CN217348199U - 一种浮力调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种浮力调节装置，涉及浮力调节领域。浮力调节装置包括耐压壳体、内囊体和外囊体，内囊体设于耐压壳体内，外囊体设于耐压壳体外，内、外囊体之间连接有液体管路；耐压壳体的内部形成有压力气腔，耐压壳体的气体接口可拆连接有气泵，以使内囊体所受的气压力大于外囊体在目标深度所受的水压力；液体管路上安装有液压泵，在装置处于水面上时，通过液压泵将外囊体中的液体泵送至内囊体中；液体管路还设有与液压泵并联的液体支路和阀门，以在装置处于水下时，开启阀门通过内囊体与外囊体的压差，使液体经液体支路回流至外囊体。在水下利用内、外囊体的压差，自主地完成液体输送，确保可靠地增大装置净浮力，保证有效回收水下装备。

Description

一种浮力调节装置

技术领域

本实用新型涉及浮力调节技术领域，特别是涉及一种浮力调节装置。

背景技术

在海洋工程中，变潜深浮标和水下滑翔机是常见的水下装备，部分水下装备为可变净浮力设计，以实现控制下潜和上浮的目的。

这类水下装备设计有耐压壳体、可变形囊体和液压泵，可变形囊体位于耐压壳体的外部，耐压壳体与可变形囊体之间导通连接有液压管路，液压泵安装于液压管路中。其工作过程为：液压泵将可变形囊体中的液体泵入耐压壳体中，减小了整个装置的净浮力，从而实现自主下潜的目的；若装置需要上浮时，液压泵将耐压壳体中的液体反向泵入可变形囊体中，从而增加了整个装置的净浮力。

在水面或接近水面的深度时，液压泵可轻松地将液体泵入耐压壳体中，完成下潜所需的净浮力调节任务。但是，当装置下潜至水下工作时，液压泵需克服外界水压才能向外泵排液体，在水下压力情况下液压泵容易出现故障，不能可靠地增大装置自身的净浮力，可能出现无法回收水下装备的情况。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种浮力调节装置，以解决在水下压力情况下液压泵容易出现故障，不能可靠地增大装置自身的净浮力，可能无法回收水下装备的问题。

本实用新型的浮力调节装置的技术方案为：

浮力调节装置包括耐压壳体、内囊体和外囊体，所述内囊体设于所述耐压壳体的内部，所述外囊体设于所述耐压壳体的外部，所述内囊体与所述外囊体之间连接有液体管路；

所述耐压壳体上设有气阀和气体接口，所述耐压壳体的内部形成有压力气腔，所述气阀和气体接口分别与所述压力气腔连通，所述气体接口用于可拆连接气泵，以使所述内囊体所受的气压力大于所述外囊体在目标深度所受的水压力；

所述液体管路上安装有液压泵，以在装置处于水面上时，通过所述液压泵将所述外囊体中的液体泵送至所述内囊体中；

所述液体管路还设有与所述液压泵并联的液体支路，所述液体支路上安装有阀门，以在装置处于水下时，开启所述阀门通过所述内囊体与外囊体的压差，使液体经所述液体支路回流至所述外囊体。

作为进一步的优选方案，所述液体管路上还安装有第一单向阀，所述第一单向阀与所述液体支路并联布置，所述第一单向阀位于所述内囊体与所述液压泵之间，以在液体由所述外囊体向所述内囊体输入时单向导通。

作为进一步的优选方案，所述阀门为电磁阀、电动阀、气动阀或者液动阀。

作为进一步的优选方案，所述液压泵为多柱塞泵或单柱塞泵。

作为进一步的优选方案，所述液压泵、所述阀门分别设置于所述耐压壳体的内部，所述耐压壳体上开设有导通孔，所述液体管路贯穿于所述导通孔设置，且所述液体管路与所述导通孔的孔壁密封连接。

