CN220096613U - 一种变浮力驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变浮力驱动系统，包括外油囊和集成液压驱动模块，所述集成液压驱动模块包括活塞式油箱、单向阀、柱塞泵、过滤器、齿轮泵和电磁阀；连接头内端连接有输油管路和回油管路；所述活塞式油箱内具有真空腔室，该真空腔室内滑动配置有活塞，所述活塞将真空腔室分隔为油腔和装配腔，所述活塞式油箱内壁配置有集成管路，该集成管路的一端与油腔连通，集成管路另一端配置有若干接口，若干接口均位于装配腔内壁，所述输油管路和回油管路均通过接口连通集成管路。本实用新型具有占用空间小、安装便捷的特点，且通过设置柱塞泵和齿轮泵，实现了油液的稳定输送，具有控制精度高、排油效率高的优势，同时利用蓄能器便于滑翔机的回收。

Description

一种变浮力驱动系统

技术领域

本实用新型属于水下无人滑翔机技术领域，具体涉及一种变浮力驱动系统。

背景技术

浮力驱动是实现水下无人滑翔机上升下潜过程中最重要的环节之一，浮力驱动的传统方式是通过螺旋桨方式进行推进，在工作过程中水底环境是未知的，许多水下动物及生物等会将螺旋桨卡住导致滑翔机无法正常运行，同时滑翔机也无法正常回收，其设计结构复杂运行时动静大、成本高、控制难、功率大、不适宜远距离滑翔。目前也有一种变浮力驱动系统，使用内外皮囊结构，解决了运行时动静大的问题，但是成本高、控制难、功率大、排油效率低、不能直观控制油量排放量、内部油囊存在空气不能将外皮囊油液完全回收，不适宜远距离滑翔，且复杂的管路连接结构使其不易安装，占用空间大。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种变浮力驱动系统，其具有占用空间小、安装便捷的特点，且通过设置柱塞泵和齿轮泵，实现了油液的稳定输送，具有控制精度高、排油效率高的优势，同时利用蓄能器便于滑翔机的回收。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种变浮力驱动系统，包括外油囊和集成液压驱动模块，所述集成液压驱动模块包括活塞式油箱、单向阀、柱塞泵、过滤器、齿轮泵和电磁阀；

所述活塞式油箱外壁配置有连接头，该连接头外端通过连接管与外油囊连接，连接头内端连接有输油管路和回油管路；所述活塞式油箱内具有真空腔室，该真空腔室内滑动配置有活塞，所述活塞将真空腔室分隔为油腔和装配腔，所述装配腔内通过输油管路依次连接单向阀、柱塞泵、过滤器和齿轮泵，所述装配腔内通过回油管路连接电磁阀；

所述活塞式油箱内壁配置有集成管路，该集成管路的一端与油腔连通，集成管路另一端配置有若干接口，若干接口均位于装配腔内壁，所述输油管路和回油管路均通过接口连通集成管路。

所述装配腔内还配置有位移传感器，该位移传感器用以测量活塞，所述装配腔内还配置有蓄能器，该蓄能器储能有压力介质，该蓄能器通过连接头与外油囊相连通。

所述活塞朝向装配腔的外壁配置有避让槽。

所述活塞侧壁配置有数个第一密封圈以及数个减磨环，该第一密封圈和减磨环均与活塞式油箱内壁滑动接触。

所述活塞式油箱包括筒体以及设置于筒体两端的端盖，该端盖通过螺栓可拆卸配置于筒体，该端盖与筒体内壁之间配置有第二密封圈。

两个端盖之间还配置有加强外壳罩，所述筒体位于加强外壳罩内。

所述活塞式油箱外壁配置有第一真空接口，该第一真空接口连通装配腔，所述接头配置有第二真空接口。

所述活塞式油箱外壁配置有电缆连接器。

所述齿轮泵并联有溢流阀。

本实用新型的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

(1)本实用新型将单向阀、柱塞泵、过滤器、齿轮泵、齿轮泵驱动电机、柱塞泵驱动电机、溢流阀和电磁阀集成于活塞式油箱内，使得活塞式油箱同时作为集成液压驱动模块的外壳使用，实现了滑翔机内液压系统的高度集成性和一体性，节约了装配空间，同时提高了滑翔机变浮力驱动系统装配的便捷性。除此之外，通过齿轮泵抽取油腔里面的液压油，从而为柱塞泵进油口提供了稳定油液，通过控制柱塞泵驱动电机的转速即可精确控制排油量，排油效率高，保证了滑翔机的远距离滑翔。

