專利名稱：一種水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水下機(jī)器人浮力調(diào)節(jié)設(shè)備，具體地說是一種水下機(jī)器人用雙向排油式 浮力調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
水下機(jī)器人作為一種水下測(cè)量、作業(yè)平臺(tái)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在海洋科學(xué)研究、海洋工 程、海洋資源勘探、救援打撈等應(yīng)用領(lǐng)域。通常水下機(jī)器人在作業(yè)過程中要保持穩(wěn)定的浮力 狀態(tài)，如中性狀態(tài)，以保證正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。然而，受海水密度變化的影響，水下機(jī)器 人的浮力狀態(tài)會(huì)發(fā)生不同程度的波動(dòng)，從而影響水下機(jī)器人的整體性能。通過專用的水下 機(jī)器人浮力調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)水下機(jī)器人作業(yè)海域的海水密度情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)水下機(jī)器人的 排水體積或載休重量實(shí)現(xiàn)調(diào)整水下機(jī)器人系統(tǒng)浮力，達(dá)到期望的浮力狀態(tài)。因此研究模塊 化、結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定可靠的水下機(jī)器人用浮力調(diào)節(jié)裝置，對(duì)提高水下機(jī)器人整體性能具有重 要作用。目前現(xiàn)有水下機(jī)器人控制升沉的方法主要有三種，第一種是通過改變自身的浮力 來進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過高壓氣體來控制水下機(jī)器人的排水量，例如潛艇，這種方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，適用于大型的水下機(jī)器人；第二種是通過推進(jìn)器的推力的改變來實(shí)現(xiàn)水下機(jī)器人的升 沉運(yùn)動(dòng)，例如傳統(tǒng)的AUV (完全功能模塊化的水下自治機(jī)器人)和ROV (水下遙控運(yùn)載器)， 這種方法使得水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)更加靈活，但需要消耗較多的能源；第三種方法是通過降 低自身的重量(拋棄一定數(shù)量的重物)來實(shí)現(xiàn)水下機(jī)器人的上浮運(yùn)動(dòng)，例如AUV和水下滑 翔機(jī)中使用此種方法來保證水下機(jī)器人在出現(xiàn)異常情況下能浮出水面，但這種方法只能單 向控制水下機(jī)器人的上浮運(yùn)動(dòng)，而且采用此方法所能提供的正浮力是固定的，對(duì)于需要實(shí) 時(shí)改變浮力狀態(tài)的水下機(jī)器人則不適用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決水下機(jī)器人由于浮力狀態(tài)不穩(wěn)定導(dǎo)致整體性能受影響的的問題，本發(fā)明 的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、高效率的水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝 置；該浮力調(diào)節(jié)裝置通過調(diào)節(jié)水下機(jī)器人的排水體積，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)水下機(jī)器人浮力狀態(tài)的 