[發明專利]一種用于壓載艙作業的液壓動力模組和液壓控制系統

在審

• 申請號: 202310419705.6
• 申請日: 2023-04-13
• 公開（公告）號: CN116480648A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 吳德發;劉頓;高川琦;王于健;米卓;高恒;許長坤;付劍宇
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F15B11/17
• 分類號: F15B11/17;F15B1/02;F15B13/02;F15B19/00;F15B20/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 尹麗媛

本發明公開了一種用于壓載艙作業的液壓動力模組和液壓控制系統，屬于壓載艙作業技術領域，所述液壓動力模組和液壓控制系統，設計了雙泵互補的動力源方案，可以通過調節伺服電機的轉速動態調節柱塞泵的輸出流量，雙泵并聯的接入壓載艙作業的液壓控制系統，通過循環回水路的壓力傳感器檢測背壓壓力，反饋給開關閥連通背壓回路，控制泵進行背壓充能回路。相較于以礦物型液壓油作壓力介質的液壓動力系統成本高和環境污染嚴重的技術問題，本發明的液壓動力模組以水為壓力介質，成本低且綠色環保，除了為系統提供動力，還可以背壓充能，保證循環回水路壓力與壓載艙的環境壓力相當，以防循環回水路軟管被壓癟。

技術領域

本發明屬于壓載艙作業技術領域，更具體地，涉及一種用于壓載艙作業的液壓動力模組和液壓控制系統。

背景技術

海洋蘊藏著豐富的自然資源，開發和利用海洋資源是人類的必由之路。并且海洋資源具有很高的科研價值，通過壓載艙模擬海洋環境，培養海洋資源進行科研任務，是海洋探索有效手段之一。

壓載艙應用范圍廣泛，例如可以模擬真實海洋環境的深海強壓環境，進行培養海洋生物；則壓載艙的作業裝備必須與海洋環境相容，能夠在適應海洋的高壓強環境下保證驅動控制精度。用于給壓載艙內提供動力的液壓系統，艙內管路會承受壓載艙的壓力，在設計液壓系統時必須保證背壓壓力與不低于艙內壓力，以免艙內管路被壓癟。

目前壓載艙的液壓動力系統主要以礦物型液壓油作壓力介質，使用成本高，經濟性差，不僅浪費石油資源，而巨存在泄漏污染環境等嚴重弊端。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種用于壓載艙作業的液壓動力模組和液壓控制系統，其目的在于，設計以水為壓力介質進行循環液壓傳動的動力模組，用以解決現有技術中以礦物型液壓油作壓力介質的液壓動力系統成本高和環境污染嚴重的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種用于壓載艙作業的液壓動力模組包括：水箱、第一出水路、第二出水路、循環回水路、第一開關閥和第二開關閥；

所述水箱設有第一出水口、第二出水口和循環進水口，用于裝載水；

所述第一出水路，對接所述第一出水口，設有連接的第一柱塞泵和第一伺服電機；所述第一伺服電機驅動所述第一柱塞泵從所述水箱泵水，以控制所述第一出水路的流量；

所述第二出水路，對接所述第二出水口，設有連接的第二柱塞泵和第二伺服電機；所述第二伺服電機驅動所述第二柱塞泵從所述水箱泵水，以控制所述第二出水路的流量；所述第一出水路和所述第二出水路之間相通；

所述循環回水路，對接所述循環進水口，依次設有壓力傳感器和背壓閥；所述壓力傳感器用于感知所述循環回水路上的實時壓力；

所述第一開關閥，跨接在所述第一出水路和所述循環回水路上，用于控制所述第一柱塞泵與所述循環回水路之間構成的背壓回路的通斷；所述第二開關閥跨接在所述第二出水路和所述循環回水路之間，用于控制所述第二柱塞泵與所述循環回水路之間形成的背壓回路的通斷；

所述第一出水路和所述第二出水路根據壓載艙作業需求擇一或共同作為工作出水路；所述工作水路泵出的流程量經調節進入執行機構的進水口，驅動其執行壓載艙作業，且由所述執行機構的出水口將過剩流量經所述循環回水路傳輸至所述水箱的循環進水口；

當所述實時壓力低于所述背壓閥的壓力閾值時：

若僅一個工作出水路，觸發空閑出水路連接的開關閥連通背壓回路，使得所述空閑出水路上的伺服電機為對應的背壓回流路充壓，直至達到所述背壓閥的壓力閾值；

若有兩個工作出水路，觸發任一出水路連接的開關閥連通背壓回路，使得其上的伺服電機為對應的背壓回流路充壓，直至達到所述背壓閥的壓力閾值。