一种声呐升降装置的制作方法

本实用新型涉及声呐运动控制技术领域，尤其是一种声呐升降装置。

背景技术：

为实现人工驾驶或自动驾驶的中小型水面舰艇探潜和测绘任务需要，声呐传感器(俗称声呐头)需要使用升降装置实现其出入水作业。目前通常采用从艇艏或艇侧舷升降或转动的撑杆持声呐入水的结构方案，普遍问题是声呐头入水深度较浅，通常小于0.8米，且升降装置结构体积和重量较大，对舰艇有限的载荷空间和承重造成很大的压力，同时还破坏了舰艇水上结构外形、抬高了舰艇整体重心并降低了其稳性。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有产品结构功能中的缺点，提供一种声呐升降装置，实现声呐装置快速收放作业，提高作业深度，且不影响艇身外部结构。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种声呐升降装置，包括艇身和声呐升降组件，艇身的艇底头部嵌接用于容纳声呐升降组件的声呐井，声呐井为开口朝下的空腔结构，声呐井的井口对称安装向外开合的底门；声呐升降组件包括垂直安装的主臂撑杆，主臂撑杆的上端固接于声呐井内腔顶面，主臂撑杆外侧的声呐井空腔内安装测控设备箱，主臂撑杆外周套接主臂套筒，主臂套筒也固接于声呐井内腔顶面，主臂撑杆的下端与副臂撑杆的一端铰接，副臂撑杆的另一端与声呐悬挂台的一侧面固接，声呐悬挂台的另一侧面安装声呐头，副臂撑杆和主臂撑杆通过铰接形成的相对面上，安装用于驱动副臂撑杆运动的液压推杆组件，液压推杆组件包括第一副臂液压推杆和第二副臂液压推杆，第一副臂液压推杆的一端转动定位于主臂撑杆的表面，第一副臂液压推杆的另一端与第二副臂液压推杆的一端铰接，第二副臂液压推杆的另一端转动定位于副臂撑杆的表面，还包括片状结构的杆间铰节，杆间铰节的一端与主臂撑杆和副臂撑杆的铰接轴垂直固接，杆间铰节的另一端与第一副臂液压推杆和第二副臂液压推杆的铰接轴垂直固接。

其进一步技术方案在于：

主臂套筒的长度小于声呐井的深度；

主臂套筒的内部还安装用于驱动主臂撑杆伸缩的主臂液压推杆，主臂液压推杆与主臂撑杆同轴设置；

声呐井为矩形筒状的一体式结构，声呐井的壁厚范围为3～6毫米；

声呐悬挂台与副臂撑杆轴线的夹角范围为0°～25°；

副臂撑杆绕铰接轴旋转时，与主臂撑杆的夹角范围为0°～180°；

副臂撑杆与主臂撑杆的夹角为180°时，杆间铰节与副臂撑杆垂直；

副臂撑杆与主臂撑杆的夹角为0°且主臂液压推杆未伸长时，声呐升降组件整体收纳于声呐井内；

声呐悬挂台为多层板状夹芯结构，各层平板之间通过若干个均布的空气弹簧连接。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构合理，操作方便，通过采用主杆伸缩、副杆折叠的结构形式，实现在艇艏尖舱声呐井的有限空间内，进行声呐头快速收放作业，并提升作业深度，有效提升探潜作业效率；本装置结构紧凑，相较现有升降设备体积和重量显著下降，对舰艇的稳定性影响减小；本装置收拢后，装置整体均收拢于声呐井中，不破坏艇艏水下水力外形和结构强度，艇水上外形也无突出部分；本装置能以标准化部件集成在现役工作艇上，自动化程度高，故障点少，便于检修和维护，适用范围广。

本实用新型相较现有技术还具有如下具体优势：

整体结构：收拢状态下整体结构的尺寸远小于现有声呐升降结构，在艇外无外露部件，有利于艇的存放、运输及艇的出入水作业，采用轻质材料，且结构紧凑，使装置整体重量较轻，材料成本降低，同时结构强度较高，能有效抵抗艇横摇和纵倾对本装置产生的不利扭转和冲击；

声呐升降动作：声呐传感器入水深度较深，可达1.5米以上，能有效减轻水面折反射和温度跃变对声呐探测的不利影响，升降动作控制简单，容易实现可靠的控制，升降动作过程快速，典型升降过程的耗时小于30秒,动作执行速度远高于现有升降结构；

安装结构和抗振抗冲击性能：本装置以空气弹簧悬挂结构连接艇身，能有效减缓振动传递，并增强装置对水体流动的抗冲击性能，维护时可整体吊出本装置，便于检修，声呐井底门选用侧开双门结构，能有效减小声呐入水探潜作业时艇体阻力和水流扰动噪声。

