本實用新型涉及一種浮力調節(jié)裝置，尤其是利用爆炸式全海深自主采樣器上浮裝置。

背景技術：

目前常用的海洋潛器壓力調節(jié)裝置通常采用增大油囊體積變大浮力，即通過電機減速器——滾珠絲桿——活塞方式壓縮液壓油，再利用液壓油擠壓油囊，從而使油囊排水體積變大，達到控制海洋潛器所受浮力大小。一般情況，該種方式能夠比較準確的調節(jié)海洋潛器浮力大小。然而由于水下環(huán)境的不可預知性，海洋潛器在上浮過程中可能會被障礙物卡住，造成電機空轉耗盡蓄電池電量的極端情況。因此，針對此種極端情況必須設計一種輔助裝置能夠幫助海洋潛器在電池電量耗盡的情況下迅速自主上浮。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有海洋潛器的浮力調節(jié)裝置的不足，提供了一種全海深自主采樣器瞬時膨脹自回收式上浮裝置。

本實用新型解決其技術問題采用的方案是：

本實用新型包括加熱系統(tǒng)、限位系統(tǒng)以及浮力控制系統(tǒng)。

所述加熱系統(tǒng)設置在液壓缸內，包括直線電機、聯(lián)軸器、錐形密封蓋、自由水密封板、固體氧化鈣以及傳熱板；直線電機輸出軸和錐形密封蓋通過聯(lián)軸器連接，初始狀態(tài)時，錐形密封蓋將自由水密封板的通口堵??；自由水密封板上方為自由水；自由水密封板下方設置有傳熱板，傳熱板上放置有固體氧化鈣，硝酸銨放置在活塞以及傳熱板之間的空腔區(qū)域內。

所述的限位系統(tǒng)包括限位塊磁鐵、限位塊和活塞磁鐵；所述的活塞磁鐵由活塞磁鐵墊片卡在活塞周向的溝槽中，液壓缸在靠近油囊一端的沿周向開有用于放置限位塊的通孔，每個限位塊靠近液壓缸中心一端都裝有限位塊磁鐵，所述的通孔最外處設置有堵頭，通孔剛好與下落后的活塞溝槽相對應；液壓缸在通孔的下方沿周向設有圓形凸臺，圓形凸臺能夠使活塞向下運動時對其進行軸向限位，保證限位塊能夠有足夠時間響應動作。

所述的浮力控制系統(tǒng)包括與液壓缸相接的油囊；液壓油在活塞的壓縮下擠壓油囊，從而油囊的排水體積變大，使裝置所受浮力變大，迅速自主上浮。

進一步說，限位塊磁鐵外朝向缸體一側裝有限位塊磁鐵墊片。

本實用新型具有的有益效果是：

本實用新型利用硝酸銨受熱分解，產生大量氣體，該化學反應迅速，能夠在極短時間內完成，推動活塞快速向下運動，將液壓缸內的液壓油快速壓入油囊，使油囊體積迅速膨脹，裝置所受海水浮力迅速增大，從而使該裝置在水下迅速自主上浮。

本實用新型提出的限位系統(tǒng)動作通過活塞磁鐵與限位塊磁鐵之間的磁力驅動，觸發(fā)方式簡單可靠，適用于深海作業(yè)的海洋潛器。

本實用新型的加熱裝置通過直線電機向上提升錐形密封蓋，從而自由水能夠從流入裝有固體氧化鈣的空腔區(qū)域內，固體氧化鈣與水化學反應產生大量熱量，不需要外界能源的輸入，非常適合深海作業(yè)。

附圖說明

圖1是本實用新型的初始狀態(tài)圖；

圖2是本實用新型的工作狀態(tài)圖；

圖3是本實用新型的工作流程圖；

圖4是本實用新型液壓缸的剖視圖；

圖5是本實用新型自由水密封板及錐形密封蓋裝配結構圖；

圖6是本實用新型限位系統(tǒng)的結構圖；

圖中：1-自由水，2-自由水密封板，3-固體氧化鈣，4-傳熱板，5-活塞密封圈，6-活塞，7-堵頭，8-油囊，9-液壓油，10-限位塊密封圈，11-限位塊磁鐵墊片，12-限位塊磁鐵，13-限位塊，14-活塞磁鐵，15-活塞磁鐵墊片，16-硝酸銨，17-傳熱板密封圈，18-液壓缸，19-自由水密封板密封圈，20-聯(lián)軸器，21-直線電機，22-錐形密封蓋，23-氫氧化鈣固體，24-油囊螺紋接口，25-圓形凸臺，26-堵頭螺紋接口，27-傳熱板安裝槽，28-自由水密封板安裝槽。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。

本實用新型包括加熱系統(tǒng)、限位系統(tǒng)、浮力控制系統(tǒng)，其中：

加熱系統(tǒng)包括直線電機、聯(lián)軸器、錐形密封蓋、錐形擋板、固體氧化鈣以及傳熱板。本實用新型的檢測器在監(jiān)測到蓄電池的電量達到設定值時，控制器給直線電機發(fā)出驅動信號，直線電機運轉將錐形密封蓋向上提升，從而自由水能夠通過自由水密封板流入裝有固體氧化鈣的空腔區(qū)域內，固體氧化鈣與水反應后產生大量熱量。再利用傳熱板良好的導熱性能有效的將熱量傳導到盛有硝酸銨的空腔區(qū)域內。

