一种水下液压系统压差补偿器

技术领域

本发明涉及补偿器技术领域，具体领域为一种水下液压系统压差补偿器。

背景技术

水下液压系统的压差补偿一直是水下液压的难点，市场上能够见到的压差补偿器有伸缩皮囊式、纹管式和金属薄模式，它们的同特点都是一个薄壁容器，允许有一定的弹性变形，以此来均衡压差变化。缺点在于技术通用性不强，难以形成系列化产品，使用寿命短，可靠性差，且大多属于异形产品，布置及安装困难，并且现有的水下液压设备一般会根据水下地形有一定的作业水深变化，需要根据变化范围设定不同的预压，以达到内部压力稍大于外部压力的的目的，传统压差补偿器大多只能设定固定压力，无法根据变化范围设定不同的预压。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水下液压系统压差补偿器，以解决上述背景技术中提出传统压差补偿器大多只能设定固定压力，无法根据变化范围设定不同的预压，的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水下液压系统压差补偿器，设置在清淤机器人的安装舱内，所述压差补偿器包括液压油侧密封盖、液压油侧伸缩皮囊密封法兰、通水侧伸缩皮囊密封法兰和底座，所述液压油侧伸缩皮囊密封法兰与液压油侧密封盖的侧壁设有液压油侧PC套筒，所述液压油侧伸缩皮囊密封法兰与通水侧伸缩皮囊密封法兰固定连接，所述通水侧伸缩皮囊密封法兰和底座的侧壁设有通水侧PC套筒，所述液压油侧PC套筒和通水侧PC套筒内滑动连接有滑动柱塞，所述液压油侧PC套筒的内部设有推动滑动柱塞运动的压差往复组件，所述通水侧PC套筒设有推动滑动柱塞运动的压差弹簧组件，所述液压油侧密封盖的外侧壁贯通螺纹连接有球阀转接头、油箱转接头和压力传感器，所述球阀转接头一端螺纹连接有球阀，所述底座上设有若干个通孔。

优选的，所述压差往复组件包括伸缩橡胶皮囊和伸缩橡胶皮囊压板，所述伸缩橡胶皮囊的一端设置在液压油侧伸缩皮囊密封法兰和通水侧伸缩皮囊密封法兰上，所述滑动柱塞位于液压油侧PC套筒内的一端伸入伸缩橡胶皮囊内，所述伸缩橡胶皮囊压板位于伸缩橡胶皮囊靠近液压油侧密封盖的端面上，所述伸缩橡胶皮囊通过伸缩皮囊压板紧固螺栓组与伸缩橡胶皮囊压板和滑动柱塞固定连接。

优选的，所述压差弹簧组件包括压差补偿弹簧和限位筒，所述压差补偿弹簧的一端贴合在底座上，所述压差补偿弹簧的另一端伸入滑动柱塞的内部且贴合在滑动柱塞的内端面上，所述限位筒设置在压差补偿弹簧内，用于为压差补偿弹簧提供了导向作用，所述限位筒的一端通过限位筒紧固螺栓组设置在底座，所述限位筒上设有若干个通孔。

优选的，所述液压油侧密封盖和液压油侧伸缩皮囊密封法兰设有配合液压油侧PC套筒安装的密封槽，所述密封槽内设有O形密封圈。

优选的，所述底座和液压油侧密封盖上通过座板紧固螺栓组设置有机座。

优选的，所述球阀的一端设有堵帽，用于防止异物堵塞球阀的螺纹口。

优选的，所述液压油侧PC套筒和通水侧PC套筒均采用透明的PC材料制成，所述底座、滑动柱塞、液压油侧伸缩皮囊密封法兰、通水侧伸缩皮囊密封法兰、和液压油侧密封盖均采用高分子材料制作。

优选的，所述液压油侧伸缩皮囊密封法兰与通水侧伸缩皮囊密封法兰通过中间密封法兰紧固螺栓组法兰连接，所述底座、液压油侧伸缩皮囊密封法兰、通水侧伸缩皮囊密封法兰和液压油侧密封盖通过主体贯穿螺栓组固定连接。

优选的，所述液压油侧密封盖的外侧壁通过铭牌紧固螺栓组设置有产品铭牌，用于标识产品信息。

优选的，所述液压油侧PC套筒的表面设有标识刻度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种水下液压系统压差补偿器，此设备一般安装液压系统的液压油箱上，通过伸缩橡胶皮囊、伸缩皮囊压板紧固螺栓组、伸缩橡胶皮囊压板和滑动柱塞的配合，构成了整个补偿装置的核心，通过其往复运动来实现液压油侧的体积变化，以此来补偿液压系统工作时的压差变化，构成一种具备压差补偿功能的液压油箱，使用时先在油箱内加满液压油，启动执行机构，当油箱内液面降低时持续补油，直至再次加满。密封液压油加油口及油箱透气孔，确保球阀处于关闭状态，卸下堵帽，在球阀上连接预压设备，当预压到计算值时，关闭球阀，卸下预压设备，装配堵帽即可，本发明可形成容积从2L到16L之间任意补偿的系列化产品，能够随时改变预压力，且结构简单、制造成本低、体积小巧、技术通用性强，可通过预制磨具实现批量化生产，产品质量可靠，满足集成化和小型化的需求。

