[发明专利]水下航行器用浮力调节装置

说明书

一种水下航行器用浮力调节装置，包括耐压舱体，耐压舱体的外侧设置有装配部，装配部上装设有气囊和液囊；耐压舱体内装设有液压控制单元、气压控制单元和油箱；液压控制单元分别连通液囊和油箱，以使油液在液囊和油箱之间流通；气压控制单元分别连通气囊和耐压舱体，以使气体在气囊和耐压舱体之间流通；液囊的外周以及气囊的外周均固定在装配部上，液囊包覆气囊，从而形成位于气囊和装配部之间的气压舱以及位于气囊和液囊之间的液压舱。本发明实施例中通过设置气囊和液囊，使浮力调节的形式更加多样化，相较于吸排海水改变自重能源消耗较少，不存在局限性，浮力可调大可调小；气囊被嵌套在液囊之中，能够减少安装空间的占用，并能够实现迅速排空。

技术领域

本发明属于水下机器人技术领域，尤其涉及一种水下航行器用浮力调节装置。

背景技术

无人水下航行器是一种水下观测、探测平台，目前已经广泛运用于海洋科学研究领域和军事探测领域。浮力调节装置是水下航行器的核心功能单元之一，其性能的优劣直接影响到水下航行器的整体性能。由于海水密度随着深度的增大而增大，因此水下航行器在进行下潜或上浮时，通常要对自身的浮力进行调节。

目前小型水下航行器通常用回排油的方式来改变自身的体积大小，以达到调节浮力的目的，该种方式调节形式单一；大型水下航行器如潜艇等通常用吸排海水的方式来改变自身重力，以达到上浮下潜的目的，该种方式不适用于小型水下航行器，且存在着可靠性差、效率低、能耗大等缺点；还有部分水下航行器通过抛弃部分重物来降低自身重量，实现上浮动作，该种方式只能实现上浮而不能实现下潜，局限性较强。综上，从现有技术来看，水下浮力调节装置存在着调节形式单一、能耗偏大、局限性较强等缺点，亟需通过新的技术手段或发明装置进行解决。

发明内容

针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供了一种水下航行器用浮力调节装置，以解决当前浮力调节装置形式单一、能耗偏大、局限性强的问题。

本发明提供一种水下航行器用浮力调节装置，包括耐压舱体，耐压舱体的外侧设置有装配部，装配部上装设有气囊和液囊；

耐压舱体内装设有液压控制单元、气压控制单元和油箱；

液压控制单元分别连通液囊和油箱，以使油液在液囊和油箱之间流通；

气压控制单元分别连通气囊和耐压舱体，以使气体在气囊和耐压舱体之间流通；

液囊的外周以及气囊的外周均固定在装配部上，液囊包覆气囊，从而形成位于气囊和装配部之间的气压舱以及位于气囊和液囊之间的液压舱。

在其中一些实施例中，气囊通过液囊外周开设的敞口延伸其内部，敞口环设的密封法兰通过环形的固定件压持固定在装配部上。

在其中一些实施例中，装配部装设有导流罩，导流罩具有能够使液体进出连通口，并套设液囊；

固定件为导流罩设置的固定法兰，固定法兰装设在装配部上，并压持密封法兰。

在其中一些实施例中，导流罩呈圆筒状，连通口为导流罩外端的端口。

在其中一些实施例中，装配部通过装设的压紧环将气囊的外周压持固定在装配部上，气囊的外周具有密封圈，密封圈通过压紧环压持固定在装配部开设的密封槽中。

在其中一些实施例中，装配部的端面上开设有增容槽，气囊通过向外侧凹陷形成容气空间，增容槽与容气空间呈对称设置，用以使气压舱排空时气囊贴覆在增容槽的内壁上。

在其中一些实施例中，液压控制单元包括液压泵、第一单向阀和第一电磁阀；

装配部设置有与液囊相连通的油液通道，油箱分别通过输油管路和回油管路与油液通道相连通；

液压泵和第一单向阀装设在输油管路上，第一电磁阀装设在回油管路上。