一種水面橫向穩定裝置的製作方法

2023-07-04 01:33:06 1

本發明涉及一種水面橫向穩定裝置，屬於水面平衡領域。

背景技術：

本發明涉及一種水上清汙機器人橫向穩定裝置，特別涉及一種提高水上清汙機器人橫向穩定性、橫向抗傾覆能力的穩定裝置，應用於江河、湖泊、近海、水電站、水庫等水面汙物打撈的清汙機器人或清汙船上。

技術實現要素：

本發明的目的在於：針對上述存在的問題，提供一種水面橫向穩定裝置，保證船體等浮體在水面的橫向穩定性、提高浮體橫向抗傾覆能力。

本發明採用的技術方案如下：

本發明的一種水面橫向穩定裝置，包括主浮體、平衡浮體、連接臂及轉向機構；平衡浮體一側呈錐狀並迎向水流；連接臂的兩端分別與主浮體及平衡浮體鉸接；轉向機構包括第一轉向機構和第二轉向機構，第一轉向機構控制平衡浮體橫向於水流移動並超出主浮體外，第二轉向機構控制平衡浮體的錐狀側始終迎向水流。該結構能夠利用平衡浮體的橫向移動，並橫向伸出主浮體外，以增加主浮體在水面的穩定性，此外，該平衡浮體可以採用梭形結構，使其錐狀側始終迎向水流，進而減小水阻。

進一步，第一轉向機構設於主浮體上並用於控制連接臂的轉動動作，第二轉向機構設於連接臂上設有並用於控制連接臂與平衡浮體的轉動。該結構的轉動機構可獨立轉動，其轉向機構可通過電機等驅動機構控制，實現對第一轉動機構和第二轉動機構的轉動控制。

進一步，所述第一轉向機構包括第一轉動臂、第一伸縮杆、第一桿座、及第一轉動座；連接臂鉸接到第一轉動座上，第一轉動座固定於主浮體上，第一伸縮杆通過第一桿座連接到主浮體上，第一轉動臂與連接臂固定，第一伸縮杆通過第一轉動臂控制連接臂的轉動。該結構通過轉動臂的設計，使其轉動由力臂控制，增加控制力臂，減少轉動控制難度，適用於大型水面浮體的平衡控制。

進一步，所述第二轉向機構包括第二桿座、第二轉動臂、及第二伸縮杆，第二轉動臂一端與平衡浮體固定連接、另一端與第二伸縮杆鉸接，第二伸縮杆通過第二桿座與連接臂活動連接。

進一步，所述轉向機構分別包括伸縮杆及轉動臂，伸縮杆的一端與連接臂或主浮體鉸接、另一端與轉動臂鉸接，轉動臂與平衡浮體或連接臂相對固定，伸縮杆通過轉動臂控制連接臂或平衡浮體的轉動。該結構通過轉動臂的設計，延長控制力臂，降低轉動控制難度，降低轉動機構的使用要求。

進一步，在主浮體四周設有多個平衡浮體，各平衡浮體分別通過一個連接臂連接到主浮體上，且各平衡浮體分別對應有一轉向機構。

進一步，所述平衡浮體呈梭形；連接臂相對於主浮體或平衡浮體的轉動角度為0-90度。

進一步，還包括限位機構，限位機構包括分別第一限位座、第二限位座及限位杆，第一限位座及第二限位座分別固定在任意兩個相鄰的連接臂上，限位杆一端與第一限位座鉸接、另一端與第二限位座通過限位槽連接，限位杆可相對於第二限位座轉動和滑動；當一個連接臂收攏時，該連接臂通過限位杆支撐其另一連接臂使其無法收攏。

綜上所述，由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

1、通過本發明水上清汙機器人橫向穩定裝置能很大程度的提高水面智能清汙機器人或清汙船的橫向穩定性、橫向抗傾覆能力，以便水面智能清汙機器人或清汙船安全運行；

2、利用平衡浮箱的浮力與重力關係巧妙的提高清汙機器人或清汙船的穩定性、抗傾覆能力；通過二組轉向機構實現平衡浮箱在0-90度的角度範圍內的轉動控制。

附圖說明

圖1是展開狀態下的水面橫向穩定裝置的結構圖；

圖2是左側卸料或靠岸時的水面橫向穩定裝置的結構圖；

圖3是右側卸料或靠岸時的水面橫向穩定裝置的結構圖；

圖4是第二轉向機構結構圖；

圖5是第一轉向機構結構圖。

圖中標記：1-主浮體，2-平衡浮體，3-連接臂，4-第一轉向機構，41-第一桿座，42-第一轉動座，43-第一驅動器，44-第一伸縮杆，45-第一轉動臂，5-第二轉向機構，51-第二桿座，52-第二驅動器，53-第二伸縮杆，54-第二轉動臂，6-限位機構，61-第一限位座，62-限位杆，63-第二限位座，64-限位槽。

