水下遥控潜航器制造技术

本发明专利技术涉及水下遥控潜航器领域，公开了一种水下遥控潜航器，其包括舱体及位于所述舱体外部的浮囊，所述舱体设有气泵和缸体，所述浮囊包括油囊和气囊；所述油囊与缸体底部通过油管相连通，缸体内设置有活塞，所述活塞将缸体分为上腔体及下腔体，所述上腔体装有气体，下腔体装有液压油，所述上腔体内设有在活塞上施加预置力的辅助装置；所述气泵与气囊通过气管连接，所述气管上设有阀门和气体开关控制装置。本发明专利技术可有效降低能耗和负重，延长有效工作时间。

【技术实现步骤摘要】
水下遥控潜航器
本专利技术涉及水下遥控潜航器领域，公开了一种水下遥控潜航器。
技术介绍
ROV，即遥控潜航器(RemoteOperatedVehicle)，是无人水下航行器(UnmannedUnderwaterVehicle，UUV)的一种，被广泛应用于军队、海岸警卫、海事、海关、核电、水电、海洋石油、渔业、海上救助、管线探测和海洋科学研究等各个领域。水下潜航器包括多个部件，其中其驱动装置为水下遥控潜航器的正常作业提供稳定、强大的动力保障。驱动装置作为ROV系统研究领域的关键技术之一，直接影响着水下机器人的工作性能，近年来一直受到广泛的关注与研究。为满足需求，遥控潜航器需具有更长时间的执行任务能力，其驱动装置必须为无人潜航器提供更长的续航力，如数月、甚至数年以上。因此，如何降低水下遥控潜航器的能耗成为现阶段需要解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供的一种水下遥控潜航器，可有效降低潜航器能耗和负重，延长有效工作时间。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种水下遥控潜航器，包括舱体及位于所述舱体外部的浮囊，所述舱体设有气泵和缸体，所述浮囊包括油囊和气囊；所述油囊与所述缸体底部通过油管相连通，所述缸体内设置有活塞，所述活塞将所述缸体分为上腔体及下腔体，其中所述上腔体装有气体，所述下腔体装有液压油，所述上腔体内还设有在活塞上施加预置力的辅助装置；所述气泵与气囊通过气管连接，所述气管上设有阀门和气体开关控制装置，所述阀门的进气口连通所述气泵的出气口，所述阀门的出气口连通所述气体开关控制装置的进气通道，所述气体开关控制装置的出气通道连通气囊，所述气体开关控制装置的排气通道通向所述舱体外。作为优选方案，所述辅助装置设于所述上腔体内，所述辅助装置为弹簧，所述弹簧一端与所述缸体内部上表面抵接，所述弹簧另一端与所述活塞上表面抵接。作为优选方案，所述辅助装置为将惰性气体充入上腔体内且位于上腔体顶部的气嘴。作为优选方案，所述浮囊内置有一层隔膜，将浮囊分隔成油囊和气囊。作为优选方案，所述阀门为单向阀，所述单向阀的进气口连通所述气泵的出气口，所述单向阀的出气口连通所述气体开关控制装置的进气通道。作为优选方案，所述气体开关控制装置为三通阀，所述三通阀的进气口所述阀门的出气口，所述三通阀的出气口连通所述气囊，所述三通阀的排气口通向舱体外。综上，本专利技术提供的一种水下遥控潜航器，具有以下优点：1、利用遥控潜航器在上浮或下潜过程中，在不同深度油囊所受的外界压力的不同，通过预先在缸体设定好预置力，巧妙利用了外界压力和设定好的预置力的变化来推动活塞运动，使油囊的体积发生变化，从而实现上浮或下潜。本专利技术只需配置在遥控潜航器上的微型电动泵在很短的可控的时间内工作，打破平衡后，即可发挥作用，其充油和回油过程能量消耗低。2、在遥控潜航器接近水面时，改用往气囊里充气的方式代替往油囊里充油的传统做法，减少对液压油用量的要求，从而减小储油器的体积，降低成本。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的一种水下遥控潜航器的结构示意图。图2是本专利技术实施例二提供的一种水下遥控潜航器的结构示意图。其中：1、气泵；2、缸体；21、活塞；22、上腔体；23、下腔体；24、弹簧；25、气嘴；3、油囊；4、气囊；5、油管；6、气管；7、阀门；8、气体开关控制装置。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例一如图1所示，本专利技术实施例一提供的一种水下遥控潜航器，其包括舱体及位于所述舱体外部的浮囊，所述舱体设有气泵1和缸体2，所述浮囊包括油囊3和气囊4；所述油囊3与所述缸体2底部通过油管5相连通，所述缸体2内设置有活塞21，所述活塞21将所述缸体2分为上腔体22及下腔体23，其中所述上腔体22装有气体，所述下腔体23装有液压油，所述上腔体22内还设有在活塞21上施加预置力的辅助装置；所述气泵1与气囊4通过气管6连接，所述气管6上设有阀门7和气体开关控制装置8，所述阀门7的进气口连通所述气泵1的出气口，所述阀门7的出气口连通所述气体开关控制装置8的进气通道，所述气体开关控制装置8的出气通道连通气囊4，所述气体开关控制装置8的排气通道通向所述舱体外。