[实用新型]一种浮力调节用波纹囊内油箱

说明书

本实用新型公开了一种浮力调节用波纹囊内油箱，通过利用波纹囊的伸缩来改变内油箱液压油的体积，运行动作可靠。具体包括油箱体、波纹囊、气压检测单元和拉绳位移传感器；排油时，向波纹囊内腔中充设定压力的气体，然后启动执行元件通过排油口向外皮囊中排油，波纹囊在内腔气体压力的作用下跟随液压油一起伸长，在该过程中拉绳位移传感器实时测量波纹囊的移动行程，达到设定行程后关闭执行元件停止排油；回油时，将波纹囊内腔中的气体抽出，使该腔体形成负压，在负压的作用下使波纹囊收缩，将油抽回内油箱。在负压作用下回油困难时，启动执行元件将外皮囊的液压油抽回内油箱。

技术领域

本实用新型涉及一种浮力调节装置用波纹囊内油箱，属于海洋环境监测与调查技术领域。

背景技术

随着科学技术的不断发展，海洋在人们的经济和生产生活中起到越来越重要的作用。海洋环境监测和调查成为了人们了解和认识海洋的重要手段。伴随着人们对海洋认知的不断深入，海洋环境监测和调查也逐渐向更深更远的大洋发展，必将使人类面对更大的挑战。在此背景下，以成本低廉，长期、连续、高效探测为代表的Argo浮标、深海UUV、水下滑翔机等无人自主航行器发展成为海洋环境监测和调查的一个重要分支。

浮力调节装置为Argo浮标、深海UUV、水下滑翔机等水下探测装备的核心机构，以水下滑翔机为例，为了满足大尺度、长时间、大范围的工作需要，它不配备推进装置，靠浮力调节驱动的方式，并通过调节质心位置来实现上浮下沉和滑翔运动。浮力调节装置是其核心机构，是其能否长期可靠工作的关键因素，而影响浮力调节装置可靠性的一个重要环节即在内油箱。内油箱为浮力调节装置的重要组成部分，浮力调节装置为通过执行元件将内油箱的液压油排进外皮囊，或者将外皮囊的液压油抽回内油箱来改变平台的体积，进而改变平台的浮力，使得平台上浮或下沉。目前，浮力调节用内油箱的结构形式主要有活塞式和折叠囊式。活塞式内油箱对油箱体的加工精度要求高，且活塞与缸体之间利用密封圈密封，易存在运行不畅、泄露、寿命短、不可靠等缺点。折叠囊式内油箱工艺复杂，较难控制，成品率低，且由于囊的折叠运动，易破损，寿命短。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种浮力调节用波纹囊内油箱，利用波纹囊的伸缩来改变内油箱液压油的体积，来提高内油箱运行的可靠性，进而提高浮力调节装置的使用寿命。

所述的浮力调节用波纹囊内油箱包括：油箱体、波纹囊、气压检测单元和拉绳位移传感器；

所述油箱体两端开口处分别密封安装油箱体上端盖和油箱体下端盖；所述波纹囊设置在所述油箱体内部，所述波纹囊的外径与所述油箱体的内径一致；所述波纹囊的开口端与所述油箱体上端盖固接，使所述油箱体上端盖与波纹囊的内腔形成密封腔体；所述油箱体上端盖上设置有与该密封腔体连通的充/排气口以及用于实时检测波纹囊内气体压力的气压检测单元；所述拉绳位移传感器通过拉绳安装板固定在所述油箱体上端盖上，所述拉绳位移传感器的拉绳与波纹囊内底面相连，用于测量所述波纹囊的移动行程；

在所述油箱体下端盖与波纹囊封闭端之间的密封腔体内充有液压油；所述油箱体下端盖上设置有排油口和回油口。

所述波纹囊内油箱排油时，通过所述油箱体上端盖上的充/排气口向波纹囊内腔中充气，充气过程中，所述气压检测单元实时检测波纹囊内的气体压力，当检测波纹囊内的气体压力达到设定值后停止充气；然后启动外部执行元件通过排油口向通过管路与排油口相连的外皮囊中排油；所述波纹囊在内腔气体压力的作用下向所述油箱体下端盖所在端移动；所述波纹囊移动过程中，所述气压检测单元实时检测波纹囊内的气体压力，当波纹囊内的气体压力超出设定范围时，通过充/排气口向波纹囊内腔中充气，使所述波纹囊内的气体压力保持在设定范围内；同时所述拉绳位移传感器实时测量波纹囊的移动行程，达到设定行程后关闭执行元件停止排油；