CN109756038A - 一种用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件，包括若干位于回收舱的同一横截面且一端沿圆周向间隔固定在所述回收舱的圆形内壁上的若干夹持组件，所述夹持组件包括有夹持弧片、弹簧、传动带和旋转电机，所述弹簧的一端固定在所述回收舱的圆形内壁上，另一端连接夹持弧片，所述传动带的一端与夹持弧片相连接，另一端与固定在回收舱的圆形内壁上的旋转电机的转轴相连接，用以拉动夹持弧片。本发明使用弹簧、夹持弧片对充电的物件进行夹持，解决了在海面上无线充电子体的固定及充电时由于海浪的推动使得母体与子体发生碰撞从而导致损坏等问题，夹持时不需要供能，节约了夹持所消耗的能量，缓解了海上能源获取不易的情况。

Description

一种用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件

技术领域

本发明涉及一种海上夹持稳定器件，具体涉及一种用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件。

背景技术

现今人类对海洋探测的要求越来越高，建立了越来越多的海上平台。海上平台一般是固定的，在执行探测任务的时候会放出子探测器以扩大探测范围，而子探测器的能源一般是由母体提供，此能源使用最为广泛的就是电能。在海面环境中因为容易受到海水侵蚀不方便使用裸露在外的充电线进行充电，而是最好使用无线输电来实现电能的传输。无线电能传输最高效率的点对两组线圈的距离有要求，在海上这一点又会受到波浪的干扰。因此在子体进行充电时有必要对其进行夹持固定。

发明内容

本发明的主要目的是解决在海面上无线充电子体的固定问题，提供一种用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件，防止充电时由于海浪的推动使得母体与子体发生碰撞从而导致损坏，节约夹持所消耗的能量以缓解海上能源获取不易的情况。

本发明的目的可以通过以下技术方案达到：

一种用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件，包括若干位于回收舱的同一横截面且一端沿圆周向间隔固定在所述回收舱的圆形内壁上的若干夹持组件，每个所述夹持组件均包括有夹持弧片、弹簧、传动带和旋转电机，所述弹簧的一端固定在所述回收舱的圆形内壁上，另一端连接夹持弧片，所述传动带的一端与夹持弧片相连接，另一端穿过所述弹簧的内孔与固定在回收舱的圆形内壁上的旋转电机的转轴相连接，用以拉动夹持弧片。

优选地，所述的旋转电机使用永磁式直流电机。

优选地，所述夹持弧片的曲率与被夹持物件表面的曲率相同。

优选地，所述的夹持组件为三个，沿圆周向相隔120°固定在所述回收舱的圆形内壁上。

优选地，各个所述的弹簧的原长相同。

优选地，连接所述回收舱横截面下半圆的弹簧的弹性系数大于连接所述回收舱横截面上半圆的弹簧的弹性系数。

优选地，连接所述回收舱横截面下半圆的弹簧的弹性系数为：

式中，k为下方弹簧弹性系数，k₀为上方弹簧弹性系数，Δl为弹簧压缩长度，mg为弹簧承受的子体重力，其中，k₀的选取由需要夹紧的程度决定。

相比现有技术，本发明使用弹簧、夹持弧片对充电的物件进行夹持，解决了在海面上无线充电子体的固定问题、充电时由于海浪的推动使得母体与子体发生碰撞从而导致损坏的问题，还因为在夹持时不需要供能，节约了夹持所消耗的能量，缓解了海上能源获取不易的情况。

附图说明

图1为子体探测器在母体平台充电的整体示意图；

图2为本发明在未夹持状态的示意图；

图3为本发明在准备夹持时候的示意图；

图4为本发明在夹持时候的示意图。

其中：1-海上母体平台、2-回收舱、3-子体探测器、4-夹持弧片、5-弹簧、6-连接物件、7-传动带、8-旋转电机、9-夹持组件所在平面。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1和图2所示，一种用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件，包括三个位于回收舱2的同一横截面且一端沿圆周向间隔120°固定在所述回收舱2的圆形内壁上的夹持组件，每个所述夹持组件均包括有夹持弧片4、弹簧5、传动带7和旋转电机8，所述弹簧5的一端固定在所述回收舱2的圆形内壁上，所述弹簧5的另一端通过连接物件6连接夹持弧片4，所述传动带7的一端与夹持弧片4相连接，另一端穿过所述弹簧5的内孔与通过连接物件6固定在回收舱2的圆形内壁上的旋转电机8的转轴相连接，用以拉动夹持弧片4。

