CN106043635B - 水下滑翔机快速浮力调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下滑翔机快速浮力调节装置，该装置包括密封外壳及其内部由直流电机驱动的气泵，气泵的前部设置集成插装阀块，集成插装阀块的前部分别设置二位二通常闭液压电磁阀、二位二通常闭气压电磁阀及连接耐高压出气管的出气口接头，耐高压出气管的另一端连接外部气囊，集成插装阀块的下部设置有连接进气管的进气口接头，阀块挂钩的内侧设置有安装在集成插装阀块上的海水检测器并通过工艺孔转接头连接气压传感器，气泵的出口端连接安装在集成插装阀块内部且连接集成插装阀块下部可调整溢气阀的单向阀。其优点是：可快速调节浮力，减少滑翔机的水面工作时间，避免了外部气囊意外破损所带来的恶劣影响，便于后期整体滑翔机的调试、安装和保养。
Description
技术领域
本发明涉及一种调节装置，更具体的说，本发明涉及一种用于快速调节水下滑翔机浮力的装置。
背景技术
本领域技术人员均知，当水下滑翔机在水面工作时，需要通过调整滑翔机的姿态使天线设备漏出水面，从而实现与滑翔机通讯，而滑翔机整体姿态的变化是由设备的重心与浮心的距离决定，从而需要重心或浮力的相应调整。若使天线完全漏出水面，则重心的移动量必须要有较大的行程，以至占用滑翔机壳体内部较大的空间，为了节约滑翔机壳体的内部空间，一般的会通过快速改变滑翔机浮力进而伴随着浮心位置变化的方法来实现目的，为此，在滑翔机的外部布置一定体积的气囊，通过对气囊充气来完成浮力和浮心位置的快速调节。
现有的滑翔机浮力调整装置，大都是采用液体油泵或活塞缸的方式进行吸排油，并使用类似气泵的方式去调节浮力，其缺点是：
(1)由于要保证其在水下时的高压工作状态，故浮力调节的速度较慢；
(2)以类似气泵的方式调节浮力其管路连接占用空间较大且安装复杂；
(3)气泵系统中没有海水检测装置，一旦外部气囊出现破损，就会造成整个滑翔机内部进水的事故；
(4)气泵系统中没有气压检测装置，一旦溢气阀卡死，将会造成气囊一直膨胀而发生破裂，影响设备正常工作。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术的诸多缺点，并为此提供一种结构简易、造价低廉、操作方便的水下滑翔机快速浮力调节装置及方法。
本发明的技术方案是：
一种水下滑翔机快速浮力调节装置，包括密封外壳，所述的密封外壳内设置有由直流电机驱动的气泵，所述气泵的前部安装集成插装阀块，所述集成插装阀块的前部分别设置二位二通常闭液压电磁阀、二位二通常闭气压电磁阀以及出气口接头，所述的出气口接头连接耐高压出气管，所述耐高压出气管的另一端连接外部气囊，所述集成插装阀块的下部设置有进气口接头并通过所述的进气口接头连接进气管，所述集成插装阀块的侧面设置有阀块挂钩，所述阀块挂钩内侧的集成插装阀块上设置有海水检测器并通过工艺孔转接头连接气压传感器，所述气泵的出口端连接安装在所述集成插装阀块内部的单向阀，所述的单向阀连接安装在所述集成插装阀块下部的可调整溢气阀。
在以上设置中：
所述的外部气囊以橡胶材料制作；
所述的直流电机由控制器控制。
所述集成插装阀块上的工艺孔以工艺孔密封螺钉予以密封。
所述的单向阀由取自标准件单向阀的阀芯螺纹连接在集成插装阀块的内部所构成。
本发明的水下滑翔机快速浮力调节装置，适用于滑翔机在水面工作时使用，相比于现有技术具有如下有益效果：
(1)采用气泵方式快速调节浮力，相对于液压泵或活塞缸方式的浮力调节，可以减少滑翔机在水面工作的时间，增加滑翔机的隐蔽性。