調(diào)節(jié)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括內(nèi)皮囊、直流電機(jī)、電磁閥、單向閥、雙向齒輪泵、艉部端蓋及外皮囊， 所述艉部端蓋與水下機(jī)器人筒體密封連接，外皮囊安裝在艉部端蓋的外側(cè)；所述內(nèi)皮囊、直 流電機(jī)、電磁閥、單向閥及雙向齒輪泵分別安裝在水下機(jī)器人筒體內(nèi)，內(nèi)皮囊通過管路與由 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙向齒輪泵相連接；所述電磁閥及單向閥通過管路并聯(lián)連接于雙向齒輪泵 與外皮囊之間。其中在艉部端蓋的內(nèi)側(cè)、水下機(jī)器人筒體內(nèi)通過多根艉部拉桿連接有固定板，內(nèi) 皮囊端蓋通過內(nèi)皮囊套筒與固定板相連，所述內(nèi)皮囊的開口端安裝在內(nèi)皮囊端蓋上、通過 內(nèi)皮囊套筒壓緊固定，內(nèi)皮囊的另一端設(shè)有對(duì)其運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向的內(nèi)皮囊活塞；內(nèi)皮囊端蓋的表面周向設(shè)有0型圈槽，內(nèi)皮囊的開口端沿徑向向內(nèi)延伸，該延伸部容置于所述0型圈槽內(nèi)， 內(nèi)皮囊套筒位于內(nèi)皮囊的外面、壓緊內(nèi)皮囊，內(nèi)皮囊套筒的兩端分別與內(nèi)皮囊端蓋及固定 板相連接；所述內(nèi)皮囊活塞固接于內(nèi)皮囊的底部、與內(nèi)皮囊連動(dòng)，內(nèi)皮囊活塞的開口向外延 伸并抵接于內(nèi)皮囊套筒的內(nèi)壁；內(nèi)皮囊端蓋上分別開有第一油口及排氣口，第一油口上安 裝有通過管路與雙向齒輪泵連接的第一可調(diào)向彎頭，排氣口上設(shè)有排氣閥；固定板上安裝 有直流電機(jī)，直流電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器與雙向齒輪泵相連接；所述內(nèi)皮囊活塞上設(shè)有 直線電位計(jì)；所述電磁閥通過電磁閥固定板安裝在固定板上；所述外皮囊通過外皮囊固定 件安裝在艉部端蓋上，艉部端蓋上開有第二油口，該第二油口的一端與外皮囊相通，另一端 設(shè)有第二直通管接頭；所述外皮囊的開口處沿徑向向內(nèi)延伸，延伸部鑲嵌在艉部端蓋上開 設(shè)的0型密封圈槽內(nèi)，外皮囊固定件在外皮囊開口處的外部將外皮囊壓緊于艉部端蓋；所 述雙向齒輪泵上分別設(shè)有第四可調(diào)向彎頭及三通管接頭I，單向閥的兩端分別設(shè)有第三、 五可調(diào)向彎頭，電磁閥上分別設(shè)有第一直通管接頭及第二可調(diào)向彎頭，其中雙向齒輪泵上 的第四可調(diào)向彎頭通過管路與內(nèi)皮囊相連接，三通管接頭I的第三個(gè)接頭與雙向齒輪泵相 連，第一個(gè)接頭通過管路與單向閥一端的第三可調(diào)向彎頭連接，單向閥另一端的第五可調(diào) 向彎頭通過管路與位于水下機(jī)器人筒體內(nèi)的三通管接頭II上的第一個(gè)接頭連接，三通管 接頭II的第二個(gè)接頭通過管路與外皮囊連接；三通管接頭I的第二個(gè)接頭通過管路與電磁 閥上的第二可調(diào)向彎頭連接，電磁閥上的第一直通管接頭通過管路與三通管接頭II的第 三個(gè)接頭連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為1.本發(fā)明由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)雙向齒輪泵，通過雙向齒輪泵的正、反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)排油 或回油，進(jìn)而調(diào)節(jié)水下機(jī)器人的浮力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠。2.