專利名稱：娛樂用潛水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種娛樂用潛水器屬水下觀光、游玩用的小型、可控、動力潛水工具。
背景技術(shù)：
潛水器的種類繁多，按其用途可分為軍事、工業(yè)、科學(xué)考察或探險、救生、娛樂等方面。就娛樂性潛水器而言，目前國內(nèi)、國外主要有潛水觀光船、半潛觀光船、水肺潛水裝置等。潛水觀光船、半潛觀光船一般造價和使用費(fèi)用較高，游客在船內(nèi)觀光，不能直接與外界的水環(huán)境接觸；水肺潛水裝置不具備動力，需要靠游客體力潛浮，容易導(dǎo)致疲勞；現(xiàn)有一些為潛水員提供動力的潛水器具主要用于水下工程方面。這類潛水工具有的“有纜”，需要水面船只的支持(其中比較典型的如中國專利《下潛式同步動力潛水器》，申請?zhí)枮?3101151.5)，而且一般都是肩負(fù)或胸掛在潛水員身上，增加了潛水員的負(fù)擔(dān)，限制了潛水員的活動，其外觀造型呆板，不具有娛樂吸引力。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供的一種娛樂用潛水器可做到游客直接與外界的水環(huán)境接觸；其上配備的蓄電池一次充電可使推進(jìn)系統(tǒng)工作40～50分鐘(每次娛樂時間一般限定在10～20分鐘)，并可由游客自行操縱下潛或上浮、轉(zhuǎn)向；不需要過高的潛水技術(shù)(但需簡短培訓(xùn)和專業(yè)潛水員看護(hù))，有駕駛的感覺；潛水器“無纜”，無需水面船只支持，造價和使用費(fèi)用較低。外形為仿鯊魚設(shè)計，具有一定的美感和吸引力。
一種娛樂用潛水器包括主體、升降系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)四大部分。其中主體為尖頭、尖尾的仿生流線型(仿鯊魚頭、尾)，長約2米，最大橫斷面位于中部，水平寬度約0.7米，高約0.5米；中部偏前的左右兩側(cè)裝有可繞水平軸轉(zhuǎn)動的升降鰭，尾部裝有可繞鉛垂軸擺動的方向舵，尾部正上方裝有尾翼，用來保持潛水器平穩(wěn)；內(nèi)部的上半部分有供游客俯臥和操縱潛水器的駕駛艙；下半部分由前至后分割成前艙、操縱箱艙、蓄電池艙、儲物艙、舵機(jī)箱艙；除駕駛艙外各艙室均為水密艙，且相互間也水密。
在設(shè)計和制造過程中，通過主體的合理選型、其上各部件重量和位置的合理分配、增加配重和浮力件等方法，使?jié)撍鞅倔w(不載人時)只具有輕微的正浮力和保持正確的姿態(tài)。游客進(jìn)入后，通過其自身佩帶的配重腰帶和浮力背心調(diào)整，使載人潛水器的總浮力為零，這樣從理論上保證了載人潛水器可以停留在水中任一位置。
上述娛樂用潛水器的升降系統(tǒng)包括升降桿、齒輪組(包括一對直齒輪傳動和一對錐形齒輪傳動)、兩根傳動軸和兩套萬向連軸節(jié)、操縱箱、橫向輸出軸、升降鰭。游客扳動安裝在駕駛艙內(nèi)的升降桿時的扭矩、速度、轉(zhuǎn)角等參數(shù)經(jīng)齒輪組、傳動軸和萬向連軸節(jié)傳送至操縱箱。操縱箱為一封閉的齒輪箱體，其功能是將輸入的扭矩、速度、轉(zhuǎn)角參數(shù)轉(zhuǎn)換成所需要的扭矩、速度、轉(zhuǎn)角，然后傳送到水平輸出軸并帶動與之固連的升降鰭轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)潛水器的升降運(yùn)動。
該娛樂用潛水器的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與升降系統(tǒng)類似，由方向盤、錐形齒輪、四根傳動軸和四套萬向連軸節(jié)、操縱箱、舵機(jī)箱、方向舵組成。游客旋轉(zhuǎn)安裝在駕駛艙內(nèi)的方向盤時的扭矩、速度、轉(zhuǎn)角等經(jīng)一對錐形齒輪、兩根傳動軸和兩套萬向連軸節(jié)傳送至操縱箱內(nèi)，轉(zhuǎn)換后的動力再經(jīng)另兩根輸出軸和兩套萬向連軸節(jié)傳送到舵機(jī)箱內(nèi)。舵機(jī)箱也是一個封閉的齒輪箱體，其輸出為方向舵提供相應(yīng)的轉(zhuǎn)向力矩。
