CN109334926B - 一种全海深水下滑翔机的浮力调节系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于液压技术领域，并具体公开了一种全海深水下滑翔机的浮力调节系统及方法，该浮力调节系统包括内部油箱、外部油囊以及设于内部油箱和外部油囊之间的充油油路和排油油路，充油油路包括通过油路管道依次连接的第一液压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀和液压增压器；排油油路包括通过油路管道连接的第二开关阀和第二液压泵，第二开关阀与液压增压器相连，第二液压泵与内部油箱相连，用于将外部油囊内的油依次经所述液压增压器、第二开关阀及第二液压泵排出至内部油箱中。本发明解决了现有浮力调节装置无法在全海深条件下工作，质量、体积和功耗偏大、工作范围较低的问题，实现了在体积增加较小情况下大幅度增加输出液压油压力的目的。

Description

一种全海深水下滑翔机的浮力调节系统及方法

技术领域

本发明属于液压技术领域，更具体地，涉及一种全海深水下滑翔机的浮力调节系统及方法。

背景技术

水下滑翔机是一种新型水下自主观测设备，具有低噪声、低功耗、长航期、远航程、高隐蔽性等特点，国外水下滑翔机技术对我国进行封锁，且产品对我国严格禁运。我国滑翔机技术研究刚刚起步，大力发展深海滑翔机技术将有效缩短与国外先进水平之间的差距，填补国内空白，打破国外技术封锁，对提升我国深远海海洋环境监测能力具有重大意义。

浮力调节装置是水下滑翔机的核心部件之一，然而，目前国内外大多数浮力调节装置工作范围较小，无法覆盖全海深(水下0～11000m)，若想提高工作范围，就必须选用更大体积的元器件，其增加了装置的体积和功耗。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种全海深水下滑翔机的浮力调节系统及方法，其将高压液压泵与液压增压器结合用于浮力调节系统中，解决现有浮力调节装置无法在全海深(水下0～11000m)条件下工作，质量、体积和功耗偏大、工作范围较低的技术问题，实现了在体积增加较小的情况下大幅度增加输出液压油的压力，使其能覆盖全海深压力范围0～110MPa。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种全海深水下滑翔机的浮力调节系统，其包括内部油箱、外部油囊以及设于内部油箱和外部油囊之间的充油油路和排油油路，其中：

所述充油油路包括通过油路管道依次连接的第一液压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀和液压增压器，该第一液压泵与所述内部油箱相连，用于将内部油箱内的油依次经所述单向阀、三位四通电磁换向阀和液压增压器供给至外部油囊中；所述内部油箱和三位四通电磁换向阀之间还设置有第一开关阀；

所述排油油路包括通过油路管道连接的第二开关阀和第二液压泵，该第二开关阀与所述液压增压器相连，该第二液压泵与所述内部油箱相连，用于将外部油囊内的油依次经所述液压增压器、第二开关阀及第二液压泵排出至内部油箱中。

作为进一步优选的，所述液压增压器包括内置第一单向阀、液控单向阀、增压缸、液控换向阀和内置第二单向阀，其中，所述内置第一单向阀入口和出口分别与液压增压器的小端活塞进出油口B1和外部油囊连通，所述液控单向阀的入口和出口分别与三位四通电磁换向阀的B口与外部油囊连通，所述液压增压器的活塞杆处进出油口D与所述三位四通电磁换向阀的A口连通，所述液压增压器的活塞杆处进出油口C、大端活塞进出油口A1分别与液控换向阀的工作回油口B0、工作进油口A0连通，所述液压增压器的小端活塞进出油口B1与内置第二单向阀的出口连通，所述内置第二单向阀的入口与液控换向阀的主进油口P0以及三位四通电磁换向阀的B口连通。