作为进一步的优选方案，所述液体支路上还安装有第二单向阀，所述第二单向阀位于所述阀门与所述外囊体之间，以在液体由所述内囊体向外囊体输出时单向导通。

作为进一步的优选方案，所述内囊体和所述外囊体均为可变形囊体。

作为进一步的优选方案，所述液体管路和所述液体支路均为耐压管路。

有益效果：该力调节装置采用耐压壳体、内囊体、外囊体、液压泵和阀门的设计形式，内囊体设于耐压壳体内部的压力气腔中，耐压壳体上设有气阀和气体接口，气体接口可与充气机连接，以向耐压壳体中充入高压气体，并通过气阀调节压力气腔的气压大小，从而在耐压壳体的内部形成了高压气体空间。在水面上将压力气腔的气压预先增大至设定压力，设定压力大于装置下潜至目标水深对应的水压，使得装置下潜后内囊体所受的气压力大于外囊体在目标深度所受的水压力。

其中，外囊体设于耐压壳体的外部，内囊体与外囊体之间连接有液体管路，液体管路上设有与液压泵并联的液体支路，液体支路上安装有阀门。下潜前，先关闭阀门，利用液压泵将外囊体中的液体泵送至内囊体中，以减小装置的净浮力，完成下潜作业的目标。

若装置在水下需要上浮时，由于内囊体所受的气压力与外囊体所受的水压力存在压差，控制阀门开启使液体支路导通，在内、外压差作用下，内囊体中的液体可自主地回流至外囊体，以增大装置的净浮力，实现上浮控制的目的。

该浮力调节装置相比现有水下装置的浮力调节设计，将液压泵容易出现故障的工作调整至水面以上，在水下利用内、外囊体之间的压差，自主地完成液体输送的过程，确保能可靠地增大装置的净浮力，防止出现无法回收水下装备的情况。

附图说明

图1为本实用新型的浮力调节装置的具体实施例中浮力调节装置的结构示意图。

图中：1、耐压壳体；11、气阀；12、气体接口；2、内囊体；3、外囊体；

4、液体管路；41、液压泵；42、第一单向阀；5、液体支路；51、阀门；52、第二单向阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的浮力调节装置的具体实施例1，如图1所示，浮力调节装置包括耐压壳体1、内囊体2和外囊体3，内囊体2设于耐压壳体1的内部，外囊体3设于耐压壳体1的外部，内囊体2与外囊体3之间连接有液体管路4；耐压壳体上设有气阀11和气体接口12，耐压壳体的内部形成有压力气腔，气阀11和气体接口12分别与压力气腔连通，气体接口12用于可拆连接气泵，以使内囊体2所受的气压力大于外囊体3在目标深度所受的水压力。

并且，液体管路4上安装有液压泵41，以在装置处于水面上时，通过液压泵41将外囊体3中的液体泵送至内囊体2中；液体管路4还设有与液压泵41并联的液体支路5，液体支路5上安装有阀门51，以在装置处于水下时，开启阀门51通过内囊体2与外囊体3的压差，使液体经液体支路5回流至外囊体3。

该力调节装置采用耐压壳体1、内囊体2、外囊体3、液压泵41和阀门51的设计形式，内囊体2设于耐压壳体1内部的压力气腔中，耐压壳体1上设有气阀11和气体接口12，气体接口12可与充气机连接，以向耐压壳体1中充入高压气体，并通过气阀11调节压力气腔的气压大小，从而在耐压壳体1的内部形成了高压气体空间。在水面上将压力气腔的气压预先增大至设定压力，设定压力大于装置下潜至目标水深对应的水压，使得装置下潜后内囊体2所受的气压力大于外囊体3在目标深度所受的水压力。

其中，外囊体3设于耐压壳体1的外部，内囊体2与外囊体3之间连接有液体管路4，液体管路4上设有与液压泵41并联的液体支路5，液体支路5上安装有阀门51。下潜前，先关闭阀门51，利用液压泵41将外囊体3中的液体泵送至内囊体2中，以减小装置的净浮力，完成下潜作业的目标。

若装置在水下需要上浮时，由于内囊体2所受的气压力与外囊体3所受的水压力存在压差，控制阀门51开启使液体支路5导通，在内、外压差作用下，内囊体2中的液体可自主地回流至外囊体3，以增大装置的净浮力，实现上浮控制的目的。

该浮力调节装置相比现有水下装置的浮力调节设计，将液压泵41容易出现故障的工作调整至水面以上，在水下利用内、外囊体之间的压差，自主地完成液体输送的过程，确保能可靠地增大装置的净浮力，防止出现无法回收水下装备的情况。

