[发明专利]一种可用于水下环境的压力补偿装置

说明书

本发明涉及水下机器人工程设备，具体地说是一种可用于水下环境的压力补偿装置，皮囊的开口端安装于套筒与端盖之间，皮囊的底部通过皮囊压盖安装在活塞上，直线位移传感器的一端安装在端盖上，另一端依次穿过皮囊压盖、活塞，传感器套筒由直线位移传感器的另一端套在直线位移传感器上，并与活塞相连、随活塞相对直线位移传感器往复滑动；弹簧套在传感器套筒上，一端与活塞相连，另一端连接于套筒的底部，在套筒上开有进水孔，端盖上安装有向压力补偿装置内注入补偿油的管接头，活塞在外界海水压力发生变化时带动皮囊沿活塞的轴向往复滑动实现压力补偿。本发明具有结构紧凑、可靠性高、精度高、可全海深工作等优点。

技术领域

本发明涉及水下机器人工程设备，具体地说是一种可用于水下环境的压力补偿装置。

背景技术

目前在水下机器人领域，补偿系统已成为水下机器人必不可少的单元之一，其中压力补偿装置是补偿系统实现充油结构内部压力与外界海水压力平衡的核心元件，现有的压力补偿装置有皮囊式、金属薄膜式和波纹管式等类型，在水下机器人领域具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于水下环境的压力补偿装置。该压力补偿装置采用弹簧活塞式结构引导皮囊运动，可实现补偿油体积的精确、实时监测，这种形式的压力补偿装置结构更紧凑、精确性更高。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括密封连接的套筒、端盖及分别容置于该套筒与端盖围成空间内的皮囊、皮囊压盖、活塞、直线位移传感器、传感器套筒、弹簧，其中皮囊的开口端安装于所述套筒与端盖之间，该皮囊的底部通过所述皮囊压盖安装在所述活塞上，所述直线位移传感器的一端安装在端盖上，另一端依次穿过所述皮囊压盖、活塞，所述传感器套筒由直线位移传感器的另一端套在该直线位移传感器上，并与所述活塞相连、随该活塞相对直线位移传感器往复滑动；所述弹簧套在传感器套筒上，一端与所述活塞相连，另一端连接于所述套筒的底部，在该套筒上开有进水孔，所述端盖上安装有向所述压力补偿装置内注入补偿油的管接头，所述活塞在外界海水压力发生变化时带动皮囊沿活塞的轴向往复滑动实现压力补偿；

其中：所述套筒底部的中间部分沿轴向向内延伸、形成中空的延伸部，所述直线位移传感器的另一端及传感器套筒的另一端均插入该延伸部内，所述弹簧套在传感器套筒及延伸部上；所述活塞的轴向截面呈“凹”形，该活塞与皮囊压盖、传感器套筒共同组成运动部件，并与所述套筒形成的运动空间实现弹簧的导向；

所述活塞与皮囊之间以及活塞与传感器套筒之间分别安装有隔绝补偿油和海水的密封圈；

所述直线位移传感器的一端通过传感器压盖固定在端盖的内部，该直线位移传感器的滑环与所述传感器套筒的内壁相连，随该传感器套筒滑动；

所述端盖上分别安装有水密接插件及排气阀。

本发明的优点与积极效果为：

1.结构紧凑、可靠性高：本发明将直线位移传感器内置于补偿装置内部，避免占用额外安装空间，且直线位移传感器置于补偿油中，避免了外界环境引起传感器故障，在深海环境中具有更高的可靠性。

2.精度高：本发明中的弹簧、活塞引导皮囊运动，将补偿油体积变化转换为活塞位移变化，可实现实时连续检测且监测精度高。

3.可全海深工作：本发明将直线位移传感器内置，无需为直线位移传感器单独设计隔离舱，所以本发明可全海深工作。

附图说明

图1为本发明的内部结构剖视图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明注入补偿油后的内部结构剖视图；

图4为图3中的A—A剖视图；