作为进一步优选的，所述第一液压泵还连接有直流电机。

作为进一步优选的，所述液压增压器的活塞杆处进出油口D与三位四通电磁换向阀A口连通油路中还设置有压力开关，用于控制液控单向阀的反向开启。

作为进一步优选的，所述内部油箱内设置有活塞，该活塞连接有磁致伸缩位移传感器。

作为进一步优选的，所述内部油箱和外部油囊同轴设置，两者之间设置有安装板。

作为进一步优选的，所述第一液压泵和第二液压泵安装在安装板面向内部油箱一侧上，所述液压增压器和三位四通电磁换向阀安装在安装板面向外部油囊一侧上，安装板面向内部油箱的一侧上还设置有集成阀块，该集成阀块用于安装第一开关阀、单向阀和第二开关阀。

作为进一步优选的，所述安装板与所述内部油箱之间还设置有支撑瓦片。

按照本发明的另一方面，提供了一种全海深水下滑翔机的浮力调节方法，其包括如下步骤：

S1外部油囊的充油过程

S11开启第一开关阀、直流电机，直流电机带动第一液压泵运动将油液从内部油箱中经第一液压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀的P口、三位四通电磁换向阀的T口、第一单向阀回油至内部油箱；

S12当直流电机达到额定转速后，关闭第一开关阀，油液从内部油箱经第一液压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀的P口、三位四通电磁换向阀的B口、液压增压器进入外部油囊；

S13向外部油囊充油过程中，采集内部油箱活塞的位移值以计算出外部油囊中油液的体积，当外部油囊中油液的体积达到预设体积后充油结束，关闭三位四通电磁换向阀和直流电机；

S2外部油囊的排油过程

S21开启第一开关阀、直流电机，直流电机带动第一液压泵运动将油液从内部油箱中经第一液压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀的P口、三位四通电磁换向阀的T口、第一单向阀回油至内部油箱；

S22当直流电机达到额定转速后，关闭第一开关阀，油液从内部油箱经第一液压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀的P口、三位四通电磁换向阀的A口进入液压增压器中，当三位四通电磁换向阀A口与液压增压器之间油路的压力达到预设压力后，使液压增压器中的液控单向阀反向开启；

S23关闭直流电机、三位四通电磁换向阀，开启第二开关阀、第二液压泵，油液从外部油囊经液控单向阀、第二单向阀、第二液压泵进入外部油箱；

S24向内部油箱排油过程中，采集内部油箱活塞的位移值以计算出外部油囊中油液的体积，当外部油囊中油液的体积达到预设体积后排油结束，关闭第二液压泵和第二开关阀。

作为进一步优选的，步骤S12中油液在液压增压器中的流向具体为：

当外部油囊所处的环境水压小于第一液压泵的最大工作压力时，从三位四通电磁换向阀B口排出的油液经液控单向阀进入外部油囊中；

当外部油囊所处的环境水压大于第一液压泵的最大工作压力时，采用如下步骤进行油液控制：1)从三位四通电磁换向阀B口排出的油液经内置第二单向阀，从液压增压器的小端活塞进出油口B1进入增压缸小端活塞上部分，当油液充满小端活塞上部分时，液控换向阀切换至上位，使三位四通电磁换向阀B口排出的油液从液控换向阀的主进油口P0进、工作进油口A0出，经增压缸的大端活塞进出油口A1进入增压缸大端活塞的下部分，以此使大端活塞向上移动，进而使得小端活塞上部分的油液经内置第一单向阀流入外部油囊中，当小端活塞到达顶部极限位置后，液控换向阀切换回下位；2)重复步骤1)，使得三位四通电磁换向阀B口的油液不断进入外部油囊中；

作为进一步优选的，步骤S22中油液在液压增压器中的流向具体为：三位四通电磁换向阀A口排出的油液经增压缸的活塞杆处进出油口D进入大端活塞的上部，大端活塞下部的油液依次经液控换向阀的工作进油口A0、工作回油口B0、增压缸的活塞杆处进出油口C返回至大端活塞的上部，当大端活塞下移至底部后，活塞杆处进出油口D所在的油路压力开始上升，当压力增大至预设压力后，压力开关开启使得液控单向阀反向开启。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明采用液压泵与液压增压器组合方式，以通过充排油改变油囊排水体积，实现了在体积增加较小的情况下大幅度增加输出液压油的压力，使其能覆盖全海深压力范围0～110MPa。