附图说明

图1为本实用新型的安装结构示意图。

图2为图1中a处局部放大图。

图3为本实用新型的声呐升降组件结构示意图(收拢状态)。

图4为本实用新型的声呐升降组件完全收入艇体时的结构示意图。

其中：1、艇身；2、声呐升降组件；

101、底门；102、声呐井；

201、主臂撑杆；202、第一副臂液压推杆；203、杆间铰节；204、副臂撑杆；205、第二副臂液压推杆；206、声呐悬挂台；207、声呐头；208、主臂套筒；209、测控设备箱。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1～2所示，本实施例的声呐升降装置，包括艇身1和声呐升降组件2，艇身1的艇底头部嵌接用于容纳声呐升降组件2的声呐井102，声呐井102为开口朝下的空腔结构，声呐井102的井口对称安装向外开合的底门101；声呐升降组件2包括垂直安装的主臂撑杆201，主臂撑杆201的上端固接于声呐井102内腔顶面，主臂撑杆201外侧的声呐井102空腔内安装测控设备箱209，主臂撑杆201外周套接主臂套筒208，主臂套筒208也固接于声呐井102内腔顶面，主臂撑杆201的下端与副臂撑杆204的一端铰接，副臂撑杆204的另一端与声呐悬挂台206的一侧面固接，声呐悬挂台206的另一侧面安装声呐头207，副臂撑杆204和主臂撑杆201通过铰接形成的相对面上，安装用于驱动副臂撑杆204运动的液压推杆组件，液压推杆组件包括第一副臂液压推杆202和第二副臂液压推杆205，第一副臂液压推杆202的一端转动定位于主臂撑杆201的表面，第一副臂液压推杆202的另一端与第二副臂液压推杆205的一端铰接，第二副臂液压推杆205的另一端转动定位于副臂撑杆204的表面，还包括片状结构的杆间铰节203，杆间铰节203的一端与主臂撑杆201和副臂撑杆204的铰接轴垂直固接，杆间铰节203的另一端与第一副臂液压推杆202和第二副臂液压推杆205的铰接轴垂直固接。

主臂套筒208的长度小于声呐井102的深度。主臂套筒208的内部还安装用于驱动主臂撑杆201伸缩的主臂液压推杆，主臂液压推杆与主臂撑杆201同轴设置。

声呐井102为矩形筒状的一体式结构，声呐井102的壁厚范围为3～6毫米。声呐悬挂台206与副臂撑杆204轴线的夹角范围为0°～25°。副臂撑杆204绕铰接轴旋转时，与主臂撑杆201的夹角范围为0°～180°。副臂撑杆204与主臂撑杆201的夹角为180°时，杆间铰节203与副臂撑杆204垂直。如图3～4所示，副臂撑杆204与主臂撑杆201的夹角为0°且主臂液压推杆未伸长时，声呐升降组件2整体收纳于声呐井102内。声呐悬挂台206为多层板状夹芯结构，各层平板之间通过若干个均布的空气弹簧连接。

本实用新型的具体实施过程如下：

本实施例中，主臂套筒208为使用环氧基玻璃钢糊制的筒状结构件，并使用铝合金箍进行局部强化，当主臂液压推杆推动主臂撑杆201做升降运动时，主臂套筒208为该运动过程提供限位空间，并承担装置入水后由主臂撑杆201传递过来的的各向受力。主臂套筒208的设计结构强度需满足承受声呐升降组件2在任务期间最大的横向剪切力而不发生破坏性形变。

主臂撑杆201和副臂撑杆204采用不锈钢方管，主臂撑杆201和副臂撑杆204采用铰接固定，第一副臂液压推杆202和第二副臂液压推杆205也采用铰接固定，通过杆间铰节203使两套铰节结构的铰接轴距离保持不变，起到限位作用。同时当副臂撑杆204与主臂撑杆201的夹角为0°时，位于内侧的第一副臂液压推杆202和第二副臂液压推杆205的夹角方向，与主臂撑杆201和副臂撑杆204的夹角方向相同。副臂撑杆204与主臂撑杆201相连的一端端部分别设置环状突起和圆形凹槽，当副臂撑杆204与主臂撑杆201的夹角为180°时，副臂撑杆204端部的环形凸起能嵌入主臂撑杆201端部的圆形凹槽内，起到定位锁合的作用。主臂撑杆201和副臂撑杆204可以制成空心杆状结构，并于内部空腔内填充憎水基发泡材料，能大幅降低装置的水下重量。

声呐悬挂台206采用的多层夹芯结构能有效减缓和隔离声呐升降组件2和艇身1间的冲击和振动的传递。测控设备箱209为左右开盖结构，并采用工程塑料密封，主要用于安装声呐升降组件2配套的测控设备，如声呐信号处理机、升降控制器、液压电磁阀、液压泵及管线等。在艇上已有设备安装空间时测控设备箱209可用憎水基发泡材料替换，以减轻本装置的重量。

声呐井102位于艇艏尖舱内，用艇身1同质玻璃钢材料制成，可以保持和强化艇身1结构强度，并实现有效的水密封。声呐井102上方也可开设上盖，与艏尖舱部甲板的检修口连通，实现声呐升降组件2整体吊出维护。

工作时通过测控设备箱209给出指令，通过液压推杆结构实现主臂撑杆201和副臂撑杆204的快速开合，配合声呐悬挂台206安装时的预设夹角，实现声呐头207水下升降和探测活动，通过主臂液压推杆可以大幅提高本装置探入水下的深度。当本装置收纳于声呐井102中时，底门101关闭，起到隔水和防护的作用。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

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