具體實施方式

如圖1-5所示，本發明的一種水面橫向穩定裝置，包括主浮體1、平衡浮體2、連接臂3、限位機構6及轉向機構；轉向機構包括第一轉向機構4和第二轉向機構5。第一轉向機構4設於主浮體1上並用於控制連接臂3的轉動動作，第二轉向機構5設於連接臂3上設有並用於控制連接臂3與平衡浮體2的轉動。

第一轉向機構4包括第一桿座41、第一轉動座42、第一驅動器43、第一伸縮杆44、第一轉動臂45，第一桿座41及第一轉動座42固定在主浮體1的側面，連接臂3與第一轉動座42鉸接，且第一轉動臂45與連接臂3固定連接，第一伸縮杆44鉸接於第一桿座41和第一轉動臂45之間；第一伸縮杆44通過第一轉動臂45控制連接臂3的轉動。

第二轉向機構5包括第二桿座51、第二轉動臂54、和第二伸縮杆53，第二轉動臂54的一端與平衡浮體2固定連接、另一端與第二伸縮杆53鉸接，第二伸縮杆53通過第二桿座51與連接臂3活動連接，第二伸縮杆53通過第二轉動臂54控制平衡浮體2的轉動。

平衡浮體2一側呈錐狀並迎向水流；連接臂3的兩端分別與主浮體1及平衡浮體2鉸接；第一轉向機構4控制平衡浮體2橫向於水流移動並超出主浮體1外，第二轉向機構5控制平衡浮體2的錐狀側始終迎向水流。

在主浮體1四周設有多個平衡浮體2，各平衡浮體2分別通過一個連接臂3連接到主浮體1上，且各平衡浮體2分別對應有一轉向機構。平衡浮體2呈梭形；連接臂3相對於主浮體1或平衡浮體2的轉動角度為0-90度。

限位機構6包括第一限位座61、限位杆62、及第二限位座63，限位杆62的一端設有沿其軸向布置的限位槽64。如圖1-3所示，第一限位座61固定在左側的連接臂3，第二限位座63固定在右側的連接臂上，限位杆62的一端與第一限位座61鉸接、另一端通過限位槽64連接第二限位座63，第二限位座6可沿限位槽64滑動和轉動，連接臂支撐於左側和右側的連接臂之間使左側和右側的連接臂無法同時收攏。

本發明在有圖1的展開狀態收攏至圖2左側卸料或靠岸狀態時，首先第一伸縮杆（左側）44伸長，帶動連接臂（左側）3橫向於水流轉動，並使平衡浮體（左側）2收入浮體的橫向內側、帶動其限位杆62的移動，同時，第二伸縮杆（左側）53伸長，帶動平衡浮體（左側）2轉動相對於連接臂（左側）3轉動90度，使平衡浮體（左側）2的錐狀側始終迎向水流，第一伸縮杆（左側）44和第二伸縮杆（左側）53分別由第一驅動器（左側）43和第二驅動器（左側）52驅動，第一驅動器（左側）43和第二驅動器（左側）52可以是電動機及其配合的力傳動機構，也可以是氣動泵等機構。

本發明在有圖1的展開狀態收攏至圖3右側卸料或靠岸狀態時，首先第一伸縮杆（右側）44伸出，帶動連接臂（右側）3橫向於水流轉動，並使平衡浮體（右側）2收入浮體內、帶動限位杆62的移動，同時，第二伸縮杆（右側）53伸出，帶動平衡浮體（右側）2轉動相對於連接臂（右側）3轉動90度，使平衡浮體（右側）2的錐狀側始終迎向水流，第一伸縮杆（右側）44和第二伸縮杆（右側）53分別由第一驅動器（右側）43和第二驅動器（右側）52驅動，第一驅動器（右側）43和第二驅動器（右側）52可以是電動機及其配合的力傳動機構，也可以是氣動泵等機構。

當左側或者右側的連接臂收攏至極限位置時，該連接臂通過限位杆支撐其另一側的連接臂使其無法收攏。