RU2669468C1 - Устройство изменения плавучести подводного аппарата - Google Patents
Устройство изменения плавучести подводного аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669468C1 RU2669468C1 RU2017136615A RU2017136615A RU2669468C1 RU 2669468 C1 RU2669468 C1 RU 2669468C1 RU 2017136615 A RU2017136615 A RU 2017136615A RU 2017136615 A RU2017136615 A RU 2017136615A RU 2669468 C1 RU2669468 C1 RU 2669468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic cylinder
- piston
- underwater vehicle
- buoyancy
- receiver
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
- B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
- B63G8/14—Control of attitude or depth
- B63G8/24—Automatic depth adjustment; Safety equipment for increasing buoyancy, e.g. detachable ballast, floating bodies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике освоения океана, а именно к подводным аппаратам с изменяемой плавучестью. Устройство изменения плавучести подводного аппарата расположено в герметичном корпусе и содержит гидравлический приводной насос, перемещаемую рабочую жидкость, трубопроводы, управляемые клапаны и внутренний ресивер переменного объема, а также гидравлический цилиндр. Шток гидравлического цилиндра установлен с возможностью передвижения между внешней окружающей средой и внутренним объемом гидравлического цилиндра, реализуя функции внешнего ресивера переменного объема. Диаметр штока меньше диаметра поршня, а надпоршневое и подпоршневое пространства гидравлического цилиндра соединены с гидравлическим приводным насосом и внутренним ресивером посредством трубопроводов и управляемых клапанов. Достигается обеспечение возможности работы как на малых, так и на больших глубинах погружения подводного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике освоения океана, а именно к подводным аппаратам с изменяемой плавучестью.
Известно устройство изменения плавучести подводного аппарата (патент RU №2124457, опубл. 10.01.1999 г.), содержащее герметичный прочный корпус с рабочей камерой цилиндрической формы с перемещаемым внутри ее поршнем, который соединен со стержнем, выходящим наружу корпуса, пространство под поршнем заполнено рабочей жидкостью, кипящей при температуре выше 0°С и находящейся в равновесии при давлении насыщенных паров, пространство над поршнем заполнено маслом и через металлическую трубку с управляемым клапаном соединяется с газогидроаккумулятором.
Недостатком является невозможность изменения скорости движения подводного аппарата в процессе погружения/всплытия.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному изобретению и принятым в качестве прототипа является устройство изменения плавучести подводного аппарата (Kobayashi Т, Asakawa K, Watanabe K, et al. New buoyancy engine for autonomous vehicles observing deeper oceans. In: Proceedings of ISOPE-2010; Beijing; 2010. p. 401-405). Устройство изменения плавучести подводного аппарата размещено в герметичном корпусе, в котором гидравлический приводной насос возвратно-поступательным движением поршня в цилиндре перемещает рабочую жидкость по трубопроводам с управляемыми клапанами между внешним ресивером переменного объема, изменение объема которого обеспечивает изменение плавучести, а, следовательно, скорости погружения/всплытия, и внутренним ресивером переменного объема.
Анализ технических характеристик прототипа показал, что наряду с таким достоинством как обеспечение изменения плавучести на глубинах 2000-4000 м, недостатком является высокое давление в гидравлической системе при больших глубинах погружения и, как следствие, ограничение по глубине погружения до 4000 м.
В основу изобретения поставлена техническая задача создания устройства изменения плавучести подводного аппарата, которое обеспечивает возможность работы подводного аппарата, как на малых, так и на больших глубинах погружения подводного аппарата (более 4000 м) с возможностью изменения скорости погружения/всплытия, а также стабилизации на заданной глубине.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в герметичный корпус, содержащий гидравлический приводной насос, перемещаемую рабочую жидкость, трубопроводы, управляемые клапаны и внутренний ресивер переменного объема, помещен гидравлический цилиндр, в котором находится поршень, шток которого может выдвигаться через уплотнение в отверстии донышка цилиндра и корпуса в окружающую среду, причем надпоршневое и подпоршневое пространства гидравлического цилиндра посредством трубопроводов с управляемыми клапанами соединены с нагнетательной и всасывающей стороной приводного насоса и с внутренним ресивером переменного объема, при этом внешним ресивером переменного объема служит шток гидравлического цилиндра. Изменение длины части штока, выдвинутой в окружающую среду, обеспечивает заданное изменение плавучести подводного аппарата, а, следовательно, и скорости погружения/всплытия. Диаметр штока меньше диаметра поршня, что позволяет уменьшить давление в гидравлической системе и обеспечить большую глубину погружения. Кроме того, всасывающая сторона гидравлического приводного насоса устройства изменения плавучести подводного аппарата снабжена фильтром.
