩個電鈕同時按下時，用彈簧連接的大、小動力輪便會在水平軸兩端高速轉(zhuǎn)動，從而推動水下運(yùn)載機(jī)向前運(yùn)動。工作原理兩個控制電鈕同時按下時，近半數(shù)的形狀記憶合金彈簧被加熱而恢復(fù)密排形狀，且產(chǎn)生一個很大的拉力，而大、小動力輪雖在同一個軸上，但不在同一軸線上，兩者之間存在一個偏心距，偏心距和拉力的乘積形成旋轉(zhuǎn)力矩，旋轉(zhuǎn)力矩驅(qū)動大、小動力輪繞軸高速旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的大動力輪外緣上的葉片便跟著旋轉(zhuǎn)而給水一個作用力，同時水給運(yùn)載機(jī)一個反作用力使其快速前進(jìn)。僅按下控制左側(cè)前進(jìn)動力輪的按鈕，運(yùn)載機(jī)向右轉(zhuǎn)向；僅按下控制右側(cè)前進(jìn)動力輪的按鈕，運(yùn)載機(jī)向左轉(zhuǎn)向。
本發(fā)明在垂直軸上設(shè)有上潛和下潛動力輪，上潛和下潛動力輪的電刷分別用一個電鈕控制，控制上潛或下潛的電鈕被按下時，用彈簧連接的大、小動力輪便會繞垂直軸高速轉(zhuǎn)動，從而推動水下運(yùn)載機(jī)上潛或下潛。工作原理控制上潛的電鈕被按下時，上潛動力輪近半數(shù)的形狀記憶合金彈簧被加熱而恢復(fù)密排形狀，且產(chǎn)生一個很大的拉力，而大、小動力輪雖在同一個軸上，但不在同一軸線上，兩者之間存在一個偏心距，偏心距和拉力的乘積形成旋轉(zhuǎn)力矩，旋轉(zhuǎn)力矩驅(qū)動大、小動力輪繞曲軸高速旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的大動力輪外緣上的葉片便跟著旋轉(zhuǎn)而給水一個向下的作用力，同時水給運(yùn)載機(jī)一個向上的反作用力使其上潛。同理，控制下潛的電鈕被按下時，運(yùn)載機(jī)受到一個向下的反作用力使其下潛。
現(xiàn)在的潛水設(shè)備僅潛艇一類，且使用的動力源是內(nèi)燃機(jī)或核動力，體積龐大，造價昂貴，無法實現(xiàn)水面遙控，一般不宜用作深海(1000-4000米)探測和作業(yè)的運(yùn)載設(shè)備。本發(fā)明使用的動力源結(jié)構(gòu)簡單，造價低，且結(jié)構(gòu)合理、安裝簡單，可用于一切不同深度海域的探測和作業(yè)的運(yùn)載設(shè)備，因此具有較高的開發(fā)價值。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明圖1的A-A向視圖；圖3為本發(fā)明圖1的B-B向視圖；圖4為本發(fā)明圖1的C-C向視圖。
其中，1、機(jī)身，2、葉片，3、前進(jìn)動力輪/大動力輪，4、彈簧，5、小動力輪，6、水平軸，7、電刷支架，8、垂直軸，9、上潛動力輪，10、下潛動力輪，11、電刷，12、軸承座。
具體實施例方式
實施例1如圖1、圖2、圖3和圖4所示，深海水下運(yùn)載機(jī)/器由機(jī)身1、葉片2、前進(jìn)動力輪/大動力輪3、彈簧4、小動力輪5、水平軸6、電刷支架7、垂直軸8、上潛動力輪9、下潛動力輪10、電刷11組成，其中，每個大動力輪3兩側(cè)均配兩個小動力輪5置于水平軸6兩端；用彈簧4分別連接每個大動力輪3和兩側(cè)的兩個小動力輪5，且均勻分布；彈簧4由形狀記憶合金材料制成；葉片2置于大動力輪3的外部輪緣上，且沿大動力輪3的直徑方向；電刷11通過電刷支架7置于大動力輪3的輪緣內(nèi)側(cè)和小動力輪5的輪緣外側(cè)；葉片2、大動力輪3、彈簧4、小動力輪5和電刷11構(gòu)成前進(jìn)動力輪3；上潛動力輪9和下潛動力輪10與前進(jìn)動力輪3的基本構(gòu)成相同，只是葉片角度不同，上潛動力輪葉片與水平面之間的夾角為60度，下潛動力輪葉片與水平面之間的夾角為30度；上潛動力輪9和下潛動力輪10置于垂直軸8上；水平軸6和垂直軸8通過軸承座12固定在機(jī)身1上。水平軸6每一端的一組前進(jìn)動力輪3的電刷通過一個電鈕控制，當(dāng)控制兩端每組前進(jìn)動力輪的兩個電鈕同時按下時，近半數(shù)的形狀記憶合金彈簧4被加熱而恢復(fù)密排形狀，且產(chǎn)生一個很大的拉力，而大動力輪3、小動力輪5雖在同一個水平軸6上，但不在同一軸線上，兩者之間存在一個偏心距，偏心距和拉力的乘積形成旋轉(zhuǎn)力矩，旋轉(zhuǎn)力矩驅(qū)動大3、小動力輪5繞軸6高速旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的大動力輪外緣上的葉片2便跟著旋轉(zhuǎn)而給水一個作用力，同時水給運(yùn)載機(jī)一個反作用力使其快速前進(jìn)。