本發(fā)明采用微型高壓的雙向齒輪泵，能夠提供很高的工作壓力，滿足了水下機(jī) 器人深水作業(yè)的要求。3.通過雙向齒輪泵的正、反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)排油或回油，裝置工作穩(wěn)定，不受外界壓力的影 響。4.本發(fā)明通過直線電位計(jì)可實(shí)時(shí)地讀取內(nèi)皮囊液壓油的容量，可方便控制調(diào)節(jié)量。5.本發(fā)明浮力調(diào)節(jié)能力大，通過調(diào)整內(nèi)、外皮囊容積，即可靈活調(diào)整最大浮力調(diào)節(jié)量。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的俯視圖；其中1第一可調(diào)向彎頭，2為排氣閥，3為內(nèi)皮囊端蓋，4為內(nèi)皮囊套筒，5為內(nèi)皮 囊，6為直線電位計(jì)，7為內(nèi)皮囊活塞，8為固定板，9為直流電機(jī)，10為電磁閥固定板，11為 電磁閥，12為第一直通管接頭，13為第二可調(diào)向彎頭，14為聯(lián)軸器，15為第三可調(diào)向彎頭， 16為單向閥，17為第四可調(diào)向彎頭，18為第五可調(diào)向彎頭，19為雙向齒輪泵，20為三通管接 頭I，21為三通管接頭II，22為艉部拉桿，23為第二直通管接頭，24為艉部端蓋，25為外皮囊固定件，26為外皮囊，27為第一油口，28為排氣口，29為第二油口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。如圖2、圖3所示，本發(fā)明包括內(nèi)皮囊端蓋3、內(nèi)皮囊套筒4、內(nèi)皮囊5、直線電位計(jì)
6、內(nèi)皮囊活塞7、固定板8、直流電機(jī)9、電磁閥固定板10、電磁閥11、聯(lián)軸器14、單向閥16、 雙向齒輪泵19、艉部拉桿22、艉部端蓋M、外皮囊固定件25及外皮囊沈，所述艉部端蓋 24(即為水下機(jī)器人的艉部端蓋)與水下機(jī)器人筒體密封連接，外皮囊沈上設(shè)有外皮囊固 定件25，該外皮囊固定件25通過螺釘固接在艉部端蓋M的外側(cè)，外皮囊沈的開口處沿徑 向向內(nèi)延伸，外皮囊26直接套裝在艉部端蓋M上，外皮囊固定件25在外皮囊沈開口處的 外部，外皮囊開口處的延伸部鑲嵌在艉部端蓋M開設(shè)的0型密封圈槽內(nèi)，然后通過外皮囊 固定件25壓緊外皮囊沈，使得外皮囊沈和艉部端蓋M緊密接觸，這樣就能達(dá)到密封的效 果。艉部端蓋M上開有第二油口 29，該第二油口四的一端與外皮囊沈相通，另一端設(shè)有 第二直通管接頭23。所述內(nèi)皮囊端蓋3、內(nèi)皮囊套筒4、內(nèi)皮囊5、直線電位計(jì)6、內(nèi)皮囊活塞
7、固定板8、直流電機(jī)9、電磁閥固定板10、電磁閥11、聯(lián)軸器14、單向閥16、雙向齒輪泵19 及艉部拉桿22均安裝在水下機(jī)器人的筒體內(nèi)，在艉部端蓋對(duì)的內(nèi)側(cè)、水下機(jī)器人筒體內(nèi)通 過多根艉部拉桿22 (本實(shí)施例為四根)連接有固定板8，內(nèi)皮囊套筒4的一端通過螺釘固 接在固定板8上，另一端通過螺釘與內(nèi)皮囊端蓋3固接；內(nèi)皮囊套筒4為中空?qǐng)A柱，兩端均 開口、并沿徑向向外延伸，形成用于與內(nèi)皮囊端蓋3及固定板8通過螺釘連接的延伸部；內(nèi) 皮囊端蓋3為圓盤形，其圓周表面設(shè)有0型圈槽，圓筒狀的內(nèi)皮囊5 —端開口，該開口端沿 徑向向內(nèi)延伸，該延伸部容置于所述0型圈槽內(nèi)，內(nèi)皮囊套筒4位于內(nèi)皮囊5的外面，將內(nèi) 皮囊5壓緊固定，從而起到密封作用；內(nèi)皮囊活塞7的底部與內(nèi)皮囊5的底部粘合在一起、 與內(nèi)皮囊5連動(dòng)，內(nèi)皮囊活塞7的頂部開口，該開口端向外延伸并抵接于內(nèi)皮囊套筒4的內(nèi) 壁，內(nèi)皮囊活塞7對(duì)內(nèi)皮囊5的運(yùn)動(dòng)起著導(dǎo)向作用；在內(nèi)皮囊活塞7上安裝有直線電位計(jì) 6，可以實(shí)時(shí)地讀取內(nèi)皮囊活塞7的位置，從而獲取到內(nèi)皮囊5內(nèi)液壓油量的信息。