CN114212227A - 一种变重力浮力调节舱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变重力浮力调节舱，具体涉及水下潜航技术领域，包括第一舱壳，所述第一舱壳的一侧设置有与第一舱壳相匹配的第二舱壳，所述第一舱壳和第二舱壳之间设置有浮力调节机构，所述浮力调节机构的外侧设置有连接组件，所述浮力调节机构的内部设置有快速排压组件。本发明通过各个结构的相应配合使用，能够对柔性水囊内部水压进行实时检测，实现浮力的精准控制，同时以抛载块被抛载的方式与活塞盘沿着丝杆的螺距向导流管处快速靠近，将柔性水囊内部的积水快速的推送至导流管处，使得水能够快速排出的方式，能够在极短的时间内快速的减轻浮力调节舱的重量，从而使浮力调节舱的浮力快速增加，避免安全隐患的发生，具有良好的实用性。

Description

一种变重力浮力调节舱

技术领域

本发明涉及水下潜航技术领域，更具体地说，本发明涉及一种变重力浮力调节舱。

背景技术

水下潜航器是一种新型海洋探测平台，可以携带多种探测设备，并且自身携带能源，按照既定的任务在海洋中进行探测，因此在海洋领域使用越来越广泛，浮力调节系统是水下潜航器上升、下潜和姿态调节重要组成部分，可调压载式浮力调节系统即改变系统重量的浮力调节系统在深潜式水下自航器中广泛应用；

但是这种浮力调节系统一般配有压载水舱，工作时通过海水泵向压载水舱内注水或者排水，使潜航器的重量产生变化，以此来调节浮力，压载水舱在工作时既要满足外压要求，又要满足一定的内压要求，外压主要是潜航器下潜水深压力，内压则是海水泵向压载水舱注水时，达到最大调节量时，舱内压缩空气产生的内压，难以随水量多少而自适应变化，导致浮力调节舱难以实现精准的浮力调节控制，同时若是遇到紧急情况下，浮力调节舱内部的水无法快速的排出，导致浮力无法快速增加，存在则较大的安全隐患。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种变重力浮力调节舱，通过将柔性水囊内部的积水快速的推送至导流管处，使得水能够快速排出的方式，能够在极短的时间内快速的减轻浮力调节舱的重量，从而使浮力调节舱的浮力快速增加，避免安全隐患的发生，具有良好的实用性，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变重力浮力调节舱，包括第一舱壳，所述第一舱壳的一侧设置有与第一舱壳相匹配的第二舱壳，所述第一舱壳和第二舱壳之间设置有浮力调节机构，所述浮力调节机构的外侧设置有连接组件，所述浮力调节机构的内部设置有快速排压组件；

所述浮力调节机构包括设置在第一舱壳和第二舱壳之间的柔性水囊，所述柔性水囊的一端设置有第一加强盘，所述柔性水囊的另一端设置有第二加强盘，所述第二加强盘面向第一加强盘的一侧且位于柔性水囊内设置有压力传感器；

所述连接组件包括分别设置在第一舱壳和第二舱壳内腔端部的第一加强安装圈和第二加强安装圈；

所述快速排压组件包括设置在柔性水囊内的活塞盘，所述活塞盘的中部螺纹连接有导向杆，所述导向杆的一端设置有安装在柔性水囊内壁上的轴承。

在一个优选地实施方式中，所述第一舱壳和第二舱壳相对的一侧均开设有两个工形槽，两个所述工形槽内均分别设置有与工形槽相匹配的工形密封支撑筋条，所述工形槽和工形密封支撑筋条的截面形状均设置为工字形。

在一个优选地实施方式中，所述第一舱壳和第二舱壳的表面一侧均贯穿开设有通孔，所述第一舱壳和第二舱壳的内壁且位于通孔处均设置有电磁铁存取箱，所述电磁铁存取箱内设置有抛载块，所述抛载块的一端设置为锥形。

