[發(fā)明專(zhuān)利]一種水下浮力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811319362.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109334929B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于昌利;謝爾蓋·彼什涅夫;葛潤(rùn)發(fā)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
• 主分類(lèi)號(hào): B63G8/24
• 分類(lèi)號(hào): B63G8/24
• 代理公司: 威海恒譽(yù)潤(rùn)達(dá)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 37260
• 代理人: 李福新

本發(fā)明涉及一種水下浮力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及其使用方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)水下浮力驅(qū)動(dòng)裝置在水下不能自動(dòng)控制調(diào)節(jié)自身浮力、且作業(yè)能耗高的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明提供一種水下浮力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括主控制器和分別與主控制器連接的液壓氣動(dòng)蓄能系統(tǒng)、雙向抽油泵和用于檢測(cè)外部環(huán)境壓力的第一壓力傳感器；液壓氣動(dòng)蓄能系統(tǒng)包括充氣式蓄能器和高壓氣瓶，充氣式蓄能器包括可伸縮的氣囊腔和油腔，高壓氣瓶通過(guò)第一管路與氣囊腔的開(kāi)口端連接；雙向抽油泵的前端口通過(guò)第二管路與油腔的開(kāi)口端相連接；彈性容器的上部貫穿設(shè)有注油口，注油口與雙向抽油泵的后端口通過(guò)管路相連接；同時(shí)還提供其使用方法。本發(fā)明廣泛應(yīng)用于水下浮力驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及屬于水下浮力驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水下浮力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

水下浮力驅(qū)動(dòng)裝置，例如自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle簡(jiǎn)稱(chēng)水下航行器)和浮力驅(qū)動(dòng)的水下機(jī)器人等，均作為一種水下測(cè)量、工作平臺(tái)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于科學(xué)考察、海洋作業(yè)，其應(yīng)用前景非常廣泛。然而，在某些特殊情況下，如水下采樣機(jī)器人采集樣品后，或者焊接機(jī)器人由于焊絲消耗重力發(fā)生變化時(shí)，由于現(xiàn)有絕大多數(shù)水下浮力驅(qū)動(dòng)裝置上沒(méi)有設(shè)計(jì)浮力自動(dòng)控制裝置，自身不能調(diào)節(jié)水下浮力驅(qū)動(dòng)裝置的剩余浮力，使水下浮力驅(qū)動(dòng)裝置不能穩(wěn)定完成作業(yè)。而且水下浮力驅(qū)動(dòng)裝置在水下懸停時(shí)，也急需一種浮力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)使水下浮力驅(qū)動(dòng)裝置能始終保持平衡穩(wěn)定狀態(tài)，從而達(dá)到減少動(dòng)力消耗和作業(yè)時(shí)間，以滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間水下作業(yè)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)巧妙、使水下浮力驅(qū)動(dòng)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在水下自動(dòng)控制調(diào)節(jié)其自身浮力的、顯著減少能耗的水下浮力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置及其使用方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種水下浮力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括主控制器和分別與主控制器連接的液壓氣動(dòng)蓄能系統(tǒng)、雙向抽油泵和用于檢測(cè)外部環(huán)境壓力的第一壓力傳感器；浮力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的管路系統(tǒng)依次連接設(shè)有液壓氣動(dòng)蓄能系統(tǒng)、雙向抽油泵和彈性容器；液壓氣動(dòng)蓄能系統(tǒng)包括充氣式蓄能器和高壓氣瓶，充氣式蓄能器包括一腔體，腔體內(nèi)一側(cè)為可伸縮的氣囊腔，氣囊腔外的其余腔體部分為油腔，高壓氣瓶通過(guò)第一管路與氣囊腔的開(kāi)口端連接，第一管路上連接設(shè)有帶高壓減壓器的電磁閥；雙向抽油泵的前端口通過(guò)第二管路與油腔的開(kāi)口端相連接，第二管路上設(shè)置有帶供油開(kāi)關(guān)的雙向電磁閥；彈性容器的上部貫穿設(shè)有注油口，注油口與雙向抽油泵的后端口通過(guò)第四管路相連接。

優(yōu)選的，彈性容器的材質(zhì)為熱塑性彈性體材料，彈性容器的外部體積大小可根據(jù)其內(nèi)部注油量的變多或變少而發(fā)生變大或變小，以在水下給浮力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置提供不同浮力需求。

優(yōu)選的，第二管路上位于帶供油開(kāi)關(guān)的雙向電磁閥的前端還連接設(shè)有機(jī)油濾清器。

優(yōu)選的，彈性容器的上部還貫穿設(shè)有排油口，排油口連接第三管路的一端，第三管路的另一端通過(guò)三通閥門(mén)連接于機(jī)油濾清器前端的第二管路上。

優(yōu)選的，第三管路上連接設(shè)有排油系統(tǒng)的電磁閥，排油系統(tǒng)的電磁閥為單向閥門(mén)。

優(yōu)選的，帶高壓減壓器的電磁閥為單向閥門(mén)；第一管路上安裝設(shè)有第二壓力傳感器。

優(yōu)選的，浮力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的管路系統(tǒng)中的油性液體的體積為20L，所述油性液體為機(jī)油AMG-5。

優(yōu)選的，第一壓力傳感器的靈敏度是所需下潛水下深度范圍的0.5％；雙向抽油泵的泵容量為40L/min。

優(yōu)選的，彈性容器材質(zhì)為耐油的PVC熱塑性彈性體材料。

上述任何一項(xiàng)的一種水下浮力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的使用方法，包括以下步驟：