一种波浪驱动推进系统及其工作方法与流程

本发明涉及水下机器人，尤其涉及一种波浪驱动推进系统及其工作方法。

背景技术：

1、波浪现象是一种常见的水体运动现象，海洋更是占据地球面积的三分之二，故海浪资源非常丰富。同时传统水下机器人的推进装置一般为纯机械驱动螺旋桨或电磁驱动螺旋桨，具有工艺复杂，造价昂贵，常需要搭载动力源，故占用空间较大，且由于驱动方式单一，故存在故障后难以行进的问题。

2、针对上述问题，现有技术进一步研发了如下海浪驱动的推进装置：

3、cn202010871406.2公开了一种水上波浪能推进系统，其包括：水囊，所述水囊为具有变形能力的薄壳结构，顶部设有辅助挤压所述水囊的压板，前端设有进口阀，后端设有出口阀；水下辅助推进机构，所述水下辅助推进机构设置于所述水囊的垂直下方；连接杆，所述连接杆的一端与所述水囊的所述压板连接，另一端与所述水下辅助推进机构连接。本发明提供的新型的水上波浪能推进系统在波浪中不断地做吸水、喷水动作，使得水上波浪能推进系统可以利用海上丰富的波浪能持续推进。

4、可知其存在仅能运行于水面上，不适用于水下潜行。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种波浪驱动推进系统及其工作方法，通过借助波浪驱动活塞组件，利用波浪压缩液压油，进而经液压马达驱动螺旋桨转动，实现水下推进。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种波浪驱动推进系统，包括沿油路循环连通的波浪驱动活塞组件、第一单向阀、液压蓄能器、电磁开关阀、液压马达和第二单向阀，液压马达的输出轴与螺旋桨连接；

3、第一单向阀朝向液压蓄能器的方向单向导通，第二单向阀朝向波浪驱动活塞组件的方向单向导通。

4、优选的，波浪驱动活塞组件包括壳体和滑动设置于壳体内部的活塞，活塞将壳体内部分割为驱动腔和储油腔，储油腔的出油口与第一单向阀连通，储油腔的进油口与第二单向阀连通，且储油腔内存储有液压油；

5、驱动腔背离储油腔的一侧开设有通孔，通孔上设置有弹性件，弹性件的内侧经驱动杆与活塞连接。

6、优选的，弹性件包括由外向内依次设置的防护外膜和膜片弹簧，防护外膜的边缘与通孔内壁密封粘接；

7、膜片弹簧的边缘与通孔内壁铰接，且膜片弹簧内侧的中心位置转动连接有驱动杆的一端，驱动杆的另一端与活塞固定连接。

8、优选的，壳体为凸台结构，壳体包括同轴设置的第一圆柱体和第二圆柱体，第一圆柱体的内径小于第二圆柱体的内径，第一圆柱体内侧开设有储油腔，第一圆柱体的内侧轴向滑动设置有活塞；

9、第二圆柱体的内侧开设有驱动腔。

10、优选的，防护外膜的材质为橡胶。

11、优选的，液压蓄能器和电磁开关阀之间的油路上还设置有节流阀。

12、优选的，液压马达和第二单向阀之间的油路上还设置有缓冲油腔。

13、一种波浪驱动推进系统的工作方法，包括以下步骤：

14、s1、波浪向内推动防护外膜和膜片弹簧，进而经驱动杆带动活塞向内移动，将液压油由储油腔的出油口压出；

15、s2、流出储油腔的液压油沿油路流动，通过第一单向阀后流入液压蓄能器内蓄能；

16、s3、打开电磁开关阀，液压蓄能器内的液压油依次经过节流阀、电磁开关阀后驱动液压马达转动，液压马达带动螺旋桨转动，实现推进；

17、s4、流出液压马达的液压油经过缓冲油腔、第二单向阀和进油口后重新流入储油腔内，推动活塞向外移动，带动防护外膜和膜片弹簧向外鼓出，实现循环。

18、本发明具有以下有益效果：

19、1、通过借助波浪驱动活塞组件，利用波浪压缩液压油，通过活塞运动将液压油泵入蓄能器来储存波浪的动能，保障动力输入的稳定，再经液压马达驱动螺旋桨转动，实现水下推进，利用波浪能驱动，具有节能环保的优点；

20、2、结构简单，部件成本低廉、安装方便，增加了水下机器人的驱动方式，使得驱动更为稳定。

21、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种波浪驱动推进系统，其特征在于：包括沿油路循环连通的波浪驱动活塞组件、第一单向阀、液压蓄能器、电磁开关阀、液压马达和第二单向阀，液压马达的输出轴与螺旋桨连接；

2.根据权利要求1所述的一种波浪驱动推进系统，其特征在于：波浪驱动活塞组件包括壳体和滑动设置于壳体内部的活塞，活塞将壳体内部分割为驱动腔和储油腔，储油腔的出油口与第一单向阀连通，储油腔的进油口与第二单向阀连通，且储油腔内存储有液压油；

3.根据权利要求2所述的一种波浪驱动推进系统，其特征在于：弹性件包括由外向内依次设置的防护外膜和膜片弹簧，防护外膜的边缘与通孔内壁密封粘接；

4.根据权利要求2所述的一种波浪驱动推进系统，其特征在于：壳体为凸台结构，壳体包括同轴设置的第一圆柱体和第二圆柱体，第一圆柱体的内径小于第二圆柱体的内径，第一圆柱体内侧开设有储油腔，第一圆柱体的内侧轴向滑动设置有活塞；

5.根据权利要求3所述的一种波浪驱动推进系统，其特征在于：防护外膜的材质为橡胶。

6.根据权利要求1所述的一种波浪驱动推进系统，其特征在于：液压蓄能器和电磁开关阀之间的油路上还设置有节流阀。

7.根据权利要求1所述的一种波浪驱动推进系统，其特征在于：液压马达和第二单向阀之间的油路上还设置有缓冲油腔。

8.如上述权利要求1-7任一项所述的一种波浪驱动推进系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种波浪驱动推进系统及其工作方法，属于水下机器人领域，包括沿油路循环连通的波浪驱动活塞组件、第一单向阀、液压蓄能器、电磁开关阀、液压马达和第二单向阀，液压马达的输出轴与螺旋桨连接；第一单向阀朝向液压蓄能器的方向单向导通，第二单向阀朝向波浪驱动活塞组件的方向单向导通。本发明采用上述波浪驱动推进系统及其工作方法，通过借助波浪驱动活塞组件，利用波浪压缩液压油，进而经液压马达驱动螺旋桨转动，实现水下推进。

技术研发人员：赵晓宇,白涛,王东,赵基伟,张桐瑞,武建国
受保护的技术使用者：天津瀚海蓝帆海洋科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11