[发明专利]一种水下机器人浮力调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及水下机器人的配套设备，具体地说是一种水下机器人浮力调节装置。

背景技术

水下机器人在大范围或者不同深度水域航行时，由于水域密度的不同产生的净浮力也不同，这个力需要依靠舵力来克服，这样水下机器人在长距离航行时会带来额外的阻力，增加能耗。采用浮力调节装置根据不同水域密度调节水下机器人的浮力，可有效降低能耗，增加航行距离。

目前，大多数浮力调节装置对于载体的依赖性比较大，通用性较差。为了增加浮力调节装置的通用性，需要开发出模块化、智能化的浮力调节装置。

发明内容

针对浮调节装置模块化方向，本发明的目的在于提供一种水下机器人浮力调节装置。该浮力调节装置能够实现模块化，对载体的依赖性较小，只需提供固定接口即可；这样可独立调试，可应用在不同类型、不同功能的水下机器人及其他水下航行器上。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括载体外壳、端盖、内皮囊、外皮囊、直流电机、齿轮泵及阀组，其中载体外壳的两端分别连接有端盖、共同形成密封舱，所述内皮囊、直流电机、齿轮泵及阀组分别安装在所述密封舱内；所述齿轮泵通过直流电机驱动工作，该齿轮泵的出油口串联单向阀、过滤器后接至所述阀组，所述齿轮泵的吸油口通过管路与阀组直联；所述内皮囊及外皮囊的油口分别通过管路与阀组连接；所述外皮囊的体积通过齿轮泵向内注油而增大、浮力增加，所述外皮囊的液压油通过水压或所述齿轮泵吸油流向内皮囊，所述外皮囊体积缩小、浮力减小。

其中：所述阀组包括阀块及分别集成在该阀块上的溢流阀、电磁换向阀、电磁球阀、单向节流阀，所述齿轮泵的出油口串联单向阀、过滤器后接至电磁换向阀的P口，所述溢流阀与电磁换向阀的P口并联，所述齿轮泵的吸油口与电磁换向阀的T口相连；所述内、外皮囊分别通过管路接至电磁换向阀的A口、B口，在内皮囊与电磁换向阀B口间的管路上串联有电磁球阀，在外皮囊与电磁换向阀A口间的管路上串联有电磁球阀及单向节流阀；所述齿轮泵与电磁换向阀之间的管路上设有检测齿轮泵出油口压力的第一压力传感器；所述外皮囊与电磁球阀之间的管路上设有检测外皮囊内油液压力的第二压力传感器；所述溢流阀、电磁换向阀、电磁球阀及单向节流阀均为插装阀，连同第一、二压力传感器集成在所述阀块上；所述内皮囊上安装有检测内皮囊内油液体积变化的直线位移传感器。

本发明的优点与积极效果为：

1．本发明采用简单的液压原理，选用通用液压元器件，可作为独立模块应用在不同类型、不同功能的水下机器人上，简单可靠，功能独立，具有功率小、能耗小、噪音低等优点。

2．本发明可单独调试和试验，对水下机器人载体的依赖性较小。

3．本发明方便安装，便于维护。

附图说明

图1为本发明的外部立体结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明阀组的结构示意图；

图4为本发明直流电机及齿轮泵的结构示意图；

图5为本发明的液压原理图；

其中：1为直流电机，2为齿轮泵，3为单向阀，4为过滤器，5为溢流阀，6为压力表，701为第一压力传感器，702为第二压力传感器，8为电磁换向阀，901为第一电磁球阀，902为第二电磁球阀，10为单向节流阀，11为直线位移传感器，12为内皮囊，13为外皮囊，14为阀组，15为安装架，16为前端盖，17为阀块，18为载体外壳，19为后端盖，20为齿轮传动组，21为出油口，22为箱体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～4所示，本发明包括直流电机1、齿轮泵2、单向阀3、过滤器4、内皮囊12、外皮囊13、阀组14、安装架15、前端盖16、载体外壳18及后端盖19，其中载体外壳18的两端分别密封连接有前端盖16及后端盖19，并共同形成了密封舱；外皮囊13安装在前端盖16上、与水接触，其余元器件及结构件在密封舱内。本发明可作为独立功能的模块，通过前、后端盖16、19与水下机器人载体的其他段安装在一起，不受载体其它结构的影响。