(2)本实用新型通过设置位移传感器和蓄能器，滑翔机在深海运作时，位移传感器实时检测油腔内的油液情况，并将检测数据实时传送至滑翔机控制模块，当滑翔机控制模块判断油液运行异常时，则控制蓄能器电磁阀打开，压力介质经过连接管传输至外油囊，滑翔机浮力增大浮出于水面，从而便于滑翔机的回收，避免了在水下无法打捞回收的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖面结构示意图；

图3为本实用新型的原理框图；

图4为图2中A-A的剖视图；

图5为图4中B-B的剖视图。

图标：1-外油囊，11-外皮囊转接头，2-集成液压驱动模块，21-活塞式油箱，200-筒体，201-端盖，203-第二密封圈，204-第一真空接口，22-单向阀，23-柱塞泵，230-柱塞泵驱动电机，24-过滤器，25-齿轮泵，250-齿轮泵驱动电机，26-电磁阀，27-连接头，270-第二真空接口，28-连接管，29-输油管路，210-回油管路，211-活塞，2110-避让槽，2111-第一密封圈，2112-减磨环，212-油腔，213-装配腔，214-集成管路，215-溢流阀，216-位移传感器，217-蓄能器，218-电缆连接器，3-加强外壳罩。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“配置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1-5，本实施例提供一种变浮力驱动系统，包括外油囊1和集成液压驱动模块2，所述外油囊1配置于滑翔机壳体外部，其外表面与海水直接接触，所述集成液压驱动模块2配置于滑翔机壳体内部；所述集成液压驱动模块2包括活塞式油箱21、单向阀22、柱塞泵23、过滤器24、齿轮泵25和电磁阀26；所述活塞式油箱21外壁配置有连接头27，该连接头27外端通过连接管28与外油囊1连接，为了便于与外油囊1连接，所述外油囊1配置有外皮囊转接头11。

所述连接头27内端连接有输油管路29和回油管路210；所述活塞式油箱21内具有真空腔室，该真空腔室内滑动配置有活塞211，所述活塞211将真空腔室分隔为油腔212和装配腔213，所述活塞式油箱21内壁配置有集成管路214，该集成管路214的一端与油腔212连通，集成管路214另一端配置有若干接口，若干接口均位于装配腔213内壁，且所述输油管路29和回油管路210分别与该接口连接；所述装配腔213内通过输油管路29依次连接单向阀22、柱塞泵23、过滤器24和齿轮泵25，所述柱塞泵23配置有柱塞泵驱动电机230，用以驱动柱塞泵23转动，所述齿轮泵25配置有齿轮泵驱动电机250，用以驱动齿轮泵25转动，所述齿轮泵25并联有溢流阀215，辅以柱塞泵驱动电机230、齿轮泵驱动电机250和过滤器24，共同构成排油回路。

所述装配腔213内通过回油管路210连接电磁阀26；所述活塞式油箱21外壁配置有电缆连接器218，所述电缆连接器218用以对活塞式油箱21内的用电部件集成连接滑翔机内控制模块，以实现对活塞式油箱21内的用电部件的控制；具体的，在装配腔213内，所述齿轮泵驱动电机250、柱塞泵驱动电机230和电磁阀26均与该电缆连接器218连接。

本实施例进一步地，所述单向阀22、柱塞泵23、过滤器24、齿轮泵25、齿轮泵驱动电机250、柱塞泵驱动电机230和电磁阀26均配置于活塞式油箱21内远离油腔212的一侧，用以充分利用活塞式油箱21内空间，保证油腔212的所需容积。

通过上述设置，将单向阀22、柱塞泵23、过滤器24、齿轮泵25、齿轮泵驱动电机250、柱塞泵驱动电机230、溢流阀215和电磁阀26集成于活塞式油箱21内，使得活塞式油箱21同时作为集成液压驱动模块2的外壳使用，实现了滑翔机内液压系统的高度集成性和一体性，节约了装配空间，同时提高了滑翔机变浮力驱动系统装配的便捷性。除此之外，通过齿轮泵25抽取油腔212里面的液压油，从而为柱塞泵23进油口提供了稳定油液，通过控制柱塞泵驱动电机230的转速即可精确控制排油量，排油效率高，保证了滑翔机的远距离滑翔。

