[发明专利]一种前置自主增压式水下浮力调节系统

说明书

本发明提供一种前置自主增压式水下浮力调节系统，包括耐压壳，所述耐压壳的壳体内固定装有电机；所述电机的转轴与液压泵的传动轴固定连接，与所述液压泵出油口端连通的支路一通过二位四通换向阀的P口、A口与液控单向阀二的P1口连通，所述液控单向阀二的P2口通过输油管路与设置在耐压壳壳体外部的油囊连通；所述液压泵出油口连通的支路二通过二位四通换向阀的B口、T口与液控单向阀二的控制口K口连通，所述支路二的另一端与设置在耐压壳壳体内凸字形的异形油缸的大端、液压泵的吸油口及液控单向阀一的K口连通。本发明通过将油箱制成圆筒状、凸字形的异形油缸，实现异形油缸的自主增压，使泵入口压力一直在适当范围内。

技术领域

本发明涉及潜水器的技术领域，具体而言，尤其涉及一种前置自主增压式水下浮力调节系统。

背景技术

潜水器及其他水下设备是科学考察，军事探测的重要装备，这些设备需要在不同的深度展开工作，因此需要用到水下浮力调节系统。作为一种主要的水下浮力调节系统，油囊式浮力调节系统被广泛应用到潜水器中，它是通过油泵将潜水器内部油箱里的液压泵出到潜水器外部油囊中改变油囊体积，使整个潜水器设备体积增大而整个潜水器总质量不变，从而调节潜水器下潜深度。其内部油箱多为密闭油箱，当内油箱中的油液泵出到油囊中以提高浮力时，内油箱中油液压力减小，这会造成泵吸油困难甚至泵吸真空等问题。

针对以上问题现有预充压法、可压缩油箱气泵法、套筒缸活塞油箱法等

预充压法，此方法是在潜水器下水工作前，先对水下潜水器的内油箱进行预充压，以提高油液压力。但此方法只适用于小浮力调节量的系统，对于浮力调节量大的系统，由于要泵出的油液更多，预充压力也更高，这将导致泵的入口压力过高，进而影响泵的使用寿命，甚至会影响泵正常工作。

可压缩油箱气泵法，此方法采用可压缩油箱或含有活塞的油箱，利用气泵排出高压气体压缩油箱或推动油箱内活塞，从而提高油箱内压力。但此方法只适用于大型水下潜水器，需要有较大空间或气体源提供充足气体，且气泵需要单独的电机带动，气泵和电机需占用一定空间，且需耗费电力。

套筒缸活塞油箱法，该方法利用套筒式多级液压缸推动活塞。液压泵在向油囊泵油同时向油箱内的多级液压缸泵油，液压缸伸出推动活塞增加油箱压力。此方法的问题在于，其油箱需注入大量的液压油，以满足多级液压缸的工作，相应地用于调节浮力的液压油的量受到影响，液压油的有效利用率较低。

发明内容

针对现有的油囊式浮力调节系统需要的液压油油量多、液压油的利用率较低，液压泵的入口压力难以调节的技术问题，本发明通过将油箱制成一端大、一端小的呈凸字形的异形油缸，其大端与液压泵吸油口相连通，小端与液压泵的输油管引出的支管连通的方式增加液压泵的入口压力，实现异形油缸的自主增压，使液压泵可顺利地实现吸油、送油的一种前置自主增压式水下浮力调节系统。本发明采用的技术手段如下：包括耐压壳，所述耐压壳的壳体内固定装有由设置在潜水器内的控制器控制的电机；所述电机的转轴与液压泵的传动轴固定连接，与所述液压泵出油口端连通的支路一通过由控制器控制的二位四通换向阀的P口、A口与液控单向阀二的P1口连通，所述液控单向阀二的P2口通过输油管路与设置在耐压壳壳体外部的油囊连通；所述液压泵出油口连通的支路二通过二位四通换向阀的B口、T口与液控单向阀二的控制口K口连通，所述支路二的另一端与设置在耐压壳壳体内凸字形的异形油缸的大端、液压泵的吸油口及液控单向阀一的K口连通；所述液控单向阀一的K1口通过输油管路与注满液压油的异形油缸的大端连通、K2口通过输油管路与异形油缸小端连通。

进一步地，所述异形油缸大端内装有活塞二、小端内装有活塞一，所述活塞一和活塞二通过连接杆构成一体；所述液压泵出油端的支路一中设有与异形油缸小端连通的旁通管路，所述液压泵泵出的一部分液压油通过旁通管路推动活塞一向异形油缸大端移动，完成所述异形油缸的自增压动作。

进一步地，所述二位四通换向阀的T口端的输油管路中装有防止液压油回流过快时产生对异形油缸和液控单向阀一剧烈冲击的节流阀。