一种简易浮力调节装置的制作方法

1.本发明涉及水下设备技术领域，具体为一种简易浮力调节装置。


背景技术：

2.随着水下机器人及其它潜水设备技术的不断发展，人们所要求的浮力调节装置的快速、有效性也在不断提高，浮力调节装置作为水下设备的其中一个很关键的部分，其不但要求浮力调节要十分有效、可靠，并且结构要尽量简单，占用空间小，目前，水下浮力调节设备中的可调压载式浮力调节设备，不能重复对浮力进行调节，在水下当压载物被抛弃后，就无法重新获得压载。
3.现有技术中公开的一种浮力调节装置，公开号（cn110316343a），该发明浮力调节装置结构简单，提高了能量利用效率，利用超声波测距系统通过测得的推杆的位移，能够准确计算出装置受到的浮力，提高浮力调整精度，同时，用油液作为工作介质，第一皮囊和第二皮囊将水与运动部件隔开，避免运动部件被腐蚀，延长装置使用寿命，设置一级浮力调节系统和二级浮力调节系统，增大浮力调节范围，但其不具有能够提高工作介质的收放效率的装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种简易浮力调节装置，以解决现有装置不能够提高浮力调节装置中的工作介质收放效率的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种简易浮力调节装置，包括，主舱体，主舱体具有圆筒状结构，主舱体外侧壁周向开设有连接滑槽，主舱体的一端部设有上端盖，上端盖的一侧设有承载板，承载板通过固定杆与上端盖的内侧固定连接，承载板的一侧设有电机，电机的输出轴上设有螺旋杆，螺旋杆的另一端部设有活塞, 主舱体的另一端部通过连接柱连接有副舱体，副舱体具有圆筒状结构，副舱体的一端部设有下端盖，副舱体的内部设有油囊，副舱体的侧壁上设有第一弹簧件，第一弹簧件上固定连接有弧形板，弧形板具有弧形弯板结构，弧形板的内侧面开设有槽孔；该一种简易浮力调节装置，能够通过主舱体内活塞的往复直线运动，来使液压油进入或抽离出副舱体的油囊，从而来使油囊的体积产生变化，进而改变装置整体的排水量，最终使装置整体的浮力在一定范围内产生变化，具体地，主舱体内部设有的电机带动螺旋杆转动，活塞螺接于螺旋杆上，其能够在螺旋杆上移动，使螺旋杆的旋转运动变为活塞的直线运动，活塞压缩液压油到油囊里，便可以改变油囊的体积，电机可以通过水下专用插头接收控制命令，通过正传或者反转，调节活塞运动方向，油囊的体积也随之改变；在副舱体内侧壁通过第一弹簧件连接的弧形板，能够在油囊膨胀到一定程度时，与油囊外壁贴合，而后随着油囊的继续膨胀，使弹性件具有弹性势能，活塞继续向主舱体的底部运动，在此过程中，油囊的体积增大，装置整体所受浮力增大，装置上浮；反之，当活塞向反方向运动时，会抽取油囊内的液压油，导致油囊体积缩小，装置整体所受浮力减小，装
置下沉；弧形板内弧面开设的槽孔，可以对外油囊表面进行吸附，可以避免油囊在扩大的过程中，由于弧形板与油囊之间接触不牢固，造成第一弹簧件错位，使弧形板和第一弹簧件失效，并且会有刺破油囊的风险。
6.上端盖的中部开孔设有水下专用插头，水下专用插头具有圆柱状结构，水下专用插头的下方与上端盖螺接；水下专用插头则可以保证装置在水下得到供电和信号控制。
7.主舱体的一端部通过油囊接头与副舱体的一端部连通，油囊接头的另一端连接有油囊，油囊具有外油囊和内油囊，内油囊具有延伸腔体；外油囊能够对内油囊进行防护，避免装置受外力撞击时对内油囊造成破坏，内油囊上设有的延伸腔体距离外油囊的内壁较近，在对油囊进行充油时，延伸腔体可以快速地撑起外部油囊，也使内油囊和外油囊之间形成间隔空间，降低内部油囊被刺破的风险。
8.上端盖和下端盖和活塞的侧壁上设有o型圈；上端盖和下端盖设有的o型圈可以对装置内部实现密封，避免装置内部进水，造成设备短路，或者大量水气涌入装置内部，长此以往会对装置内部的金属部件造成腐蚀，降低装置内部件的使用寿命；活塞上设有的o型圈能够在活塞推动液压油的时候，有效地保证液压油整体产生位移，既能避免液压油残留在主舱体内壁上，导致液压油泄漏，对装置内部造成污染，又能够防止由于液压油体积的减少，对副舱体内部的油囊充油量造成影响。
9.下端盖内侧设有第一气垫，第一气垫具有圆饼状结构，第一气垫上设有第二气垫，第二气垫具有圆环结构，第一气垫的直径大于第二气垫的外环直径；弧形板、第一气垫和第二气垫在能够实现对油囊收缩范围起到控制的同时，也能够对副舱体内部形成防护，避免油囊在充油状态下，副舱体受外界冲击导致局部凹陷而导致油囊破裂，第一气垫和第二气垫也能够在充油状态下的油囊回缩时提供反作用力，促进油囊快速恢复收缩状态。
