技術領域

本發(fā)明涉及一種機械懸掛裝置，尤其涉及一種用于同振球形矢量水聽器的三維自穩(wěn)定懸掛裝置。

背景技術

矢量水聽器是一種具有矢量探測功能的接收換能器，由無指向性的聲壓水聽器和具有與頻率無關的偶極子指向性的質點振速傳感器組合而成，可以同步測量聲場中一點處的聲壓和質點振速等若干正交分量。作為矢量水聽器的一種，同振球形矢量水聽器具有的優(yōu)點包括：三個聲通道軸正交；水聽器整體密度與介質密度接近，且質量分布均勻；水聽器的幾何中心與重心重合。為了使同振球形矢量水聽器能夠進行聲場標量和矢量信息的探測，就必須要將其懸掛在一個具有三維自穩(wěn)定轉動特性的機械裝置內(nèi)。這樣的機械裝置要保證同振球形矢量水聽器幾何中心與懸掛裝置不發(fā)生相對運動的前提下能夠在俯仰維、橫滾維和偏航維內(nèi)按照要求轉動；同時要求在不需工作時不能產(chǎn)生誤動作，需要工作時在規(guī)定維度上將轉動角度限制在一定的范圍內(nèi)，并需要設置同振球形矢量水聽器配用信號處理板的水下密封安裝盒體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種同振球形矢量水聽器的三維自穩(wěn)定懸掛裝置，該裝置機械結構簡單、操作方便，工作模式多樣，能夠實現(xiàn)矢量探測過程中的同振球形矢量水聽器在俯仰維、橫滾維和偏航維三個維度內(nèi)限定角度范圍的自由轉動，也可以實現(xiàn)俯仰維、橫滾維和偏航維中某一維度或某兩個維度內(nèi)限定角度范圍的自由轉動，同時能夠實現(xiàn)該懸掛裝置在不需要動作時同振球形矢量水聽器的制動，且為矢量水聽器配用的信號處理板設置了獨立的具有密封功能的放置空間。

為實現(xiàn)上述本發(fā)明目的，本發(fā)明提出了一種用于同振球形矢量水聽器的三維自穩(wěn)定懸掛裝置，所述裝置包括：固定外環(huán)、偏航內(nèi)環(huán)、橫滾內(nèi)環(huán)和俯仰內(nèi)環(huán)，所述偏航內(nèi)環(huán)設置在固定外環(huán)內(nèi)，所述橫滾內(nèi)環(huán)設置在偏航內(nèi)環(huán)內(nèi)，所述俯仰內(nèi)環(huán)設置在橫滾內(nèi)環(huán)內(nèi)，所述固定外環(huán)、橫滾內(nèi)環(huán)、俯仰內(nèi)環(huán)和偏航內(nèi)環(huán)同心設置；所述偏航內(nèi)環(huán)上?Z軸直徑方向的兩端通過轉軸機構E與所述的固定外環(huán)連接，所述偏航內(nèi)環(huán)上?X軸直徑方向的兩端通過轉軸機構C與所述的橫滾內(nèi)環(huán)連接，所述俯仰內(nèi)環(huán)上Y軸直徑方向兩端通過轉軸機構D與橫滾內(nèi)環(huán)連接。

所述俯仰內(nèi)環(huán)的內(nèi)壁上均勻分布有至少四個俯仰內(nèi)環(huán)懸吊部件，每個俯仰內(nèi)環(huán)懸吊部件沿著俯仰內(nèi)環(huán)的內(nèi)壁均勻布置，且均設有一個懸吊孔，與球形矢量水聽器上的矢量水聽器懸吊部件對應懸吊。在實際應用中，可以根據(jù)不同尺寸規(guī)格的球形矢量水聽器選擇懸掛的方式和懸掛用的材料，既可以通過配用相應規(guī)格的矢量水聽器懸吊部件來實現(xiàn)懸掛，也可以直接利用彈簧或者其他彈性材料進行懸吊。