在一个优选地实施方式中，所述第一加强安装圈的中部开设有第一限位卡槽，所述第一限位卡槽的内部设置有与第一限位卡槽相匹配的后密封挡盘，所述第二加强安装圈的中部开设有第二限位卡槽，所述第二限位卡槽的内部设置有与第二限位卡槽相匹配的前密封挡盘，所述前密封挡盘的一侧设置有水密连接器。

在一个优选地实施方式中，所述前密封挡盘和后密封挡盘相对的一侧均设置有连接盘，两个所述连接盘的外侧均设置有多个支撑架，且柔性水囊设置在支撑架内。

在一个优选地实施方式中，所述第二加强盘远离第一加强盘的一侧设置有驱动马达，所述驱动马达的一侧设置有水泵，所述水泵的一侧设置有安装板，所述安装板上设置有电磁阀块组件，所述驱动马达的输出端贯穿第二加强盘，并与丝杆相连接。

在一个优选地实施方式中，所述导向杆的表面两侧且位于活塞盘上设置有两个导向杆，两个所述导向杆的两端分别与第一加强盘与第二加强盘相连接，所述活塞盘与导向杆滑动连接。

在一个优选地实施方式中，所述第一舱壳的一侧贯穿开设有导流孔，所述导流孔内设置有与导流孔相匹配的导流管，所述导流管与柔性水囊相连接。

在一个优选地实施方式中，所述第一舱壳和第二舱壳的两端均分别设置有与第一舱壳和第二舱壳相匹配的限位挡圈，所述限位挡圈通过螺栓与第一舱壳和第二舱壳可拆卸连接。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明首先浮力调节舱是通过电磁阀块组件通断顺序，实现水泵向柔性水囊注水或排水，使得柔性水囊内水增加或减少，从而改变浮力调节舱浮力，并通过压力传感器实时监测柔性水囊内水压，实现浮力的精准控制，同时通过水密连接器实现外部与浮力调节舱内部电磁阀块组件、水泵和压力传感器等元器件的通讯和控制；

2、本发明当浮力调节舱快速上浮时，电磁铁存取箱失去电力，抛载块得以被抛载，同时经过抛载块的截面形成，增加抛载块从电磁铁存取箱内掉落时的效率，并且丝杆旋转，从而驱动活塞盘沿着丝杆的螺距向导流管处快速靠近，将柔性水囊内部的积水快速的推送至导流管处，使得水能够快速排出，从而使浮力调节舱的浮力快速增加，避免安全隐患的发生；

3、本发明第一舱壳和第二舱壳是通过工形密封支撑筋条作为支撑点固定在一起的，将限位挡圈拆卸，继而使得第一舱壳和第二舱壳失去限位，第一舱壳和第二舱壳能够通过工形槽与工形密封支撑筋条的相互配合分离，不仅方便浮力调节舱前期的安装以及后续的拆卸维护，同时还能有效的确保第一舱壳和第二舱壳对接时的稳定性；

综上所述，通过各个结构的相应配合使用，能够对柔性水囊内部水压进行实时检测，实现浮力的精准控制，同时以抛载块被抛载的方式与活塞盘沿着丝杆的螺距向导流管处快速靠近，将柔性水囊内部的积水快速的推送至导流管处，使得水能够快速排出的方式，能够在极短的时间内快速的减轻浮力调节舱的重量，从而使浮力调节舱的浮力快速增加，避免安全隐患的发生，具有良好的实用性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体结构剖视图。

