一种基于直线位移的水面无人航行器油门控制装置

1.本实用新型涉及一种基于直线位移的水面无人航行器油门控制装置，用于控制内燃机油门，尤其适用于需要航行时间较长和执行任务范围较大的情况。


背景技术：

2.水面无人航行器是小型无人船或艇，能够按照远程遥控或预先设定的路径完成水面任务。发动机是水面无人航行器的动力供给装置，目前无人船的发动机主要基于内燃机。普通车用内燃机一般自带电控系统，能够通过设置电信号幅值大小来调节内燃机的油门大小。但与水面无人航行器相匹配的小马力内燃机一般不配备这样的电控系统，需要外部加装油门控制装置。
3.一般外部加装的油门控制装置，基于旋转力矩，由船用油门控制器和数字舵机组成。船用油门控制器通过能够传递力矩的数字舵机与内燃机油门相连，从而达到控制油门大小的目的。但是船用油门控制器与数字舵机均包含旋转器件，二者通过旋转器件相连，在安装过程中两旋转器件的圆心难以保持在一条直线上，容易导致传动轴上力矩过大，引起器件损坏。另外，内燃机在工作中存在较大的振动，容易导致与内燃机油门相连的数字舵机中的零件发生损坏或错位。可见，此种油门控制装置在应用中稳定性差、寿命短，不适合长期使用，限制了水面无人航行器的航行时间和执行任务的范围。
4.为解决上述问题，本实用新型提出一种基于直线位移的水面无人航行器油门控制装置，由电-位移转换器、油门软轴线和两组油门软轴线支架构成。用油门软轴线代替船用油门控制器，将基于旋转力矩的油门控制改为基于直线位移的油门控制；用电-位移转换器代替数字舵机，将电-旋转力矩换能方式改为电-位移换能方式，使得油门控制电信号转换为相应的油门软轴线位移；再用两组油门软轴线支架固定油门软轴线两端的位置，使其一端与电-位移转换器相连，另一端与内燃机油门相连，从而保证位移的有效传递。
5.所提出的基于直线位移的油门控制装置，能够保证其连接件的受力较小，不存在力矩过大的问题。利用油门软轴线的长度，拉开了内燃机与电-位移转换器的距离，减小了内燃机工作过程中的振动对油门控制的影响。除此之外，还减小了内燃机高温环境对控制线路的影响，提高了安全性。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提出一种基于直线位移的水面无人航行器油门控制装置，将基于旋转力矩的油门控制转化为基于直线位移的油门控制，尤其适用于需要航行时间较长和执行任务范围较大的情况。
7.下面结合附图对本实用新型进行说明。
8.一种基于直线位移的水面无人航行器油门控制装置如图1所示，包括电-位移转换器、油门软轴线和两组油门软轴线支架。油门软轴线一端与电-位移转换器相连，另一端与内燃机油门相连，两组油门软轴线支架用于固定油门软轴线两端的位置。
9.油门软轴线的结构示意图如图2所示，其两端具有相同结构。油门软轴线的两端均由凹槽1和自由端2组成，其中凹槽1能够卡在油门软轴线支架上，自由端2用于与电-位移转换器或发动机油门相连。
10.油门软轴线支架的结构示意图如图3所示，由卡扣3和底板4构成。在使用时，先把油门软轴线一端的凹槽1放置于底板4的凹槽处，然后将卡扣3的螺栓孔301通过螺栓与底板4的401螺栓孔相连；将卡扣3的螺栓孔302通过螺栓与底板4的402螺栓孔相连，即可完成油门软轴线一端的固定。油门软轴线另一端也采用同样的固定方式。
附图说明
11.图1为一种基于直线位移的水面无人航行器油门控制装置结构示意图；
12.图2为油门软轴线结构示意图；
13.图3为油门软轴线支架结构示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图给出本实用新型的具体实施方式。
15.在一次具体实施中，电-位移转换器采用直线电机。
16.首先，将图2所示油门软轴线一端的自由端2连接在直线电机的伸缩端上，以保证直线电机的伸缩端产生的位移可通过油门软轴线自由端2传递。随后，将油门软轴线另一端的自由端2连接在内燃机油门上。将油门软轴线两端的凹槽1卡在油门软轴线支架底板4的凹槽处，然后将卡扣3的螺栓孔301通过螺栓与底板4的401螺栓孔相连；将卡扣3的螺栓孔302通过螺栓与底板4的402螺栓孔相连，即完成油门软轴线两端的固定。
17.在直线电机正常工作过程中，直线电机根据控制信号使直线电机的伸缩端产生位移。在油门软轴线两端均固定牢靠的情况下，直线电机伸缩端产生的位移将通过油门软轴线传递至内燃机油门处，使内燃机油门产生与直线电机伸缩端相同的位移，即调节内燃机油门大小，位移较大则产生的内燃机油门较大。
18.以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。在本实用新型的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。


技术特征：
1.一种基于直线位移的水面无人航行器油门控制装置，其特征在于，包括：电-位移转换器、油门软轴线和两组油门软轴线支架；油门软轴线一端与电-位移转换器相连，另一端与内燃机油门相连，两组油门软轴线支架用于固定油门软轴线两端的位置。2.根据权利要求1所述的一种基于直线位移的水面无人航行器油门控制装置，其特征在于，所述油门软轴线支架包括：卡扣和底板；在使用时，先把油门软轴线一端的凹槽放置于底板的凹槽处，然后将卡扣的螺栓孔通过螺栓与底板相应的螺栓孔相连，即可完成油门软轴线一端的固定。

技术总结
本实用新型涉及一种基于直线位移的水面无人航行器油门控制装置，由电-位移转换器、油门软轴线和两组油门软轴线支架构成，其中，油门软轴线一端与电-位移转换器相连，另一端与内燃机油门相连，两组油门软轴线支架用于固定油门软轴线两端的位置。所述油门软轴线支架由卡扣和底板构成。本实用新型将基于旋转力矩的油门控制转化为基于直线位移的油门控制，尤其适用于需要航行时间较长和执行任务范围较大的情况。的情况。的情况。


技术研发人员：郝秋实 任佳 易家傅 张育 崔亚妮 陈敏 丁洁 赵桂彬
受保护的技术使用者：海南大学
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/6/14