無人水下航行器的自動(dòng)微配重設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水下裝備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無人水下航行器的自動(dòng)微配重設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]無人水下航行器作為探索海洋的工具，近年發(fā)展迅速。無人水下航行器要在水中長期工作，需要保證其自身重力和浮力平衡或者浮力略大于重力。無人水下航行器的浮力受海水密度、溫度的影響；質(zhì)量受設(shè)備更換影響，所以在無人水下航行器下水作業(yè)前需要調(diào)節(jié)重力和浮力，尤其是在更換不同搭載設(shè)備時(shí)，需重新配重。
[0003]目前，無人水下航行器的配重方式有多種，包括分析配重、水下試驗(yàn)配重、經(jīng)驗(yàn)配重等，這些配重方式對無人水下航行器需要多次拆裝增減配重塊，其過程繁瑣、效率低，有的方式甚至造成航行器殼體磨損。對于搭載式無人無人水下航行器，根據(jù)其作業(yè)的不同需配備相應(yīng)的搭載設(shè)備，而每次更換設(shè)備都要重新配重。對于異形結(jié)構(gòu)的無人水下航行器一旦重心位置變化后，單通過水下試驗(yàn)配重難以保證其重心和浮心在鉛垂線上。這將影響無人水下航行器的作業(yè)效果，降低無人水下航行器的性能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種無人水下航行器的自動(dòng)微配重設(shè)備。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種無人水下航行器的自動(dòng)微配重設(shè)備，包括配重管，對配重管進(jìn)行控制的控制箱、為配重管提供動(dòng)力的液壓站、以及獲取控制數(shù)據(jù)的高度平衡儀和角度平衡儀。
[0006]作為對本實(shí)用新型所述的無人水下航行器的自動(dòng)微配重設(shè)備的改進(jìn):所述配重管為雙作式配重管，包括內(nèi)置密封空腔I的雙作式配重管外殼；所述密封空腔I內(nèi)設(shè)置有活塞桿，所述活塞桿與密封空腔I內(nèi)側(cè)壁之間的空間設(shè)置有小腔；所述密封空腔I右端設(shè)置有進(jìn)液孔貫穿雙作式配重管外殼的側(cè)壁；所述小腔上設(shè)置有出液孔貫穿雙作式配重管外殼的側(cè)壁；所述密封空腔I左端設(shè)置有氣孔I貫穿雙作式配重管外殼的側(cè)壁。
[0007]作為對本實(shí)用新型所述的無人水下航行器的自動(dòng)微配重設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn):所述液壓站包括配重液存儲(chǔ)箱、電磁閥1、栗和溢流閥；所述栗和溢流閥分別與配重液存儲(chǔ)箱的液壓油出口相連接的；所述栗和溢流閥的出油口與電磁閥I的P 口相連，所述電磁閥I的A口與出液孔相連通；所述進(jìn)液孔與電磁閥I的B 口相連通；所述電磁閥I的T 口與配重液存儲(chǔ)箱相連通，所述T 口與配重液存儲(chǔ)箱之間設(shè)置有節(jié)流閥I。
[0008]作為對本實(shí)用新型所述的無人水下航行器的自動(dòng)微配重設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn):所述配重管為單作式配重管，包括內(nèi)置密封空腔II的單作式配重管外殼；所述密封空腔II內(nèi)設(shè)置有通過壓縮彈簧驅(qū)動(dòng)的活塞；所述壓縮彈簧的一端抵住密封空腔II的左端面，另一端抵住活塞左側(cè)面；所述密封空腔II的左端面設(shè)置有氣孔II貫穿單作式配重管外殼的側(cè)壁；所述密封空腔II的右端設(shè)置有液孔貫穿單作式配重管外殼的側(cè)壁。
[0009]作為對本實(shí)用新型所述的無人水下航行器的自動(dòng)微配重設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn):所述液壓站包括配重液存儲(chǔ)箱、電磁閥1、栗和溢流閥；所述栗和溢流閥分別與配重液存儲(chǔ)箱的液壓油出口相連接；所述栗和溢流閥的出油口與電磁閥II的P 口相連，所述電磁閥II的A 口與液孔相連接，所述電磁閥II的T 口與配重液存儲(chǔ)箱相連通。