2.本发明采用模块化设计，除内部油箱和外部油囊需根据要求体积研制外，其他各个部分元件都为小型化和轻量化，且都集成安装在安装板上，充分利用内部空间结构，压缩占用体积，从而降低了整个装置的质量与体积；

3.本发明液压元件的连接采用集成阀块的形式，结构紧凑，在一定程度上节省了空间，进一步缩小了装置的体积，同时减少了液压油管的使用，从而提高了连接的可靠性。

4.本发明采用第二液压泵和第一液压泵两种型号液压泵，在不同工况下采用不同液压泵，从而实现降低功耗，本发明采用磁致伸缩传感器直接测量油箱内油液剩余量，误差小。

附图说明

图1是本发明全海深水下滑翔机的浮力调节系统的工作原理示意图；

图2是本发明全海深水下滑翔机的浮力调节系统的正视图；

图3是图2的A-A向剖视图；

图4是图2的B-B向剖视图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-控制器，2-内部油箱，3-活塞，4-电机控制器，5-磁致伸缩位移传感器，6-第一开关阀，7-单向阀，8-第二开关阀，9-集成阀块，10-安装板，11-液压增压器，12-压力开关，13-油管，14-外部油囊，15-三位四通电磁换向阀，16-同步带轮，17-同步带，18-第一液压泵，19-第二液压泵，20-直流电机，21-支撑瓦片，11-1-内置第一单向阀，11-2-液控单向阀，11-3-增压缸，11-4-液控换向阀，11-5-内置第二单向阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明实施例提供的一种全海深水下滑翔机的浮力调节系统，其包括内部油箱2、外部油囊14以及设于内部油箱2和外部油囊14之间的充油油路和排油油路，其中：

充油油路包括通过油路管道依次连接的第一液压泵18、单向阀7、三位四通电磁换向阀15和液压增压器11，该第一液压泵18与内部油箱2相连，用于将内部油箱2内的油液依次经单向阀7、三位四通电磁换向阀15和液压增压器11供给至外部油囊14中；内部油箱2和三位四通电磁换向阀15之间还设置有第一开关阀6；

排油油路包括通过油路管道连接的第二开关阀8和第二液压泵19，该第二开关阀8与液压增压器11相连，该第二液压泵19与内部油箱2相连，用于将外部油囊14内的油液依次经液压增压器11、第二开关阀8及第二液压泵19排出至内部油箱2中。

具体的，如图1所示，液压增压器11为集成部件，其增压比为7，其出口与外部油囊连接，包括内置第一单向阀11-1、液控单向阀11-2、增压缸11-3、液控换向阀11-4和内置第二单向阀11-5，其中，内置第一单向阀11-1的入口与液压增压器11的小端活塞进出油口B1连通，内置第一单向阀11-1的出口通过油管13与外部油囊14连通，液控单向阀11-2的入口与三位四通电磁换向阀15的B口(即工作口)连通，液控单向阀11-2的出口与外部油囊14连通，液压增压器11的活塞杆处进出油口D与三位四通电磁换向阀15的A口(即工作口)连通，液压增压器11的活塞杆处进出油口C、大端活塞进出油口A1分别与液控换向阀11-4的工作回油口B0、工作进油口A0连通，液压增压器11的小端活塞进出油口B1与内置第二单向阀11-5的出口连通，内置第二单向阀11-5的入口与液控换向阀11-4的主进油口P0以及三位四通电磁换向阀15的B口连通。如图1所示，增压缸11-3包括大端活塞LP、小端活塞HP以及用于连接大端活塞LP和小端活塞HP的活塞杆，大端活塞面积为小端活塞面积的7倍，以使液压增压器的增压比为7。

