本發(fā)明屬于以柴油機(jī)為動(dòng)力的無(wú)人水下機(jī)器人領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種無(wú)人水下機(jī)器人用防吸空反饋式油箱。

背景技術(shù)：

無(wú)人水下機(jī)器人在海底資源勘探、地形測(cè)繪、安全搜救、科考搜索等方面有著比較廣泛地應(yīng)用，由于人類不斷拓展水下活動(dòng)范圍以及提高作業(yè)能力，對(duì)于性能可靠、航時(shí)久的無(wú)人水下機(jī)器人有著比較強(qiáng)烈的需求，柴電混合技術(shù)為此提供了可能。對(duì)于無(wú)人水下機(jī)器人而言，燃油連續(xù)可靠供給是保證其可靠工作的重要保證。鑒于無(wú)人水下機(jī)器人航行時(shí)姿態(tài)不斷變化，會(huì)導(dǎo)致油箱內(nèi)出油管的出油口漏出液面、造成柴油機(jī)吸空現(xiàn)象。因此，一種防吸空、可靠供油的油箱是無(wú)人水下機(jī)器人持續(xù)有效工作的重要保障。

采用主油箱內(nèi)部增加副油箱的辦法，不但空間利用效率不高，而且主副油箱分別設(shè)置出油管路增加油箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜性；采用出油口處外凸的結(jié)構(gòu)，不但影響整個(gè)油箱的外形特征，而且空間利用率低；采用油箱上端安裝呼吸裝置的方案，雖然能緩解出油特性，但是無(wú)法從根本上解決吸空的問(wèn)題；采用傾斜底板建立出油區(qū)的方案，難以在姿態(tài)變化較大的情況下有效防止吸空，且缺少反饋環(huán)節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了避免無(wú)人水下機(jī)器人柴油機(jī)吸空現(xiàn)象的發(fā)生，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)人水下機(jī)器人用防吸空反饋式油箱。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明包括箱體、安全閥、通氣電磁閥、出油電磁閥、翻板式單向閥、液位計(jì)及進(jìn)油電磁閥，其中箱體內(nèi)部分為集油空間及位于該集油空間周圍的儲(chǔ)油空間，所述集油空間與周圍儲(chǔ)油空間之間的側(cè)壁上開有多個(gè)只能向集油空間內(nèi)部開啟的翻板式單向閥；所述集油空間安裝有出油電磁閥，所述儲(chǔ)油空間分別安裝有安全閥、通氣電磁閥及進(jìn)油電磁閥，所述集油空間及儲(chǔ)油空間均安裝有液位計(jì)；所述儲(chǔ)油空間內(nèi)的油液在無(wú)人水下機(jī)器人縱傾或橫搖時(shí)由翻板式單向閥流入集油空間內(nèi)，所述集油空間內(nèi)柴油機(jī)的出油管的出油口始終位于油液以下。

其中：所述翻板式單向閥包括固定座、銷軸、開口銷、翻板及底座，該底座安裝在集油空間與周圍儲(chǔ)油空間之間的側(cè)壁內(nèi)側(cè)、并開有通孔，所述底座上設(shè)有固定座，所述翻板通過(guò)銷軸與固定座鉸接、并與所述通孔相對(duì)應(yīng)，所述銷軸上插設(shè)有開口銷；

所述箱體內(nèi)部通過(guò)兩個(gè)隔板等分為第一儲(chǔ)油空間、第二儲(chǔ)油空間及第三儲(chǔ)油空間，位于中間的第二儲(chǔ)油空間內(nèi)通過(guò)兩個(gè)立板等分為三個(gè)小儲(chǔ)油空間，位于中間的為所述集油空間；所述兩個(gè)立板上以及兩立板之間的隔板上均開有通油孔，每個(gè)所述通油孔的內(nèi)側(cè)均對(duì)應(yīng)設(shè)有翻板式單向閥；所述集油空間兩側(cè)的小儲(chǔ)油空間與第一儲(chǔ)油空間、第三儲(chǔ)油空間之間的隔板上均開有使各儲(chǔ)油空間彼此連通的通孔；所述集油空間內(nèi)的液位計(jì)位于集油空間正上方的正中心，所述第三儲(chǔ)油空間安裝有液位計(jì)；所述兩個(gè)立板的頂部以及兩立板之間的隔板的頂部均開有用于集油空間內(nèi)外通氣的通氣孔；所述第三儲(chǔ)油空間上分別開有進(jìn)油孔、通氣孔及溢流孔，所述進(jìn)油電磁閥、通氣電磁閥及安全閥分別通過(guò)該進(jìn)油孔、通氣孔及溢流孔與第三儲(chǔ)油空間內(nèi)部相連通；所述第一儲(chǔ)油空間上預(yù)留有進(jìn)出油的備用油孔；