[0010]作為對本實(shí)用新型所述的無人水下航行器的自動(dòng)微配重設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn):所述高度平衡儀包括磁性材料制成的磁鐵外殼I ;所述磁鐵外殼I內(nèi)設(shè)置有內(nèi)置壓力測量電路板的密閉電子腔I，所述密閉電子腔I的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)水孔貫穿磁鐵外殼I ;所述進(jìn)水孔上設(shè)置有壓感材料密封；所述壓感材料通過信號線與壓力測量電路板相連通，所述壓力測量電路板與控制箱信號連接；所述磁鐵外殼I內(nèi)設(shè)置有內(nèi)置有壓力測量電路板的密閉電子腔I和內(nèi)置有壓感材料的水壓空腔，所述水壓空腔的底面上設(shè)置有進(jìn)水孔；所述壓感材料通過信號線與壓力測量電路板相連通，所述壓力測量電路板與控制箱信號連接。
[0011]作為對本實(shí)用新型所述的無人水下航行器的自動(dòng)微配重設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn):所述角度平衡儀包括磁性材料制成的磁鐵外殼II ;所述磁鐵外殼II內(nèi)設(shè)置有內(nèi)置電磁羅盤、重力感應(yīng)芯片及后續(xù)電路的密閉電子腔II，所述電磁羅盤、重力感應(yīng)芯片分別與后續(xù)電路相連接，所述后續(xù)電路與控制箱信號連接。
[0012]作為對本實(shí)用新型所述的無人水下航行器的自動(dòng)微配重設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn):所述磁鐵外殼I和磁鐵外殼II上均設(shè)置有可拆裝吸盤。
[0013]本實(shí)用新型的積極效益:極大地提高了無人水下航行器的配重效率，可快速消除無人水下航行器出廠后微重量差。尤其對通用搭載平臺(tái)作業(yè)的無人水下航行器更換設(shè)備后的配重提供了一種快速有效的方法，不但降低了工作量，而且提高了配重精度，讓無人水下航行器水中作業(yè)性能得到提升。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]圖1是雙作式配重管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1側(cè)視的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是單作式配重管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是液壓站部分回路示意圖；
[0019]圖5是高度傳感器結(jié)構(gòu)斷面示意圖；
[0020]圖6是角度傳感器結(jié)構(gòu)斷面示意圖；
[0021]圖7是圓柱形無人水下航行器配重系統(tǒng)示意圖；
[0022]圖8是異形無人水下航行器配重系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例圖1?圖8給出了一種無人水下航行器的自動(dòng)微配重設(shè)備，包括配重管、對配重管進(jìn)行控制的控制箱、為配重管提供配重液體的液壓站300、以及獲取控制數(shù)據(jù)的高度平衡儀405和角度平衡儀406。
[0024]配重管根據(jù)使用的情況不同，分為雙作式配重管100和單作式配重管200兩種；