內(nèi)皮囊 端蓋3上分別開有第一油口 27及排氣口 28，第一油口 27上安裝有通過管路與雙向齒輪泵 19連接的第一可調(diào)向彎頭1，排氣口觀上設(shè)有排氣閥2。固定板8上安裝有直流電機(jī)9，直 流電機(jī)9的輸出軸通過聯(lián)軸器14與雙向齒輪泵19的主動(dòng)軸相連接，驅(qū)動(dòng)雙向齒輪泵19工 作。電磁閥11通過電磁閥固定板10安裝在固定板8上，電磁閥為常閉式二位二通電磁閥； 該電磁閥11及單向閥16通過管路并聯(lián)連接于雙向齒輪泵19與第二直通管接頭23之間。雙向齒輪泵19上分別設(shè)有第四可調(diào)向彎頭17及三通管接頭120，單向閥16的兩 端分別設(shè)有第三、五可調(diào)向彎頭15、18，電磁閥11上分別設(shè)有第一直通管接頭12及第二可 調(diào)向彎頭13，其中雙向齒輪泵19上的第四可調(diào)向彎頭17通過管路與內(nèi)皮囊端蓋3上的第 一可調(diào)向彎頭1相連接，三通管接頭120的第三個(gè)接頭c與雙向齒輪泵19相連，第一個(gè)接 頭a通過管路與單向閥16 —端的第三可調(diào)向彎頭15連接，單向閥16另一端的第五可調(diào)向 彎頭18通過管路與位于水下機(jī)器人筒體內(nèi)的三通管接頭1121上的第一個(gè)接頭d連接，三 通管接頭II 21的第二個(gè)接頭e通過管路與艉部端蓋24上的第二直通管接頭23連接 ’三 通管接頭120的第二個(gè)接頭b通過管路與電磁閥11上的第二可調(diào)向彎頭13連接，電磁閥 11上的第一直通管接頭12通過管路與三通管接頭1121的第三個(gè)接頭f連接。
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本發(fā)明的三通管接頭1121及單向閥16分別連接于液壓管路中，各可調(diào)向彎頭的 接頭方向可調(diào)節(jié)，便于與液壓管路的連接。本發(fā)明的直流電機(jī)為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于瑞士 MAXON公司、型號(hào)為RE40 ；直線電位計(jì) 為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于德國(guó)N0V0TECHNIC公司、型號(hào)為T75 ；雙向齒輪泵為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于意 大利VIVOLO公司、型號(hào)為XV-0R-0. 17。本發(fā)明的工作原理為如圖1所示，若要增加水下機(jī)器人的浮力，啟動(dòng)直流電機(jī)9，直流電機(jī)9驅(qū)動(dòng)雙向齒 輪泵19做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)皮囊5里的液壓油進(jìn)入雙向齒輪泵19，雙向齒輪泵19排出 的高壓液壓油經(jīng)過單向閥16排入到外皮囊沈內(nèi)，外皮囊沈的體積變大，從而增加了整個(gè) 水下機(jī)器人載體的浮力。同時(shí)，內(nèi)皮囊5由于其內(nèi)部的液壓油不斷被吸出，內(nèi)皮囊5將帶動(dòng) 內(nèi)皮囊活塞7向圖1中的右側(cè)做直線運(yùn)動(dòng)，直線電位計(jì)6實(shí)時(shí)反饋內(nèi)皮囊活塞7的運(yùn)動(dòng)距 離，當(dāng)內(nèi)皮囊活塞7運(yùn)動(dòng)到設(shè)定位置時(shí)，直流電機(jī)9停止工作。常閉式電磁閥11和單向閥 16保證了外皮囊沈內(nèi)的液壓油不會(huì)由于水壓而回流到內(nèi)皮囊5內(nèi)。