CN108223494A - 一种集成数据采集功能的水下阀箱 - Google Patents

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CN108223494A CN201611150981.3A CN201611150981A CN108223494A CN 108223494 A CN108223494 A CN 108223494A CN 201611150981 A CN201611150981 A CN 201611150981A CN 108223494 A CN108223494 A CN 108223494A
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杜林森
孙斌
李彬
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
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    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for

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Abstract

本发明属于水下机器人工程领域，具体地说是一种集成数据采集功能的水下阀箱，可应用于水下机器人等设备的液压系统，用于控制液压执行机构往复或回转运动，同时可作为水下机器人传感器的数据采集中继站；在阀箱盖罩着的阀箱体表面上装有液压阀组，其驱动端子与控制器相连接获取电源和信号，控制器的信号采集端子经水密接插件A与其他水下传感器相连接，控制器通过水密接插件B与外部通讯；压力油管接头、回油管接头分别与液压油及回油相连通，阀箱体内部孔道将液压油及回油分别引至液压阀组，再经快速接头与不同执行机构相连；阀箱内部压力传感器可检测油压，温度传感器可检测回油温度。本发明具有集成度高、操作灵活、安全性高等优点。

Description

一种集成数据采集功能的水下阀箱
技术领域
本发明属于水下机器人工程领域，具体地说是一种集成数据采集功能的水下阀箱。
背景技术
目前在水下机器人领域，液压系统已成为作业型水下机器人必不可少的单元之一，其中阀箱是控制各种作业工具的关键部件。水下机器人在不同作业任务中会搭载不同作业工具，且更换频繁；在海洋作业的恶劣环境下，如何实现液压管路快速简单连接具有重要意义。另外，由于特殊的作业环境决定了水下机器人上需搭载大量、种类繁多的传感器，简化传感器与电子舱之间的水密电缆将显著提高系统可靠性。
发明内容
为了满足水下机器人完成水下作业的上述需求，本发明的目的在于提供一种集成数据采集功能的水下阀箱。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括阀箱体、阀箱盖、盖板及压盖，其中阀箱体的一侧面通过阀箱盖与盖板的一侧面连接，所述压盖安装在盖板的另一侧面，液压阀组、温度传感器、压力传感器及控制器均位于所述阀箱体的一侧，并分别安装在由所述阀箱体、阀箱盖、盖板和压盖围成的密闭空间内，该阀箱体的另一侧面分别安装有快速接头、水密接插件A及水密接插件B；在所述阀箱体上分别安装有压力油管接头及回油管接头，该压力油管接头和回油管接头的一端分别与外部液压站相连通，另一端分别通过所述阀箱体内开设的孔道与所述液压阀组相连通；外部控制信号通过所述水密接插件A传送至控制器，进而控制液压阀组驱动执行机构往复或回转运动；所述控制器的信号采集端子通过水密接插件B与水下传感器相连接，该水下传感器采集到的数据处理后通过所述水密接插件A传送至外部单元，实现数据中继功能；
其中：所述阀箱盖上分别安装有通过压力补偿原理平衡水下阀箱内外压的补偿油管接头和排气阀；所述阀箱体与阀箱盖之间及阀箱盖与盖板之间均设有隔绝外界海水的密封圈；所述快速接头与阀箱体另一侧面直连；所述阀箱体另一侧面安装的水密接插件B将水下传感器的信号传送至控制器，经所述控制器处理后通过水密接插件A传送至外部单元，实现数据中继功能。
本发明的优点与积极效果为：
1.集成度高：本发明集成有压力、温度传感器，可反馈液压系统状态，且集成在阀箱体外部的水密电缆可将不同水下传感器信号引至阀箱体，并经控制器处理后集中传送至外部控制单元。
2.操作灵活：本发明中阀箱体与执行机构之间的连接通过快速接头实现，徒手即可完成操作，极大节省时间。
3.安全性高：本发明将水下传感器信号集中到阀箱体内的控制器之后再进行集中传送，简化水密缆连接，提高可靠性；阀箱盖内充满补偿油，可适应不同水深，且能对液压元件、控制器等设备进行保护。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的右视图；
其中：1为阀箱体，2为液压阀组，3为温度传感器，4为压力传感器，5为控制器，6为阀箱盖，7为盖板，8为压盖，9为快速接头，10为水密接插件A，11为水密接插件B，12为压力油管接头，13为回油管接头，14为补偿油管接头，15为排气阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～3所示，本发明包括阀箱体1、阀箱盖6、盖板7及压盖8，其中阀箱体1的一侧面通过阀箱盖6与盖板7的一侧面连接，压盖8安装在盖板7的另一侧面，盖板7的材质为有机玻璃。水下阀箱的主要元件均安装在阀箱体1的两侧，阀箱体1、阀箱盖6、盖板7和压盖8围成的密闭空间，将不耐海水元件罩在其中；即，液压阀组2、温度传感器3、压力传感器4及控制器5这些不耐海水的元件均位于阀箱体1的一侧(正面)，并分别安装在由阀箱体1、阀箱盖6、盖板7和压盖8围成的密闭空间内，阀箱体1的另一侧面(背面)分别安装有快速接头9、水密接插件A10及水密接插件B11，分别与不同外部设备相连。阀箱体1与阀箱盖6之间及阀箱盖6与盖板7之间均设有密封圈，隔绝外界海水。液压阀组2的驱动端子与控制器5相连接，获取电源和信号。压力传感器4可检测油压，温度传感器3可检测回油温度。
在阀箱体1上分别安装有压力油管接头12及回油管接头13，该压力油管接头12和回油管接头13的一端分别与外部液压站相连通，另一端分别通过阀箱体1内开设的孔道与液压阀组2相连通、将液压油引至液压阀组2。
外部控制信号通过水密接插件A10传送至控制器5，进而控制液压阀组2驱动执行机构往复或回转运动；控制器5的信号采集端子通过水密接插件B11与其他水下传感器相连接，该水下传感器采集到的数据处理后通过水密接插件A10传送至外部单元，实现数据中继功能。
快速接头9直接安装在阀箱体1另一侧面(背面)，可快速、方便地将执行机构连接至阀箱体1。
阀箱体1另一侧面(背面)安装有水密接插件B11，可将水下传感器的信号传送至控制器5，经控制器5处理后通过水密接插件A10传送至外部单元，实现数据中继功能。
阀箱盖6上分别安装有补偿油管接头14和排气阀15，通过压力补偿原理平衡水下阀箱的内外压，实现全海深工作。
本发明的工作原理为：
水下阀箱通过压力油管接头12及回油管接头13与外界液压系统相连接，并通过阀箱体1上的孔道将液压油引入液压阀组2。外部控制信号通过水密接插件A10传送至控制器5，经控制器5处理后通过控制液压阀组2来实现执行机构的不同动作。水密接插件B11与不同水下传感器相连，将水下传感器信号采集到控制器5上，并经控制器5处理后经水密接插件A10传送至外部控制单元，实现数据中继功能。
水下阀箱与外部设备连接元件，即快速接头9、水密接插件A10、水密接插件B11均为徒手操作器件，无需使用工具。
本发明给出了一种集成数据采集功能的集凑性水下阀箱，可应用于水下机器人等设备的液压系统，用于控制液压执行机构往复或回转运动，同时可作为水下机器人传感器的数据采集中继站。本发明的水下阀箱具有集成度高、操作灵活、安全性高等诸多优点，为水下机器人等海洋装备提供了一种集成数据采集功能的水下阀箱。

