[发明专利]一种浮力调节设备

说明书

本发明提供了一种浮力调节设备，包括；壳体；浮力转换装置，包括分别安装在所述壳体上且相互连通的双向油缸和油囊，所述双向油缸的活塞的一端面积小于另一端的面积，且面积小的一端与海水接触；油路控制装置，控制所述双向油缸和所述油囊之间的油路通断；动力装置，通过油路控制装置使双向油缸和油囊之间的油进行流动；压力监控装置，用于监控浮力转换装置的压力和位移变化，并触发动力装置工作。本发明的双向油缸的活塞利用两端之间的面积差，可以使设备内部压力从海水压力处得到补偿，使双向油泵两端的压力差大大减小，无需选用高压油泵，对油泵与内部元件的要求大大降低，成本降低，而且可在功耗降低的情况下提高续航能力。

技术领域

本发明涉及一种水中浮载平台，特别涉及一种结构简单且可利用外界压力调整浮力大小的浮力调节设备。

背景技术

随着陆地资源的逐渐减少，世界各国把目光投向了海洋，而水下运载器作为探索海洋特别是深海的重要工具，其技术日益向长航程、多功能、大潜深以及智能化等多元方向发展。在复杂的深海环境中，浮力调节系统可以代替垂向推进器，在水下运载器进行无动力升沉、定深控制等方面起到至关重要的作用。与长时间工作的垂向推进器不同，浮力调节系统只需要在较短的时间内通过定量充排水就能使潜水器实现连续的升沉运动，开展浮力调节系统及定量充排水控制技术研究，对于深潜器在使用过程中降低能耗、时间和成本以及提高工作效率等方面，具有极其重要的作用。

目前主要采用的浮力调节系统有三种方式，分别为抛载式、海水泵式和油泵式。抛载式浮力调节系统对于深潜器的浮力调节是一次性不可反复使用的，多是作为辅助或应急使用；海水泵式对设备要求高，成本高技术难度大；而油泵式则对载体的依赖性强，通用性差。

发明内容

本发明的目的是要提供一种结构简单且可利用外界压力调整浮力大小的浮力调节设备。

特别地，本发明提供一种浮力调节设备，包括；

壳体，用于提供安装空间；

浮力转换装置，包括分别安装在所述壳体上且相互连通的双向油缸和油囊，所述双向油缸的活塞的一端面积小于另一端的面积，且面积小的一端与海水接触；所述双向油缸包括储油腔、活塞腔和活塞，所述储油腔的直径大于所述活塞腔的直径，所述活塞腔包括两个相对设置的外部推板和内部推板，外部推板位于活塞腔内，内部推板位于所述储油腔内，且外部推板面积小于内部推板的面积

油路控制装置，控制所述双向油缸和所述油囊之间的油路通断；

动力装置，通过油路控制装置使所述双向油缸和所述油囊之间的油进行流动；

压力监控装置，用于监控所述浮力转换装置的压力和位移变化，并在预定触发点被触发时，激活所述动力装置工作。

在本发明的一个实施方式中，所述动力装置包括与所述油路控制装置连通的泵，以及为泵提供动力的驱动电机。

在本发明的一个实施方式中，所述泵与驱动电机之间通过齿轮组连接。

在本发明的一个实施方式中，在所述泵上连接有减压阀。

在本发明的一个实施方式中，所述油路控制装置包括三位四通电磁阀，所述三位四通电磁阀包括四个相互之间可形成开闭关系的油口。

在本发明的一个实施方式中，所述三位四通电磁阀其中的两个油口分别与所述双向油缸和所述油囊连通，另两个油口分别与所述泵的进出口连通。

在本发明的一个实施方式中，在所述双向油缸与所述三位四通电磁阀之间的管路上安装有两位两通电磁阀和单向节流器。

在本发明的一个实施方式中，在所述油囊和所述三位四通电磁阀之间的管路上安装有两位两通电磁阀。