若要減小水下機(jī)器人 的浮力，則需要打開電磁閥11，并啟動(dòng)直流電機(jī)9，直流電機(jī)9驅(qū)動(dòng)雙向齒輪泵19做逆時(shí)針 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，外皮囊沈內(nèi)的液壓油就會(huì)通過電磁閥11和雙向齒輪泵19回到內(nèi)皮囊5中。同 理，當(dāng)內(nèi)皮囊活塞7運(yùn)動(dòng)到設(shè)定位置時(shí)，直流電機(jī)9停止工作，然后關(guān)閉電磁閥11。浮力調(diào) 節(jié)裝置的工作原理及潤(rùn)滑油的流向具體為當(dāng)水下機(jī)器人要減小整個(gè)載體的排水體積時(shí)，需要將外皮囊沈中的液壓油吸入 到內(nèi)皮囊5內(nèi)，如圖2、圖3中空心箭頭的指向所示，開啟電磁閥11，直流電機(jī)9工作，驅(qū)動(dòng) 雙向齒輪泵19做逆時(shí)針回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，液壓油將會(huì)從外皮囊沈流向第二直通管接頭23，然后 通過液壓管路流向三通管接頭1121的第二個(gè)接頭e，接著從第三個(gè)接頭f通過液壓管路流 向電磁閥11，經(jīng)過電磁閥11上的第一直通管接頭12，由第二可調(diào)向彎頭13流出、通過液壓 管路流向三通管接頭120，經(jīng)過三通管接頭120的第二個(gè)接頭b后接著由第三個(gè)接頭c進(jìn) 入雙向齒輪泵19，并通過第四可調(diào)向彎頭17經(jīng)液壓管路流向第一可調(diào)向彎頭1，最后經(jīng)第 一油口 27流入內(nèi)皮囊5內(nèi)。內(nèi)皮囊5內(nèi)部的液壓油量逐漸增加，推動(dòng)內(nèi)皮囊活塞7向右運(yùn) 動(dòng)，直線電位計(jì)6實(shí)時(shí)地檢測(cè)內(nèi)皮囊活塞7的位置；當(dāng)內(nèi)皮囊活塞7達(dá)到設(shè)定位置時(shí)，直流 電機(jī)9停止工作，關(guān)閉電磁閥11。此時(shí)外皮囊沈體積縮小，水下機(jī)器人載體的浮力將保持 一個(gè)較小值。當(dāng)水下機(jī)器人需要增加整個(gè)載體的排水體積時(shí)，需要將內(nèi)皮囊5內(nèi)的液壓油排出 到外皮囊沈內(nèi)，如圖2、圖3中實(shí)心箭頭的指向所示，電磁閥11為不工作的常閉狀態(tài)，啟動(dòng) 直流電機(jī)9，驅(qū)動(dòng)雙向齒輪泵19做順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)皮囊5內(nèi)的液壓油被吸出到第一 可調(diào)向彎頭1，然后經(jīng)過液壓管路流向雙向齒輪泵19上的第四可調(diào)向彎頭17，接著進(jìn)入到 雙向齒輪泵19，從雙向齒輪泵19排出的高壓液壓油依次經(jīng)過三通管接頭I 20的第三個(gè)接 頭C、第個(gè)一接頭a，通過液壓管路流向單向閥16 —端的第三可調(diào)向彎頭15、進(jìn)入單向閥16 中，接著通過單向閥16經(jīng)其另一端的第五可調(diào)向彎頭18流出，然后通過液壓管路流入到三 通管接頭1121的第一個(gè)接頭d，再由第二個(gè)接頭e流出，最后通過第二直通管接頭23流入 到外皮囊26，從而外皮囊沈的體積增加，水下機(jī)器人的浮力也隨著增加。同理，當(dāng)直線電位 計(jì)6檢測(cè)到內(nèi)皮囊活塞7達(dá)到設(shè)定位置時(shí)，直流電機(jī)9停止工作。此時(shí)水下機(jī)器人載體的 浮力將保持一個(gè)較大值。