图3为本发明第一舱壳和第二舱壳的主视图。

图4为本发明柔性水囊安装在支撑架内的主视图。

图5为本发明连接组件的爆炸图。

图6为本发明柔性水囊的主视图。

图7为本发明图5中A处局部结构示意图。

附图标记为：1、第一舱壳；2、第二舱壳；3、工形槽；4、工形密封支撑筋条；5、通孔；6、电磁铁存取箱；7、抛载块；8、限位挡圈；9、第一加强安装圈；10、第一限位卡槽；11、后密封挡盘；12、连接盘；13、支撑架；14、柔性水囊；15、第一加强盘；16、第二加强盘；17、驱动马达；18、水泵；19、安装板；20、电磁阀块组件；21、轴承；22、丝杆；23、导向杆；24、活塞盘；25、导流孔；26、导流管；27、第二加强安装圈；28、第二限位卡槽；29、前密封挡盘；30、水密连接器；31、压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1-7所示的一种变重力浮力调节舱，包括第一舱壳1，第一舱壳1的一侧设置有与第一舱壳1相匹配的第二舱壳2，第一舱壳1和第二舱壳2之间设置有浮力调节机构，浮力调节机构的外侧设置有连接组件，浮力调节机构的内部设置有快速排压组件；

浮力调节机构包括设置在第一舱壳1和第二舱壳2之间的柔性水囊14，柔性水囊14的一端设置有第一加强盘15，柔性水囊14的另一端设置有第二加强盘16，第二加强盘16面向第一加强盘15的一侧且位于柔性水囊14内设置有压力传感器31；

连接组件包括分别设置在第一舱壳1和第二舱壳2内腔端部的第一加强安装圈9和第二加强安装圈27；

快速排压组件包括设置在柔性水囊14内的活塞盘24，活塞盘24的中部螺纹连接有导向杆23，导向杆23的一端设置有安装在柔性水囊14内壁上的轴承21。

参照附图1、3所示，第一舱壳1和第二舱壳2相对的一侧均开设有两个工形槽3，两个工形槽3内均分别设置有与工形槽3相匹配的工形密封支撑筋条4，工形槽3和工形密封支撑筋条4的截面形状均设置为工字形，工形槽3能够起到限位的作用，方便工作人员安装工形密封支撑筋条4，便于工形密封支撑筋条4以内嵌的方式安装在第一舱壳1和第二舱壳2之间，同时经过工形槽3和工形密封支撑筋条4的工形截面形状，确保第一舱壳1和第二舱壳2通过工形槽3和工形密封支撑筋条4安装时，能够经过工形截面卡接在一起，方便工作人员安装拆卸。

参照附图1、3所示，第一舱壳1和第二舱壳2的表面一侧均贯穿开设有通孔5，第一舱壳1和第二舱壳2的内壁且位于通孔5处均设置有电磁铁存取箱6，电磁铁存取箱6内设置有抛载块7，抛载块7的一端设置为锥形，电磁铁存取箱6能够起到存储的作用，方便工作人员安装抛载块7，而通孔5则能够起到过渡的作用，方便抛载块7通过通孔5从电磁铁存取箱6内掉落，同时经过抛载块7的锥形截面，减少抛载块7掉落时与水之间的阻力，增加抛载块7掉落时的效率。

参照附图1、2、5所示，第一加强安装圈9的中部开设有第一限位卡槽10，第一限位卡槽10的内部设置有与第一限位卡槽10相匹配的后密封挡盘11，第二加强安装圈27的中部开设有第二限位卡槽28，第二限位卡槽28的内部设置有与第二限位卡槽28相匹配的前密封挡盘29，前密封挡盘29的一侧设置有水密连接器30，第一限位卡槽10和第二限位卡槽28均能够起到限位的作用，方便工作人员安装前密封挡盘29和后密封挡盘11，同时前密封挡盘29和后密封挡盘11能够分别通过第二限位卡槽28和第一限位卡槽10的内壁进行限位，增加前密封挡盘29和后密封挡盘11安装时的稳定性，而水密连接器30则实现对浮力调节舱内水泵18、电磁阀块组件20、压力传感器31等元器件的通讯、控制等。

参照附图2所示，前密封挡盘29和后密封挡盘11相对的一侧均设置有连接盘12，两个连接盘12的外侧均设置有多个支撑架13，柔性水囊14设置在支撑架13内，连接盘12能够起到限位的作用，方便工作人员将支撑架13安装在连接盘12的外侧，便于柔性水囊14安装在支撑架13内，增加柔性水囊14安装时以及膨胀和收缩时的稳定性。