娛樂用潛水器的推進(jìn)控制系統(tǒng)由主電源開關(guān)、變速開關(guān)、推進(jìn)控制板、推進(jìn)器、蓄電池組成。推進(jìn)器將驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)調(diào)速電路和螺旋槳集成為一體，在電源輸入端加入驅(qū)動電壓，在控制輸入端加入控制電壓，即可使電機(jī)在一定速度下轉(zhuǎn)動。與推進(jìn)器匹配的推進(jìn)控制板的功能有二一是提供三個規(guī)定速度的電壓，二是控制電機(jī)在啟動、停車和變速時的過渡過程。
娛樂用潛水器的前端有一個快速充電水密插座。娛樂時該水密插座被一個密封蓋旋緊密封；娛樂結(jié)束后，工作人員將潛水器拖至設(shè)在附近的充電站，并在專用的充電支架上將潛水器頭部的水密插座露出水面后充電即可。
娛樂用潛水器的工作壓力不大于2kg/cm2，各水密部位采用通用的軸類密封零件(如O型密封圈)和膠板密封即可。
娛樂用潛水器最大潛深為20米，速度可達(dá)2～4節(jié)，三檔變速，載員1人。
娛樂用潛水器的操縱方法及娛樂全過程如下a.游客配備完備的水肺潛水工具；b.游客俯臥在駕駛艙內(nèi)；c.按下電源總開關(guān)；d.按下速度選擇開關(guān)，潛水器開始在水面運(yùn)行；e.下拉升降桿，潛水器開始下潛；f.游客在水中可以旋轉(zhuǎn)方向盤轉(zhuǎn)向，按變速開關(guān)變速，拉升降桿升降，或這些操作的組合，享受潛水樂趣，同時注意觀察相應(yīng)的指示表，避免潛的過深或迷失方向；這個過程與水肺潛水娛樂一樣，需要有專業(yè)潛水員看護(hù)，娛樂時間大約10～20分鐘；g.娛樂結(jié)束，上拉升降桿，浮到水面，操縱潛水器航行至泊位，游客離開潛水器；h.工作人員將潛水器拖至充電場地進(jìn)行充電，充電結(jié)束后拖回泊位。
該娛樂用潛水器主要用于海濱游樂場，為游客提供娛樂休閑用。據(jù)有關(guān)報道，海南某海上游樂園年接待游客已達(dá)到20萬人。如果有一半的人愿意享受這項(xiàng)娛樂，其經(jīng)濟(jì)效益就相當(dāng)可觀。此外，還可以依據(jù)一種娛樂潛水器的設(shè)計原理，開發(fā)類似的商用、民用、軍用潛水器，具有良好的應(yīng)用開發(fā)前景。


圖1娛樂用潛水器主視剖面示意圖圖2娛樂用潛水器俯視剖面示意圖圖3娛樂用潛水器主體內(nèi)部分艙示意圖圖4娛樂用潛水器升降系統(tǒng)示意圖圖5娛樂用潛水器轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖具體實(shí)施方式
下面給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖加以說明。
如圖2、圖3所示的一種娛樂用潛水器包括主體00、升降系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)四大部分。其中主體00為尖頭、尖尾的仿生流線型(仿鯊魚頭、尾)，長約2米，最大橫斷面位于中部，水平寬度約0.7米，高約0.5米；中部偏前的左右兩側(cè)裝有可繞水平軸轉(zhuǎn)動的升降鰭17，尾部裝有可繞鉛垂軸擺動的方向舵26，尾部正上方裝有尾翼07，用來保持潛水器平穩(wěn)；主體00內(nèi)部的上半部分有供游客俯臥和操縱潛水器用的駕駛艙01，下半部分由前至后依次分割成前艙02、操縱箱艙03、蓄電池艙04、儲物艙05、舵機(jī)箱艙06。除駕駛艙01外各艙室均為水密艙，且相互間也水密。
在設(shè)計和制造過程中，通過主體00的合理選型、其上各部件重量和位置的合理分配、增加配重和浮力件等方法，使?jié)撍鞅倔w(不載人時)只具有輕微的正浮力和保持正確的姿態(tài)。游客進(jìn)入后，通過其自身佩帶的配重腰帶和浮力背心的調(diào)整，使載人潛水器的總浮力為零，這樣從理論上保證了載人潛水器可以停留在水中任何位置。