(2)采用插入式集成回路设计，可以最大限度的节约滑翔机的内部空间，并减少气体管路接头的气体渗漏，且模块化设计更方便后期整体滑翔机的调试、安装和保养。
(3)设置了海水检测器，便于在滑翔机外部气囊发生意外破损时能将信号快速反馈给控制器，并配合二位二通常闭液压电磁阀阻断海水进入滑翔机壳体内部，避免外部气囊意外破损所带来的恶劣影响。
(4)保证滑翔机在外部气囊发生破损时依旧能够顺利回收，从而将损失降到最低。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明的侧视图；
图4是图1中单向阀的结构示意图；
图5是本发明的原理图。
图中标记：1、控制器；2、海水检测器；3、二位二通常闭液压电磁阀；4、二位二通常闭气压电磁阀；5、外部气囊；6、可调整溢气阀；7、单向阀；8、气泵；9、直流电机；10、集成插装阀块；11、阀块挂钩；12、进气口接头；13、工艺孔密封螺钉；14、出气口接头；15、工艺孔转接头；16、耐高压出气管；17、进气管、18气压传感器。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案更容易被清楚理解，下面结合附图和具体实施例对发明的内容、特点及功效作以详细说明。
参照图1、图2、图3、图5，本发明的水下滑翔机快速浮力调节装置，包括密封外壳，所述的密封外壳内安装有由直流电机9驱动的气泵8，所述气泵8的前部安装集成插装阀块10，所述集成插装阀块10的前部分别安装二位二通常闭液压电磁阀3、二位二通常闭气压电磁阀4以及出气口接头14，所述的出气口接头14连接耐高压出气管16，所述耐高压出气管16的另一端连接外部气囊5，所述集成插装阀块10的下部安装进气口接头12并通过所述的进气口接头12连接进气管17，所述集成插装阀块10的侧面安装阀块挂钩11，所述阀块挂钩11内侧的集成插装阀块10上安装有海水检测器2并通过工艺孔转接头15连接气压传感器18，所述气泵8的出口端连接安装在所述集成插装阀块10内部的单向阀7，所述的单向阀7连接安装在所述集成插装阀块10下部的可调整溢气阀6。
在以上设置中：
所述的外部气囊5以橡胶材料制作；
所述的直流电机9由控制器1控制启动或停止；
所述集成插装阀块10上的工艺孔以工艺孔密封螺钉13予以密封。
参照图4，本发明中单向阀7的构成状态是：将标准件单向阀的阀芯取出并按照集成的设计思想将其螺纹连接在集成插装阀块10的内部构成本发明的单向阀7，如此设置单向阀7的目的是节约本发明的内部空间，同时减少管路连接可能带来的不必要泄漏现象。
由于水下滑翔机的内部空间有限，故本发明采用了插入式集成回路设计，将所述的气泵8、二位二通常闭液压电磁阀3、二位二通常闭气压电磁阀4、海水检测器2、可调整溢气阀6、单向阀7、出气口接头14以及进气管接头12和气压传感器18全部集成在集成插装阀块10中，从而避免安装不到位容易产生的漏气现象。
由于海洋环境比较恶劣，故在集成插装阀块10与外部气囊5的连接处设置有海水检测器2，当所述的外部气囊5由于外部原因破损进水时，所述的海水检测器2将发出进水信号，之后控制所述的所述的二位二通常闭液压电磁阀3动作，从而截断滑翔机壳体与外部的连接，保证壳体的密封性。
参照图5，本发明的工作原理如下述：
所述外部气囊5的充气过程是：