所述的旋转电机使用永磁式直流电机。所述夹持弧片4的曲率与被夹持物件表面的曲率相同。各个所述的弹簧5的原长相同。

由于充电物体还受到重力的作用，连接所述回收舱2横截面下半圆的弹簧5的弹性系数大于连接所述回收舱2横截面上半圆的弹簧5的弹性系数，其中，连接所述回收舱2横截面下半圆的弹簧5的弹性系数为：

式中，k为下方弹簧弹性系数，k₀为上方弹簧弹性系数，Δl为弹簧压缩长度，mg为弹簧承受的子体重力，其中，k₀的选取由需要夹紧的程度决定。

在本发明的另一实施例中，所述的夹持组件为四个，其中，两个夹持组件对称地连接在所述回收舱2横截面下半圆内壁上，另外两个对称地连接在所述回收舱2横截面上半圆内壁上，四个夹持组件共同实现对子体探测器3的稳定，具体数量可根据需要进行设定，在此不再赘述。

本发明在工作时经历三个过程：未夹持、准备夹持、夹持。下面对这三个工作过程进行描述。

S1、未夹持：

如图2所示，在没有子体探测器3来充电的时候，本发明处于未夹持状态，弹簧5处于自然伸长状态。

S2、准备夹持：

当子体探测器3进入海上母体平台1的回收舱2，将要对充电物件进行夹持的时候，首先需要将弹簧5收起处于压缩状态，如图3所示，本发明使用旋转电机8通过传动带7拖动夹持弧片4来实现。

S3、夹持：

当充电物件进到指定位置后，即夹持组件所在平面9后，如图4所示，旋转电机8放开，在弹簧5的舒张作用下各个所述夹持弧片4将充电物件夹持固定。

在充电完毕后，取消夹持时先使用旋转电机8通过传动带7拖动夹持弧片4脱离充电物件，此时弹簧5收起处于压缩状态；接着子体探测器3驶离所述回收舱2；最后旋转电机8放开，在弹簧5的舒张作用下各个所述夹持弧片4回到如图2所示的状态。

本发明只在准备夹持状态的时候需要用旋转电机8进行驱动，在夹持状态全程只利用弹簧5弹力进行夹持，对比现有的机械臂夹持系统降低了能量的损耗，并且在取消夹持时弹簧5舒展会将弹性势能部分反馈回旋转电机8，此时旋转电机8为回馈制动状态，可以回收部分能源。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但发明型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件，其特征在于，包括若干位于回收舱(2)的同一横截面且一端沿圆周向间隔固定在所述回收舱(2)的圆形内壁上的若干夹持组件，每个所述夹持组件均包括有夹持弧片(4)、弹簧(5)、传动带(7)和旋转电机(8)，所述弹簧(5)的一端固定在所述回收舱(2)的圆形内壁上，另一端连接夹持弧片(4)；所述传动带(7)的一端与夹持弧片(4)相连接，另一端穿过所述弹簧(5)的内孔与固定在回收舱(2)的圆形内壁上的旋转电机(8)的转轴相连接，用以拉动夹持弧片(4)。

2.根据权利要求1所述的用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件，其特征在于，所述的旋转电机使用永磁式直流电机。

3.根据权利要求1所述的用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件，其特征在于，所述夹持弧片(4)的曲率与被夹持物件表面的曲率相同。

4.根据权利要求1所述的用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件，其特征在于，所述的夹持组件为三个，沿圆周向相隔120°固定在所述回收舱(2)的圆形内壁上。

5.根据权利要求1所述的用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件，其特征在于，各个所述的弹簧(5)的原长相同。

6.根据权利要求1所述的用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件，其特征在于，连接所述回收舱(2)横截面下半圆的弹簧(5)的弹性系数大于连接所述回收舱(2)横截面上半圆的弹簧(5)的弹性系数。

7.根据权利要求6所述的用于稳定海上谐振式无线输电线圈距离的器件，其特征在于，连接所述回收舱(2)横截面下半圆的弹簧(5)的弹性系数为：

式中，k为下方弹簧弹性系数，k₀为上方弹簧弹性系数，Δl为弹簧压缩长度，mg为弹簧承受的子体重力，其中，k₀的选取由需要夹紧的程度决定。