[發明專利]一種氣囊式水下定深懸浮系統

有效

• 申請號: 201310380562.9
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103419914A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 王樹山;盧熹;張比升;馬峰;張靜驍
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B63C11/00
• 分類號: B63C11/00;B63G8/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種氣囊式水下定深懸浮系統，其特征在于：包括執行機構、深度傳感器（19）、控制系統（20）和電源（21）；所述執行機構包括排氣裝置、氣囊（11）、氣囊連接附件和充氣裝置；所述排氣裝置用于將氣囊（11）內的氣體向外界水域排出，使氣囊（11）體積減小，從而減小系統浮力；所述氣囊（11）用于為系統提供浮力；所述氣囊連接附件用于氣囊（11）與懸浮系統殼體的連接；所述充氣裝置用于向氣囊（11）充氣，使氣囊（11）體積增大，增加懸浮系統浮力；充氣裝置、深度傳感器（19）與控制系統（20）由上至下依次連接；電源（21）位于控制系統（20）兩側。

2.如權利要求1所述的一種氣囊式水下定深懸浮系統，其特征在于：所述排氣裝置為一種電機驅動的氣閥，由閥蓋（1）、閥體（2）、閥芯彈簧（3）、閥芯（4），膠墊（5）、電機（6）、減速齒輪組（7）、齒輪（8）、齒條（9）、齒條彈簧（10）組成；閥蓋（1）連接于氣囊（11）的開口處，閥蓋（1）的下端帶有凸緣；閥芯（4）置于閥蓋（1）內部，閥芯（4）上部固定連接閥芯彈簧（3）；膠墊（5）粘接于閥芯（4）的下端端面處；閥體（2）位于氣囊（11）內部，閥體（2）的上半部分為帶凸緣的管狀結構，閥體（2）的管狀部分與閥蓋（1）對應螺紋連接，閥體（2）的凸緣與閥蓋（1）的凸緣通過密封圈將氣囊（11）的開口邊緣夾緊；閥體（2）的下半部分為平板結構；平板上開有滑槽，滑槽與閥芯（4）的中心位置相對應；電機（6）安裝于閥體（2）的平板上，電機（6）的轉軸與減速齒輪組（7）連接，減速齒輪組（7）的輸出軸與齒輪（8）連接，齒輪（8）與齒條（9）嚙合，齒條（9）安裝于閥體（2）的滑槽內，齒條（9）的一端指向膠墊（5）的中心，另一端與齒條彈簧（10）連接；齒條彈簧（10）固定連接于平板的底部。

3.如權利要求1所述的一種氣囊式水下定深懸浮系統，其特征在于：所述氣囊連接附件包括壓緊套（12）和氣囊接頭（13），壓緊套（12）為一端帶有凸緣的管狀結構，壓緊套（12）位于氣囊（11）的內部；氣囊接頭（13）為環狀結構，氣囊接頭（13）連接于氣囊（11）下方的開口處；壓緊套（12）的管狀部分與氣囊接頭（13）的內表面對應螺紋連接，壓緊套（12）的凸緣部分與氣囊接頭（13）的上端面通過密封圈將氣囊（11）下方開口處的邊緣夾緊；氣囊接頭（13）的外表面與充氣裝置外部的殼體固定連接。

4.如權利要求1所述的一種氣囊式水下定深懸浮系統，其特征在于：所述充氣裝置包括高壓氣瓶（14）及其相應的開瓶機構；所述開瓶機構由擊針管座（15）、擊針管（16）、電點火頭（17）和擊針（18）組成；擊針管座（15）為環形結構，擊針管座（15）下端面開有若干圓形孔槽，孔槽底部開有小孔；擊針管座（15）位于氣囊接頭（13）的下方，由氣囊接頭（13）壓緊固定；擊針管（16）為管狀結構，擊針管（16）的下端側壁上開有氣孔；擊針管（16）內部的頂端安裝有電點火頭（17），電點火頭（17）下方與擊針（18）連接；高壓氣瓶（14）固定于擊針管（16）的下端；擊針管（16）與擊針管座（15）的孔槽螺紋連接；電點火頭（17）的引線從擊針管座（15）的孔槽底部的小孔引出。

5.如權利要求1所述的一種氣囊式水下定深懸浮系統，其特征在于：所述深度傳感器（19）用于實時測量懸浮系統所在的水下深度，并將深度信號傳送至控制系統（20）。

6.如權利要求1所述的一種氣囊式水下定深懸浮系統，其特征在于：所述控制系統（20）的作用是接收并處理深度信號，然后根據預定的控制規則適時操縱執行機構動作。

7.如權利要求1所述的一種氣囊式水下定深懸浮系統，其特征在于：所述控制系統（20）包括電壓轉換模塊、信號處理模塊、控制模塊和外部驅動模塊四個部分；控制系統（20）上的引線分別與電源（21）、深度傳感器（19）、電點火頭（17）和電機6的引線相接。

8.如權利要求1或7所述的一種氣囊式水下定深懸浮系統，其特征在于：深度傳感器探測到的水深信號經過信號處理模塊處理后傳輸給控制模塊，控制模塊根據水深信號及設定的控制規則生成控制電壓信號，控制電壓信號經過外部驅動模塊處理，傳輸給執行機構中的充氣裝置或排氣裝置，充氣裝置或排氣裝置在控制電壓信號的驅動下立即啟動完成對氣囊的充氣或排氣，從而實現水下定深懸浮裝置在水中設定深度的懸浮。