作為上述技術方案的進一步改進，連接所述偏航內(nèi)環(huán)與固定外環(huán)的轉軸機構E包括偏航內(nèi)環(huán)制動螺釘、偏航內(nèi)環(huán)連接軸、偏航內(nèi)環(huán)連接軸套、偏航內(nèi)環(huán)緊固螺釘以及彈性擋圈；該偏航內(nèi)環(huán)制動螺釘貫穿固定外環(huán)和偏航內(nèi)環(huán)并將二者連接在一起，該偏航內(nèi)環(huán)制動螺釘用于在本發(fā)明的懸掛裝置需要工作時限制偏航內(nèi)環(huán)在偏航維的轉動，在本發(fā)明的懸掛裝置不需要工作時限制偏航內(nèi)環(huán)的運動。所述偏航內(nèi)環(huán)連接軸套套設于偏航內(nèi)環(huán)連接軸的外壁上，該偏航內(nèi)環(huán)連接軸頂端穿入偏航內(nèi)環(huán)，所述偏航內(nèi)環(huán)緊固螺釘?shù)囊欢藦墓潭ㄍ猸h(huán)外壁穿入并通過螺紋禁錮在偏航內(nèi)環(huán)連接軸相對頂端的低端的內(nèi)腔中，使固定外環(huán)和偏航內(nèi)環(huán)連接；所述偏航內(nèi)環(huán)連接軸頂端的外壁上設有彈性擋圈安裝槽，用于安裝彈性擋圈；所述偏航內(nèi)環(huán)外壁在Z軸方向對稱設置有兩個偏航內(nèi)環(huán)限位凹槽和偏航內(nèi)環(huán)制動螺孔，該偏航內(nèi)環(huán)限位凹槽位于轉軸機構E中偏航內(nèi)環(huán)制動螺釘下端與偏航內(nèi)環(huán)之間的位置，用于限制偏航內(nèi)環(huán)在偏航維的轉動角度；該偏航內(nèi)環(huán)制動螺孔位于轉軸機構E中偏航內(nèi)環(huán)制動螺釘下端方向與偏航內(nèi)環(huán)相交的位置，用于在偏航內(nèi)環(huán)不需要動作的時候實現(xiàn)固定外環(huán)和偏航內(nèi)環(huán)的制動。

優(yōu)選的是，所述偏航內(nèi)環(huán)連接軸套采用聚四氟乙烯制成。

本發(fā)明提出的用于同振球形矢量水聽器的三維自穩(wěn)定懸掛裝置的特征還在于：連接所述橫滾內(nèi)環(huán)與偏航內(nèi)環(huán)的轉軸機構C包括橫滾內(nèi)環(huán)制動螺釘、橫滾內(nèi)環(huán)連接軸、橫滾內(nèi)環(huán)連接軸套、橫滾內(nèi)環(huán)緊固螺釘以及彈性擋圈；該橫滾內(nèi)環(huán)制動螺釘貫穿橫滾內(nèi)環(huán)和偏航內(nèi)環(huán)將二者連接在一起，該橫滾內(nèi)環(huán)制動螺釘用于防止橫滾內(nèi)環(huán)在本發(fā)明的懸掛裝置不工作的情況下在橫滾維的轉動；所述橫滾內(nèi)環(huán)連接軸套套設于橫滾內(nèi)環(huán)連接軸的外壁上，該橫滾內(nèi)環(huán)連接軸頂端穿入橫滾內(nèi)環(huán)，所述橫滾內(nèi)環(huán)緊固螺釘?shù)囊欢藦钠絻?nèi)環(huán)外壁穿入并通過螺紋禁錮在橫滾內(nèi)環(huán)連接軸相對頂端的低端的內(nèi)腔中，使偏航內(nèi)環(huán)和橫滾內(nèi)環(huán)連接；所述橫滾內(nèi)環(huán)連接軸頂端的外壁上設有彈性擋圈安裝槽，用于安裝彈性擋圈；所述偏航內(nèi)環(huán)在與橫滾內(nèi)環(huán)連接軸連接的兩端內(nèi)壁各設置有一個橫滾內(nèi)環(huán)限位凸臺，該橫滾內(nèi)環(huán)限位凸臺用于限制橫滾內(nèi)環(huán)在橫滾維的轉動角度。