[發明專利]一種可用于水下環境的壓力補償裝置

有效

• 申請號: 201611144296.X
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN108609146B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 杜林森;張奇峰;孫斌;霍良青
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B63G8/26
• 分類號: B63G8/26
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本發明涉及水下機器人工程設備，具體地說是一種可用于水下環境的壓力補償裝置，皮囊的開口端安裝于套筒與端蓋之間，皮囊的底部通過皮囊壓蓋安裝在活塞上，直線位移傳感器的一端安裝在端蓋上，另一端依次穿過皮囊壓蓋、活塞，傳感器套筒由直線位移傳感器的另一端套在直線位移傳感器上，并與活塞相連、隨活塞相對直線位移傳感器往復滑動；彈簧套在傳感器套筒上，一端與活塞相連，另一端連接于套筒的底部，在套筒上開有進水孔，端蓋上安裝有向壓力補償裝置內注入補償油的管接頭，活塞在外界海水壓力發生變化時帶動皮囊沿活塞的軸向往復滑動實現壓力補償。本發明具有結構緊湊、可靠性高、精度高、可全海深工作等優點。

技術領域

本發明涉及水下機器人工程設備，具體地說是一種可用于水下環境的壓力補償裝置。

背景技術

目前在水下機器人領域，補償系統已成為水下機器人必不可少的單元之一，其中壓力補償裝置是補償系統實現充油結構內部壓力與外界海水壓力平衡的核心元件，現有的壓力補償裝置有皮囊式、金屬薄膜式和波紋管式等類型，在水下機器人領域具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可用于水下環境的壓力補償裝置。該壓力補償裝置采用彈簧活塞式結構引導皮囊運動，可實現補償油體積的精確、實時監測，這種形式的壓力補償裝置結構更緊湊、精確性更高。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明包括密封連接的套筒、端蓋及分別容置于該套筒與端蓋圍成空間內的皮囊、皮囊壓蓋、活塞、直線位移傳感器、傳感器套筒、彈簧，其中皮囊的開口端安裝于所述套筒與端蓋之間，該皮囊的底部通過所述皮囊壓蓋安裝在所述活塞上，所述直線位移傳感器的一端安裝在端蓋上，另一端依次穿過所述皮囊壓蓋、活塞，所述傳感器套筒由直線位移傳感器的另一端套在該直線位移傳感器上，并與所述活塞相連、隨該活塞相對直線位移傳感器往復滑動；所述彈簧套在傳感器套筒上，一端與所述活塞相連，另一端連接于所述套筒的底部，在該套筒上開有進水孔，所述端蓋上安裝有向所述壓力補償裝置內注入補償油的管接頭，所述活塞在外界海水壓力發生變化時帶動皮囊沿活塞的軸向往復滑動實現壓力補償；

其中：所述套筒底部的中間部分沿軸向向內延伸、形成中空的延伸部，所述直線位移傳感器的另一端及傳感器套筒的另一端均插入該延伸部內，所述彈簧套在傳感器套筒及延伸部上；所述活塞的軸向截面呈“凹”形，該活塞與皮囊壓蓋、傳感器套筒共同組成運動部件，并與所述套筒形成的運動空間實現彈簧的導向；

所述活塞與皮囊之間以及活塞與傳感器套筒之間分別安裝有隔絕補償油和海水的密封圈；

所述直線位移傳感器的一端通過傳感器壓蓋固定在端蓋的內部，該直線位移傳感器的滑環與所述傳感器套筒的內壁相連，隨該傳感器套筒滑動；

所述端蓋上分別安裝有水密接插件及排氣閥。

本發明的優點與積極效果為：

1.結構緊湊、可靠性高：本發明將直線位移傳感器內置于補償裝置內部，避免占用額外安裝空間，且直線位移傳感器置于補償油中，避免了外界環境引起傳感器故障，在深海環境中具有更高的可靠性。

2.精度高：本發明中的彈簧、活塞引導皮囊運動，將補償油體積變化轉換為活塞位移變化，可實現實時連續檢測且監測精度高。

3.可全海深工作：本發明將直線位移傳感器內置，無需為直線位移傳感器單獨設計隔離艙，所以本發明可全海深工作。

附圖說明

圖1為本發明的內部結構剖視圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為本發明注入補償油后的內部結構剖視圖；

圖4為圖3中的A—A剖視圖；