所述的直流电机9由控制器1控制启动，带动所述的气泵8运行，同时控制器1控制所述的二位二通常闭液压电磁阀动作，气体通过单向阀7并经过二位二通常闭液压电磁阀3和海水检测器2给所述的外部气囊5充气，当外部气囊5完全充满且气压传感器18达到预定气压值后控制器1控制直流电机9停止运转，如果气压高于预定值，则所述的可调整溢气阀6自动打开，以平衡所述的外部气囊5与所述气泵8的气压，防止气压过大使所述的外部气囊5遭到破坏，此时，所述的控制器1控制所述的二位二通常闭液压电磁阀3断电回到中位密封状态，充气过程结束，水下滑翔机上浮。
所述外部气囊5的排气过程是：
所述的控制器1控制所述的二位二通常闭液压电磁阀3和二位二通常闭气压电磁阀4动作，由于滑翔机壳体内部具有一定的真空度，故所述外部气囊5中的气体会被吸入滑翔机壳体内部，气压传感器18达到预定气压值后控 制器1控制所述的二位二通常闭液压电磁阀3和二位二通常闭气压电磁阀4回到中位的密封状态，排气过程结束，水下滑翔机下沉。
在以上所述外部气囊5的充气与排气过程中，如果所述的外部气囊5出现意外破损现象，则所述的海水检测器2将发出进水的反馈信号，所述的控制器1接收到信号后会快速闭合所述的二位二通常闭液压电磁阀3使其瞬间处于密封状态，从而避免海水由于外部气囊5的损坏而进入滑翔机壳体的内部；同时，所述的气压传感器18则将检测到的气压信号反馈给所述的控制器1，控制所述二位二通常闭气压电磁阀4动作，以准确控制气体在外部气囊5中的状态，既能防止可调整溢气阀6卡死时依然充气对外部气囊5造成的不可逆损坏，也可减少所述气泵8的工作时间，从而节省滑翔机能源。
本发明通过所述外部气囊5的充气与排气过程快速完成水下滑翔机的浮力调节。本发明在投入使用时被安装于水下滑翔机艉部靠近通讯天线的位置，所述的出气口接头14通过测压管与滑翔机的艉部端盖相连接，所述的外部油囊5也连接在滑翔机的艉部端盖，彼此形成互通回路。当滑翔机需要在水面通讯时，本发明以其壳体内部的气体为介质快速实现外部气囊5的体积变化(充气时体积变大，吸气时体积变小)，从而达到浮力和浮心位置的快速调整。
以上参照附图和实施例对本发明进行了示意性描述，该描述没有限制性。本领域的普通技术人员应能理解，在实际应用过程中，本发明的设置方式有可能发生某些改变，而其他人员在其启示下也可能做出相似设计。特别需要指出的是，只要不脱离本发明的设计宗旨，所有显而易见的改变及其相似设计，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种水下滑翔机快速浮力调节装置，包括密封外壳，其特征是：所述的密封外壳内设置有由直流电机驱动的气泵，所述气泵的前部安装集成插装阀块，所述集成插装阀块的前部分别设置二位二通常闭液压电磁阀、二位二通常闭气压电磁阀以及出气口接头，所述的出气口接头连接耐高压出气管，所述耐高压出气管的另一端连接外部气囊，所述集成插装阀块的下部设置有进气口接头并通过所述的进气口接头连接进气管，所述集成插装阀块的侧面设置有阀块挂钩，所述阀块挂钩内侧的集成插装阀块上设置有海水检测器并通过工艺孔转接头连接气压传感器，所述气泵的出口端连接安装在所述集成插装阀块内部的单向阀，所述的单向阀连接安装在所述集成插装阀块下部的可调整溢气阀。
2.根据权利要求1所述的水下滑翔机快速浮力调节装置，其特征是：所述的外部气囊以橡胶材料制作。
3.根据权利要求1所述的水下滑翔机快速浮力调节装置，其特征是：所述的直流电机由控制器控制。
4.根据权利要求1所述的水下滑翔机快速浮力调节装置，其特征是：所述集成插装阀块上的工艺孔以工艺孔密封螺钉予以密封。
5.根据权利要求1所述的水下滑翔机快速浮力调节装置，其特征是：所述的单向阀由取自标准件单向阀的阀芯螺纹连接在集成插装阀块的内部所构成。
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