一种海水压力补偿系统技术方案

本发明专利技术公开了一种海水压力补偿系统，包括滚动膜片式压力补偿器、平衡阀、电磁开关阀和液控单向阀；所述滚动膜片式压力补偿器包括通海腔和压力补偿腔，通海腔和压力补偿腔通过滚动膜片隔离；所述通海腔通过第一管路与海洋环境连通，压力补偿腔通过第二管路与回油路相连，回油路与回油路的执行器相连；所述平衡阀设有平衡腔、平衡阀进口、平衡阀出口和电磁开关阀通流口，所述平衡腔通过第三管路与海洋环境连通，平衡阀进口与回油路连通。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术通过弹性元件感应海水压力，并将其传递至液压系统内部，便能使液压系统的回油压力略高于海水压力，并能随海水深度变化自动变化，实现对回油路的油液静止和流动的两种工作状态进行压力补偿。种工作状态进行压力补偿。种工作状态进行压力补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种海水压力补偿系统


[0001]本专利技术涉及水下液压系统，具体涉及一种海水压力补偿系统。

技术介绍

[0002]潜器是海洋调查工作中必不可少的工具。液压系统因具有承载能力高、功率重量比高等优点，在潜器控制中得到了普遍应用。舷外液压装置工作在海水环境中，工作深度从几十米到几百米不等，液压系统不仅要承受内部高压，还要承受外界海水压力，一旦海水渗入到液压系统内部产生腐蚀，轻则使液压系统不能正常工作，重则导致液压元件损坏。因此，液压系统在水下使用需要防止海水渗漏进液压元件，以保证液压系统有足够的结构强度承受外界海水环境压力。
[0003]海水压力补偿装置一般应用于水下潜器的液压系统中，保护置于潜器耐压壳体外的液压执行元件和蓄电池等设备不受海水浸入与压损。传统液压元件多数是单向密封元件，只能防止液压油向外泄漏，若直接应用于海水压力环境中，因液压系统回油压力通常接近于常压，外部压力就高于系统内部压力，海水就容易侵入系统，影响整个水下外置液压系统的正常工作。将海水压力补偿装置应用于上述场合中，可以使液压系统的回油压力与海水压力相等，或比海水压力稍高一些，且随海水深度变化而变化。这样，就可以缓解上述海水环境压力对液压系统的影响。
[0004]当前潜器舷外液压装置通过采用隔离油缸和背压阀相结合的方式防止海水渗入，该方案虽具备一定密封效果但由于每套升降装置都需单独配备一套隔离油缸，背压阀也只能提供固定的补偿压力，导致系统变得复杂、重量增加且无法很好适应深度变化。当前深潜器水下液压系统采用的海水压力补偿装置，此方案将海水压力引入整个回油路7中，因此油箱、阀组等均需设计成封闭式结构，且管路也需承受更高的压力，导致系统质量体积增大，并存在安全性隐患。
[0005]因此，需重新研制一种可直接用于回油路系统的新型海水压力补偿装置。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种安全可靠的海水压力补偿系统。
[0007]本专利技术采用的技术方案为：一种海水压力补偿系统，包括滚动膜片式压力补偿器、平衡阀、电磁开关阀和液控单向阀；
[0008]所述滚动膜片式压力补偿器包括通海腔和压力补偿腔，通海腔和压力补偿腔通过滚动膜片隔离；所述通海腔通过第一管路与海洋环境连通，压力补偿腔通过第二管路与回油路相连，回油路与回油路的执行器相连；
[0009]所述平衡阀设有平衡腔、平衡阀进口、平衡阀出口和电磁开关阀通流口，所述平衡腔通过第三管路与海洋环境连通，平衡阀进口与回油路连通，平衡阀出口与液控单向阀连通，电磁开关阀通流口与电磁开关阀的入口连通；
[0010]所述液控单向阀设有液控单向阀进口、液控口和液控单向阀出口，液控单向阀进口与平衡阀出口相连，液控口与电磁开关阀出口相连，液控单向阀出口与油箱连通。
[0011]按上述方案，所述滚动膜片式压力补偿器上设置位移传感器。
[0012]按上述方案，在平衡阀进口处设置压力传感器。
[0013]按上述方案，在液控单向阀上设置接近开关。
[0014]按上述方案，所述平衡阀包括阀体、阀座和阀芯；所述阀体的一端开设有平衡阀进口、平衡阀出口和电磁开关阀通流口，阀体的另一端设有平衡腔；所述阀座安装于阀体内，阀座开设有与平衡阀进口和平衡阀出口连通的流体通道；所述阀芯设于阀体内，阀芯外部套设有弹簧，阀芯的一端与阀座适配，阀芯的另一端伸入平衡腔内，与活塞和平衡腔内的密封膜片相连，密封膜片将平衡腔分隔为互不连通的第一腔体和第二腔体，其中阀芯端部和活塞位于第一腔体内，第二腔体通过第三管路与海洋环境连通。
[0015]本专利技术的有益效果为：