如圖4所示的娛樂用潛水器的升降系統(tǒng)包括升降桿11、齒輪組12(包括一對直齒輪副和一對錐形齒輪副)、兩根傳動軸13和兩套萬向連軸節(jié)14、操縱箱15、水平輸出軸16、升降鰭17。其中升降桿11安裝在駕駛艙01內(nèi)的前方，穿過駕駛艙01與前艙02間的水密隔板后，與安裝在前艙02內(nèi)的齒輪組12相連，再經(jīng)兩根傳動軸13和兩套萬向連軸節(jié)14并穿過前艙02與操縱箱艙03間的水密隔板與操縱箱15相連。操縱箱15為一封閉的箱體，安裝在操縱箱艙03內(nèi)，箱體內(nèi)的齒輪傳動機(jī)構(gòu)可參照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計完成。它的功能是將輸入的扭矩、速度、轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成所需要的扭矩、速度、轉(zhuǎn)角，然后通過穿過主體00的水平輸出軸16帶動與之固連的升降鰭17轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)潛水器的升降運(yùn)動。
如圖5所示的娛樂用潛水器的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與升降系統(tǒng)類似，由方向盤21、錐形齒輪副22、四根傳動軸23和四套萬向連軸節(jié)24、操縱箱15、舵機(jī)箱25、方向舵26組成。其中方向盤21安裝在駕駛艙01內(nèi)的前方，穿過駕駛艙01與前艙02間的水密隔板后，與安裝在前艙02內(nèi)的錐形齒輪副22相連，再經(jīng)兩根傳動軸23和兩套萬向連軸節(jié)24并穿過前艙02與操縱裝置艙03間的水密隔板與上述操縱箱15相連，然后再通過兩根傳動軸和兩套萬向連軸節(jié)并穿過蓄電池艙04、儲物艙05、舵機(jī)箱艙06間的水密隔板與安裝在舵機(jī)箱艙06內(nèi)的舵機(jī)箱25相連，舵機(jī)箱25也是一個封閉的齒輪箱(亦有可參照的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計)，其輸出為方向舵26提供相應(yīng)的轉(zhuǎn)向力矩。
如圖1、圖2所示的娛樂用潛水器的推進(jìn)控制系統(tǒng)包括主電源開關(guān)41、變速開關(guān)42、推進(jìn)控制板43、推進(jìn)器44、蓄電池45。其中主電源開關(guān)41、變速開關(guān)42安裝在駕駛艙01內(nèi)的前方，通過導(dǎo)線與安裝在前艙02內(nèi)的推進(jìn)控制板43、安裝在蓄電池艙04內(nèi)的蓄電池45以及固裝在娛樂用潛水器主體00尾部正下方的推進(jìn)器44相連。本實(shí)用新型選用從美國進(jìn)口的水下推進(jìn)器(model 250)。該產(chǎn)品將驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)調(diào)速電路和螺旋槳集成為一體，在電源輸入端加入驅(qū)動電壓，在控制輸入端加入控制電壓，即可使電機(jī)在一定速度下轉(zhuǎn)動。與推進(jìn)器44匹配的推進(jìn)控制板43的功能有二一是提供三個規(guī)定速度的電壓，二是控制電機(jī)在啟動、停車和變速時的過渡過程。
本實(shí)用新型提供的娛樂用潛水器可做到游客直接與外界的水環(huán)境接觸；其上配備的蓄電池一次充電可使推進(jìn)系統(tǒng)工作40～50分鐘(每次娛樂時間一般限定在10～20分鐘)，并可由游客自行操縱下潛或上浮、轉(zhuǎn)向；不需要過高的潛水技術(shù)(但需簡短培訓(xùn)和專業(yè)潛水員看護(hù))，有駕駛的感覺；潛水器“無纜”，無需水面船只支持，造價和使用費(fèi)用較低。外形為仿鯊魚設(shè)計，具有一定的美感和吸引力。本實(shí)用新型有良好的應(yīng)用開發(fā)前景。
