[發(fā)明專利]一種可主動排除殘余氣體的閉式油箱在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110231895.X | 申請日： | 2021-03-02 |
| 公開（公告）號： | CN113027831A | 公開（公告）日： | 2021-06-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊亞楠;李博;王樹新;劉冰汐;張宏偉;劉玉紅 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津大學 |
| 主分類號： | F15B1/26 | 分類號： | F15B1/26;F15B21/00;F15B21/044 |
| 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： | 劉子文 |
| 地址： | 300350 天津市津南區(qū)海*** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 主動 排除 殘余 氣體 油箱 | ||
本發(fā)明公開一種可主動排除殘余氣體的閉式油箱，包括油艙殼體，油路接口，隔離膠囊，調(diào)壓氣路接口，氣閥安裝口，壓力傳感器，氣泵，氣路單向閥，氣路電磁閥，氣閥下殼體，浮力柱，密封墊，底托，壓環(huán)，氣閥上殼體，排氣單項閥。本發(fā)明采用主動調(diào)節(jié)氣壓的方式，以氣體腔的設(shè)定氣壓為特征值進行判斷，實現(xiàn)閉式油箱的注油、進油、排氣三種工作階段。發(fā)明采用浮力柱隨油液液面上升并擠壓密封墊的途徑，實現(xiàn)主動排除殘余氣體通道的機械式自動開閉。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于海洋無人航行器集成液壓系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種可主動排除殘余氣體的閉式油箱。
背景技術(shù)
海洋無人航行器通常指在海面、水下航行的無人移動平臺。相比載人移動平臺，海洋無人航行器具有更強的機動能力，可執(zhí)行如翻滾、橫斜轉(zhuǎn)彎、俯仰姿態(tài)調(diào)節(jié)等大幅度機動動作。為保證海洋無人航行器在執(zhí)行大幅度機動時，其集成液壓系統(tǒng)可獲取連續(xù)的油液供給，閉式油箱，即油箱內(nèi)部的油液與外界環(huán)境大氣隔離方案成為海洋無人航行器集成液壓系統(tǒng)的方案之一。
在閉式集成液壓系統(tǒng)及油箱長期循環(huán)使用后，會出現(xiàn)管閥中殘余氣體以及油液析出氣體聚集至閉式油箱的現(xiàn)象，此現(xiàn)象導致了閉式液壓系統(tǒng)效率下降、油箱油量體積檢測偏差、油量基準零位偏移，對海洋無人航行器集成液壓系統(tǒng)的長期運行帶來嚴重影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、簡單、輕量化的具有可主動排除殘余氣體的閉式油箱，對提高海洋無人航行器集成液壓系統(tǒng)的長期使用性能具有重要作用。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種可主動排除殘余氣體的閉式油箱，由油箱主體單元、氣壓調(diào)節(jié)單元、氣閥單元組成；所述油箱主體單元包括油艙殼體、油路接口、隔離膠囊、調(diào)壓氣路接口、氣閥安裝口；氣壓調(diào)節(jié)單元包括壓力傳感器、氣泵、氣路單向閥、氣路電磁閥；氣閥單元包括氣閥下殼體、浮力柱、密封墊、底托、壓環(huán)、氣閥上殼體、排氣單項閥；
所述油艙殼體構(gòu)成閉式油箱的封閉內(nèi)腔，在油艙殼體內(nèi)腔放置有隔離膠囊；隔離膠囊將油艙殼體內(nèi)腔分割為油液腔與氣體腔兩部分，隔離膠囊實現(xiàn)閉式油箱油液腔中油液與外界空間氣體的物理隔離；所述油路接口、調(diào)壓氣路接口設(shè)置于油艙殼體的底端；油路接口與油液腔相通連，閉式油箱中的液壓油經(jīng)油路接口進入航行器的液壓系統(tǒng)管路；調(diào)壓氣路接口與氣體腔相連通，氣壓調(diào)節(jié)單元經(jīng)調(diào)壓氣路接口向氣體腔注入或排出氣體，以調(diào)節(jié)閉式油箱氣壓；
所述氣閥安裝口位于油艙殼體頂端正上方；氣閥單元安裝于氣閥安裝口處；氣閥下殼體與油艙殼體的頂部相連；氣閥下殼體內(nèi)側(cè)為回轉(zhuǎn)錐形面，內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)孔；所述浮力柱放置在氣閥下殼體的內(nèi)孔中，浮力柱能夠隨油液面高度變化在氣閥下殼體內(nèi)孔中豎向游動；所述網(wǎng)狀底托安裝在氣閥下殼體內(nèi)孔下端開口處，作為浮力柱的游動行程下端限位面；密封墊由壓環(huán)按壓在氣閥下殼體內(nèi)孔上端開口處，作為浮力柱的游動行程上端限位面；密封墊中部軸線處設(shè)有排氣細孔；排氣單項閥安裝于氣閥上殼體上端面以防止外界氣體經(jīng)氣閥安裝口進入閉式油箱的油液腔；
所述氣壓調(diào)節(jié)單元位于油艙殼體外部；所述傳感器、氣泵、氣路單向閥、氣路電磁閥依次連接。
進一步的，油艙殼體采用注塑一體成型或金屬拼焊成型，形狀為圓柱形或方形形狀。
進一步的，所述隔離膠囊由氯丁橡膠材質(zhì)制成，伴隨油液腔中油液體積的變化，隔離膠囊能夠產(chǎn)生膨脹或收縮形變。
進一步的，所述氣閥下殼體與油艙殼體由螺栓緊固并采用O型圈密封；所述內(nèi)孔的直徑為27～33mm；浮力柱直徑為18～22mm；浮力柱由密度0.5g/cm3的浮力材料制成。
進一步的，所述密封墊由彈性硅膠材料制成，排氣細孔的直徑為2mm；氣閥上殼體與氣閥下殼體由螺栓緊固并采用O型圈密封；排氣單項閥型號SS-CHS4-25，開啟壓力區(qū)間為1.5bar至2.1bar。
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