本实施例进一步地，所述装配腔213内还配置有位移传感器216，该位移传感器216用以测量活塞211的运动状况，以实现对油腔212内油液的检测，具体的，本实施例的位移传感器216采用拉线传感器；所述装配腔213内还配置有蓄能器217，该蓄能器217储能有压力介质，该蓄能器217通过连接头27与外油囊1相连通，该蓄能器217具有蓄能器217电池阀，该蓄能器217与电缆连接器218连接，滑翔机在深海运作时，位移传感器216实时检测油腔212内的油液情况，并将检测数据实时传送至滑翔机控制模块，当滑翔机控制模块判断油液运行异常时，则控制蓄能器217电磁阀26打开，压力介质经过连接管28传输至外油囊1，滑翔机浮力增大浮出于水面，从而便于滑翔机的回收，避免了在水下无法打捞回收的现象。

本实施例进一步地，所述活塞211朝向装配腔213的外壁配置有避让槽2110，增大了装配腔213的容积，进一步对活塞式油箱21内空间进行了充分利用。

本实施例进一步地，所述活塞211侧壁配置有数个第一密封圈2111以及数个减磨环2112，该第一密封圈2111和减磨环2112均与活塞式油箱21内壁滑动接触，通过第一密封圈2111实现了对活塞211的密封，避免油液外漏，同时通过减磨环2112减小了活塞211与活塞式油箱21内壁的摩擦。

本实施例进一步地，为了便于活塞式油箱21内部件的装配以及拆卸维护，所述活塞式油箱21包括筒体200以及设置于筒体200两端的端盖201，该端盖201通过螺栓可拆卸配置于筒体200，该端盖201与筒体200内壁之间配置有第二密封圈203。所述活塞式油箱21外壁配置有第一真空接口204，该第一真空接口204连通装配腔213，所述连接头27配置有第二真空接口270，利用第一真空接口204以便于装配腔213的抽真空，而利用第二真空接口270以便于油腔212内以及油路管道内的抽真空。

本实施例进一步地，为了提高集成液压驱动模块2的抗压性，两个端盖201之间还配置有加强外壳罩3，所述筒体200位于加强外壳罩3内。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变浮力驱动系统，其特征在于，包括外油囊和集成液压驱动模块，所述集成液压驱动模块包括活塞式油箱、单向阀、柱塞泵、过滤器、齿轮泵和电磁阀；

所述活塞式油箱外壁配置有连接头，该连接头外端通过连接管与外油囊连接，连接头内端连接有输油管路和回油管路；所述活塞式油箱内具有真空腔室，该真空腔室内滑动配置有活塞，所述活塞将真空腔室分隔为油腔和装配腔，所述装配腔内通过输油管路依次连接单向阀、柱塞泵、过滤器和齿轮泵，所述装配腔内通过回油管路连接电磁阀；

所述活塞式油箱内壁配置有集成管路，该集成管路的一端与油腔连通，集成管路另一端配置有若干接口，若干接口均位于装配腔内壁，所述输油管路和回油管路均通过接口连通集成管路。

2.根据权利要求1所述的一种变浮力驱动系统，其特征在于，所述装配腔内还配置有位移传感器，该位移传感器用以测量活塞，所述装配腔内还配置有蓄能器，该蓄能器储能有压力介质，该蓄能器通过连接头与外油囊相连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种变浮力驱动系统，其特征在于，所述活塞朝向装配腔的外壁配置有避让槽。

4.根据权利要求3所述的一种变浮力驱动系统，其特征在于，所述活塞侧壁配置有数个第一密封圈以及数个减磨环，该第一密封圈和减磨环均与活塞式油箱内壁滑动接触。

5.根据权利要求4所述的一种变浮力驱动系统，其特征在于，所述活塞式油箱包括筒体以及设置于筒体两端的端盖，该端盖通过螺栓可拆卸配置于筒体，该端盖与筒体内壁之间配置有第二密封圈。

6.根据权利要求5所述的一种变浮力驱动系统，其特征在于，两个端盖之间还配置有加强外壳罩，所述筒体位于加强外壳罩内。

7.根据权利要求1所述的一种变浮力驱动系统，其特征在于，所述活塞式油箱外壁配置有第一真空接口，该第一真空接口连通装配腔，所述接头配置有第二真空接口。

8.根据权利要求1所述的一种变浮力驱动系统，其特征在于，所述活塞式油箱外壁配置有电缆连接器。

9.根据权利要求1所述的一种变浮力驱动系统，其特征在于，所述齿轮泵并联有溢流阀。