一种浮力调节水舱气压平衡装置的制作方法

本发明涉及水下机器人浮力调节，更具体的说，特别涉及一种浮力调节水舱的气压平衡装置。

背景技术：

1、水下机器人在海上执行作业任务时，因海水密度变化、自身负载增减等原因，导致自身浮态发生较大变化，进而影响水下机器人在水中航行姿态。为实现浮态变化时航行稳定，水下机器人多采用海水液压浮力调节，该方式在水下机器人上安装浮力调节水舱，通过海水泵控制浮力调节水舱中水量的增减，使水下机器人的重量发生改变，进而调整浮态。

2、水下机器人浮出水面执行作业时，需要浮力调节水舱排出海水，增大其浮力，由于浮力调节水舱为密封环境，排出海水时会使舱内气压减小，减小海水泵的效率，同时浮力调节水舱在工作前需留一部分空间，舱内空间无法得到有效利用，当水下机器人浮力调节需求较大时，只能通过增大浮力调节水舱尺寸来满足浮力调节需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提出一种浮力调节水舱的气压平衡装置，能够解决水面作业型水下机器人浮力调节的作业需要，并能够提高浮力调节水舱容积的利用率，整体结构简单、功能稳定且易于实现。

2、根据本发明提供的一种浮力调节水舱气压平衡装置，包括主壳体、电机密封壳体、减速电机、电机安装法兰、齿轮、齿轮挡片、齿条阀腔、阀杆、齿轮端盖、阀杆端盖、接插件法兰、水密接插件以及微动开关，其中：

3、减速电机设置在电机密封壳体中，电机密封壳体通过螺钉与主壳体安装，所述电机密封壳体设置有密封沟槽，沟槽内设置有o形圈，当电机密封壳体安装到位后，o形圈挤压主客体实现电机密封壳体与主壳体的密封。通过螺钉将所述的电机安装法兰安装到减速电机上，然后通过螺钉将电机安装法兰安装到主客体。

4、所述齿轮中心开孔截面与减速电机输出轴截面相同，二者采用过盈配合，所述减速电机输出轴中心留有螺纹孔，齿轮垫片通过螺钉固定到电机输出轴，从而限制齿轮的轴向位移。

5、所述的齿轮端盖设置有密封沟槽，沟槽内设置有o形圈，通过螺钉将齿轮端盖安装到主壳体，o形圈挤压主壳体实现齿轮端盖与主壳体的密封。

6、所述齿条阀腔外侧留有齿条，内侧为密封面且留有三道密封沟槽，齿条阀腔外侧齿条与齿轮配合，内侧与阀杆配合，当齿轮转动时，齿条阀腔沿阀杆做水平移动，所述齿条阀腔外侧留有微动开关拨片，微动开关拨片与齿条位于齿条阀腔两侧。

7、所述阀杆一端通过螺母固定在主壳体，且阀杆与主壳体接触面留有密封沟槽，沟槽内设置有o形圈，螺母紧固到位后，o形圈挤压主壳体实现阀杆与主壳体的密封，所述阀杆横向开两圆形小孔，轴向开孔从两端开孔至圆形小孔轴线位置，圆形小孔轴线中间位置为实心结构，通过所述齿条阀腔在阀杆上的移动控制阀杆两侧的空气流通，齿条阀腔与阀杆始终维持密封环境。

8、所述阀杆端盖穿过阀杆固定到主壳体，阀杆与阀杆端盖采用o形圈密封，所示阀杆设置有密封沟槽，沟槽内设置有o形圈，通过螺钉将齿轮端盖安装到主壳体，o形圈挤压主壳体实现齿轮端盖与主壳体的密封端盖。

9、所述微动开关固定到主壳体，齿条阀腔上微动开关拨片触发微动开关后控制电机的启停及转向。

10、所述的水密接插件固定到连接器法兰，连接器法兰设置有密封沟槽，沟槽内设置有o形圈，通过螺钉将连接器法兰安装到主壳体，o形圈挤压主壳体实现连接器法兰与主壳体的密封。

