[发明专利]一种大深度水下滑翔机浮力调节装置

说明书

本发明一种大深度水下滑翔机浮力调节装置，属于水下航行器领域；包括液压控制模块、油囊、活塞式油箱和耐压壳体，通过液压控制模块连通油囊与活塞式油箱；液压控制模块的高压柱塞泵、液压阀和插装滤器均安装于液压阀块上；液压阀包括二位二通阀，三位四通阀，溢流阀和单向阀；液压阀块的一侧壁安装于水密端盖内壁上，其阀块体内开有多个相互连通的油道孔，实现各部件的连通，构成油道回路；液压阀块上一个油口与水密端盖的油口密封连接，另一个油口与活塞式油箱密封连接；电机安装于高压柱塞泵上。通过液压阀块上各液压阀的开闭，控制液压油从油箱流向油囊或从油囊流向油箱内，实现油囊的体积改变，从而使水下航行器所受的浮力大小随之改变。

技术领域

本发明属于水下航行器领域，具体涉及一种大深度水下滑翔机浮力调节装置。

背景技术

水下航行器是一种探测水下世界的利器，它可以通过调节自身浮力来完成下潜和上浮，再加上其他的动力装置，可以实现在水下高机动性航行与探测，在海洋环境监测和海底资源勘探方面有着广泛的应用场景。

随着海洋探索的深入，对水下航行器的要求越来越高，要求更高的续航能力和更深的下潜深度。浮力调节系统是航行器实现上浮和下潜的主要动力部件，能耗比例较高，合理降低浮力调节系统的能耗可以提高续航能力。

目前，已有多种依靠液压方式实现改变航行器自身重浮力的系统，例如专利：一种外油囊式水下滑翔机浮力调节装置[P].CN110667811A,2020-01-10.该专利中给出了一种外油囊式的浮力调节装置，这种装置采用一个齿轮泵串联柱塞泵的双泵组合，但这种模式在大深度下回油会使齿轮泵的进口处承受的压力较大，装置的噪声变大，甚至会使装置无法在大深度水域正常工作；由于油路中缺乏控制液压油流速的设计，因此无法精确控制外油囊中的液压油体积，因而无法实现滑翔机上浮与下潜速度的精确控制；由于装置全部依靠泵的工作实现航行器的重浮力，没能充分利用海水的压力能，因此能耗较高；由于这种装置中的活塞式油箱中活塞与活塞缸之间的摩擦力较大，加上装置内部的气压变化，当装置从内油箱向外油囊排油时，活塞运动会出现卡顿，导致系统中会出现较大的压力波动。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种大深度水下滑翔机浮力调节装置，可以使水下航行器实现3000m大深度下潜，并且能够精确控制水下航行器上浮与下潜的速度。另外可以通过利用水压回油、内部结构优化实现节能的目的。

本发明的技术方案是：一种大深度水下滑翔机浮力调节装置，其特征在于：包括液压控制模块15、油囊1、活塞式油箱8和耐压壳体16，所述液压控制模块15和活塞式油箱8设置于耐压壳体16内，油囊1设置于耐压壳体16外，通过液压控制模块15连通油囊1与活塞式油箱8；

所述耐压壳体16包括回转式缸体与水密端盖14，所述回转式缸体的开口端通过水密端盖14封闭；所述水密端盖14上开有油口，用于油囊1与液压控制模块15的连通；

所述液压控制模块15包括液压阀块24、液压阀、高压柱塞泵5、电机11、插装滤器7，其中高压柱塞泵5、液压阀和插装滤器7均安装于液压阀块24上；所述液压阀包括二位二通阀2、9、10、12，三位四通阀3，溢流阀6和单向阀4；液压阀块24的一侧壁安装于水密端盖14内壁上，其阀块体内开有多个相互连通的油道孔，实现各部件的连通，构成油道回路；液压阀块24上开有两个油口，一个与水密端盖14的油口密封连接，另一个与活塞式油箱8密封连接；所述电机11安装于高压柱塞泵5上；