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专利号: 202210383785X
申请人: 南京工业职业技术大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 船舶或其他水上船只;与船有关的设备
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种压电驱动水下精密姿态调节器,其特征在于,包括上壳体、下壳体、安装基座、上环形压电片、下环形压电片;

所述安装基座为圆形上下对称结构,包括上安装基座和下安装基座,所述安装基座包括基座安装孔、环形压电片安装槽、壳体安装面,环形压电片安装槽位于安装基座的中心位置,所述壳体安装面位于安装基座的边缘处,所述基座安装孔均匀分布于基座外侧;所述安装基座孔与水下探测机构连接,所述基座安装孔为四个;

所述上壳体包括第一流道、第二流道、第三流道、第四流道、内腔体;4个流道均为半流线型流道,且与内腔体均相通;所述的第一流道和第三流道结构一致,且关于上壳体中心点呈中心对称,第一流道和第三流道均包括流道外接口、流道内接口、渐扩段、收缩段,所述第一流道和第三流道渐扩段与内腔体相连,第一流道和第三流道收缩段与外界相连;所述的第二流道和第四流道结构一致,且关于上壳体中心点呈中心对称,第二流道和第四流道包括流道外接口、流道内接口、渐扩段、收缩段,所述第二流道和第四流道渐扩段与外界相连,第二流道和第四流道收缩段与内腔体相连;所述内腔体分布于上下壳体中心,位于上壳体内部和安装基座之间,所述下壳体与上壳体结构一致,分别安装于安装基座的下壳体安装面和上壳体安装面上;

所述4个流道均包括渐扩段和收缩段,第一流道和第三流道为易出难进型流道,第二流道和第四流道为易进难出型流道;利用周期内壳体的四个流道液体流入与流出形成的流量差产生的反作用力矩实现姿态调整,给环形压电片施加电压,使环形压电片的逆压电效应被激发,从而促使环形压电片做周期性的往复振动,密闭腔内的容积发生周期性变化,交替出现容积增大和减小,从而导致腔体内的水周期性地从四个流道流入与流出,由于第一流道和第三流道,属于易出难进型流道,第二流道和第四流道属于易进难出型流道,当腔体内水流周期性地流入与流出时,从第一流道和第三流道流出的水量大于流入的水量,从第二流道和第四流道流出的水量会小于流入的水量,从而形成流量差,由此产生反作用力矩并作用于所述调节器,使其发生旋转,进行姿态调整,一个周期内经过流道流入与流出形成的液体流量差很小,对应形成的反作用力矩也相对较小,实现水下姿态微调节。

2.根据权利要求1所述的压电驱动水下精密姿态调节器,其特征在于,所述基座安装孔为四个。

3.根据权利要求1所述的压电驱动水下精密姿态调节器,其特征在于,所述上壳体与安装基座上壳体安装面胶黏,下壳体与安装基座的下壳体安装面胶黏;所述上环形压电片边缘与安装基座上环形压电片安装槽胶黏,下环形压电片边缘与安装基座下环形压电片安装槽胶黏。

4.根据权利要求1所述的压电驱动水下精密姿态调节器,其特征在于,所述的上环形压电片和下环形压电片在交流电作用下发生鼓包振动。

5.根据权利要求1或4所述的压电驱动水下精密姿态调节器,其特征在于,通过调节环形压电片的通断电来实现姿态调节的位置控制。

6.根据权利要求1或4所述的压电驱动水下精密姿态调节器,其特征在于,通过调节环形压电片的通电频率来实现姿态调节器旋转的速度控制。

7.根据权利要求1或4所述的压电驱动水下精密姿态调节器,其特征在于,分别给上环形压电片和下环形压电片通电,使上、下两流道分别单独工作,从而实现姿态调节器的正、反转切换。