11、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

12、1.本发明结构合理，设计精巧且操作方便。

13、2.本发明密封可靠，在水面作业型水下机器人浮出水面工作时，减速电机旋转，通过齿轮带动齿条阀腔位移，使浮力调节水舱与外界空气连通，齿条阀腔到位后，微动开关触发，减速电机停止工作，当水下机器人下水时，减速电机反转，过齿轮带动齿条阀腔位移，使浮力调节水舱与外界空气隔离。

14、3.本发明能够解决水面作业型水下机器人浮力调节的作业需要，并能够提高浮力调节水舱容积的利用率。

15、4.本发明整体结构简单、功能稳定且易于实现。

技术特征：

1.一种浮力调节水舱气压平衡装置，其特征在于，包括主壳体、电机密封壳体、减速电机、电机安装法兰、齿轮、齿轮挡片、齿条阀腔、阀杆、齿轮端盖、阀杆端盖、接插件法兰、水密接插件以及微动开关；

2.如权利要求1所述的浮力调节水舱气压平衡装置，其特征在于，所述齿轮中心开孔截面与减速电机输出轴截面相同，二者采用过盈配合，所述减速电机输出轴中心留有螺纹孔，齿轮垫片通过螺钉固定到电机输出轴，从而限制齿轮的轴向位移。

3.如权利要求1所述的浮力调节水舱气压平衡装置，其特征在于，所述的齿轮端盖设置有密封沟槽，沟槽内设置有o形圈，通过螺钉将齿轮端盖安装到主壳体，o形圈挤压主壳体实现齿轮端盖与主壳体的密封。

4.如权利要求1所述的浮力调节水舱气压平衡装置，其特征在于，所述齿条阀腔外侧留有齿条，内侧为密封面且留有三道密封沟槽，齿条阀腔外侧齿条与齿轮配合，内侧与阀杆配合，当齿轮转动时，齿条阀腔沿阀杆做水平移动，所述齿条阀腔外侧留有微动开关拨片，微动开关拨片与齿条位于齿条阀腔两侧。

5.如权利要求4所述的浮力调节水舱气压平衡装置，其特征在于，所述阀杆一端通过螺母固定在主壳体，且阀杆与主壳体接触面留有密封沟槽，沟槽内设置有o形圈，螺母紧固到位后，o形圈挤压主壳体实现阀杆与主壳体的密封，所述阀杆横向开两圆形小孔，轴向开孔从两端开孔至圆形小孔轴线位置，圆形小孔轴线中间位置为实心结构，通过所述齿条阀腔在阀杆上的移动控制阀杆两侧的空气流通，齿条阀腔与阀杆始终维持密封环境。

6.如权利要求1或5所述的浮力调节水舱气压平衡装置，其特征在于，所述阀杆端盖穿过阀杆固定到主壳体，阀杆与阀杆端盖采用o形圈密封，所示阀杆设置有密封沟槽，沟槽内设置有o形圈，通过螺钉将齿轮端盖安装到主壳体，o形圈挤压主壳体实现齿轮端盖与主壳体的密封端盖。

7.如权利要求1所述的浮力调节水舱气压平衡装置，其特征在于，所述微动开关固定到主壳体，齿条阀腔上微动开关拨片触发微动开关后控制电机的启停及转向。

8.如权利要求1所述的浮力调节水舱气压平衡装置，其特征在于，所述的水密接插件固定到连接器法兰，连接器法兰设置有密封沟槽，沟槽内设置有o形圈，通过螺钉将连接器法兰安装到主壳体，o形圈挤压主壳体实现连接器法兰与主壳体的密封。

技术总结本发明公开了一种浮力调节水舱气压平衡装置，包括主壳体、电机密封壳体、减速电机、电机安装法兰、齿轮、齿轮挡片、齿条阀腔、阀杆、齿轮端盖、阀杆端盖、接插件法兰、水密接插件以及微动开关，其中，齿轮固定在减速电机输出轴上，减速电机通过齿轮控制齿条阀腔在阀杆上的位移，从而控制阀杆两端空气的连通与关闭，所述阀杆一端与浮力调节水舱外部连通，一侧与浮力调节水舱内部连通；本发明能够平衡浮力调节水舱舱内压力，提高浮力调节水舱注排水的效率，整体结构简单，功能可靠且易于实现。技术研发人员：汪向前,牛群峰,朱泽珲,李速,汪林受保护的技术使用者：宜昌测试技术研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/8