液壓油可通過排氣口觀注入內(nèi)皮囊5內(nèi)，隨著注油而進(jìn)入內(nèi)皮囊5的氣體可通過 排氣閥2排出，具體操作為將內(nèi)皮囊5內(nèi)的液壓油按上述操作排入到外皮囊沈內(nèi)，再將外 皮囊沈倒置，氣泡匯集到外皮囊的頂部，打開排氣閥2及電磁閥11，擠壓外皮囊沈，氣體便 通過管路由排氣閥2排出。本發(fā)明通過啟動(dòng)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)微型高壓雙向齒輪泵正轉(zhuǎn)，把液壓油從安裝在水下 機(jī)器人筒體內(nèi)部的內(nèi)皮囊打到安裝在水下機(jī)器人外部的外皮囊；通過開啟電磁閥，啟動(dòng)直 流電機(jī)帶動(dòng)微型高壓雙向齒輪泵反轉(zhuǎn)，使得液壓油從外皮囊回到內(nèi)皮囊；通過改變外皮囊 的液壓油容積來改變外皮囊的膨脹程度，進(jìn)而改變水下機(jī)器人整體的排水體積，從而達(dá)到 調(diào)整水下機(jī)器人浮力狀態(tài)的目的。本發(fā)明可通過改變內(nèi)、外皮囊的容積來調(diào)整最大浮力調(diào) 節(jié)量。本發(fā)明適用于需要實(shí)時(shí)改變浮力狀態(tài)，要求能耗低，結(jié)構(gòu)要求簡(jiǎn)單的微型或小型 水下機(jī)器人，例如水下滑翔機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于包括內(nèi)皮囊(5)、直流電 機(jī)(9)、電磁閥(11)、單向閥(16)、雙向齒輪泵(19)、艉部端蓋04)及外皮囊(沈)，所述艉 部端蓋04)與水下機(jī)器人筒體密封連接，外皮囊06)安裝在艉部端蓋04)的外側(cè)；所述 內(nèi)皮囊(5)、直流電機(jī)(9)、電磁閥(11)、單向閥(16)及雙向齒輪泵(19)分別安裝在水下機(jī) 器人筒體內(nèi)，內(nèi)皮囊( 通過管路與由直流電機(jī)(9)驅(qū)動(dòng)的雙向齒輪泵(19)相連接；所述 電磁閥(11)及單向閥(16)通過管路并聯(lián)連接于雙向齒輪泵(19)與外皮囊06)之間。
2.按權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于在艉部 端蓋04)的內(nèi)側(cè)、水下機(jī)器人筒體內(nèi)通過多根艉部拉桿0 連接有固定板(8)，內(nèi)皮囊端 蓋(3)通過內(nèi)皮囊套筒(4)與固定板(8)相連，所述內(nèi)皮囊(5)的開口端安裝在內(nèi)皮囊端 蓋(3)上、通過內(nèi)皮囊套筒(4)壓緊固定，內(nèi)皮囊( 的另一端設(shè)有對(duì)其運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向的內(nèi)皮囊 活塞(7)。
3.按權(quán)利要求2所述的水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述內(nèi) 皮囊端蓋(3)的表面周向設(shè)有O型圈槽，內(nèi)皮囊(5)的開口端沿徑向向內(nèi)延伸，該延伸部容 置于所述O型圈槽內(nèi)，內(nèi)皮囊套筒(4)位于內(nèi)皮囊(5)的外面、壓緊內(nèi)皮囊(5)，內(nèi)皮囊套 筒⑷的兩端分別與內(nèi)皮囊端蓋⑶及固定板⑶相連接；所述內(nèi)皮囊活塞⑵固接于內(nèi) 皮囊(5)的底部、與內(nèi)皮囊(5)連動(dòng)，內(nèi)皮囊活塞(7)的開口向外延伸并抵接于內(nèi)皮囊套筒 (4)的內(nèi)壁。
4.按權(quán)利要求2所述的水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述內(nèi) 皮囊端蓋C3)上分別開有第一油口 (XT)及排氣口( )，第一油口 (XT)上安裝有通過管路 與雙向齒輪泵(19)連接的第一可調(diào)向彎頭(1)，排氣口 08)上設(shè)有排氣閥0)。
5.按權(quán)利要求2所述的水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述固 定板(8)上安裝有直流電機(jī)(9)，直流電機(jī)(9)的輸出軸通過聯(lián)軸器(14)與雙向齒輪泵 (19)相連接。
6.按權(quán)利要求2所述的水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述內(nèi) 皮囊活塞(7)上設(shè)有直線電位計(jì)(6)。