参照附图2、4所示，第二加强盘16远离第一加强盘15的一侧设置有驱动马达17，驱动马达17的一侧设置有水泵18，水泵18的一侧设置有安装板19，安装板19上设置有电磁阀块组件20，驱动马达17的输出端贯穿第二加强盘16，并与丝杆22相连接，驱动马达17能够起到驱动的作用，方便驱动马达17启动时，驱动马达17的输出端驱动丝杆22旋转，方便使用，而水泵18则便于将水注入至柔性水囊14内，方便使用，而电磁阀块组件20用于实现水泵18向柔性水囊14内注水或排水。

参照附图5所示，导向杆23的表面两侧且位于活塞盘24上设置有两个导向杆23，两个导向杆23的两端分别与第一加强盘15与第二加强盘16相连接，活塞盘24与导向杆23滑动连接，导向杆23与活塞盘24的相互配合，便于增加活塞盘24沿着导向杆23的导向位移，增加活塞盘24位移时的稳定性，便于将柔性水囊14内的水快速排出。

参照附图1、4所示，第一舱壳1的一侧贯穿开设有导流孔25，导流孔25内设置有与导流孔25相匹配的导流管26，导流管26与柔性水囊14相连接，导流孔25能够起到过渡的作用，方便导流管26安装，而导流管26与第二加强盘16相连接，便于水导入以及导出柔性水囊14内。

参照附图1、2、3所示，第一舱壳1和第二舱壳2的两端均分别设置有与第一舱壳1和第二舱壳2相匹配的限位挡圈8，限位挡圈8通过螺栓与第一舱壳1和第二舱壳2可拆卸连接，限位挡圈8能够起到限位的作用，方便增加第一舱壳1和第二舱壳2安装时的稳定性，将限位挡圈8拆卸，继而使得第一舱壳1和第二舱壳2的两端得以失去限位，便于第一舱壳1和第二舱壳2得以分开，方便工作人员对其进行拆卸维护。

本发明工作原理：首先将本发明所制得的浮力调节舱安装在指定的位置处，浮力调节舱通过电磁阀块组件20通断顺序，实现水泵18向柔性水囊14注水或排水，并通过压力传感器31实时监测柔性水囊14内水压，实现浮力的精准控制；

另外在浮力调节舱通过第一舱壳1和第二舱壳2上设置有两个抛载块7，通过电磁铁存取箱6的电磁铁得电产生吸力的原理，将抛载块7固定在电磁铁存取箱6内，若是遇到紧急情况时，电磁铁存取箱6失去电力，抛载块7得以被抛载，从而使浮力调节舱的浮力快速增加；

同时经过浮力调节舱前密封挡盘29上设置的水密连接器30，通过水密连接器30实现外部与浮力调节舱内部电磁阀块组件20、水泵18和压力传感器31等元器件的通讯和控制；

并且当需要浮力调节舱快速上浮时，通过驱动马达17启动，驱动丝杆22旋转，从而驱动活塞盘24沿着丝杆22的螺距向导流管26处快速靠近，将柔性水囊14内部的积水快速的推送至导流管26处，使得水能够快速排出；

并且第一舱壳1和第二舱壳2是通过工形密封支撑筋条4作为支撑点固定在一起的，将限位挡圈8拆卸，继而使得第一舱壳1和第二舱壳2失去限位，第一舱壳1和第二舱壳2能够通过工形槽3与工形密封支撑筋条4的相互配合分离，不仅方便浮力调节舱前期的安装以及后续的拆卸维护，同时还能有效的确保第一舱壳1和第二舱壳2对接时的稳定性，方便使用。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变重力浮力调节舱，其特征在于：包括第一舱壳(1)，所述第一舱壳(1)的一侧设置有与第一舱壳(1)相匹配的第二舱壳(2)，所述第一舱壳(1)和第二舱壳(2)之间设置有浮力调节机构，所述浮力调节机构的外侧设置有连接组件，所述浮力调节机构的内部设置有快速排压组件；