附图说明

图1为本发明的爆炸结构图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图1的主视结构示意图；

图4为图1的右视结构示意图。

图中：301-液压油侧密封盖、302-液压油侧伸缩皮囊密封法兰、303-通水侧伸缩皮囊密封法兰、304-底座、305-液压油侧PC套筒、306-通水侧PC套筒、307-滑动柱塞、308-压差往复组件、3081-伸缩橡胶皮囊、3082-伸缩橡胶皮囊压板、3083-伸缩皮囊压板紧固螺栓组、309-压差弹簧组件、3091-压差补偿弹簧、3092-限位筒、3093-限位筒紧固螺栓组、310-球阀转接头、311＝油箱转接头、312-压力传感器、313-球阀、314-O型密封圈、315-座板紧固螺栓组、316-机座、317-堵帽、318-中间密封法兰紧固螺栓组、319-主体贯穿螺栓组、320-名牌紧固螺栓组、321-产品名牌。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种水下液压系统压差补偿器，设置在清淤机器人的安装舱内，压差补偿器包括液压油侧密封盖301、设置在液压油侧密封盖301一侧的液压油侧伸缩皮囊密封法兰302、与液压油侧伸缩皮囊密封法兰302连接的通水侧伸缩皮囊密封法兰303和设置在通水侧伸缩皮囊密封法兰303一侧的底座304，液压油侧伸缩皮囊密封法兰302和通水侧伸缩皮囊密封法兰303大小相同，且轴线在同一水平直线上，液压油侧伸缩皮囊密封法兰302与液压油侧密封盖301的侧壁设有液压油侧PC套筒305，液压油侧伸缩皮囊密封法兰302与通水侧伸缩皮囊密封法兰303固定连接，通水侧伸缩皮囊密封法兰303和底座304的侧壁设有通水侧PC套筒306，液压油侧PC套筒305和通水侧PC套筒306内滑动连接有滑动柱塞307，液压油侧PC套筒305的内部设有推动滑动柱塞307的压差往复组件308，通水侧PC套筒306设有推动滑动柱塞307的压差弹簧组件309，液压油侧密封盖301的外侧壁贯通螺纹连接有球阀转接头310、油箱转接头311和压力传感器312，压力传感器19的IP等级达到68，能适应水下工作需求，球阀转接头310的一端、油箱转接头311的一端和压力传感器312的感应端均与液压油侧PC套筒305的内部连通，球阀转接头310一端螺纹连接有球阀313，可以接预压设备或泄压，底座304上设有若干个通孔，水下液压系统受到外部水压和内部油压的双重压力作用，水越深，压差越大，相应的压差补偿器也就越复杂，液压油箱是储存液压油的重要元件，其压力变化和密封性直接影响到液压系统的安全性，水下液压系统不能和大气一样采用开式油箱，一般都采用全密闭压力油箱，液压油缸等执行机构在往复运动过程中，伴随着液压油从邮箱中驳出和返回，邮箱内部压力会有周期性变化，必须配备足够容积的压差补偿器才能进行有效补偿，另外为了保证下潜系统密封可靠，通常需要在液压设备下水之前，给液压油箱一个预压力，使系统内部压力略大于周围水压，既可以防止有破损的情况下水进入液压系统，也可以使液压油箱储存充裕的油液，本设备在海水和环境中均适用。

具体而言，压差往复组件308包括设置在液压油侧PC套筒305内的伸缩橡胶皮囊3081和设置在液压油侧PC套筒305一侧的伸缩橡胶皮囊压板3082，伸缩橡胶皮囊3081的一端设置在液压油侧伸缩皮囊密封法兰302和通水侧伸缩皮囊密封法兰303上，液压油侧伸缩皮囊密封法兰302和通水侧伸缩皮囊密封法兰303将密封夹紧伸缩橡胶皮囊3081的一端，从而油水界面通过通水侧伸缩皮囊密封法兰303和液压油侧伸缩皮囊密封法兰302压紧的伸缩橡胶皮囊3081分隔，滑动柱塞307位于液压油侧PC套筒305内的一端伸入伸缩橡胶皮囊3081内，伸缩橡胶皮囊压板3082位于伸缩橡胶皮囊3081靠近液压油侧密封盖301的端面上，伸缩橡胶皮囊3081通过伸缩皮囊压板紧固螺栓组3083与伸缩橡胶皮囊压板3082和滑动柱塞307固定连接，构成了整个补偿器的核心，通过其往复运动来实现液压油侧的体积变化，以此来补偿液压系统工作时的压差变化。