所述箱體的底部呈圓弧狀，兩邊向上翹起；所述箱體底部開有放油孔，在所述箱體一側(cè)設(shè)有放油螺塞。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為：

1.本發(fā)明在箱體內(nèi)部設(shè)置了集油空間，并在集油空間與儲(chǔ)油空間之間的隔板、立板上設(shè)置了翻板式單向閥，翻板式單向閥的使用以及集油空間的設(shè)置，加之與液位計(jì)和控制系統(tǒng)地協(xié)調(diào)作用，始終保持集油空間內(nèi)液位高于或等于集油空間外液位，有效解決所述無(wú)人水下機(jī)器的吸空問(wèn)題。

2.本發(fā)明的電磁閥帶有反饋功能，實(shí)時(shí)反饋油箱內(nèi)和集油空間內(nèi)的油量，加油和抽油實(shí)時(shí)反饋，安全保護(hù)反饋。

3.本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖2為本發(fā)明的側(cè)視剖視圖；

圖3為本發(fā)明翻板式單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1為箱體，2為隔板，3為安全閥，4為通氣電磁閥，5為出油電磁閥，6為翻板式單向閥，7為液位計(jì)，8為進(jìn)油電磁閥，9為放油螺塞，10為備用油孔，11為油箱固定支架，12為立板，13為固定座，14為銷軸，15為開口銷，16為翻板，17為底座，18為集油空間，19為出油管，20為通油孔，I為第一儲(chǔ)油空間，II為第二儲(chǔ) 油空間，III為第三儲(chǔ)油空間。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。

本發(fā)明提供了一種有油位反饋、溢油反饋，能夠可靠供油、防止柴油機(jī)吸空的油箱，包括箱體1、安全閥3、通氣電磁閥4、出油電磁閥5、翻板式單向閥6、液位計(jì)7及進(jìn)油電磁閥8，其中箱體1內(nèi)部分為集油空間18及位于該集油空間18周圍的儲(chǔ)油空間，集油空間18與周圍儲(chǔ)油空間之間的側(cè)壁上開有多個(gè)只能向集油空間18內(nèi)部開啟的翻板式單向閥6。集油空間18安裝有出油電磁閥5，儲(chǔ)油空間分別安裝有安全閥3、通氣電磁閥4及進(jìn)油電磁閥8，集油空間18及儲(chǔ)油空間均安裝有液位計(jì)7。儲(chǔ)油空間內(nèi)的油液在無(wú)人水下機(jī)器人縱傾或橫搖時(shí)由翻板式單向閥6流入集油空間18內(nèi)，集油空間18內(nèi)柴油機(jī)的出油管19的出油口始終位于油液以下。

本發(fā)明油箱整體安裝油箱固定支架11上，如圖1、圖2所示，油箱的箱體1底部呈圓弧狀，兩邊向上翹起。箱體1內(nèi)部通過(guò)兩個(gè)相平行的隔板2等分為第一儲(chǔ)油空間I、第二儲(chǔ)油空間II及第三儲(chǔ)油空間III，位于中間的第二儲(chǔ)油空間II內(nèi)通過(guò)兩個(gè)相平行的立板18等分為三個(gè)小儲(chǔ)油空間，位于中間的為集油空間18，該集油空間18為由左右兩個(gè)隔板2和前后兩個(gè)立板12圍成的方形，位于整個(gè)箱體1內(nèi)部?jī)?chǔ)油空間的中心位置。兩個(gè)立板18以及兩立板18之間的隔板2各自在中心偏下位置開設(shè)有通油孔20，每個(gè)通油孔20內(nèi)側(cè)均對(duì)應(yīng)安裝有翻板式單向閥6。兩個(gè)立板18以及兩立板18之間的隔板2的頂部均開有通氣孔，用于集油空間18內(nèi)外通氣。集油空間18兩側(cè)兩個(gè)小儲(chǔ)油空間對(duì)應(yīng)的兩側(cè)隔板2的頂部和底部均開有多個(gè)通孔，使各儲(chǔ)油空間彼此連通。集油空間18的上部安裝有羊角狀的柴油機(jī)的出油管19，該出油管19延伸至集油空間18內(nèi)部。集油空間18正上方的正中心位置安裝有液位計(jì)7，實(shí)時(shí)檢測(cè)集油空間18內(nèi)的液位高低，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)翻板式單向閥6的作用。