所述浮力调节机构包括设置在第一舱壳(1)和第二舱壳(2)之间的柔性水囊(14)，所述柔性水囊(14)的一端设置有第一加强盘(15)，所述柔性水囊(14)的另一端设置有第二加强盘(16)，所述第二加强盘(16)面向第一加强盘(15)的一侧且位于柔性水囊(14)内设置有压力传感器(31)；

所述连接组件包括分别设置在第一舱壳(1)和第二舱壳(2)内腔端部的第一加强安装圈(9)和第二加强安装圈(27)；

所述快速排压组件包括设置在柔性水囊(14)内的活塞盘(24)，所述活塞盘(24)的中部螺纹连接有导向杆(23)，所述导向杆(23)的一端设置有安装在柔性水囊(14)内壁上的轴承(21)。

2.根据权利要求1所述的一种变重力浮力调节舱，其特征在于：所述第一舱壳(1)和第二舱壳(2)相对的一侧均开设有两个工形槽(3)，两个所述工形槽(3)内均分别设置有与工形槽(3)相匹配的工形密封支撑筋条(4)，所述工形槽(3)和工形密封支撑筋条(4)的截面形状均设置为工字形。

3.根据权利要求1所述的一种变重力浮力调节舱，其特征在于：所述第一舱壳(1)和第二舱壳(2)的表面一侧均贯穿开设有通孔(5)，所述第一舱壳(1)和第二舱壳(2)的内壁且位于通孔(5)处均设置有电磁铁存取箱(6)，所述电磁铁存取箱(6)内设置有抛载块(7)，所述抛载块(7)的一端设置为锥形。

4.根据权利要求1所述的一种变重力浮力调节舱，其特征在于：所述第一加强安装圈(9)的中部开设有第一限位卡槽(10)，所述第一限位卡槽(10)的内部设置有与第一限位卡槽(10)相匹配的后密封挡盘(11)，所述第二加强安装圈(27)的中部开设有第二限位卡槽(28)，所述第二限位卡槽(28)的内部设置有与第二限位卡槽(28)相匹配的前密封挡盘(29)，所述前密封挡盘(29)的一侧设置有水密连接器(30)。

5.根据权利要求4所述的一种变重力浮力调节舱，其特征在于：所述前密封挡盘(29)和后密封挡盘(11)相对的一侧均设置有连接盘(12)，两个所述连接盘(12)的外侧均设置有多个支撑架(13)，且柔性水囊(14)设置在支撑架(13)内。

6.根据权利要求4所述的一种变重力浮力调节舱，其特征在于：所述第二加强盘(16)远离第一加强盘(15)的一侧设置有驱动马达(17)，所述驱动马达(17)的一侧设置有水泵(18)，所述水泵(18)的一侧设置有安装板(19)，所述安装板(19)上设置有电磁阀块组件(20)，所述驱动马达(17)的输出端贯穿第二加强盘(16)，并与丝杆(22)相连接。

7.根据权利要求1所述的一种变重力浮力调节舱，其特征在于：所述导向杆(23)的表面两侧且位于活塞盘(24)上设置有两个导向杆(23)，两个所述导向杆(23)的两端分别与第一加强盘(15)与第二加强盘(16)相连接，所述活塞盘(24)与导向杆(23)滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种变重力浮力调节舱，其特征在于：所述第一舱壳(1)的一侧贯穿开设有导流孔(25)，所述导流孔(25)内设置有与导流孔(25)相匹配的导流管(26)，所述导流管(26)与柔性水囊(14)相连接。

9.根据权利要求1所述的一种变重力浮力调节舱，其特征在于：所述第一舱壳(1)和第二舱壳(2)的两端均分别设置有与第一舱壳(1)和第二舱壳(2)相匹配的限位挡圈(8)，所述限位挡圈(8)通过螺栓与第一舱壳(1)和第二舱壳(2)可拆卸连接。

Images