用于自治水下航行器的模块化浮力调节装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及自治水下航行器的配套设备，具体地说是一种用于自治水下航行器的模块化浮力调节装置，包括载体外壳、大端缸体、大端缸活塞、小端缸体、小端活塞杆、连接板、驱动器、电机、液压泵、内油箱和液压控制阀体，大、小端缸体相互连接，大端缸体与海水相通，小端缸体内的小端活塞杆与大端缸体内的大端缸活塞相连接；电机、液压泵、液压控制阀体、内油箱及驱动器分别安装在连接板上，液压泵分别与内油箱及液压控制阀体相连通，液压控制阀体与小端活塞杆两侧的小端缸体相连通，进入小端缸体内的液压油推动小端活塞杆带动大端缸活塞伸缩，大端缸体的一端随着大端缸活塞的伸缩吸入或排出海水。本实用新型专利技术具有体积小、质量轻、测量精确等优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及自治水下航行器的配套设备，具体地说是一种用于自治水下航行器的模块化浮力调节装置，包括载体外壳、大端缸体、大端缸活塞、小端缸体、小端活塞杆、连接板、驱动器、电机、液压泵、内油箱和液压控制阀体，大、小端缸体相互连接，大端缸体与海水相通，小端缸体内的小端活塞杆与大端缸体内的大端缸活塞相连接；电机、液压泵、液压控制阀体、内油箱及驱动器分别安装在连接板上，液压泵分别与内油箱及液压控制阀体相连通，液压控制阀体与小端活塞杆两侧的小端缸体相连通，进入小端缸体内的液压油推动小端活塞杆带动大端缸活塞伸缩，大端缸体的一端随着大端缸活塞的伸缩吸入或排出海水。本技术具有体积小、质量轻、测量精确等优点。【专利说明】用于自治水下航行器的模块化浮力调节装置
本技术涉及自治水下航行器的配套设备，具体地说是一种用于自治水下航行器的模块化浮力调节装置。
技术介绍
自治水下航行器是一种依靠自身携带能源进行自主航行的水下平台，具有重要的应用价值。自治水下航行器在水下航行时会受到各种诸如海水深度、海水温度、海水盐度、季节、海域等因素的影响，而使航行器的浮力发生变化导致浮力和重力不平衡。此时需要设计一种用来调节浮力与重力平衡的装置，即浮力调节装置，它可以实现自治水下航行器在不同水域和不同深度航行时的自动配平，从而实现不同航行水域自适应调节、航行姿态辅助调节、航行器定深悬浮调节、安全上浮一系列功能。目前的浮力调节装置因其结构复杂、部件较多，占用空间大，而且自重也很大，对自治水下航行器的水下航行造成了影响。
技术实现思路
为了克服现有浮力调节装置占用空间大、质量重，测量精度低等缺点，本技术的目的在于提供一种用于自治水下航行器的模块化浮力调节装置。该模块化浮力调节装置为液压系统通过驱动小端活塞杆往复运动，从而带动大端缸活塞的运动，最终大端缸活塞实现吸排海水，实现重浮力的变化，进而实现自治水下航行器的整体浮力调节。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的:本技术包括载体外壳及分别安装于该载体外壳内的大端缸体、大端缸活塞、小端缸体、小端活塞杆、连接板、驱动器、电机、液压泵、内油箱和液压控制阀体，其中大端缸体的一端与海水相通，所述小端缸体的一端通过连接板安装在大端缸体的另一端，所述小端缸体内的小端活塞杆与大端缸体内的大端缸活塞相连接；所述电机、液压泵、液压控制阀体、内油箱及驱动器分别安装在连接板上，该电机与驱动器电连接、驱动所述液压泵工作，所述液压泵分别通过油管与内油箱及液压控制阀体相连通，该液压控制阀体通过油管分别与所述小端活塞杆两侧的小端缸体相连通，进入小端缸体内的液压油推动所述小端活塞杆带动大端缸活塞伸缩，所述大端缸体的一端随着大端缸活塞的伸缩吸入或排出海水，实现所述自治水下航行器重量的增加或减小，进而实现浮力调节。