[0016]1、本专利技术基于现有水下潜水器的液压系统的回油路的特点，设计了一种控制操作简单结构可靠的海水压力补偿系统，其通过弹性元件感应海水压力，并将其传递至液压系统内部，便能使液压系统的回油压力略高于海水压力，并能随海水深度变化自动变化，实现对回油路的油液静止和流动的两种工作状态进行压力补偿，安全可靠；并利用电磁开关阀与液控单向阀的组合来控制出口油路的通断有效防止内泄露；控制简单纯机械结构，基本无能耗。
[0017]2、本专利技术对滚动膜片式压力补偿器、平衡阀，以及平衡阀上集成的电磁开关阀与液控单向阀进行了集成模块化的设计，无需管路连接，减少了整个补偿器所占体积，简化了结构进而降低了海水压力补偿器的复杂性和成本。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一个具体实施例的结构示意图。
[0019]图中：1
‑
滚动膜片式压力补偿器、2
‑
平衡阀、3
‑
液控单向阀、4
‑
电磁开关阀、5
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位移传感器、6
‑
压力传感器、7
‑
回油路、8
‑
执行器。
具体实施方式
[0020]为了更好地理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步地描述。
[0021]如图1所示的一种海水压力补偿系统，包括滚动膜片式压力补偿器1、平衡阀2、电磁开关阀4和液控单向阀3；
[0022]所述滚动膜片式压力补偿器1包括通海腔和压力补偿腔，通海腔和压力补偿腔通过滚动膜片隔离；所述通海腔通过第一管路与海洋环境连通，压力补偿腔通过第二管路与液压系统的回油路7相连，回油路7与回油路7的执行器8相连；
[0023]所述平衡阀2设有平衡腔、平衡阀进口、平衡阀出口和电磁开关阀通流口，所述平衡腔通过第三管路与海洋环境连通(第三管路也与第一管路连通)，平衡阀进口与回油路7连通，平衡阀出口与液控单向阀3连通，电磁开关阀通流口与电磁开关阀4的入口连通(电磁开关阀4与回油路7连通)；
[0024]所述液控单向阀3设有液控单向阀进口、液控口和液控单向阀出口，液控单向阀进
口与平衡阀出口16相连，液控口与电磁开关阀4出口相连，液控单向阀出口与油箱连通。
[0025]本专利技术集平衡阀2、滚动膜片式压力补偿器1、电磁开关阀4和液控单向阀3为一体，其中由滚动膜片式压力补偿器1在执行器8不工作时进行压力补偿，平衡阀2在执行器8工作时进行压力补偿；电磁开关阀4与液控单向阀3控制整个补偿系统的回油路7的启闭。
[0026]本专利技术中，所述滚动膜片式压力补偿器1为现有成熟结构，主要元件是滚动膜片和补偿弹簧，补偿弹簧与滚动膜片式压力补偿器1的阀芯相连，滚动膜片一侧接回油路7，另一侧通海水；补偿弹簧起压力补偿作用，压差变化引起压力补偿器活塞位移来补偿体积变化。
[0027]本专利技术中，所述平衡阀主要包括阀体、阀座、阀芯和密封膜片；所述阀体的一端开设有平衡阀进口、平衡阀出口1电磁开关阀通流口，阀体的另一端设平衡腔；所述阀座安装于阀体内，阀座开设有与平衡阀进口1平衡阀出口连通的流体通道；所述阀芯设于阀体1内，阀芯外部套设有弹簧，阀芯的一端与阀座的流体通道端口适配；阀芯的另一端伸入平衡腔内，与活塞和平衡腔内的密封膜片相连，密封膜片将平衡腔分隔为互不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海水压力补偿系统，其特征在于，包括滚动膜片式压力补偿器、平衡阀、电磁开关阀和液控单向阀；所述滚动膜片式压力补偿器包括通海腔和压力补偿腔，通海腔和压力补偿腔通过滚动膜片隔离；所述通海腔通过第一管路与海洋环境连通，压力补偿腔通过第二管路与回油路相连，回油路与回油路的执行器相连；所述平衡阀设有平衡腔、平衡阀进口、平衡阀出口和电磁开关阀通流口，所述平衡腔通过第三管路与海洋环境连通，平衡阀进口与回油路连通，平衡阀出口与液控单向阀连通，电磁开关阀通流口与电磁开关阀的入口连通；所述液控单向阀设有液控单向阀进口、液控口和液控单向阀出口，液控单向阀进口与平衡阀出口相连，液控口与电磁开关阀出口相连，液控单向阀出口与油箱连通。2.如权利要求1所述的海水压力补偿系统，其特征在于，所述滚动膜片式...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄文谦，鲁映彤，吴川，渠申，杨珍，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：