具体的，单向阀7的入口与第一液压泵18连通，单向阀7的出口与三位四通电磁换向阀15的P口(即进油口)连通，第一开关阀6的一端与内部油箱2连通，另一端与三位四通电磁换向阀15的T口(即回油口)连通

进一步的，第一液压泵18为微型高压液压泵，最大输出压力为23MPa，通过增压比为7的液压增压器增压后，油液压力可达到161MPa，大于目前最大海深11000m对应的110MPa。第一液压泵18还连接有直流电机20，由直流电机20的动作驱动第一液压泵18运动。具体的，直流电机20的输出轴和第一液压泵18的驱动轴上分别安装有同步带轮16，两个同步带轮16通过同步带17相连，直流电机20由电机控制器4控制，电机控制器4安装在内部油箱2靠近外部油囊的一端上，内部油箱2远离外部油囊的一端上安装有控制器1，控制器1用于分别对第一开关阀、第二开关阀、三位四通换向阀、电机控制器、第二液压泵输出控制信号，电机控制器用于根据控制信号控制直流电机驱动第一液压泵。

更进一步的，液压增压器11活塞杆处进出油口D与三位四通电磁换向阀15的A口连通油路中还设置有压力开关12，用于根据油路的压力控制液控单向阀11-2的反向开启。

如图2所示，内部油箱2内设置有活塞3，该活塞3连接有磁致伸缩位移传感器5，具体的，磁致伸缩位移传感器5设置在活塞与内部油箱内壁之间，通过活塞的运动压缩磁致伸缩位移传感器5，以测得位移值，进而得到外部油囊14中油液的体积。内部油箱2和外部油囊14分别为圆柱式和椭球型，二者的轴线重合，且分别设置于安装板10的两端，外部油囊14的材质为橡胶，即内部油箱2和外部油囊14同轴设置，两者之间设置有安装板10。

如图2-4所示，第一液压泵18、第二液压泵19、直流电机20安装在安装板10面向内部油箱2一侧上，液压增压器11、三位四通电磁换向阀15、压力开关12、同步带轮16安装在安装板10面向外部油囊14一侧上，安装板10面向内部油箱2的一侧上还设置有集成阀块9，该集成阀块9用于安装第一开关阀6、单向阀7和第二开关阀8。为了保证系统的稳定性，安装板10与内部油箱2之间还设置有支撑瓦片21。

本发明的浮力调节系统通过控制外部油囊14的充油和排油过程改变外部油囊14的体积，从而实现浮力调节功能，充油过程外部油囊14体积增加，浮力增大，排油过程外部油囊14体积减小，浮力随之减小。

该浮力调节系统的浮力调节过程如下：

S1外部油囊的充油过程

S11控制器1向第一开关阀6输出信号，开关阀进入开启状态，控制器1向电机控制器4输出启动信号，直流电机20开始启动，第一液压泵18随着直流电机带动执行卸荷启动，卸荷启动即油液从油箱2中，经第一液压泵18、单向阀7、从三位四通电磁换向阀15的P口进、T口出，经第一单向阀6回至内部油箱2；

S12当直流电机20达到额定转速后，关闭第一开关阀6，油液从内部油箱2经第一液压泵18、单向阀7、三位四通电磁换向阀的P口、三位四通电磁换向阀的B口、液压增压器11进入外部油囊14，具体而言：