10.主舱体的外侧壁上设有防护组件，防护组件具有防护板，防护板围绕主舱体的外侧壁周向设有4个，防护板的内侧设有连接滑块，连接滑块与连接滑槽相配合，防护板的外侧设有防撞基体，防护板之间通过第二弹簧件固定连接；防护组件具有的各部件应采用中空结构或者采用轻质材料制备，以避免其增加装置自身的负载，其中，防护板的弧形结构贴合主舱体设置，并且通过连接滑块与主舱体外侧壁的连接滑槽相滑动连接，滑动连接的防护组件也能够在水中应对不同方向的水流对舱体的冲击，具体地，在水流冲击防撞基体时，水流会推动防撞基体，进而消耗水流能量，降低水流对主舱体的冲击力，避免了主舱体的晃动，有助于该装置能够平稳地上浮和下潜，防撞基体也能够对主舱体的外壁起到防护作用。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1. 该一种简易浮力调节装置，能够通过主舱体内活塞的往复直线运动，来使液压油进入或抽离出副舱体的油囊，从而来使油囊的体积产生变化，进而改变装置整体的排水量，最终使装置整体的浮力在一定范围内产生变化；2. 该一种简易浮力调节装置，能够通过弧形板内弧面开设的槽孔，对外油囊表面进行吸附，可以避免油囊在扩大的过程中，由于弧形板与油囊之间接触不牢固，造成第一弹簧件错位，使弧形板和第一弹簧件失效，并且会有刺破油囊的风险；3. 该一种简易浮力调节装置，能够通过外油囊对内油囊进行防护，避免装置受外
力撞击时对内油囊造成破坏，内油囊上设有的延伸腔体距离外油囊的内壁较近，在对油囊进行充油时，延伸腔体可以快速地撑起外部油囊，也使内油囊和外油囊之间形成间隔空间，降低内部油囊被刺破的风险；4. 该一种简易浮力调节装置，能够通过防护组件相对于主舱体的转动，消耗水流能量，降低水流对主舱体的冲击力，避免了主舱体的晃动，有助于该装置能够平稳地上浮和下潜，防撞基体也能够对主舱体的外壁起到防护作用。
附图说明
12.图1为本发明提供的一种简易浮力调节装置的外部结构示意图；图2为图1所示的一种简易浮力调节装置的内部结构示意图；图3为图1的局部剖视图；图4为图3所示油囊的剖视图；图5为图3所示弧形板的结构示意图；图6为防护组件的结构示意图。
13.图中：1、主舱体；11、上端盖；12、水下专用插头；13、固定杆；14、承载板；15、电机；16、螺旋杆；17、活塞；18、o型圈；19、连接柱；110、连接滑槽；111、下端盖；2、副舱体；21、油囊接头；22、油囊；23、弧形板；24、第一弹簧件；25、第一气垫；26、第二气垫；27、外油囊；28、内油囊；29、延伸腔体；210、槽孔；3、防护组件；31、防护板；32、连接滑块；33、防撞基体；34、第二弹簧件。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.请参阅图1-3和图5，本发明提供的一种实施例：一种简易浮力调节装置，包括，主舱体1，主舱体1具有圆筒状结构，主舱体1外侧壁周向开设有连接滑槽110，主舱体1的一端部设有上端盖11，上端盖11的一侧设有承载板14，承载板14通过固定杆13与上端盖11的内侧固定连接，承载板14的一侧设有电机15，电机15的输出轴上设有螺旋杆16，螺旋杆16的另一端部设有活塞17, 主舱体1的另一端部通过连接柱19连接有副舱体2，副舱体2具有圆筒状结构，副舱体2的一端部设有下端盖111，副舱体2的内部设有油囊22，副舱体2的侧壁上设有第一弹簧件24，第一弹簧件24上固定连接有弧形板23，弧形板23具有弧形弯板结构，弧形板23的内侧面开设有槽孔210；该一种简易浮力调节装置，能够通过主舱体1内活塞17的往复直线运动，来使液压油进入或抽离出副舱体2的油囊22，从而来使油囊22的体积产生变化，进而改变装置整体的排水量，最终使装置整体的浮力在一定范围内产生变化，具体地，主舱体1内部设有的电机15带动螺旋杆16转动，活塞17螺接于螺旋杆16上，其能够在螺旋杆16上移动，使螺旋杆16的旋转运动变为活塞17的直线运动，活塞17压缩液压油到油囊22里，便可以改变油囊22的体积，电机15可以通过水下专用插头12接收控制命令，通过正传或者反转，调节活塞17运动方