[0025]如圖1、2所示，給出了一種雙作式配重管100，其包括內(nèi)置密封空腔I的雙作式配重管外殼；密封空腔I內(nèi)設(shè)置有活塞桿104，活塞桿104與密封空腔I內(nèi)側(cè)壁之間的空間設(shè)置有小腔105 ;活塞桿104右側(cè)的空間設(shè)置為大腔106，左端設(shè)置為空氣腔107 ;大腔106上設(shè)置有進(jìn)液孔103貫穿雙作式配重管外殼的側(cè)壁；空氣腔107上設(shè)置有貫穿雙作式配重管外殼的氣孔101 ;小腔105上設(shè)置有出液孔102貫穿雙作式配重管外殼的側(cè)壁。在使用的時(shí)候，進(jìn)液孔103進(jìn)液，出液孔102出液，活塞桿104左移，大腔106體積增大、小腔105體積減小，配重管質(zhì)量增加；進(jìn)液孔103出液，出液孔102進(jìn)液，活塞桿104右移，大腔106體積減小、小腔105體積增大，配重管質(zhì)量減少?？諝馇?07的氣孔101作為空氣通道，及時(shí)調(diào)整空氣腔107內(nèi)部的空氣壓，減少活塞桿104工作時(shí)候的誤差。
[0026]該種雙作式配重管100在工作的時(shí)候，需要使用液壓站300進(jìn)行配重液輸出，其液壓站300包括配重液存儲(chǔ)箱、電磁閥I 303、栗301和溢流閥302 ;栗301和溢流閥302分別與配重液存儲(chǔ)箱的配重液出口相連接的；栗301和溢流閥302的出液口與電磁閥I 303的P 口相連，所述電磁閥I 303的A 口與出液孔102相連通；進(jìn)液孔103與電磁閥I 303的B口相連通；電磁閥I 303的T 口與配重液存儲(chǔ)箱相連通，T 口與配重液存儲(chǔ)箱之間設(shè)置有節(jié)流閥I 308。在工作的時(shí)候，電磁閥I 303往左，則P 口、A 口相互連通，B 口、T 口相連通，此時(shí)，配重液進(jìn)入小腔105，推動(dòng)活塞桿104向右；而電磁閥I 303往右，則P 口、B 口相互連通，A 口、T 口相連通，此時(shí)，配重液進(jìn)大腔106，推動(dòng)活塞桿104向左。
[0027]如圖3所示、給出了另外一種單作式配重管200，包括內(nèi)置密封空腔II的單作式配重管外殼；密封空腔II內(nèi)設(shè)置有通過壓縮彈簧202驅(qū)動(dòng)的活塞203 ;壓縮彈簧202的一端抵住密封空腔II的左端面，另一端抵住活塞203左側(cè)面；密封空腔II的左端面設(shè)置有氣孔II 101貫穿單作式配重管外殼的側(cè)壁；密封空腔II的右端設(shè)置有液孔205貫穿單作式配重管外殼的側(cè)壁。在使用的時(shí)候，液孔205進(jìn)液，活塞203左移動(dòng)，壓縮彈簧202壓縮，液腔204體積增大，配重管質(zhì)量增加；液孔205出液，活塞203右移動(dòng)，壓縮彈簧202回復(fù)，液腔204體積減小，配重管質(zhì)量減少。
[0028]該種單作式配重管200在工作的時(shí)候，需要使用液壓站300進(jìn)行配重液輸出(液壓站300上設(shè)置很多接口，只需要根據(jù)配重管的不同接不同的接口即可)，該液壓站300包括配重液存儲(chǔ)箱、電磁閥I 303、栗301和溢流閥302 ;栗301和溢流閥302分別與配重液存儲(chǔ)箱的配重液出口相連接；栗301和溢流閥302的出液口與電磁閥II 304的P 口相連，電磁閥II 304的A 口與液孔205相連接，電磁閥II 304的T 口與配重液存儲(chǔ)箱相連通。在工作的時(shí)候，電磁閥II 304在左，P 口、A 口連通，配重液通過液孔205進(jìn)入密封空腔II，活塞203左移動(dòng)，壓縮彈簧202壓縮；電磁閥II 304在右，A 口、T 口相連通，配重液通過液孔205返回配重液存儲(chǔ)箱，活塞203在壓縮彈簧202的作用下，往右移動(dòng)。
[0029]以上所述的雙作式配重管100主要用于外形復(fù)雜體積較大的無人水下航行器上，每個(gè)雙作式配重管100需要兩個(gè)管接頭；而單作式配重管200主要用于體積較小的回轉(zhuǎn)體形無人水下航行器上，每個(gè)單作式配重管200需要一個(gè)管接頭。
[0030]而以上所述的雙作式配重管100或者單作式配重管200在工作的時(shí)候，可若干個(gè)相互連接，形成多重精確重量控制。
[0031]要完成閉環(huán)重量調(diào)節(jié)，需要通過傳感器組件來獲取無人航行器重浮心的變化情況，使得本實(shí)用新型的雙作式配重管100或者單作式配重管200能實(shí)時(shí)調(diào)整。
[0032]如圖5、圖6所示，其傳感器組包括高度平衡儀405和角度平衡儀406 ;其中，高