僅按下控制左側(cè)前進(jìn)動力輪3的按鈕，運(yùn)載機(jī)向右轉(zhuǎn)向；僅按下控制右側(cè)前進(jìn)動力輪3的按鈕，運(yùn)載機(jī)向左轉(zhuǎn)向。垂直軸8上的上潛動力輪9和下潛動力輪10的電刷分別通過一個電鈕控制，當(dāng)控制上潛的電鈕被按下時，其動力原理同前進(jìn)動力輪3，高速旋轉(zhuǎn)的大動力輪外緣上的葉片便跟著旋轉(zhuǎn)而給水一個向下的作用力，同時水給運(yùn)載機(jī)一個向上的反作用力使其上潛。同理，控制下潛的電鈕被按下時，運(yùn)載機(jī)受到一個向下的反作用力使其下潛。
實施例2如圖1、圖2、圖3和圖4所示，深海水下運(yùn)載機(jī)/器由機(jī)身1、葉片2、前進(jìn)動力輪/大動力輪3、彈簧4、小動力輪5、水平軸6、電刷支架7、垂直軸8、上潛動力輪9、下潛動力輪10、電刷11組成，其中，大動力輪3的一側(cè)配一個小動力輪5置于水平軸6兩端；用彈簧4分別連接每個大動力輪3和一個小動力輪5，且均勻分布；彈簧4由形狀記憶合金材料制成；葉片2置于大動力輪3的外部輪緣上，且沿大動力輪3的直徑方向；電刷11通過電刷支架7置于大動力輪3的輪緣內(nèi)側(cè)和小動力輪5的輪緣外側(cè)；葉片2、大動力輪3、彈簧4、小動力輪5和電刷11構(gòu)成前進(jìn)動力輪3；上潛動力輪9和下潛動力輪10與前進(jìn)動力輪3的基本構(gòu)成相同，只是葉片角度不同，上潛動力輪葉片與水平面之間的夾角為60度，下潛動力輪葉片與水平面之間的夾角為30度；上潛動力輪9和下潛動力輪10置于垂直軸8上；水平軸6和垂直軸8用軸承座12固定在機(jī)身1上。水平軸6每一端的一組前進(jìn)動力輪3的電刷用一個電鈕控制，當(dāng)兩個控制電鈕同時按下時，近半數(shù)的形狀記憶合金彈簧4被加熱而恢復(fù)密排形狀，且產(chǎn)生一個很大的拉力，而大動力輪3、小動力輪5雖在同一個水平軸6上，但不在同一軸線上，兩者之間存在一個偏心距，偏心距和拉力的乘積形成旋轉(zhuǎn)力矩，旋轉(zhuǎn)力矩驅(qū)動大3、小動力輪5繞軸6高速旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的大動力輪外緣上的葉片2便跟著旋轉(zhuǎn)而給水一個作用力，同時水給運(yùn)載機(jī)一個反作用力使其快速前進(jìn)。僅按下控制左側(cè)前進(jìn)動力輪3的按鈕，運(yùn)載機(jī)向右轉(zhuǎn)向；僅按下控制右側(cè)前進(jìn)動力輪3的按鈕，運(yùn)載機(jī)向左轉(zhuǎn)向。垂直軸8上的上潛動力輪9和下潛動力輪10的電刷分別用一個電鈕控制，當(dāng)控制上潛的電鈕被按下時，其動力原理同前進(jìn)動力輪3，高速旋轉(zhuǎn)的大動力輪外緣上的葉片便跟著旋轉(zhuǎn)而給水一個向下的作用力，同時水給運(yùn)載機(jī)一個向上的反作用力使其上潛。同理，控制下潛的電鈕被按下時，運(yùn)載機(jī)受到一個向下的反作用力使其下潛。
實施例3葉片2置于大動力輪3的外部輪緣外側(cè)，且垂直于大動力輪3的直徑，其他結(jié)構(gòu)同實施例1，不再贅述。
實施例4葉片2置于大動力輪3的外部輪緣外側(cè)，且垂直于大動力輪3的直徑，其他結(jié)構(gòu)同實施例2，不再贅述。
實施例5將垂直軸8連同上潛動力輪9和下潛動力輪10置于機(jī)身1頂部，其他結(jié)構(gòu)同實施例1，不再贅述。
實施例6將垂直軸8連同上潛動力輪9和下潛動力輪10置于機(jī)身1頂部，其他結(jié)構(gòu)同實施例2，不再贅述。
實施例7將垂直軸8連同上潛動力輪9和下潛動力輪10置于機(jī)身1頂部，其他結(jié)構(gòu)同實施例3，不再贅述。
實施例8將垂直軸8連同上潛動力輪9和下潛動力輪10置于機(jī)身1頂部，其他結(jié)構(gòu)同實施例4，不再贅述。
實施例9在機(jī)身1頂部和底部同時安裝垂直軸8連同上潛動力輪9和下潛動力輪10，其他結(jié)構(gòu)同實施例1，不再贅述。
實施例10在機(jī)身1頂部和底部同時安裝垂直軸8連同上潛動力輪9和下潛動力輪10，其他結(jié)構(gòu)同實施例2，不再贅述。
實施例11在機(jī)身1頂部和底部同時安裝垂直軸8連同上潛動力輪9和下潛動力輪10，其他結(jié)構(gòu)同實施例3，不再贅述。