Суть заявленного изобретения объясняется чертежом, на котором изображена схема устройства изменения плавучести подводного аппарата.
Как показано на схеме, устройство изменения плавучести подводного аппарата расположено в герметичном корпусе 13 и содержит гидравлический цилиндр 1, заполненный рабочей жидкостью, в котором помещается поршень 9 со штоком 8, который может выдвигаться через уплотнение 7 отверстия в донышке цилиндра и герметичного корпуса в окружающую среду при перемещении поршня 9. Гидравлический цилиндр 1 соединен трубопроводами с гидравлическим приводным насосом 11, фильтром 12 и внутренним ресивером переменного объема 4. Встроенные в гидравлическую систему управляемые клапаны 3, 5 и 10 позволяют менять направление перемещения рабочей жидкости между надпоршневым 2 и подпоршневым 6 пространствами.
В качестве гидравлического приводного насоса может использоваться, например, шестеренный насос.
В качестве внутреннего ресивера переменного объема может использоваться, например, емкость на основе сильфона.
В качестве уплотнения могут использоваться, например, сальниковое или сильфонное уплотнение.
Заявляемое изобретение работает таким образом.
Устройство изменения плавучести подводного аппарата работает в двух режимах - всплытия и погружения.
При использовании устройства в режиме всплытия клапан 3 находится в положении «закрыто», а клапан 5 в положении «открыто», при этом клапан 10 переключает сторону нагнетания насоса 11 на надпоршневое пространство 2 цилиндра 1, а всасывающая сторона насоса 11 замыкается на подпоршневое пространство 6. Приведение в действие насоса 11 производит перемещение рабочей жидкости из подпоршневого пространства 6 в надпоршневое пространство 2, что приводит к перемещению поршня 9 вниз и выдвижению части штока 8 за пределы гидравлического цилиндра 1 через уплотнение 7 в окружающую среду, а это, в свою очередь, приводит к увеличению плавучести подводного аппарата. Внутренний ресивер переменного объема 4 необходим для компенсации объема жидкости эквивалентному объему штока, выдвинутому в окружающую среду, а также температурного расширения и сжимаемости рабочей жидкости. В процессе всплытия объем внутреннего ресивера переменного объема 4 уменьшается.
При использовании устройства в режиме погружения клапан 3 находится в положении «открыто», а клапан 5 в положении «закрыто», при этом клапан 10 переключает сторону нагнетания насоса 11 на подпоршневое пространство 6 цилиндра 1, а всасывающая сторона насоса 11 замыкается на надпоршневое пространство 2. Приведение в действие насоса 11 производит перемещение рабочей жидкости из надпоршневого пространства 2 в подпоршневое пространство 6, что приводит к перемещению поршня 9 вверх и соответственно части штока 8 из окружающей среды в пределы гидравлического цилиндра 1 через уплотнение 7, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению плавучести подводного аппарата. Внутренний ресивер переменного объема 4 необходим для компенсации объема жидкости эквивалентному объему штока, перемещенного внутрь цилиндра, а также температурного расширения и сжимаемости рабочей жидкости. В процессе погружения объем внутреннего ресивера переменного объема 4 увеличивается.
В результате осуществления заявляемого изобретения получаем устройство изменения плавучести подводного аппарата, которое обеспечивает возможность работы подводного аппарата как на малых, так и на больших глубинах погружения подводного аппарата (более 4000 м) с возможностью изменения скорости погружения/всплытия, а также стабилизации на заданной глубине.
Claims (2)
1. Устройство изменения плавучести подводного аппарата, расположенное в герметичном корпусе, содержащее гидравлический приводной насос, перемещаемую рабочую жидкость, трубопроводы, управляемые клапаны и внутренний ресивер переменного объема, отличающееся тем, что содержит гидравлический цилиндр, шток которого установлен с возможностью передвижения между внешней окружающей средой и внутренним объемом гидравлического цилиндра, реализуя функции внешнего ресивера переменного объема, при этом диаметр штока меньше диаметра поршня, а надпоршневое и подпоршневое пространства гидравлического цилиндра соединены с гидравлическим приводным насосом и внутренним ресивером посредством трубопроводов и управляемых клапанов.
