[實用新型]一種多功能潛水器水液壓系統

有效

• 申請號: 201220283690.2
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN202642072U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 吳德發;劉銀水;李東林;趙旭峰;江濤;湯振宇
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B63G8/22
• 分類號: B63G8/22
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

技術領域

本實用新型屬于潛水器領域，具體涉及一種多功能潛水器水液壓系統。

背景技術

潛水器是進行高效勘探、科學考察、開發作業、軍事偵測及作戰平臺的重要裝備。潛水器在水下需要完成不同任務，如對水下鋼纜、軟纜剪切，清刷、打磨、切割、鉆孔及連接件的裝卸等作業任務，或完成水下樣品的采集，設備的布放等任務。

潛水器取樣后由于重量的增加或釋放其它裝備后重量的減小，或是由于水介質的特性(壓力、溫度)而引起海水密度的變化；并隨著下潛深度的增加，潛水器耐壓結構發生彈性變形而引起排水體積的變化，這些因素均導致重力和浮力的平衡經常被打破。因此，為確保潛水器在一定深度具有相對穩定的作業姿態，需要對其進行浮力及姿態（縱傾和橫傾）微調。除潛水器的浮力根據需要實時調節外，潛水器的姿態角度也需要進行實時調節，以使潛水器以一定傾角下潛或上浮，或保證潛水器在不同水域，不同深度等條件下傾角為零的穩定姿態。

原有潛水器往往采用各自獨立的動力系統完成浮力調節，縱傾、橫傾調節及各種作業任務，增加了潛水器的重量、體積及成本，因此，現實情況要求一個綜合動力系統用以完成潛水器水下工作時的不同功能和需求。

實用新型內容

本實用新型提供一種水液壓系統，將作業工具的動力源和浮力與姿態調節（縱傾，橫傾）機構的動力源進行了統一，實現潛水器系統簡化，提高了潛水器的可靠性及載重比。

一種潛水器水液壓系統，包括動力源、浮力和姿態調節機構以及作業機構，動力源一方面與浮力和姿態調節機構協作完成潛水器的浮力和縱傾、橫傾的調節，另一方面驅動作業機構完成作業；

所述動力源包括電機、水壓泵、安全閥、電磁開關閥、入口過濾器、出口過濾器以及電磁換向閥；所述浮力和縱傾調節機構包括一個以上的壓載水艙、電磁開關閥以及平衡閥；

電磁換向閥的I口連接入口過濾器，電磁換向閥的II口依次通過水壓泵、出口過濾器、平衡閥連接電磁換向閥的III口，電磁換向閥的IV口通過電磁開關閥連接壓載水艙；水壓泵的出口端連接安全閥和電磁開關閥的入口端，安全閥和電磁開關閥的出口端連接水壓泵的入口端，水壓泵的傳動端連接電機；水壓泵的出口端通過出口過濾器連接作業機構。

進一步地，所述出口過濾器連接遠程驅動可調變流量優先分流閥后再連接平衡閥和作業機構。

進一步地，所述出口過濾器通過分流閥連接平衡閥和作業機構。

進一步地，所述作業機構包括往復型作業單元、旋轉型作業單元和機械手單元。

進一步地，所述往復型作業單元包括順序相接的增壓器、第二電磁換向閥和往復型作業工具。

進一步地，在所述加載艙1內設有液位傳感器和壓力傳感器，在所述水壓泵的出口端設有壓力傳感器。

本實用新型的技術效果體現在：

潛水器水下作業前，先進行浮力與縱傾、橫傾的姿態調節然后進行水下作業，本實用新型將作業工具及機械手的動力源與浮力與姿態調節系統的動力源進行了統一，實現潛水器系統減化，同時有利于提高潛水器的可靠性及載重比。

浮力和姿態調節機構包括多個壓載水艙，根據潛器的結構空間及控制需要可在不同位置布置水艙，通過對不同水艙的注水排水動作，不僅實現對潛水器的浮力調節，同時實現了縱傾、橫傾調節，使浮節調節與縱傾、橫傾調節的單一獨立系統綜合為統一的系統。

動力源中的水壓泵使用變量泵，在淺水時，輸出壓力較低，增加水壓泵傾角，使輸出流量增大，從而使潛水器在潛水時具有高的響應特性；當深水區時，輸出壓力較高，減小水壓泵傾角，使輸出流量減小，實現在相同功率條件下，浮力與縱傾調節系統對水深的適應性。

本實用新型以潛水器工作環境的水介質為工作介質，相比油壓浮力調節系統，具有以下優點：1）環境友好，避免了工作介質滲漏造成的環境污染，有利于提高潛器的掩蔽性；2）工作介質為環境介質，不存在工作介質環境被污染的危險，從而有利于提高系統的可靠性；3）減少了油箱及管路，無需儲存工作介質，從而減化系統，降低了系統重量和體積。4）去除了皮襄，有利于浮力調節系統大深度的適應性。

本實用新型水液壓系統通過變量泵及增壓器的作用可提供不同流量和壓力的水源，以滿足不同類型作業工具對動力源的要求；同時使浮力與姿態調節在不同水深時具有不同性能，即滿足大深度的適用性及淺深度的快速響應性。