[发明专利]深水液压系统压力补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力补偿装置，具体涉及一种深水液压系统压力补偿装置。

背景技术

对于应用于深水环境中的液压系统，必须考虑水压对系统的影响，否则，液压系统便不能正常工作，为此，科技工作者采取了各种方法。最传统的做法是将液压控制元件与执行器置于一个能承受水压的压力容器中，这种方式会带来系统笨重、结构复杂和特殊动密封等一系列问题；据报道，一些水下液压系统采用水下压力平衡器或者压力补偿器来实现水压的补偿；还有一些水下液压系统的研究人员为了消除水压影响而将用于压力补偿的液压补偿单元与液压系统本身混合在一起进行研制；对于一些水下机器人或水下施工设备的压力补偿，目前有一些专用的压力补偿器产品。上述这些压力补偿方式尽管能消除水压对系统的影响但大都会增加系统的体积和重量，有的还会额外消耗系统的能量。

对深水液压系统的压力补偿方法，目前主要有两种方式：一是采用弹性膜片的方式，该方式先将需要采取压力补偿保护的元器件封装在一个腔体里，然后在腔体里灌满油，再在腔体的端部安装弹性膜片来实现内外压平衡。此种方式对弹性膜片的质量要求较高，而且安装较为复杂。二是将需要采取压力补偿保护的元器件封装在一个充满油液的橡胶管里，通过橡胶管的弹性变性来消除外界高压海水的影响。这种方式虽说简单，但由于橡胶管空间有限，应用上会受到一些限制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种深水液压系统压力补偿装置，其结构简单，性能可靠、体积小巧，便于携带、不额外消耗系统本身的能量、制作简单，生产成本低，便于推广使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种深水液压系统压力补偿装置，包括壳体，其特征在于：所述壳体两端分别设置有堵塞一和堵塞二，所述堵塞一上通过管道和转换接头连接有皮囊和三通组件，所述堵塞二上位于壳体内侧安装有支撑板，所述堵塞二上位于壳体外侧安装有水密接插件，所述支撑板上安装有液压元器件，所述皮囊和壳体的内部均灌注有填充液。

所述皮囊为氟橡胶皮囊。

所述壳体为有机玻璃管。

所述填充液为甲基硅油。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)该深水液压系统压力补偿装置通过外接皮囊的方式实现压力补偿，其结构简单，性能非常可靠；

(2)该深水液压系统压力补偿装置体积小巧、便于携带运输；

(3)该深水液压系统压力补偿装置通过外接皮囊的弹性变性来实现压力补偿，不额外消耗系统本身的能量；

(4)该深水液压系统压力补偿装置制作简单，生产成本低，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

附图标记说明：

1-皮囊；2-三通组件；3-堵塞一；

4-壳体；  5-填充液；6-液压元器件；

7-支撑板；8-堵塞二；9-水密接插件。

具体实施方式

如图1所示的一种深水液压系统压力补偿装置，包括壳体4，所述壳体4为有机玻璃管，有机玻璃管在水下特别是深海环境中可以有效地防腐蚀，且有机玻璃管的硬度很高，符合该装置的强度要求。所述壳体4两端分别设置有堵塞一3和堵塞二8，所述堵塞一3上通过管道和转换接头连接有皮囊1和三通组件2，所述皮囊1为氟橡胶皮囊，氟橡胶皮囊在水下特别是深海环境中可以有效地防腐蚀。所述堵塞二8上位于壳体4内侧安装有支撑板7，所述堵塞二8上位于壳体4外侧安装有水密接插件9，所述支撑板7上安装有液压元器件6，所述皮囊1和壳体4内部均灌注有填充液5，所述填充液5为甲基硅油具有很好的防水和压力传递的性能。

本发明深水液压系统压力补偿装置的工作过程是：首先将该深水液压系统压力补偿装置放置在深水中，当该装置的皮囊1受到外界深水的压力时，皮囊1就发生弹性变形而导致皮囊1里的填充液5即甲基硅油在压力的作用下被压缩。在此压缩的过程中，压力被同时传到壳体4即有机玻璃管腔里的填充液5，从而使壳体4腔里的填充液5也被压缩。另一方面，有壳体4在压力的作用下本身也会发生微小的压缩变形，其内腔容积会有微小的减少。从物理结构上看，填充液5的总压缩体积与壳体4的内腔容积的减小体积之差值由皮囊1的变形容积来补偿。在这个体积补偿的过程中，皮囊1里的填充液5和壳体4腔里的填充液5的压力与外界深水压力相等。于是，有壳体4以及壳体4腔体里封装的液压元器件6的内外压也都达到了平衡。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。