權(quán)利要求1.一種娛樂用潛水器，其特征在于它包括主體(00)、升降系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)四大部分；其中主體(00)為尖頭、尖尾的仿生流線型，長約2米，最大橫斷面位于中部，水平寬度約0.7米，高約0.5米；中部偏前的左右兩側(cè)裝有可繞水平軸轉(zhuǎn)動的升降鰭(17)，尾部裝有可繞鉛垂軸擺動的方向舵(26)，尾部正上方裝有尾翼(07)；主體(00)內(nèi)部的上半部分有供游客俯臥和操縱潛水器用的駕駛艙(01)，下半部分由前至后分割成前艙(02)、操縱箱艙(03)、蓄電池艙(04)、儲物艙(05)、舵機(jī)箱艙(06)；升降系統(tǒng)依次由升降桿(11)、齒輪組(12)、傳動軸(13)和萬向連軸節(jié)(14)、操縱系統(tǒng)(15)、水平輸出軸(16)、升降鰭(17)連接而成；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由方向盤(21)、錐齒輪(22)、傳動軸(23)和萬向連軸節(jié)(24)、操縱箱(15)、舵機(jī)箱(25)、方向舵(26)組成；推進(jìn)控制系統(tǒng)由主電源開關(guān)(41)、變速開關(guān)(42)、推進(jìn)控制板(43)、推進(jìn)器(44)、蓄電池(45)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的娛樂用潛水器，其特征在于升降系統(tǒng)中的升降桿(11)安裝在駕駛艙(01)內(nèi)的前方，穿過駕駛艙(01)與前艙(02)間的隔板后，與安裝在前艙(02)內(nèi)的齒輪組(12)相連，再借助兩根傳動軸(13)和兩套萬向連軸節(jié)(14)并穿過前艙(02)與操縱箱艙(03)間的隔板與操縱箱(15)相連；操縱箱(15)為一封閉的箱體，安裝在操縱箱艙(03)內(nèi)；它輸出的動力借助穿過主體(00)殼體的水平輸出軸(16)帶動與之固連的升降鰭(17)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)潛水器的升降運(yùn)動。
3.如權(quán)利要求1所述的娛樂用潛水器，其特征在于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的方向盤(21)安裝在駕駛艙(01)內(nèi)的前方，穿過駕駛艙(01)與前艙(02)間的隔板后，與安裝在前艙(02)內(nèi)的錐形齒輪(22)相連，再經(jīng)兩根傳動軸(23)和兩套萬向連軸節(jié)(24)并穿過前艙(02)與操縱裝置艙(03)間的隔板與操縱箱(15)相連；經(jīng)動力轉(zhuǎn)換后，再通過兩根傳動軸(23)和兩套萬向連軸節(jié)(24)并穿過蓄電池艙(04)、儲物艙(05)、舵機(jī)箱艙(06)間的隔板與安裝在舵機(jī)箱艙(06)內(nèi)的舵機(jī)箱(25)相連；舵機(jī)箱(25)也是一個封閉的齒輪箱，其輸出為方向舵(26)提供相應(yīng)的轉(zhuǎn)向力矩。
4.如權(quán)利要求1所述的娛樂用潛水器，其特征在于推進(jìn)控制系統(tǒng)中的主電源開關(guān)(41)、變速開關(guān)(42)安裝在駕駛艙(01)內(nèi)的前方，通過導(dǎo)線與安裝在前艙(02)內(nèi)的推進(jìn)控制板(43)、安裝在蓄電池艙(04)內(nèi)蓄電池(45)以及推進(jìn)器(44)相連；推進(jìn)器(44)固裝在娛樂用潛水器主體(00)尾部的正下方。
專利摘要一種娛樂用潛水器包括主體、升降系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)四大部分。其中主體為尖頭、尖尾的仿生流線型(仿鯊魚的頭、尾)，長約2米，最大橫斷面位于中部，水平寬度約0.7米，高約0.5米；裝有可繞水平軸轉(zhuǎn)動的升降鰭、可繞鉛垂軸擺動的方向舵和固定尾翼；內(nèi)部有供游客俯臥和操縱潛水器的駕駛艙、前艙、操縱箱艙、蓄電池艙、儲物艙、舵機(jī)箱艙。該娛樂用潛水器可做到游客直接與外界的水環(huán)境接觸。其上配備的蓄電池一次充電可使推進(jìn)系統(tǒng)工作40～50分鐘。游客可自行操縱，實(shí)現(xiàn)水中下潛、上浮和轉(zhuǎn)向。潛水器“無纜”，無需水面船只支持，造價和使用費(fèi)用較低，外形美觀。本實(shí)用新型提供的娛樂用潛水器具有良好的應(yīng)用開發(fā)前景。
文檔編號B63G8/00GK2679032SQ200420018460
公開日2005年2月16日 申請日期2004年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月17日
發(fā)明者安巖 申請人:安巖