其中:所述大端缸活塞的一端边缘设有大端活塞活动密封头,该大端活塞活动密封头与大端缸体的内侧壁之间通过O形密封圈实现活塞密封，所述大端缸活塞的另一端与小端活塞杆螺纹连接；所述大端活塞活动密封头与大端缸体的内侧壁之间设有大油缸内衬，该大油缸内衬的一端通过大端法兰固定在所述大端缸体的一端，所述大油缸内衬的另一端安装在大端缸体的底面；所述大端法兰上设有铰接式接头，该铰接式接头通过油管与安装在载体外壳上的吸排海水装置相连通；海水通过所述吸排海水装置进入大端缸体中，所述吸排海水装置包括进口过滤座体、过滤块、中过滤板及外过滤板，该进口过滤座体安装在所述载体外壳上，所述过滤块、中过滤板及外过滤板依次由内而外地安装在进口过滤座体内；所述进口过滤座体通过铰接式接头与油管相连；所述小端缸体的另一端连接有小缸法兰，该小缸法兰及小端缸体内容置有测量吸排海水量的位置传感器；所述小缸法兰上安装有管路过滤器支撑架，该管路过滤器支撑架上设有管路过滤器，所述管路过滤器的两端分别通过铰接式接头及油管与液压泵、液压控制阀体相连通；所述液压控制阀体包括液控单向阀、单向阀、溢流阀、节流阀、三位四通阀及压力传感器，该单向阀及溢流阀并联于管路过滤器与三位四通阀之间，所述三位四通阀控制液压油向小端缸体油口的流向，在三位四通阀与小端活塞杆两侧油口的油路上分别设有液控单向阀，其中与小端活塞杆远离大端缸活塞一侧油口的油路上还设有节流阀；所述大端缸体上安装有底座，该底座的外侧设有凸台，所述凸台卡在所述载体外壳内壁设置的凹槽内，所述底座的内侧设有支撑所述连接板的连接块；在底座上还安装有防止凸台与所述凹槽相对滑动的压紧块；所述底座上安装有底部漏水传感器固定板，该底部漏水传感器固定板上通过底部漏水传感器垫块、基座安装有检测所述浮力调节装置是否漏水的电极所述连接板上安装有减速箱壳体，该减速箱壳体上设有液压系统减速箱，所述液压系统减速箱与减速箱壳体构成了一个空腔；所述液压泵通过液压泵连接法兰安装在液压系统减速箱上，电机固定在所述液压系统减速箱上，所述空腔内装配有将电机和液压泵连接在一起的液压泵齿轮及电机齿轮。本技术的优点与积极效果为:1.本技术采用模块化结构，整体构架是圆柱形的大端缸体和小端缸体装配在一个圆柱形的载体外壳内部，采用液压系统驱动小端缸体内的小端活塞杆运动，小端活塞杆再驱动大端缸活塞运动，大端缸活塞的运动形成吸排海水效果，从而改变自治水下航行器的重浮力实现浮力调节，从而使整个系统结构紧凑、占用空间更小。2.本技术在综合了质量轻、体积小的特征情况下，使用了位置传感器精确测量活塞运动的位移，通过位移计算出吸排海水的量，从而计算调节的浮力大小；该方式由于可精确测量活塞缸的位移，可实现浮力调节的精确测量。3.本技术的液压系统在高压小流量工况下工作，一方面可提高整个液压系统的效率，另一方面缩小了液压系统的整体体积。4.本技术液压系统工作在油液介质条件下，完全吸排海水浮力调节方案具有更高的可靠性，且液压系统工作压力高、流量小，较完全吸排油系统结构更紧凑。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术内部立体结构示意图之一(拿掉了载体外壳)；图3为本技术内部立体结构示意图之二 (拿掉了载体外壳)；图4为本技术的结构剖面图(拿掉了载体外壳)；图5为本技术的液压系统原理示意图；其中:1为大端缸体，2为螺母，3为垫片，4为大油缸内衬，5为螺钉，6为大端法兰，7为大纟而缸活塞，8为大纟而活塞活动S封头，9为绞链式接头，10为油管，11为进口过滤座体，12为过滤快，13为中过滤板,14为外过滤板,15为控制系统盒,16为连接板,17为驱动器，18为压紧块，19为压力传感器，20为小端缸体，21为液控单向阀，22为单向阀，23为小缸法兰，24为小端活塞杆，25为管路过滤器支撑架，26为管路过滤器，27为密封连接器，28为调试口压盖，29为内油箱，30为内油箱座，31为直端式接头，32为液压泵，33为底座，34为连接块，35为液压泵连接法兰，36为液压系统减速箱，37为减速箱壳体，38为位置传感器，39为溢流阀，40为节流阀，41为三位四通阀，42为电机，43为底部漏水传感器固定板，44为底部漏水传感器垫块，45为基座，46为电极，47为O形密封圈，48为液压控制阀体，49为载体外壳，50为凸台。【本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武建国，石凯，徐会希，郑荣，刘健，王雨，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：实用新型
国别省市：