具体而言，压差弹簧组件309包括设置在通水侧PC套筒306内的压差补偿弹簧3091和限位筒3092，压差补偿弹簧3091的一端贴合在底座304上，压差补偿弹簧3091的另一端伸入滑动柱塞307的内部且贴合在滑动柱塞3082的内端面上，通水侧PC套筒306为压差补偿弹簧3091提供保护，限位筒3092设置在压差补偿弹簧3091内，限位筒3092不但有防止伸缩橡胶皮囊3081组成的核心元件过渡伸缩的功能，还为压差补偿弹簧3091提供了导向及固定座，防止压差补偿弹簧3091在设备颠簸或遭受液压冲击时过度晃动。通水侧PC套筒306为压差补偿弹簧3091提供了保护，其透明结构和标识刻度可以清楚看到油液体积变化，限位筒3092的一端通过限位筒紧固螺栓组3093设置在底座304，限位筒3092上设有若干个通孔，底座304和限位筒3092上均开有大量通孔，确保有足够的水进出通水侧PC套筒306，防止行成瞬时真空或超压环境，则底座304和液压油侧密封盖301上预留的安装孔可容易选择安装，方便设计时根据空间，灵活预留位置，设备布置更加方便。

具体而言，液压油侧密封盖301和液压油侧伸缩皮囊密封法兰302加工有能够配合液压油侧PC套筒305安装的密封槽，密封槽内设有O形密封圈314，密封槽设置在液压油侧密封盖301和液压油侧伸缩皮囊密封法兰302相对的面上，密封槽呈环形状，O形密封圈314将镶嵌在密封槽内。

具体而言，底座304和液压油侧密封盖301上通过座板紧固螺栓组315设置有机座316。

具体而言，球阀311的一端设有堵帽317，可以防止异物堵塞螺纹口。

具体而言，液压油侧PC套筒305和通水侧PC套筒306均采用透明的PC材料制成，底座304、滑动柱塞307、液压油侧伸缩皮囊密封法兰302、通水侧伸缩皮囊密封法兰303、和液压油侧密封盖301均采用高分子材料制作，两种材料都强度高，耐磨，耐腐蚀，耐冲击性能好，增强了设备的可靠性。

具体而言，液压油侧伸缩皮囊密封法兰302与通水侧伸缩皮囊密封法兰303通过中间密封法兰紧固螺栓组318法兰连接，底座304、液压油侧伸缩皮囊密封法兰302、通水侧伸缩皮囊密封法兰303和液压油侧密封盖302通过主体贯穿螺栓组319固定连接，从而形成了通水侧腔室和液压油侧腔室，并且通过主体贯穿螺栓组319连接之后PC套筒内将行成密闭舱室，

具体而言，液压油侧密封盖301的外侧壁通过铭牌紧固螺栓组320设置有产品铭牌321，用来标识产品信息。

具体而言，液压油侧PC套筒305的表面设有标识刻度，刻度标识明显，能直观看到补偿器的工作状态。

工作原理：本发明中本压差补偿器的油水界面通过通水侧伸缩皮囊密封法兰303和液压油侧伸缩皮囊密封法兰302压紧的伸缩橡胶皮囊3081分隔，伸缩橡胶皮囊3081用伸缩皮囊压板紧固螺栓组3083同伸缩橡胶皮囊压板3082和滑动柱塞307相连接，构成了整个补偿器的核心，通过其往复运动来实现液压油侧的体积变化，以此来补偿液压系统工作时的压差变化。

液压油侧有液压油侧PC套筒305和液压油侧密封盖301，液压油侧密封盖301和液压油侧伸缩皮囊密封法兰302加工有能够配合液压油侧PC套筒305安装的密封槽，槽内加装O形密封圈314，通过主体贯穿螺栓组319连接之后行成密闭舱室。通过球阀转接头310连接球阀313，可以接预压设备或泄压，预压或泄压完成后安装堵帽317，可以防止异物堵塞螺纹口。压力传感器312的IP等级达到68，能适应水下工作需求。

通水侧有底座304和限位筒3092，限位筒3092不但有防止伸缩橡胶皮囊3081组成的核心元件过渡伸缩的功能，还为压差补偿弹簧3091提供了导向及固定座，防止压差补偿弹簧3091在设备颠簸或遭受液压冲击时过度晃动。通水侧PC套筒306为压差补偿弹簧3091提供了保护，其透明结构和标识刻度可以清楚看到油液体积变化。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。