小型高压剖面浮标浮力调节机构的制作方法

本实用新型涉及浮力调节机构，主要是一种小型高压剖面浮标浮力调节机构。

背景技术：

剖面浮标是基于阿基米德定律，物体在水中重量不变，通过改变浸没在水中的物体体积，从而改变物体的浮力。目前，最常用的方法为皮囊变化浮力系统，即通过改变皮囊的排水体积改变浮力，从而实现剖面浮标的上浮或下沉。根据公开资料所知，各国所研制的浮标在改变皮囊体积的方式上各有特点，加拿大的PROVOR浮标使用斜盘式三柱塞泵抽送液体改变皮囊排水体积，这种方式使皮囊体积变化范围较大，能够保证有足够的上浮力，但斜盘式三柱塞泵重量较大，浮力调节不够精准，难以实现浮标的动态悬浮；国内有些厂家采用近似加拿大PROVOR浮标的原理，使用多缸柱塞泵或齿轮泵抽送液体，实现浮标沉浮；国外还有厂家采用缸体直径较小的单柱塞缸、气泵和双皮囊改变浮标的浮力，浮标在深水时，使用单柱塞缸抽送液体改变体积较小的第一个皮囊，使浮标具有上浮的动力，当浮标到达水面时，使用气泵对第二个皮囊充气，使浮标稳定漂浮在水面。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种小型高压剖面浮标浮力调节机构，体积小，重量轻，改变的浮力较大，带有电机制动器，能够克服柱塞泵的高压反冲，实现浮力的精准控制。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的。这种小型高压剖面浮标浮力调节机构，该机构主要由柱塞泵、油囊、三通接头、转接头和堵头组成，所述柱塞泵和油囊通过压环安装到剖面浮标端盖上，采用O型圈密封，柱塞泵的动力源由电机、减速器、制动器及拉线位移传感器组成；所述的三通接头分别连接着柱塞泵、油囊及压力传感器，三通接头的一端开有注油口，用于注入液压油和排出液压缸及油囊内部的气体，液压油注入后拧紧堵头；压力传感器用于检测油囊的压力，拉线位移传感器通过检测柱塞头的位置间接测量油囊内部油量。

所述的柱塞泵由电机、减速器、制动器、轴套、滚珠丝杆、丝杠螺母、减速器架、滑块、深沟球轴承、轴承座、锁紧螺母、支撑架、柱塞头、星型密封圈、推力轴承、轴承挡圈、液压缸、柱塞缸盖、O型圈、压力传感器、拉线位移传感器、拉线安装块、上下限位开关和限位开关安装座组成；所述压力传感器通过转接头安装到三通接头，电机经过减速器减速后驱动滚珠丝杆，滚珠丝杠沿着支撑架上的导向槽上下移动，带动柱塞头上下移动，将液压油推进油囊或者将油囊内的液压油抽回液压缸，从而改变油囊体积；柱塞头与液压缸之间采用星型密封圈密封；在柱塞头和滚珠丝杠之间安装有推力轴承，电机停止转动时，制动器抱死电机输出轴，实现自锁。

所述的油囊由可变体积的皮囊和油囊头组成，油囊头上开有密封槽，油囊头安装到剖面浮标端盖上。

本实用新型的有益效果为：

(1)对液压油的控制较为精确。拉线位移传感器能够精确检测柱塞头的位置，间接测量油囊内部的油量。

(2)能够自锁，防止滚珠丝杠反冲。

(3)可靠性高，液压油不泄漏。静密封采用O型圈密封，动密封采用星型密封圈密封。同时液压油内部的空气容易排出，高压不容易产生空穴现象。

附图说明

图1是剖面浮标浮力调节机构示意图1；

图2是剖面浮标浮力调节机构示意图2；

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：

如图1、图2所示，剖面浮标浮力调节机构主要由柱塞泵、油囊、三通接头(11)、转接头(16)和堵头(15)等组成，柱塞泵和油囊通过压环(3)安装到剖面浮标端盖(2)上，采用O型圈(41、42、44、45、46)密封。

柱塞泵主要由电机(32)、减速器(31)、制动器(33)、轴套(18、25、27、40)、滚珠丝杆(22)、丝杠螺母(21)、减速器架(26)、滑块(29、30)、深沟球轴承(24)、轴承座(23)、锁紧螺母(17、28)、支撑架(6、7、8)、柱塞头(14)、星型密封圈(13)、推力轴承(19)、轴承挡圈(20)、液压缸(5)、柱塞缸盖(12)、O型圈(43)、压力传感器(4)、拉线位移传感器(9)、拉线安装块(34、35)、上下限位开关(37、39)和限位开关安装座(36、38)等组成。所述压力传感器(4)通过转接头(16)安装到三通接头(11)，所述柱塞头(14)与液压缸(5)之间的密封采用星型密封圈(13)密封。油囊由可变体积的皮囊(1)和油囊头(10)组成，油囊头(10)上开有密封槽，油囊头(10)安装到剖面浮标端盖(2)上。柱塞泵和油囊之间通过三通接头(11)连接，三通接头(11)的另一端开有注油口，用于注入液压油和排出液压缸(5)及油囊内部的气体，液压油注入后拧紧堵头(15)。压力传感器(4)通过转接头(16)连接到三通接头(11)上，用于检测油囊的压力，拉线位移传感器(9)通过检测柱塞头(14)的位置间接测量油囊内部油量。柱塞泵上装有限位开关(37、39)，用于系统初始化及限位保护。

柱塞泵的体积较大，储存的液体可以改变油囊的体积较大，柱塞泵的动力源由电机、减速器、制动器及拉线位移传感器组成，电机和减速器的扭矩较大，制动器和拉线位移传感器可以精准控制油囊体积变化大小。压力传感器用于检测油囊的压力，拉线位移传感器通过检测柱塞头的位置间接测量油囊内部油量。

电机(32)经过减速器(31)减速后驱动滚珠丝杆(22)，滚珠丝杠(22)沿着支撑架(6)上的导向槽上下移动，带动柱塞头(14)上下移动，将液压油推进油囊或者将油囊内的液压油抽回液压缸(5)，从而改变油囊体积。柱塞头(14)与液压缸(5)之间采用星型密封圈(13)密封。为了防止柱塞头(14)相对液压缸(5)转动，减小星型密封圈(13)的磨损，在柱塞头(14)和滚珠丝杠(22)之间安装有推力轴承(19)。电机(32)停止转动时，制动器(33)抱死电机(32)输出轴，实现自锁。

除上述实施例外，本实用新型还有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形式的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。