[发明专利]一种水下机器人用被动气动式浮力补偿装置

权利要求书

1.一种水下机器人用被动气动式浮力补偿装置，其特征在于：包括外气囊(1)及分别安装在水下机器人舱体内的菌型盖(4)、气动接头(5)和驱动元件，其中外气囊(1)安装在承压外壳(3)上，所述菌型盖(4)位于外气囊(1)的内部，并通过所述气动接头(5)与水下机器人的承压外壳(3)连接，该菌型盖(4)与所述承压外壳(3)之间留有流通空气的缝隙；所述驱动元件包括单向阀(6)、气动三通接头(7)、截止式电磁阀(8)及隔膜泵(11)，水下机器人舱体内设有安装板(10)，所述单向阀(6)、气动三通接头(7)、截止式电磁阀(8)及隔膜泵(11)分别安装在该安装板(10)上，该隔膜泵(11)的排气口通过单向阀(6)与气动三通接头(7)的一个端口相连，所述隔膜泵(11)的吸气口与水下机器人内舱(12)连接，所述截止式电磁阀(8)的一端与气动三通接头(7)的第二个端口相连，另一端与水下机器人内舱(12)连接，所述气动三通接头(7)的第三个端口与气动接头(5)相连；所述水下机器人内舱(12)的气体通过隔膜泵(11)抽出，经过所述单向阀(6)、气动三通接头(7)、气动接头(5)、菌型盖(4)与承压外壳(3)间的缝隙向外气囊(1)中充气，进而增加水下机器人的浮力；所述外气囊(1)中的气体在外气囊(1)与水下机器人内舱(12)的压力差作用下经过菌型盖(4)与承压外壳(3)间的缝隙、截止式电磁阀(8)流回水下机器人内舱(12)，进而减小水下机器人的浮力。

2.根据权利要求1所述的水下机器人用被动气动式浮力补偿装置，其特征在于：所述菌型盖(4)的上部分别具有盖盘A(16)及盖盘B(17)，下部为盖柱(18)，该盖盘A(16)与所述承压外壳(3)之间留有供气体流通的缝隙，所述盖柱(18)内部沿轴向开有气孔A(19)，所述盖盘B(17)的圆周方向沿径向均匀开设有多个气孔B(20)，各所述气孔B(20)的一端分别与气孔A(19)相连通，另一端开设至所述盖盘B(17)的外表面。

3.根据权利要求2所述的水下机器人用被动气动式浮力补偿装置，其特征在于：所述盖盘B(17)位于盖盘A(16)的下方，且直径小于盖盘A(16)的直径，每个所述气孔B(20)上方的盖盘A(16)的下表面上均开设有用于气体流通的U形槽(21)。

4.根据权利要求1所述的水下机器人用被动气动式浮力补偿装置，其特征在于：所述截止式电磁阀(8)为二位二通阀，所述外气囊(1)内的气体由外界水下压力作用通过该截止式电磁阀(8)回流至水下机器人内舱(12)，气体的流量通过所述截止式电磁阀(8)控制。

5.根据权利要求1所述的水下机器人用被动气动式浮力补偿装置，其特征在于：所述水下机器人内舱(12)抽真空度，实现水面回气。

6.根据权利要求1所述的水下机器人用被动气动式浮力补偿装置，其特征在于：所述外气囊(1)内气体回流至水下机器人内舱(12)后，该外气囊(1)压在所述菌型盖(4)和承压外壳(3)上，通过所述外气囊(1)、菌型盖(4)及承压外壳(3)的配合将菌型盖(4)与承压外壳(3)之间的缝隙密封，所述单向阀(6)、气动三通接头(7)、截止式电磁阀(8)及隔膜泵(11)与外界水压隔离。

7.根据权利要求1所述的水下机器人用被动气动式浮力补偿装置，其特征在于：所述外气囊(1)通过压环(2)安装在承压外壳(3)上。

8.根据权利要求1所述的水下机器人用被动气动式浮力补偿装置，其特征在于：所述承压外壳(3)上安装有导流罩(15)，所述外气囊(1)位于该导流罩(15)内，浸没在水下机器人所处海水中。