当直流电机20达到额定转速后，控制器1向第一开关阀6输出关闭信号，控制器1向三位四通电磁换向阀15的Y2端(使P口和B口连通)输出信号，开始向外部油囊14充油，此时油液的流向为：从内部油箱2依次经第一液压泵18，经单向阀7，经三位四通电磁换向阀15的P口进、B口出，当外部油囊14所处的环境水压小于第一液压泵的最大工作压力时，B口出的油液经液控单向阀11-2进入外部油囊14，当外部油囊14所处的环境水压大于第一液压泵的最大工作压力时，B出口的油液经内置第二单向阀11-5，从液压增压器的小端活塞进出油口B1口进入增压缸的小端活塞上部分，当油液充满小端活塞上部分时候，液控换向阀11-4切换至上位(即使液控单向阀的P0口和A0口导通)，使得三位四通电磁换向阀B口出的油液从液控单向阀11-4的P0口进、A0口出，经增压缸11-3的A1口进入增压缸大端活塞的下部分，因增压缸11-3中大端活塞面积大于小端活塞面积，活塞向上移动，此时小端活塞上部分的油液经内置第一单向阀11-1流入外部油囊14，当小端活塞到达顶部极限位置后，11-4液控换向阀切换回下位(即使液控单向阀的P0口和A0口不导通)，重复刚刚上述过程，使得三位四通电磁换向阀B出口的油液不断进入外部油囊14中；

S13向外部油囊14充油的过程中，内部油箱2中的活塞3移动，与活塞3相连的磁致伸缩传感器5跟随移动，内部油箱活塞的位移值发生变化，采集内部油箱活塞的位移值以计算出外部油囊14中油液的体积，当外部油囊中油液的体积达到预设体积(根据下潜深度进行限定，例如下潜至水深1000m时，油囊体积设定值为300mL)后充油结束，控制器1向三位四通电磁换向阀15输出关闭信号，关闭三位四通电磁换向阀15，控制器1向电机控制器4输出关闭信号，直流电机20根据停止信号停止驱动第一液压泵18工作；

S2外部油囊的排油过程

S21控制器1向第一开关阀6输出信号，开关阀进入开启状态，控制器1向电机控制器4输出启动信号，直流电机20开始启动，第一液压泵18随着直流电机带动执行卸荷启动，卸荷启动即油液从油箱2中，经第一液压泵18，经单向阀7，从三位四通电磁换向阀15的P口进，T口出，经第一单向阀6回至内部油箱2；

S22当直流电机20达到额定转速后，关闭第一开关阀6，油液从内部油箱2经第一液压泵18、单向阀7、三位四通电磁换向阀的P口、三位四通电磁换向阀的A口进入液压增压器11中，当三位四通电磁换向阀A口与液压增压器11之间油路的压力达到预设压力(例如10MPa)后，使液压增压器11中的液控单向阀11-2反向开启；具体的，当直流电机20达到额定转速后，控制器1向第一开关阀6输出关闭信号，关闭第一开关阀6，控制器1向三位四通电磁换向阀15的Y1端输出信号(使P口和A口连通)，油液经内部油箱2、第一液压泵18、单向阀7、从三位四通电磁换向阀15的P口进、A口出，然后从增压缸11-3的D口进入，油液聚集在大端活塞的上部，大端活塞下部的油液依次经液控换向阀11-4的工作进油口A0、工作回油口B0、增压缸的活塞杆处进出油口C返回至大端活塞的上部，大端活塞下移至底部后，D口所在的油路压力开始上升，当压力增大至预设压力(例如10MPa)后，压力开关12开启，使得液压增压器11中的液控单向阀11-2反向开启；

S23控制器1向电机控制器4输出停止信号，电机控制器4向直流电机20发出停止信号，直流电机20停止工作，即第一液压泵18停止工作；控制器1向三位四通电磁换向阀15输出关闭信号；控制器1向第二开关阀8输出开启信号；控制器1向第二液压泵19输出开启信号，即关闭直流电机20、三位四通电磁换向阀15，开启第二开关阀8、第二液压泵19，油液从外部油囊14经液控单向阀11-2、第二单向阀8、第二液压泵19进入内部油箱2；