向，油囊22的体积也随之改变；在副舱体2内侧壁通过第一弹簧件24连接的弧形板23，能够在油囊22膨胀到一定程度时，与油囊22外壁贴合，而后随着油囊22的继续膨胀，使第一弹簧件24具有弹性势能，活塞17继续向主舱体1的底部运动，在此过程中，油囊22的体积增大，装置整体所受浮力增大，装置上浮；反之，当活塞17向反方向运动时，会抽取油囊22内的液压油，导致油囊22体积缩小，装置整体所受浮力减小，使装置下沉；弧形板23内弧面开设的槽孔210，可以对外油囊27表面进行吸附，可以避免油囊22在扩大的过程中，由于弧形板23与油囊22之间接触不牢固，造成第一弹簧件24错位，使弧形板23和第一弹簧件24失效，并且会有刺破油囊22的风险。
16.请参阅图1-2，上端盖11的中部开孔设有水下专用插头12，水下专用插头12具有圆柱状结构，水下专用插头12的下方与上端盖11螺接；水下专用插头12则可以保证装置在水下得到供电和信号控制。
17.请参阅图2-4，主舱体1的一端部通过油囊接头21与副舱体2的一端部连通，油囊接头21的另一端连接有油囊22，油囊22具有外油囊27和内油囊28，内油囊28具有延伸腔体29；外油囊27能够对内油囊28进行防护，避免装置受外力撞击时对内油囊28造成破坏，内油囊28上设有的延伸腔体29距离外油囊27的内壁较近，在对油囊22进行充油时，延伸腔体29可以快速地撑起外部油囊，也使内油囊28和外油囊27之间形成间隔空间，降低内部油囊22被刺破的风险。
18.请参阅图3，上端盖11和下端盖111和活塞17的侧壁上设有o型圈18；上端盖11和下端盖111设有的o型圈18可以对装置内部实现密封，避免装置内部进水，造成设备短路，或者大量水气涌入装置内部，长此以往会对装置内部的金属部件造成腐蚀，降低装置内部件的使用寿命；活塞17上设有的o型圈18能够在活塞17推动液压油的时候，有效地保证液压油整体产生位移，既能避免液压油残留在主舱体1内壁上，导致液压油泄漏，对装置内部造成污染，又能够防止由于液压油体积的减少，对副舱体2内部的油囊22充油量造成影响。
19.请参阅图2、图3、图5，下端盖111内侧设有第一气垫25，第一气垫25具有圆饼状结构，第一气垫25上设有第二气垫26，第二气垫26具有圆环结构，第一气垫25的直径大于第二气垫26的外环直径；弧形板23、第一气垫25和第二气垫26在能够实现对油囊22收缩范围起到控制的同时，也能够对副舱体2内部形成防护，避免油囊22在充油状态下，副舱体2受外界冲击导致局部凹陷而导致油囊22破裂，第一气垫25和第二气垫26也能够在充油状态下的油囊22回缩时提供反作用力，促进油囊22快速恢复收缩状态。
20.请参阅图1、图6，主舱体1的外侧壁上设有防护组件3，防护组件3具有防护板31，防护板31围绕主舱体1的外侧壁周向设有4个，防护板31的内侧设有连接滑块32，连接滑块32与连接滑槽110相配合，防护板31的外侧设有防撞基体33，防护板31之间通过第二弹簧件34固定连接；防护组件3具有的各部件应采用中空结构或者采用轻质材料制备，以避免其增加装置自身的负载，其中，防护板31的弧形结构贴合主舱体1设置，并且通过连接滑块32与主舱体1外侧壁的连接滑槽110相滑动连接，滑动连接的防护组件3也能够在水中应对不同方
向的水流对舱体的冲击，具体地，在水流冲击防撞基体33时，水流会推动防撞基体33，进而消耗水流能量，降低水流对主舱体1的冲击力，避免了主舱体1的晃动，有助于该装置能够平稳地上浮和下潜，防撞基体33也能够对主舱体1的外壁起到防护作用。
21.工作原理：将此浮力调节装置置于水中或者与其它设备进行绑定，随后通过水下专用插头12对舱体1内部进行供电和远程控制，通过使用主舱体1内部设有的电机15带动螺旋杆16转动，使螺旋杆16的旋转运动变为活塞17的直线运动，活塞17压缩液压油到油囊22里，便可以改变油囊22的体积；当活塞17向靠近油囊接头21的方向运动时，首先会挤压液压油通过油囊接头21流入到油囊22，随后使油囊22膨胀，油囊22膨胀过程中与弧形板23相贴合，油囊22体积膨胀到最大时，第一弹簧件24获得最大的弹性势能，在此过程中，随着油囊22体积的不断增大，其所受浮力也增加，实现了装置的上浮；当活塞17向远离油囊接头21的方向运动时，首先会从油囊22中抽取液压油通过油囊接头21流回到主舱体1，随后油囊22体积缩小，第一弹簧件24的弹性势能被释放，协助油囊22进行快速地收缩，在此过程中，随着油囊22体积的不断减小，其所受浮力也减小，实现了装置的下沉。
22.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。