第三儲(chǔ)油空間III上分別開有進(jìn)油孔、通氣孔及溢流孔，進(jìn)油電磁閥8、通氣電磁閥4及安全閥3分別通過(guò)該進(jìn)油孔、通氣孔及溢流孔與第三儲(chǔ)油空間III內(nèi)部相連通，分別控制油箱的加油、通氣，安全閥3超壓溢流并反饋，保證油箱的安全。第三儲(chǔ)油空間III安裝有液位計(jì)7，用于檢測(cè)并反饋油箱1內(nèi)的燃油量，作為判斷加油開始和結(jié)束的依據(jù)，通過(guò)與控制系統(tǒng)(本發(fā)明的控制系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù))的配合，自動(dòng)對(duì)油箱進(jìn)行加油。第一儲(chǔ)油空間I的上面預(yù)留兩個(gè)進(jìn)出油的備用油孔10。箱體1底部開有兩個(gè)放油孔，在箱體1一側(cè)設(shè)有放油 螺塞9。

如圖3所示，翻板式單向閥6包括固定座13、銷軸14、開口銷15、翻板16及底座17，該底座17安裝在集油空間18與周圍儲(chǔ)油空間之間的側(cè)壁內(nèi)側(cè)、并開有通孔，該通孔與隔板2或立板12上的通油孔20相對(duì)應(yīng)；底座17上設(shè)有固定座13，翻板16通過(guò)銷軸14與固定座13鉸接、并與通孔相對(duì)應(yīng)，銷軸14上插設(shè)有開口銷15。調(diào)整翻板16的質(zhì)心和銷軸14轉(zhuǎn)動(dòng)中心的相對(duì)位置可以調(diào)整翻板式單向閥6的初始開口角度，也可以增加彈簧等裝置對(duì)角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的安全閥3、通氣電磁閥4、出油電磁閥5、翻板式單向閥6及進(jìn)油電磁閥8均帶反饋功能，為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于上海沃薩電磁閥有限公司。

本發(fā)明的工作原理為：

翻板式單項(xiàng)閥6在無(wú)人水下機(jī)器人處于水平姿態(tài)時(shí)，翻板16微微開啟，集油空間18內(nèi)外液位相同。當(dāng)無(wú)人水下機(jī)器人發(fā)生縱傾或橫滾時(shí)，翻板式單向閥6在重力和燃油的流動(dòng)沖擊作用下開啟或關(guān)閉，使燃油只能單向流入集油空間18，而不能反向流出；當(dāng)無(wú)人水下機(jī)器人姿態(tài)再次處于水平位置時(shí)，集油空間18內(nèi)液位高于外部，防止柴油機(jī)出現(xiàn)吸空的狀態(tài)。具體為：

油箱發(fā)生傾斜時(shí)(以順時(shí)針傾斜為例)，近第一儲(chǔ)油空間Ⅰ一側(cè)的翻板式單向閥6打開，油液從第一儲(chǔ)油空間Ⅰ流入集油空間18；與此同時(shí)，近第三儲(chǔ)油空間Ⅲ的翻板式單向閥6關(guān)閉，集油空間18油液無(wú)法外流；在翻板式單向閥6的作用下，當(dāng)無(wú)人水下機(jī)器人姿態(tài)重新回到水平位置時(shí)，集油空間18內(nèi)油液的液位高于集油空間18外的液位。隨著無(wú)人水下機(jī)器人姿態(tài)地變化，油箱內(nèi)油液及翻板式單向閥6重復(fù)上述過(guò)程，此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠有效解決燃油吸空的問(wèn)題。

給油箱進(jìn)行加油時(shí)，開啟進(jìn)油電磁閥8和通氣電磁閥4；給油箱抽油時(shí)，打開出油電磁閥5和通氣電磁閥4；加油和抽油過(guò)程皆有反饋，輔助以流量計(jì)和控制系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)計(jì)算出加油量和抽油量。箱體上的安全閥3在油箱內(nèi)部壓力超過(guò)安全力時(shí)溢流并反饋，保證油箱安全。

綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)新穎，通過(guò)翻板式單向閥6的使用和集油空間18的設(shè)置，結(jié)構(gòu)緊湊，措施有效，簡(jiǎn)易適用。