S24向内部油箱2排油过程中，采集内部油箱活塞的位移值以计算出外部油囊14中油液的体积，向内部油箱2排油的过程中，油箱中的活塞3移动，与活塞相连的磁致伸缩传感器5跟随移动，传感器采集的活塞位移值发生变化，进而计算出外部油囊14体积，当外部油囊14中油液的体积达到预设体积(根据下潜深度进行限定，例如下潜至水深1000m时，油囊体积设定值为300mL)后，排油结束，控制器1向第二液压泵19输出关闭信号，控制器1向第二开关阀8输出关闭信号。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种全海深水下滑翔机的浮力调节系统，其特征在于，包括内部油箱(2)、外部油囊(14)以及设于内部油箱(2)和外部油囊(14)之间的充油油路和排油油路，其中：

所述充油油路包括通过油路管道依次连接的第一液压泵(18)、单向阀(7)、三位四通电磁换向阀(15)和液压增压器(11)，该第一液压泵(18)与所述内部油箱(2)相连，用于将内部油箱(2)内的油依次经所述单向阀(7)、三位四通电磁换向阀(15)和液压增压器(11)供给至外部油囊(14)中；所述内部油箱(2)和三位四通电磁换向阀(15)之间还设置有第一开关阀(6)；

所述排油油路包括通过油路管道连接的第二开关阀(8)和第二液压泵(19)，该第二开关阀(8)与所述液压增压器(11)相连，该第二液压泵(19)与所述内部油箱(2)相连，用于将外部油囊(14)内的油依次经所述液压增压器(11)、第二开关阀(8)及第二液压泵(19)排出至内部油箱(2)中；所述液压增压器(11)包括内置第一单向阀(11-1)、液控单向阀(11-2)、增压缸(11-3)、液控换向阀(11-4)和内置第二单向阀(11-5)，其中，所述内置第一单向阀(11-1)入口和出口分别与液压增压器(11)的小端活塞进出油口B1和外部油囊(14)连通，所述液控单向阀(11-2)的入口和出口分别与三位四通电磁换向阀(15)的B口与外部油囊(14)连通，所述液压增压器(11)的活塞杆处进出油口D与所述三位四通电磁换向阀(15)的A口连通，所述液压增压器(11)的活塞杆处进出油口C、大端活塞进出油口A1分别与液控换向阀(11-4)的工作回油口B0、工作进油口A0连通，所述液压增压器(11)的小端活塞进出油口B1与内置第二单向阀(11-5)的出口连通，所述内置第二单向阀(11-5)的入口与液控换向阀(11-4)的主进油口P0以及三位四通电磁换向阀(15)的B口连通。

2.如权利要求1所述的全海深水下滑翔机的浮力调节系统，其特征在于，所述第一液压泵(18)还连接有直流电机(20)。

3.如权利要求1所述的全海深水下滑翔机的浮力调节系统，其特征在于，所述液压增压器(11)的活塞杆处进出油口D与三位四通电磁换向阀(15)A口连通油路中还设置有压力开关(12)，用于控制液控单向阀(11-2)的反向开启。

4.如权利要求1所述的全海深水下滑翔机的浮力调节系统，其特征在于，所述内部油箱(2)内设置有活塞(3)，该活塞(3)连接有磁致伸缩位移传感器(5)。

5.如权利要求1-4任一项所述的全海深水下滑翔机的浮力调节系统，其特征在于，所述内部油箱(2)和外部油囊(14)同轴设置，两者之间设置有安装板(10)。

6.如权利要求5所述的全海深水下滑翔机的浮力调节系统，其特征在于，所述第一液压泵(18)和第二液压泵(19)安装在安装板(10)面向内部油箱(2)一侧上，所述液压增压器(11)和三位四通电磁换向阀(15)安装在安装板(10)面向外部油囊(14)一侧上，安装板(10)面向内部油箱(2)的一侧上还设置有集成阀块(9)，该集成阀块(9)用于安装第一开关阀(6)、单向阀(7)和第二开关阀(8)。