限位系統(tǒng)包括液壓缸、堵頭、限位塊磁鐵墊片、限位塊磁鐵、限位塊、活塞磁鐵、活塞磁鐵墊片?；钊刂簤焊變缺谙蛳逻\動至一定位置時，液壓缸內壁加工有圓形凸臺會對活塞軸向產生限位作用使活塞停在此處。然后活塞磁鐵會吸引限位塊磁鐵至活塞溝槽內，限位塊會將活塞周向限位。

浮力控制系統(tǒng)包括油囊。液壓油在活塞的壓縮下擠壓油囊，從而油囊的排水體積變大，使裝置所受浮力變大，迅速自主上浮。

實施例：如圖1所示，是本裝置的初始狀態(tài)：檢測器、控制器以及直線電機21形成電路回路。直線電機21輸出軸和錐形密封蓋22通過聯(lián)軸器20連接在一起，初始狀態(tài)時錐形密封蓋22將自由水密封板2的通口堵住，自由水密封板2卡在自由水密封板安裝槽28內。自由水密封板2與液壓缸18之間安裝有自由水密封板密封圈19，保證初始狀態(tài)下自由水1不會流入固體氧化鈣3所在的空腔區(qū)域內。硝酸銨16放置在活塞5以及傳熱板4之間的空腔區(qū)域內，傳熱板4卡入傳熱板安裝槽27，同樣活塞5以及傳熱板4與液壓缸17之前都分別安裝有活塞密封圈5和傳熱板密封圈17。液壓缸18在靠近油囊8一端的周向開有6個用于放置限位塊13的通孔，每個限位塊13靠近液壓缸18中心一端都裝有限位塊磁鐵12，并且由于限位塊磁鐵12較脆易碎，因此其外表面裝有限位塊磁鐵墊片11。液壓缸18和堵頭7之間通過螺紋連接，堵頭7作用在于能夠保證限位塊13不會滑出液壓缸18。硝酸銨16在受熱達到分解條件，反應劇烈，迅速推動活塞向下運動?；钊盆F14不可能迅速將限位塊磁鐵12吸引至其所在溝槽內，因此本實用新型在液壓缸18靠近油囊8一端的內孔沿周向加工出圓形凸臺，圓形凸臺能夠使活塞6向下運動時對其進行軸向限位，保證限位塊13能夠有足夠時間響應動作。

如圖2所示，是本裝置的工作狀態(tài)圖：錐形密封蓋22在電機作用下向上運動，自由水1通過自由水密封板2的開口進入到固體氧化鈣3所在的空腔區(qū)域內，并且與固體氧化鈣3發(fā)生化學反應，放出大量熱量，且生成氫氧化鈣固體23。熱量由傳熱板4傳到硝酸銨16，硝酸銨16受熱分解放出氣體，硝酸銨16所在的空腔區(qū)域內氣壓升高，推動活塞6迅速向下運動至液壓缸18內孔圓形凸臺處即被軸向限位。同時，周向6個限位塊13所在的限位塊磁鐵12在活塞磁鐵14的作用下運動至活塞6溝槽處，活塞6在液壓缸18中即被完全限位。油囊8即可持續(xù)保持膨脹狀態(tài)，保證裝置的浮力持續(xù)大于重力。

如圖3所示，是本裝置的工作流程圖：檢測器持續(xù)監(jiān)測蓄電池的剩余電量并作出判斷。如果檢測出剩余電量低于設置值時，控制器給直線電機21驅動信號，直線電機21工作，錐形密封蓋22在直線電機21的作用下動作，自由水2進入固體氧化鈣3所在的空腔區(qū)域內與固體氧化鈣3產生化學反應放熱。達到硝酸銨16分解的溫度后，硝酸銨16分解放出氣體推動活塞6運動?；钊?運動至，限位塊13動作對活塞6進行限位。

如圖4所示是液壓缸剖視圖：液壓缸整體為中空圓筒結構，液壓缸——油囊螺紋接口24、液壓缸——堵頭螺紋接口26分別是液壓缸18與油囊8的連接螺紋孔、液壓缸18與堵頭7的連接螺紋孔，圓形凸臺25作用在于活塞6在向下運動時，對其軸向限位作用。

如圖5所示為自由水密封板及錐形密封蓋裝配結構圖，錐形密封蓋22由4個相同的錐形體固連在十字形支架上，十字形支架焊接空心圓柱筒側面上，裝置在工作時，直線電機21只需將空心圓柱筒向上提，自由水密封板2上4個錐形孔對應的錐形密封蓋22即被同時提起。

如圖6所示為限位系統(tǒng)的結構圖，活塞6以及限位塊13在將活塞磁鐵14、限位塊磁鐵12裝入后，通過活塞磁鐵墊片15、限位塊磁鐵墊片11將其卡住，限位塊13配有限位塊密封圈10。限位塊13的另一端開有螺紋孔，其作用在于裝置回收后，人工能夠通過該螺紋孔將限位塊13拉出，使活塞6復位至初始狀態(tài)。

本實用新型提出的全海深自主采樣器瞬時膨脹自回收式上浮裝置，通過檢測器監(jiān)測蓄電池剩余電量，在監(jiān)測到剩余電量達到設定值時，觸發(fā)加熱系統(tǒng)加熱。并將熱量傳給硝酸銨，使硝酸銨受熱后分解產生氣體推動活塞向下運動壓縮液壓油9，使油囊體積迅速膨脹。裝置所受海水浮力迅速增大，從而使該裝置在水下迅速自主上浮。