實施例12在機(jī)身1頂部和底部同時安裝垂直軸8連同上潛動力輪9和下潛動力輪10，其他結(jié)構(gòu)同實施例4，不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種深海水下運(yùn)載機(jī)/器，包括機(jī)身，其特征在于，還包括水平軸、垂直軸、電刷支撐架、前進(jìn)動力輪、上潛動力輪和下潛動力輪，垂直軸和若干個水平軸通過軸承座固定安裝在機(jī)身上，電刷支撐架安裝于機(jī)身下面，上潛動力輪和下潛動力輪安裝在垂直軸上，在機(jī)身上下面的至少一面上設(shè)有帶上潛動力輪和下潛動力輪的垂直軸，前進(jìn)動力輪安裝在水平軸的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海水下運(yùn)載機(jī)/器，其特征在于，所述的前進(jìn)動力輪是由大動力輪、小動力輪、葉片、彈簧和電刷組成，大動力輪上設(shè)有葉片；大動力輪的至少一側(cè)設(shè)有一個小動力輪，大、小動力輪通過彈簧連接，且大、小動力輪的中心不在同一軸線上，大動力輪和小動力輪上均設(shè)有電刷，電刷與控制電鈕相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深海水下運(yùn)載機(jī)/器，其特征在于，所述的彈簧由形狀記憶合金材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深海水下運(yùn)載機(jī)/器，其特征在于，所述的葉片設(shè)于沿大動力輪的外部直徑方向或垂直于直徑的外側(cè)輪緣上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的深海水下運(yùn)載機(jī)/器，其特征在于，所述的電刷通過電刷支撐架設(shè)于大動力輪內(nèi)側(cè)和小動力輪外側(cè)近二分之一的底部輪緣處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海水下運(yùn)載機(jī)/器，其特征在于，所述的上潛動力輪和下潛動力輪是由大動力輪、小動力輪、葉片、彈簧和電刷組成，大動力輪的外部直徑方向輪緣上設(shè)有一組葉片，大動力輪的至少一側(cè)設(shè)有一個小動力輪，大、小動力輪通過彈簧連接，且大、小動力輪的中心不在同一軸線上；大動力輪和小動力輪上均設(shè)有電刷，電刷與控制電鈕相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的深海水下運(yùn)載機(jī)/器，其特征在于，所述的彈簧由形狀記憶合金材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的深海水下運(yùn)載機(jī)/器，其特征在于，所述的上潛動力輪葉片與水平面之間的夾角為60度，下潛動力輪葉片與水平面之間的夾角為30度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的深海水下運(yùn)載機(jī)/器，其特征在于，所述的電刷通過電刷支撐架設(shè)于大動力輪內(nèi)側(cè)和小動力輪的外側(cè)近二分之一的外部輪緣上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種深海水下運(yùn)載機(jī)/器，包括機(jī)身、水平軸、垂直軸、電刷支撐架、前進(jìn)動力輪、上潛動力輪和下潛動力輪，垂直軸和若干個水平軸通過軸承座固定安裝在機(jī)身上，電刷支撐架安裝于機(jī)身下面，上潛動力輪和下潛動力輪安裝在垂直軸上，在機(jī)身上下面至少一面上設(shè)有帶上潛動力輪和下潛動力輪的垂直軸，前進(jìn)動力輪安裝在水平軸兩端。同時按下前進(jìn)動力輪兩側(cè)電鈕時，彈簧產(chǎn)生拉力，大、小動力輪之間形成旋轉(zhuǎn)力矩，驅(qū)動動力輪繞軸旋轉(zhuǎn)對水產(chǎn)生作用力，推動運(yùn)載機(jī)快速前進(jìn)。僅按下控制左側(cè)前進(jìn)動力輪按鈕，運(yùn)載機(jī)向右轉(zhuǎn)向；反之，向左轉(zhuǎn)向。上升和下潛動力輪的工作過程與此相似。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理、安裝簡單、適用于不同海水深度探測和作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B63H19/00GK101070090SQ20071001567
公開日2007年11月14日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者耿貴立 申請人:山東大學(xué)