7.如权利要求6所述的全海深水下滑翔机的浮力调节系统，其特征在于，所述安装板(10)与所述内部油箱(2)之间还设置有支撑瓦片(21)。

8.一种全海深水下滑翔机的浮力调节方法，其采用如权利要求1-7任一项所述的浮力调节系统实现，其特征在于，包括如下步骤：

S1外部油囊的充油过程

S11开启第一开关阀(6)、直流电机(20)，直流电机(20)带动第一液压泵(18)运动将油液从内部油箱(2)中经第一液压泵(18)、单向阀(7)、三位四通电磁换向阀(15)的P口、三位四通电磁换向阀(15)的T口、第一单向阀(6)回油至内部油箱(2)；

S12当直流电机(20)达到额定转速后，关闭第一开关阀(6)，油液从内部油箱(2)经第一液压泵(18)、单向阀(7)、三位四通电磁换向阀的P口、三位四通电磁换向阀的B口、液压增压器(11)进入外部油囊(14)；油液在液压增压器(11)中的流向具体为：当外部油囊(14)所处的环境水压小于第一液压泵的最大工作压力时，从三位四通电磁换向阀B口排出的油液经液控单向阀(11-2)进入外部油囊中；当外部油囊(14)所处的环境水压大于第一液压泵的最大工作压力时，采用如下步骤进行油液控制：1)从三位四通电磁换向阀B口排出的油液经内置第二单向阀(11-5)，从液压增压器的小端活塞进出油口B1进入增压缸小端活塞上部分，当油液充满小端活塞上部分时，液控换向阀(11-4)切换至上位，使三位四通电磁换向阀B口排出的油液从液控换向阀(11-4)的主进油口P0进、工作进油口A0出，经增压缸(11-3)的大端活塞进出油口A1进入增压缸大端活塞的下部分，以此使大端活塞向上移动，进而使得小端活塞上部分的油液经内置第一单向阀(11-1)流入外部油囊(14)中，当小端活塞到达顶部极限位置后，液控换向阀切换回下位；2)重复步骤1)，使得三位四通电磁换向阀B口的油液不断进入外部油囊(14)中；

S13向外部油囊充油过程中，采集内部油箱活塞的位移值以计算出外部油囊(14)中油液的体积，当外部油囊中油液的体积达到预设体积后充油结束，关闭三位四通电磁换向阀(15)和直流电机(20)；

S2外部油囊的排油过程

S21开启第一开关阀(6)、直流电机(20)，直流电机(20)带动第一液压泵(18)运动将油液从内部油箱(2)中经第一液压泵(18)、单向阀(7)、三位四通电磁换向阀(15)的P口、三位四通电磁换向阀(15)的T口、第一单向阀(6)回油至内部油箱(2)；

S22当直流电机(20)达到额定转速后，关闭第一开关阀(6)，油液从内部油箱(2)经第一液压泵(18)、单向阀(7)、三位四通电磁换向阀的P口、三位四通电磁换向阀的A口进入液压增压器(11)中，当三位四通电磁换向阀A口与液压增压器(11)之间油路的压力达到预设压力后，使液压增压器(11)中的液控单向阀(11-2)反向开启；油液在液压增压器(11)中的流向具体为：三位四通电磁换向阀A口排出的油液经增压缸的活塞杆处进出油口D进入大端活塞的上部，大端活塞下部的油液依次经液控换向阀(11-4)的工作进油口A0、工作回油口B0、增压缸的活塞杆处进出油口C返回至大端活塞的上部，当大端活塞下移至底部后，活塞杆处进出油口D所在的油路压力开始上升，当压力增大至预设压力后，压力开关(12)开启使得液控单向阀(11-2)反向开启；

S23关闭直流电机(20)、三位四通电磁换向阀(15)，开启第二开关阀(8)、第二液压泵(19)，油液从外部油囊(14)经液控单向阀(11-2)、第二单向阀(8)、第二液压泵(19)进入外部油箱(2)；

S24向内部油箱(2)排油过程中，采集内部油箱活塞的位移值以计算出外部油囊(14)中油液的体积，当外部油囊中油液的体积达到预设体积后排油结束，关闭第二液压泵(19)和第二开关阀(8)。