在本实施例中，该液体管路4上还安装有第一单向阀42，第一单向阀42与液体支路5并联布置，第一单向阀42位于内囊体2与液压泵41之间，以在液体由外囊体3向内囊体2输入时单向导通。在液体管路4介于内囊体2与液压泵41之间设置第一单向阀42，通过第一单向阀42可供液体由外囊体3顺利地输入内囊体2中，避免因内囊体2所受的气压力过大而发生逆流，确保了液压泵41的正常运行。当装置处于水下需要上浮时，液体无法通过液体管路4反向流回外囊体3，确保了阀门51可有效地控制液体输出。

具体的，液体支路5上的阀门51为电磁阀，可电气控制电磁阀51的开启和关闭，液压泵41为多柱塞泵，驱动功率更大，可适应压力环境下的液体输送要求。在其他实施例中，为了满足不同的使用需求，可将液体支路上的阀门设计为电动阀、气动阀或者液动阀。相应的，也可将液体管路上的液压泵设计为单柱塞泵。

其中，液压泵41、阀门51分别设置于耐压壳体1的内部，耐压壳体1上开设有导通孔，液体管路4贯穿于耐压壳体1的导通孔设置，且液体管路4与导通孔的孔壁密封连接。将液压泵41和阀门51均设置在耐压壳体1中，使这类部件位于耐压壳体1的水密空间，能够保证零部件的功能稳定和可靠运行。

另外，在液体支路5上还安装有第二单向阀52，第二单向阀52位于阀门51与外囊体3之间，以在液体由内囊体2向外囊体3输出时单向导通。当装置处于水下需要上浮时，液体无法通过液体管路4流回外囊体3中，而通过阀门51和第二单向阀52使内囊体2中的液体向外囊体3输出，防止外囊体3中的液体逆流至内囊体2，提高了水力浮力调节的可靠性。另外，内囊体2和外囊体3均为可变形囊体，具体为弹性橡胶囊体，而且，液体管路4和液体支路5均为耐压管路。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种浮力调节装置，其特征是，包括耐压壳体、内囊体和外囊体，所述内囊体设于所述耐压壳体的内部，所述外囊体设于所述耐压壳体的外部，所述内囊体与所述外囊体之间连接有液体管路；

所述耐压壳体上设有气阀和气体接口，所述耐压壳体的内部形成有压力气腔，所述气阀和气体接口分别与所述压力气腔连通，所述气体接口用于可拆连接气泵，以使所述内囊体所受的气压力大于所述外囊体在目标深度所受的水压力；

所述液体管路上安装有液压泵，以在装置处于水面上时，通过所述液压泵将所述外囊体中的液体泵送至所述内囊体中；

所述液体管路还设有与所述液压泵并联的液体支路，所述液体支路上安装有阀门，以在装置处于水下时，开启所述阀门通过所述内囊体与外囊体的压差，使液体经所述液体支路回流至所述外囊体。

2.根据权利要求1所述的浮力调节装置，其特征是，所述液体管路上还安装有第一单向阀，所述第一单向阀与所述液体支路并联布置，所述第一单向阀位于所述内囊体与所述液压泵之间，以在液体由所述外囊体向所述内囊体输入时单向导通。

3.根据权利要求2所述的浮力调节装置，其特征是，所述阀门为电磁阀、电动阀、气动阀或者液动阀。

4.根据权利要求2所述的浮力调节装置，其特征是，所述液压泵为多柱塞泵或单柱塞泵。

5.根据权利要求2所述的浮力调节装置，其特征是，所述液压泵、所述阀门分别设置于所述耐压壳体的内部，所述耐压壳体上开设有导通孔，所述液体管路贯穿于所述导通孔设置，且所述液体管路与所述导通孔的孔壁密封连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的浮力调节装置，其特征是，所述液体支路上还安装有第二单向阀，所述第二单向阀位于所述阀门与所述外囊体之间，以在液体由所述内囊体向外囊体输出时单向导通。

7.根据权利要求1所述的浮力调节装置，其特征是，所述内囊体和所述外囊体均为可变形囊体。

8.根据权利要求7所述的浮力调节装置，其特征是，所述液体管路和所述液体支路均为耐压管路。

Images