2. Устройство изменения плавучести подводного аппарата по п.1, отличающееся тем, что всасывающая сторона гидравлического приводного насоса снабжена фильтром.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017136615A RU2669468C1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Устройство изменения плавучести подводного аппарата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017136615A RU2669468C1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Устройство изменения плавучести подводного аппарата |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2669468C1 true RU2669468C1 (ru) | 2018-10-11 |
Family
ID=63862513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017136615A RU2669468C1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Устройство изменения плавучести подводного аппарата |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2669468C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112896430A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-04 | 广东海洋大学 | 一种海洋观测用潜标 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1532411A (en) * | 1975-12-22 | 1978-11-15 | Pope D | Bouyancy regulation |
JPS62187692A (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 潜水船用油圧駆動式水中浮量調整装置 |
RU2124457C1 (ru) * | 1998-01-06 | 1999-01-10 | Комаров Валерий Сергеевич | Способ и устройство (варианты) перемещения по глубине подводного аппарата с использованием температурного градиента морской среды |
RU2296693C1 (ru) * | 2005-09-02 | 2007-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Адмиралтейские верфи" | Система управления плавучестью проницаемого подводного аппарата |
-
2017
- 2017-10-17 RU RU2017136615A patent/RU2669468C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1532411A (en) * | 1975-12-22 | 1978-11-15 | Pope D | Bouyancy regulation |
JPS62187692A (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 潜水船用油圧駆動式水中浮量調整装置 |
RU2124457C1 (ru) * | 1998-01-06 | 1999-01-10 | Комаров Валерий Сергеевич | Способ и устройство (варианты) перемещения по глубине подводного аппарата с использованием температурного градиента морской среды |
RU2296693C1 (ru) * | 2005-09-02 | 2007-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Адмиралтейские верфи" | Система управления плавучестью проницаемого подводного аппарата |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112896430A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-04 | 广东海洋大学 | 一种海洋观测用潜标 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2471959C1 (ru) | Двухступенчатые подводные исполнительные механизмы | |
CN101535593B (zh) | 用于操作水下设备的水下装置 | |
RU2669468C1 (ru) | Устройство изменения плавучести подводного аппарата | |
CN108974296B (zh) | 一种应用于小型便携式水下滑翔机的气动浮力调节装置 | |
KR850004430A (ko) | 운동보상장치 정박장치 및 그 방법 | |
RU2549253C1 (ru) | Устройство для подъема глубинной морской воды на поверхность | |
CN108609146B (zh) | 一种可用于水下环境的压力补偿装置 | |
KR20230051092A (ko) | 내압 피스톤 매체 분리기, 선박의 스티어링 기어를 위한 선형 드라이브 및 잠수함 | |
RU2668937C1 (ru) | Устройство для изменения плавучести подводного аппарата | |
JP2008232436A (ja) | 振幅選別的減衰力を有する振動ダンパ | |
RU2130401C1 (ru) | Устройство перемещения по глубине подводного аппарата, использующее тепловую энергию окружающей среды | |
AU2016319229B2 (en) | Underwater actuator and underwater vehicle including the same | |
RU2124457C1 (ru) | Способ и устройство (варианты) перемещения по глубине подводного аппарата с использованием температурного градиента морской среды | |
RU2019130585A (ru) | Устройство и способ оптимизации закрытия кольцевого затвора | |
CN102155454B (zh) | 一种海水压力执行器 | |
RU2142385C1 (ru) | Тепловое устройство перемещения по глубине подводного аппарата | |
RU2018140891A (ru) | Блок компенсатора для морского источника сейсмических сигналов и способ | |
RU83106U1 (ru) | Установка погружная электрогидро-механоприводная | |
RU2153439C2 (ru) | Устройство перемещения по глубине подводного аппарата с использованием температурного градиента термоклина | |
RU2605402C1 (ru) | Установка для гидроабразивной обработки заготовок | |
RU171485U1 (ru) | Установка скважинного плунжерного насоса с погружным линейным электроприводом | |
CN112789412A (zh) | 用于在水下使用的具有液压伺服驱动装置的液压系统 | |
RU2695176C1 (ru) | Возвратно-поступательный насос | |
US4697255A (en) | Implosion type energy source for seismic exploration | |
RU2413095C1 (ru) | Глубинный плунжерный насос |