一种模块化水动力翼片的制作方法

本实用新型涉及水动力推进设备领域，具体涉及一种模块化水动力翼片。

背景技术：

水动力翼片主要用于波浪滑翔器，波浪滑翔器是一种利用波浪起伏将波浪能转换为前进动能的新型海上无人平台。它具有航行时间长、航行距离远、适合高海况等优点，可应用于海洋气象、海洋生物、海洋环境监测等领域。波浪滑翔器分水面艇和水下滑翔推进器两部分，中间用柔性脐带缆连接，水面艇随波浪上下起伏带动水下滑翔推进器上下运动，安装在水下滑翔推进器上的水动力翼片在上下运动时产生一定攻角。垂直水流经过有攻角的翼片时产生水平分量，水平分量的水流对翼片有水平方向的反作用力，推进器依靠水流的反作用力前进，最终拖着水面艇前进。

然而在高海况下波浪起伏速度和幅度很大，水面艇对水下滑翔推进器的拉力极大，水流高速冲击水动力翼片从而产生极大的阻力，当阻力过大时水动力翼片可能折断，连接翼片的旋转轴和限位轴容易弯曲。而且现有技术中水动力翼片的限位轴通过水下滑翔推进器上开设特定形状的孔槽进行角度限位，在长时间航行过程中水动力翼片的限位轴由于不断和限位点发生刚性碰撞引起的冲击和振动也会降低翼片的使用寿命和强度。

波浪滑翔器的水下滑翔推进器通常由六套或更多水动力翼片、翼片旋转轴、翼片限位轴等关键部件组成。而这些部件长期工作在海水中，由于受到海水腐蚀、高海况海浪冲击等影响，在长时间工作后需要进行更换或维护。目前现有的设计基本上采用全部水动力翼片与水下滑翔推进器直接连接的整体设计，当需要更换其中某个零部件时要对水下滑翔推进器进行整体拆解，操作复杂，而且对维修人员要求较高，需要维修人员熟悉整个滑翔推进器的结构和组装工艺才能有效完成维护而不额外损坏整个滑翔推进器，并且很多情况下是在使用现场(如海上)进行维护，现场环境复杂，进一步加大了维护的操作难度。

技术实现要素：

本实用新型意在提供一种模块化水动力翼片，以解决现有水下滑翔推进器采用整体设计，维护需要整体拆解，操作复杂，现场维护操作难度高的问题。

为达到上述目的，本实用新型的基础技术方案如下：一种模块化水动力翼片，包括两个翼片以及连接在两个翼片之间的旋转轴和限位轴，还包括安装基座，旋转轴和限位轴连接在安装基座上，安装基座位于旋转轴和限位轴的中部，安装基座上集成有限位结构和缓冲结构，安装基座可拆卸连接在水下滑翔推进器上。

本方案的原理及优点是：将一组翼片、旋转轴、限位轴和安装基座集成封装为一个模块化的整体，通过安装基座承载翼片、旋转轴、限位轴及相关零部件，翼片不直接与水下滑翔推进器连接，而是通过安装基座改善连接结构进行连接，每一组翼片成为单独的模块化个体，整个水下滑翔推进器包括六个或更多的翼片模块，每个模块可单独加工、维修、更换，降低了加工、维修成本，方便了运输、安装。现场维护可直接进行单个模块的拆装或更换，无需拆解整个水下滑翔推进器和熟悉模块内部结构，降低了对维护人员的技术要求，操作简单便捷，受到现场环境的限制更小，缩短了组装和维修的时间，使用更加便利。并且这样的模块化设计大幅减少了加工件尺寸，因此还降低了材料成本和加工工艺的要求。

进一步，安装基座为分瓣式结构。作为优选采用分瓣式结构的安装基座，更方便轴承、轴、限位结构、缓冲结构等的安装，降低模块化结构的加工难度和加工成本。

进一步，安装基座包括左上基座片、左下基座片、右上基座片和右下基座片，左侧两个基座片与右侧两个基座片之间连接有连接片。作为优选这样通过四个基座片从四个方向提供安装操作自由度，更有利于对各零部件结构的定位安装，更有利于降低加工难度，通过连接片进行连接利用面接触保证了各基座片之间连接的稳定，保证模块化结构的连接稳定可靠。

进一步，右上基座片和右下基座片的中部设有凸出的定位台，连接片抵靠在定位台的侧端，连接片上竖向设有至少两个连接孔，四个基座片上均设有与连接孔正对的紧固孔，紧固孔中穿设有螺栓副。作为优选这样连接片定位准确，长时间使用过程中不易松动，连接牢固稳定。

进一步，连接片在定位台的前、后侧各设有一个。作为优选这样通过两个连接片从前、后侧双重连接，保证安装基座整体的结构稳定可靠，在海水中长时间使用不易因冲击松动、腐蚀造成连接失效解体。