Claims (5)

1.一种集成数据采集功能的水下阀箱，其特征在于：包括阀箱体(1)、阀箱盖(6)、盖板(7)及压盖(8)，其中阀箱体(1)的一侧面通过阀箱盖(6)与盖板(7)的一侧面连接，所述压盖(8)安装在盖板(7)的另一侧面，液压阀组(2)、温度传感器(3)、压力传感器(4)及控制器(5)均位于所述阀箱体(1)的一侧，并分别安装在由所述阀箱体(1)、阀箱盖(6)、盖板(7)和压盖(8)围成的密闭空间内，该阀箱体(1)的另一侧面分别安装有快速接头(9)、水密接插件A(10)及水密接插件B(11)；在所述阀箱体(1)上分别安装有压力油管接头(12)及回油管接头(13)，该压力油管接头(12)和回油管接头(13)的一端分别与外部液压站相连通，另一端分别通过所述阀箱体(1)内开设的孔道与所述液压阀组(2)相连通；外部控制信号通过所述水密接插件A(10)传送至控制器(5)，进而控制液压阀组(2)驱动执行机构往复或回转运动；所述控制器(5)的信号采集端子通过水密接插件B(11)与水下传感器相连接，该水下传感器采集到的数据处理后通过所述水密接插件A(10)传送至外部单元，实现数据中继功能。
2.根据权利要求1所述集成数据采集功能的水下阀箱，其特征在于：所述阀箱盖(6)上分别安装有通过压力补偿原理平衡水下阀箱内外压的补偿油管接头(14)和排气阀(15)。
3.根据权利要求1所述集成数据采集功能的水下阀箱，其特征在于：所述阀箱体(1)与阀箱盖(6)之间及阀箱盖(6)与盖板(7)之间均设有隔绝外界海水的密封圈。
4.根据权利要求1所述集成数据采集功能的水下阀箱，其特征在于：所述快速接头(9)与阀箱体(1)另一侧面直连。
5.根据权利要求1所述集成数据采集功能的水下阀箱，其特征在于：所述阀箱体(1)另一侧面安装的水密接插件B(11)将水下传感器的信号传送至控制器(5)，经所述控制器(5)处理后通过水密接插件A(10)传送至外部单元，实现数据中继功能。
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