[發明專利]一種中淺深度潛水器用浮力調節裝置及方法

有效

• 申請號: 202110267987.3
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112918651B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 劉浩;高成君;姜磊;李玲瓏;楊申申;葉聰
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心
• 主分類號: B63G8/22
• 分類號: B63G8/22
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明涉及一種中淺深度潛水器用浮力調節裝置及調節方法，包括耐壓水艙，所述耐壓水艙底部安裝有泵源，耐壓水艙外設有與泵源連通的排水支路、注水支路，泵源包括電機、海水泵，海水泵接有進水過濾器，出口接有安全閥，管路伸出安全閥的一端敞口設置；排水支路包括與海水泵的出水口相連通的單向閥，單向閥連通排水開關閥，排水開關閥連接有通海過濾器，通海過濾器與外界海水連通，所述注水支路包括與耐壓水艙底部連通的注水過濾器，所述注水過濾器的進水一端連通有節流孔，節流孔的進水一端連通有調速閥，調速閥的進水一端連通有注水開關閥，注水開關閥的進水一端與通海過濾器連通，所述注水開關閥與排水開關閥連通，縮減了系統的閥件數量。

技術領域

本發明涉及潛水器技術領域，尤其是一種中淺深度潛水器用浮力調節裝置及方法。

背景技術

潛水器取樣后由于重量的增加，或釋放其他裝備后重量的減少，或是由于水介質的特性，例如水下壓力、溫度的改變而引起的海水密度的變化；隨著下潛深度的增加，潛水器耐壓結構發生彈性變形而引起排水體積的變化，這些因素均導致重力和浮力的平衡被打破。因此，為確保潛水器在一定深度具有相對穩定的作業姿態，需要對其進行浮力調節。

目前，潛水器浮力調節方法有油泵式、活塞式、錨鏈式、汽油式、高壓空氣式、海水泵式，這些現有調節方法中，存在各種限制，例如油泵式存在體積大、只應用于小浮力調節能力要求的小型無人潛水器；海水泵式浮力調節方法其海水泵的柱塞雙向承受與工作壓力相匹配的力，而目前市售海水泵的柱塞受力工況為：柱塞受壓行程時承受和工作壓力相匹配的力，柱塞回程時只承受較小的回程力，因此市售海水泵柱塞回程一般采用彈簧回程，某些采用強制回程的也只是設計了結構強度較弱的回程機構，且滑靴和柱塞頭部的包裹設計都是按照較小回程力工況進行的設計，因此海水泵式浮力調節方法的海水泵的研制難度、研發成本都很高，且由于是研制件，可靠性也無法得到有效保證；在中淺深度的工況下，現有的浮力調節方法難以同時達到結構緊湊、成本較低和高可靠性的要求。

發明內容

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種結構合理的中淺深度潛水器用浮力調節裝置及方法，通過設置注水支路、排水支路和泵源，水程不經過泵源，而是通過調速閥控制注水，從而達到整個系統閥件數量縮減、體積減小、成本降低、可靠性提高的目的。

本發明所采用的技術方案如下：

一種中淺深度潛水器用浮力調節裝置，包括耐壓水艙，所述耐壓水艙底部安裝有泵源，耐壓水艙外設有與泵源連通的排水支路、注水支路，

所述耐壓水艙內壁安裝有液位計，

所述泵源包括電機、被電機帶動的海水泵，所述海水泵的進水口接有進水過濾器，海水泵的出口接有安全閥，管路伸出安全閥的一端敞口設置；泵源浸沒在耐壓水艙液面下，

所述排水支路包括與海水泵的出水口相連通的單向閥，所述單向閥的出水方向連通有排水開關閥，排水開關閥的出水方向連接有通海過濾器，通海過濾器與外界海水連通，

所述注水支路包括與耐壓水艙底部連通的注水過濾器，所述注水過濾器的進水一端連通有節流孔，節流孔的進水一端連通有調速閥，調速閥的進水一端連通有注水開關閥，注水開關閥的進水一端與通海過濾器連通，所述注水開關閥與排水開關閥連通。

所述排水開關閥和注水開關閥為常閉型二位二通閥，閥芯為球閥結構或錐閥結構。

節流孔的結構為：進口壓力為調速閥的進口壓力的1/3-1/2。

節流孔302需要特殊設計，以保證其進口壓力，本實施例中的節流孔302需設計為進口壓力為調速閥303的進口壓力的1/3-1/2。

所述電機密封封裝，所述海水泵采用軸向柱塞泵。

所述耐壓水艙內的液面上方空氣氣壓為大氣壓力。

一種中淺深度潛水器用浮力調節裝置的調節方法，包括如下步驟：