基于上述技术方案，在遥控潜航器下水前只需根据所需下潜的深度调节辅助装置，设定好预置力，利用遥控潜航器上浮和下潜时油囊3受到的外界压力与油囊3中的油压之差，令液压油自由流动，遥控潜航器排水量产生变化，进而达到上浮或下潜的目的能源消耗较低。在潜航器接近水面时，再往气囊4充入空气，使气囊4体积变大，排水量增大，进一步增加潜航器浮力，节省液压油的使用量，减少潜航器的负重。优选地，在本实施例中，所述辅助装置设于所述上腔体22内，所述辅助装置为弹簧24，所述弹簧24一端与所述缸体2内部上表面抵接，所述弹簧24另一端与所述活塞21上表面抵接。优选地，所述浮囊为无缝天然橡胶双腔皮囊，内置有一层坚韧天然橡胶膜，将浮囊分隔成油囊3和气囊4。所述气囊4和油囊3均为无缝天然橡胶浮囊。所述气囊4和油囊3的体积均可根据不同型号的水下遥控潜航器所需要的浮力调节值不同，进行不同的设计，理论上不存在上下限。优选地，所述阀门7为单向阀，所述单向阀的进气口连通所述气泵1的出气口，所述单向阀的出气口连通所述气体开关控制装置8的进气通道，可控制气体从气囊4中单向排出，防止气囊4进水。优选地，所述气体开关控制装置8为三通阀，所述三通阀的进气口所述阀门的出气口，出气口连通所述气囊4，排气口通向舱体外。三通阀可代替一个气开控制阀和一个气关控制阀，降低成本并减少安装空间。本实施例一的工作方式：在设计阶段，根据遥控潜航器要求稳定在水下的深度，设计好弹簧的参数，使其弹力设定值范围为：0－2MPa(0－20kg/cm2)。当遥控潜航器下潜时，随着遥控潜航器下潜深度逐渐增大，作用在油囊3上的外界压力逐渐增大，油囊3中的油压随之逐步升高，当油压大于弹簧24的弹力时，油囊3内的液压油通过油管5进入下腔体23，推动活塞21向上腔体22的压缩方向运动，油囊3的体积减小，浮力减小。当弹簧24被压缩到最小行程处时，缸体2内储油达到最大容积，油囊3体积将不再变化，遥控潜航器浮力在预定深度达到稳定。遥控潜航器上浮时，作用在油囊3上的外界压力逐渐减小，油囊3中的油压随之逐步降低。当遥控潜航器深度小于预定稳定深度后，油囊3中的液压油压力小于弹簧24的弹力，弹簧24推动活塞21向下腔体23的压缩方向运动，下腔体23内液压油更多地进入油囊3，油囊3的体积胀大，遥控潜航器上浮。当遥控潜航器上浮到接近水面时，配置在水下遥控潜航器上的深度传感器感应值回到原点值后，气泵1、阀门7和气体开关控制装置8已经高出水面一定高度，此时的浮囊整体或部分仍在水中，距离水面的范围为0.01米至1米，水面上的空气被气泵1吸入，通过气管6进入气囊4内，使气囊4的体积变大，排水量进一步加大，从而增加水下遥控潜航器的浮力。本实施例一通过遥控潜航器需要下潜的深度调节弹簧24的参数，设定好弹力，利用遥控潜航器上浮和下潜时油囊3受到的外界压力与油囊3中的油压之差，令液压油自由流动，遥控潜航器排水量产生变化，进而达到上浮或下潜的目的，在过程中只需前期使用微型电动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下遥控潜航器，其特征在于：包括舱体及位于所述舱体外部的浮囊，所述舱体设有气泵和缸体，所述浮囊包括油囊和气囊；所述油囊与所述缸体底部通过油管相连通，所述缸体内设置有活塞，所述活塞将所述缸体分为上腔体及下腔体，其中所述上腔体装有气体，所述下腔体装有液压油，所述上腔体内还设有在活塞上施加预置力的辅助装置；所述气泵与气囊通过气管连接，所述气管上设有阀门和气体开关控制装置，所述阀门的进气口连通所述气泵的出气口，所述阀门的出气口连通所述气体开关控制装置的进气通道，所述气体开关控制装置的出气通道连通气囊，所述气体开关控制装置的排气通道通向所述舱体外。

【技术特征摘要】
1.一种水下遥控潜航器，其特征在于：包括舱体及位于所述舱体外部的浮囊，所述舱体设有气泵和缸体，所述浮囊包括油囊和气囊；所述油囊与所述缸体底部通过油管相连通，所述缸体内设置有活塞，所述活塞将所述缸体分为上腔体及下腔体，其中所述上腔体装有气体，所述下腔体装有液压油，所述上腔体内还设有在活塞上施加预置力的辅助装置；所述气泵与气囊通过气管连接，所述气管上设有阀门和气体开关控制装置，所述阀门的进气口连通所述气泵的出气口，所述阀门的出气口连通所述气体开关控制装置的进气通道，所述气体开关控制装置的出气通道连通气囊，所述气体开关控制装置的排气通道通向所述舱体外。2.如权利要求1所述的水下遥控潜航器，其特征在于：所述辅助装置设于所述上腔体内，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡刚毅，
申请(专利权)人：胡刚毅，
类型：发明
国别省市：广东,44