[实用新型]千米级水下滑翔机浮力调节泵系统

说明书

本实用新型公开了一种千米级水下滑翔机浮力调节泵系统，包括沿纵向从前至后依次设置在舱体内部的活塞缸筒和传动支撑筒，活塞缸筒设有与外界连通的前端敞口，活塞缸筒的后端与传动支撑筒固接，在活塞缸筒内安装有与其同轴设置的波纹式伸缩管和活塞，波纹式伸缩管设置在活塞的前方，二者隔离设置，波纹式伸缩管设有与外界连通的前端敞口，波纹式伸缩管的前端敞口密封固定在活塞缸筒的前端敞口上，波纹式伸缩管的后端设有封底，活塞缸筒、波纹式伸缩管和活塞形成风箱式油囊，在风箱式油囊内填充有液压油；在传动支撑筒内安装有活塞传动机构。本实用新型能够适用于千米级水下滑翔机，排量大、速度快、机动性强、结构简单。

技术领域

本实用新型涉及一种水下机器人的浮力调节装置，具体涉及一种水下滑翔机的浮力调节泵系统。

背景技术

水下滑翔机是一种利用浮力驱动、利用内部重物移动调节航行姿态、借助翼板升力在水体中做锯齿形剖面运动的新型水下运载器，其可在水体中连续航行数月，巡航数千公里，极大地拓展了人类观测海洋和触及海洋的视野，为海洋科学研究提供了新的技术手段。

水下滑翔机通过内置的浮力调节泵系统周期性的吸油和排油动作改变机体相对于周围海水的净浮力，实现其在水体中的上浮和下潜运动。浮力调节泵系统是水下滑翔机在水体中长期运行的核心部件，当前针对千米级水下滑翔机浮力调节泵系统多采用微型轴向柱塞泵连接液压油管及阀件组成，因微型轴向柱塞泵的吸油能力不足且排量小，通常需要加装一套初级增压泵，且浮力调节过程周期长，不利于提高水下滑翔机水下航行的机动性。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种适用于千米级水下滑翔机使用的大排量、高速、机动性强、结构简单的水下滑翔机浮力调节泵系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种千米级水下滑翔机浮力调节泵系统，包括沿纵向从前至后依次设置在舱体内部的活塞缸筒和传动支撑筒，所述活塞缸筒设有与外界连通的前端敞口，所述活塞缸筒的后端与所述传动支撑筒固接，在所述活塞缸筒内安装有与其同轴设置的波纹式伸缩管和活塞，所述波纹式伸缩管设置在所述活塞的前方，二者隔离设置，所述波纹式伸缩管设有与外界连通的前端敞口，所述波纹式伸缩管的前端敞口密封固定在所述活塞缸筒的前端敞口上，所述波纹式伸缩管的后端设有封底，所述活塞缸筒、所述波纹式伸缩管和所述活塞形成风箱式油囊，在所述风箱式油囊内填充有液压油；在所述传动支撑筒内安装有电机、丝杆、丝母和活塞推杆，所述活塞推杆与所述丝母和所述活塞分别固接，所述丝母与所述丝杆螺纹连接，所述丝杆由所述电机驱动，在所述活塞推杆上设有防转结构。

所述活塞采用格莱圈作为密封圈。

在所述活塞上设有前后两道导向带。

在所述活塞推杆上安装有位移传感器。

所述电机的动力输出端通过联轴器与所述丝杆连接，所述联轴器设有对中调心结构。

所述丝杆靠近电机的端部采用推力轴承和深沟球轴承支承。

所述电机为直流空心杯减速电机。

所述丝杆为滚珠丝杆。

本实用新型具有的优点和积极效果是：相较于传统的基于微型柱塞泵结构的高压浮力泵，本实用新型具有排油体积大，排油和吸油时间短，工作过程不存在气锁现象，不需要初级增压泵即可完成吸油和排油工作，结构更加简单。采用滚珠丝杆副传动的风箱式油囊，循环工作时间更短，可显著提高水下滑翔机在水体中运动的灵活性和机动性，同时更大排量的泵系统结构，可提高水下滑翔机应对负载海洋环境的能力，使得适应海水密度变化的能力更强。更加简单的结构，不需要高压管的复杂串接，解决高压管内残存多余气体的问题。格莱圈密封活塞及双导向机构，配合风箱式油囊的泵体结构，使得浮力泵结构可以采用较小的体积完成较大排量的循环工作，同时活塞前后运动过程中，稳定性更高，活塞与活塞缸的同轴性更好，密封效果显著提高。