[发明专利]一种水下航行器浮力调节装置的液压控制系统

说明书

本发明一种水下航行器浮力调节装置的液压控制系统，属于水下航行器领域；包括液压控制模块和活塞式液压缸；活塞式液压缸包括内油箱和外油箱；液压控制模块包括设置于油路块舱段耐压壳体内的液压阀块、液压阀、柱塞泵、电机、小油箱和插装滤器，液压阀、柱塞泵、小油箱和插装滤器均安装于液压阀块上；液压阀块体内各油道孔实现各部件的连通，构成油道回路；液压阀块上开有三个油口，其中两个油口分别通过两根油管与内油箱、外油箱连接，另一个油口与小油箱相连；通过电控系统控制各液压阀的开闭，进而控制液压油从内油箱流向外油箱或从外油箱1流向内油箱，通过改变内、外油箱的体积，改变航行器排水体积，从而使水下航行器所受的浮力随之改变。

技术领域

本发明属于水下航行器领域，具体涉及一种水下航行器浮力调节装置的液压控制系统。

背景技术

水下航行器是一种探测水下世界的利器，它可以通过调节自身浮力来完成下潜和上浮，再加上其他的动力装置，可以实现在水下高机动性的航行与探测，在海洋环境监测和海底资源勘探方面有着广泛的应用场景。

随着海洋探索的深入，对水下航行器的要求越来越高，要求更高的续航能力和更深的下潜深度。浮力调节系统是航行器实现上浮和下潜的主要动力部件，能耗比例较高，合理降低浮力调节系统的能耗可以提高其续航能力。

目前，已有多种依靠液压的方式实现改变航行器自身重浮力的系统，但想要实现大深度的下潜并且还能精确控制下潜速度，对浮力调节系统来说，仍具有一定难度。专利：一种水下滑翔机浮力调节装[P].CN110667810A,2020-01-10.中所述的浮力调节装置采用一个二位三通阀来锁闭液压缸的液压系统，因此无法将油完全锁住，因此在水深较深的水域会出现液压油内泄现象，导致系统出现频繁启停的现象，另外，上述专利中的装置在深水环境下会出现泵吸口处压力过大的情况，导致系统吸排油困难，汽蚀严重，泵磨损严重，系统无法正常工作。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种水下航行器浮力调节装置的液压控制系统，可以使水下航行器实现大深度下潜，解决在大深度时，浮力调节装置出现吸排油困难，汽蚀严重的问题，提高整个装置的可靠性与使用寿命。

本发明的技术方案是：一种水下航行器浮力调节装置的液压控制系统，包括液压控制模块和活塞式液压缸；其特征在于：所述的活塞式液压缸包括液压缸体与分体式活塞，液压缸由隔板隔开、与分体式活塞共同构成内油箱2和外油箱1两个体积变化的油箱，外油箱1与海水接触；

所述液压控制模块包括设置于油路块舱段耐压壳体12内的液压阀块13、液压阀、柱塞泵8、电机11、小油箱10和插装滤器9，所述油路块舱段耐压壳体12与内油箱2连接，液压阀、柱塞泵8、小油箱10和插装滤器9均安装于液压阀块13上；所述液压阀包括三位四通阀5，溢流阀7，液控单向阀3、4和单向阀6；所述液压阀块体13内开有多个相互连通的油道孔，实现各部件的连通，构成油道回路；液压阀块13上开有三个油口，其中两个油口分别通过两根油管与内油箱2、外油箱1连接，另一个油口与小油箱10相连；所述电机11安装于柱塞泵8上；

通过电控系统控制各液压阀的开闭，进而控制液压油从内油箱2流向外油箱1或从外油箱1流向内油箱2，通过改变内、外油箱的体积，改变航行器排水体积，从而使水下航行器所受的浮力随之改变。

本发明的进一步技术方案是：所述液压阀块12与外油箱1连通的油口、与液控单向阀3出油口相连，液控单向阀3的进油口与三位四通阀5的A口相连，控制油口与三位四通阀5的B口相连；三位四通阀5的B口还与液控单向阀4进油口相连，液控单向阀4的出油口与液压阀块12和内油箱2相连通的油口相连，液控单向阀4的控制油口与三位四通阀5的A口相连；三位四通阀5的P口与单向阀6的出油口相连，单向阀6的进油口与柱塞泵8的排油口相连，柱塞泵8的进油口经插装滤器9与小油箱10相连，同时单向阀6的出油口与溢流阀7的进油口相连，溢流阀7的出油口与小油箱10相连；三位四通阀5的T口直接与小油箱10相连。