进一步，右上基座片的底边中部并排开设有半圆形的安装槽和弧形的限位槽，左上基座片的底边、左下基座片的顶边和右下基座片的顶边均设有同样的安装槽和限位槽，上、下两个安装槽拼合成轴承固定孔，上下两个限位槽拼合成限位结构。作为优选轴承固定孔用于安装连接旋转轴，限位结构用于连接并配合限位轴进行转动限位，采用这样的分瓣式结构便于轴承固定孔、限位槽的加工，有效降低加工成本和装配时间。

进一步，右上基座片上紧固孔横向背离安装槽的一侧并排开设有安装孔，右下基座片上以右上基座片、右下基座片分界面对称设有安装孔，安装孔中均穿设有螺栓副。作为优选安装孔用于将安装基座定位连接到水下滑翔推进器龙骨框架上，保证右上、右下两个直接与水下滑翔推进器龙骨框架连接的基座片之间定位准确，连接更加稳定可靠。

进一步，轴承固定孔、紧固孔、安装孔均为沉孔。作为优选这样采用沉孔结构可有效隐藏螺栓副和轴承，减少翼片模块表面的凸出结构，降低使用过程中连接件受到海水冲刷腐蚀的程度，延长连接件使用寿命，保证水下滑翔推进器可长时间使用。

进一步，缓冲结构为位于限位槽端部的弹性件。作为优选弹性件可采用橡胶块、橡胶气囊等，通过弹性件可对海水推动下限位轴与限位点之间的冲击进行缓冲，降低限位轴受到冲击产生的变形，延长限位轴的有效使用寿命。

进一步，轴承固定孔内设有轴承，旋转轴连接在轴承中。作为优选轴承作为旋转轴与安装基座之间的过渡连接，减小旋转轴与安装基座之间的摩擦，降低旋转轴的磨损，保证旋转轴具备更长的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例水下滑翔推进器的轴测图；

图2为图1中a处的局部放大视图；

图3为本实用新型实施例中右上基座片、右下基座片连接后的左视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：翼片1、龙骨框架2、安装基座3、右上基座片4、右下基座片5、左上基座片6、连接片7、安装孔8、紧固孔10、轴承固定孔11、旋转轴12、限位轴13、限位孔14。

实施例基本如附图1所示：一种模块化水动力翼片，包括两个翼片1以及螺栓连接在两个翼片1之间的旋转轴12和限位轴13，旋转轴12和限位轴13并排设置。还包括安装基座3，旋转轴12和限位轴13连接在安装基座3上，安装基座3位于旋转轴12和限位轴13的中部，安装基座3上集成有限位结构和缓冲结构，安装基座3可拆卸连接在水下滑翔推进器的龙骨框架2上。

如图2、图3所示，安装基座3为分瓣式结构，安装基座3包括左上基座片6、左下基座片、右上基座片4和右下基座片5，左侧两个基座片与右侧两个基座片之间连接有连接片7。右上基座片4和右下基座片5的中部一体成型有凸出的定位台，连接片7抵靠在定位台的侧端，连接片7在定位台的前、后侧各设有一个。连接片7上竖向设有两个连接孔，四个基座片上均设有与连接孔正对的紧固孔10，紧固孔10中穿设有螺栓副。

右上基座片4的底边中部并排开设有半圆形的安装槽和弧形的限位槽，左上基座片6的底边、左下基座片的顶边和右下基座片5的顶边均设有同样的安装槽和限位槽，上、下两个安装槽拼合成轴承固定孔11，轴承固定孔11内设有轴承，旋转轴12连接在轴承中。上下两个限位槽拼合成弧形的限位孔14，即限位结构。缓冲结构为粘接在限位孔14端部内壁的弹性橡胶块。

右上基座片4上紧固孔10横向背离安装槽的一侧并排开设有安装孔8，右下基座片5上以右上基座片4、右下基座片5之间的分界面为对称面对称设有安装孔8，安装孔8中均穿设有螺栓副。轴承固定孔11、紧固孔10、安装孔8均为沉孔。

具体使用过程中，在水下滑翔推进器的龙骨框架2上依次安装六套翼片1模块，水下滑翔推进器的龙骨框架2上依次加工多个卡槽，将安装基座3插入到卡槽中，右上基座片4和右下基座片5上的安装孔8与龙骨框架2上对应的孔位对齐，然后用螺栓副将右上基座片4和右下基座片5锁紧连接在卡槽外侧的龙骨框架2上。在水下工作过程中旋转轴12通过轴承与安装基座3保持转动自由度，旋转轴12为翼片1提供转动支撑，翼片1受到水流的推动绕旋转轴12转动，过程中限位轴13在限位孔14中摆动。需要更换维护翼片1时，直接将对应模块整体从龙骨框架2上取下更换即可，操作简单方便，不需要操作人员具备较高的技术，不需要操作人员熟悉了解模块内部的结构，使得维护更换时间更短。采用模块化的设计还减少了加工件的尺寸，降低了材料成本和加工工艺要求。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。