7.按權(quán)利要求1或2所述的水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所 述電磁閥(11)通過電磁閥固定板(10)安裝在固定板(8)上。
8.按權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述外 皮囊06)通過外皮囊固定件0 安裝在艉部端蓋04)上，艉部端蓋(24)上開有第二油 口( )，該第二油口 09)的一端與外皮囊06)相通，另一端設(shè)有第二直通管接頭03)。
9.按權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述外 皮囊06)的開口處沿徑向向內(nèi)延伸，延伸部鑲嵌在艉部端蓋04)上開設(shè)的O型密封圈槽 內(nèi)，外皮囊固定件0 在外皮囊06)開口處的外部將外皮囊06)壓緊于艉部端蓋(M)。
10.按權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述 雙向齒輪泵(19)上分別設(shè)有第四可調(diào)向彎頭(17)及三通管接頭I (20)，單向閥(16)的兩 端分別設(shè)有第三、五可調(diào)向彎頭(15、18)，電磁閥(11)上分別設(shè)有第一直通管接頭(12)及 第二可調(diào)向彎頭(13)，其中雙向齒輪泵(19)上的第四可調(diào)向彎頭(17)通過管路與內(nèi)皮 囊( 相連接，三通管接頭I 00)的第三個(gè)接頭(c)與雙向齒輪泵(19)相連，第一個(gè)接頭 (a)通過管路與單向閥(16) —端的第三可調(diào)向彎頭(15)連接，單向閥(16)另一端的第五可調(diào)向彎頭(18)通過管路與位于水下機(jī)器人筒體內(nèi)的三通管接頭II 上的第一個(gè)接頭 (d)連接，三通管接頭II 的第二個(gè)接頭(e)通過管路與外皮囊06)連接；三通管接頭 1(20)的第二個(gè)接頭(b)通過管路與電磁閥(11)上的第二可調(diào)向彎頭(13)連接，電磁閥 (11)上的第一直通管接頭(1 通過管路與三通管接頭II 的第三個(gè)接頭(f)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及水下機(jī)器人浮力調(diào)節(jié)設(shè)備，具體地說是一種水下機(jī)器人用雙向排油式浮力調(diào)節(jié)裝置，包括內(nèi)皮囊、直流電機(jī)、電磁閥、單向閥、雙向齒輪泵、艉部端蓋及外皮囊，所述艉部端蓋與水下機(jī)器人筒體密封連接，外皮囊安裝在艉部端蓋的外側(cè)；內(nèi)皮囊、直流電機(jī)、電磁閥、單向閥及雙向齒輪泵分別安裝在水下機(jī)器人筒體內(nèi)，內(nèi)皮囊通過管路與由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙向齒輪泵相連接；電磁閥及單向閥通過管路并聯(lián)連接于雙向齒輪泵與外皮囊之間。本發(fā)明由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)雙向齒輪泵，通過雙向齒輪泵的正、反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)排油或回油，進(jìn)而調(diào)節(jié)水下機(jī)器人的浮力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠；浮力調(diào)節(jié)能力大，通過調(diào)整內(nèi)、外皮囊容積，即可靈活調(diào)整最大浮力調(diào)節(jié)量。
文檔編號(hào)B63G8/14GK102079375SQ20091022020
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者俞建成, 張艾群, 金文明 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所