[發(fā)明專利]千米級水下滑翔機浮力調(diào)節(jié)泵系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810434013.8
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108609144A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦玉峰;孫秀軍;齊占峰;史健
• 申請（專利權(quán)）人: 國家海洋技術(shù)中心
• 主分類號: B63G8/22
• 分類號: B63G8/22;F04B35/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 張金亭

本發(fā)明公開了一種千米級水下滑翔機浮力調(diào)節(jié)泵系統(tǒng)，包括沿縱向從前至后依次設(shè)置在艙體內(nèi)部的活塞缸筒和傳動支撐筒，活塞缸筒設(shè)有與外界連通的前端敞口，活塞缸筒的后端與傳動支撐筒固接，在活塞缸筒內(nèi)安裝有與其同軸設(shè)置的波紋式伸縮管和活塞，波紋式伸縮管設(shè)置在活塞的前方，二者隔離設(shè)置，波紋式伸縮管設(shè)有與外界連通的前端敞口，波紋式伸縮管的前端敞口密封固定在活塞缸筒的前端敞口上，波紋式伸縮管的后端設(shè)有封底，活塞缸筒、波紋式伸縮管和活塞形成風箱式油囊，在風箱式油囊內(nèi)填充有液壓油；在傳動支撐筒內(nèi)安裝有活塞傳動機構(gòu)。本發(fā)明能夠適用于千米級水下滑翔機，排量大、速度快、機動性強、結(jié)構(gòu)簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水下機器人的浮力調(diào)節(jié)裝置，具體涉及一種水下滑翔機的浮力調(diào)節(jié)泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水下滑翔機是一種利用浮力驅(qū)動、利用內(nèi)部重物移動調(diào)節(jié)航行姿態(tài)、借助翼板升力在水體中做鋸齒形剖面運動的新型水下運載器，其可在水體中連續(xù)航行數(shù)月，巡航數(shù)千公里，極大地拓展了人類觀測海洋和觸及海洋的視野，為海洋科學研究提供了新的技術(shù)手段。

水下滑翔機通過內(nèi)置的浮力調(diào)節(jié)泵系統(tǒng)周期性的吸油和排油動作改變機體相對于周圍海水的凈浮力，實現(xiàn)其在水體中的上浮和下潛運動。浮力調(diào)節(jié)泵系統(tǒng)是水下滑翔機在水體中長期運行的核心部件，當前針對千米級水下滑翔機浮力調(diào)節(jié)泵系統(tǒng)多采用微型軸向柱塞泵連接液壓油管及閥件組成，因微型軸向柱塞泵的吸油能力不足且排量小，通常需要加裝一套初級增壓泵，且浮力調(diào)節(jié)過程周期長，不利于提高水下滑翔機水下航行的機動性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種適用于千米級水下滑翔機使用的大排量、高速、機動性強、結(jié)構(gòu)簡單的水下滑翔機浮力調(diào)節(jié)泵系統(tǒng)。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種千米級水下滑翔機浮力調(diào)節(jié)泵系統(tǒng)，包括沿縱向從前至后依次設(shè)置在艙體內(nèi)部的活塞缸筒和傳動支撐筒，所述活塞缸筒設(shè)有與外界連通的前端敞口，所述活塞缸筒的后端與所述傳動支撐筒固接，在所述活塞缸筒內(nèi)安裝有與其同軸設(shè)置的波紋式伸縮管和活塞，所述波紋式伸縮管設(shè)置在所述活塞的前方，二者隔離設(shè)置，所述波紋式伸縮管設(shè)有與外界連通的前端敞口，所述波紋式伸縮管的前端敞口密封固定在所述活塞缸筒的前端敞口上，所述波紋式伸縮管的后端設(shè)有封底，所述活塞缸筒、所述波紋式伸縮管和所述活塞形成風箱式油囊，在所述風箱式油囊內(nèi)填充有液壓油；在所述傳動支撐筒內(nèi)安裝有電機、絲桿、絲母和活塞推桿，所述活塞推桿與所述絲母和所述活塞分別固接，所述絲母與所述絲桿螺紋連接，所述絲桿由所述電機驅(qū)動，在所述活塞推桿上設(shè)有防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。

所述活塞采用格萊圈作為密封圈。

在所述活塞上設(shè)有前后兩道導(dǎo)向帶。

在所述活塞推桿上安裝有位移傳感器。

所述電機的動力輸出端通過聯(lián)軸器與所述絲桿連接，所述聯(lián)軸器設(shè)有對中調(diào)心結(jié)構(gòu)。

所述絲桿靠近電機的端部采用推力軸承和深溝球軸承支承。

所述電機為直流空心杯減速電機。

所述絲桿為滾珠絲桿。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：相較于傳統(tǒng)的基于微型柱塞泵結(jié)構(gòu)的高壓浮力泵，本發(fā)明具有排油體積大，排油和吸油時間短，工作過程不存在氣鎖現(xiàn)象，不需要初級增壓泵即可完成吸油和排油工作，結(jié)構(gòu)更加簡單。采用滾珠絲桿副傳動的風箱式油囊，循環(huán)工作時間更短，可顯著提高水下滑翔機在水體中運動的靈活性和機動性，同時更大排量的泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可提高水下滑翔機應(yīng)對負載海洋環(huán)境的能力，使得適應(yīng)海水密度變化的能力更強。更加簡單的結(jié)構(gòu)，不需要高壓管的復(fù)雜串接，解決高壓管內(nèi)殘存多余氣體的問題。格萊圈密封活塞及雙導(dǎo)向機構(gòu)，配合風箱式油囊的泵體結(jié)構(gòu)，使得浮力泵結(jié)構(gòu)可以采用較小的體積完成較大排量的循環(huán)工作，同時活塞前后運動過程中，穩(wěn)定性更高，活塞與活塞缸的同軸性更好，密封效果顯著提高。

附圖說明