[發明專利]一種全海深水下滑翔機的浮力調節系統及方法

有效

• 申請號: 201811210011.7
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109334926B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 楊鋼;李寶仁;傅曉云;杜經民;高隆隆;張建星;鄒達明
• 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: 張彩錦;曹葆青

本發明屬于液壓技術領域，并具體公開了一種全海深水下滑翔機的浮力調節系統及方法，該浮力調節系統包括內部油箱、外部油囊以及設于內部油箱和外部油囊之間的充油油路和排油油路，充油油路包括通過油路管道依次連接的第一液壓泵、單向閥、三位四通電磁換向閥和液壓增壓器；排油油路包括通過油路管道連接的第二開關閥和第二液壓泵，第二開關閥與液壓增壓器相連，第二液壓泵與內部油箱相連，用于將外部油囊內的油依次經所述液壓增壓器、第二開關閥及第二液壓泵排出至內部油箱中。本發明解決了現有浮力調節裝置無法在全海深條件下工作，質量、體積和功耗偏大、工作范圍較低的問題，實現了在體積增加較小情況下大幅度增加輸出液壓油壓力的目的。

技術領域

本發明屬于液壓技術領域，更具體地，涉及一種全海深水下滑翔機的浮力調節系統及方法。

背景技術

水下滑翔機是一種新型水下自主觀測設備，具有低噪聲、低功耗、長航期、遠航程、高隱蔽性等特點，國外水下滑翔機技術對我國進行封鎖，且產品對我國嚴格禁運。我國滑翔機技術研究剛剛起步，大力發展深海滑翔機技術將有效縮短與國外先進水平之間的差距，填補國內空白，打破國外技術封鎖，對提升我國深遠海海洋環境監測能力具有重大意義。

浮力調節裝置是水下滑翔機的核心部件之一，然而，目前國內外大多數浮力調節裝置工作范圍較小，無法覆蓋全海深(水下0～11000m)，若想提高工作范圍，就必須選用更大體積的元器件，其增加了裝置的體積和功耗。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種全海深水下滑翔機的浮力調節系統及方法，其將高壓液壓泵與液壓增壓器結合用于浮力調節系統中，解決現有浮力調節裝置無法在全海深(水下0～11000m)條件下工作，質量、體積和功耗偏大、工作范圍較低的技術問題，實現了在體積增加較小的情況下大幅度增加輸出液壓油的壓力，使其能覆蓋全海深壓力范圍0～110MPa。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提出了一種全海深水下滑翔機的浮力調節系統，其包括內部油箱、外部油囊以及設于內部油箱和外部油囊之間的充油油路和排油油路，其中：

所述充油油路包括通過油路管道依次連接的第一液壓泵、單向閥、三位四通電磁換向閥和液壓增壓器，該第一液壓泵與所述內部油箱相連，用于將內部油箱內的油依次經所述單向閥、三位四通電磁換向閥和液壓增壓器供給至外部油囊中；所述內部油箱和三位四通電磁換向閥之間還設置有第一開關閥；

所述排油油路包括通過油路管道連接的第二開關閥和第二液壓泵，該第二開關閥與所述液壓增壓器相連，該第二液壓泵與所述內部油箱相連，用于將外部油囊內的油依次經所述液壓增壓器、第二開關閥及第二液壓泵排出至內部油箱中。

作為進一步優選的，所述液壓增壓器包括內置第一單向閥、液控單向閥、增壓缸、液控換向閥和內置第二單向閥，其中，所述內置第一單向閥入口和出口分別與液壓增壓器的小端活塞進出油口B1和外部油囊連通，所述液控單向閥的入口和出口分別與三位四通電磁換向閥的B口與外部油囊連通，所述液壓增壓器的活塞桿處進出油口D與所述三位四通電磁換向閥的A口連通，所述液壓增壓器的活塞桿處進出油口C、大端活塞進出油口A1分別與液控換向閥的工作回油口B0、工作進油口A0連通，所述液壓增壓器的小端活塞進出油口B1與內置第二單向閥的出口連通，所述內置第二單向閥的入口與液控換向閥的主進油口P0以及三位四通電磁換向閥的B口連通。

作為進一步優選的，所述第一液壓泵還連接有直流電機。

作為進一步優選的，所述液壓增壓器的活塞桿處進出油口D與三位四通電磁換向閥A口連通油路中還設置有壓力開關，用于控制液控單向閥的反向開啟。

作為進一步優選的，所述內部油箱內設置有活塞，該活塞連接有磁致伸縮位移傳感器。

作為進一步優選的，所述內部油箱和外部油囊同軸設置，兩者之間設置有安裝板。