專利名稱：一種用于深海作業(yè)裝備的開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及深海作業(yè)裝備、深潛器、水下遙控機(jī)器人及其他水下開(kāi)式液壓系統(tǒng)，特別是一種用于深海作業(yè)裝備的開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在深潛器 、水下遙控機(jī)器人、水下施工、深海作業(yè)裝備等廣泛應(yīng)用帶壓力補(bǔ)償?shù)挠蛪阂簤合到y(tǒng)，壓力補(bǔ)償裝置復(fù)雜，油箱笨重且易污染環(huán)境，而開(kāi)式海水液壓系統(tǒng)則具有與海洋環(huán)境兼容、清潔環(huán)保、無(wú)需壓力補(bǔ)償和省去笨重的油箱等優(yōu)點(diǎn)，在水下作業(yè)工具和裝備中有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。開(kāi)式海水液壓系統(tǒng)傳動(dòng)介質(zhì)來(lái)自海水環(huán)境，必須經(jīng)過(guò)滿足海水液壓泵過(guò)濾精度的過(guò)濾后才能進(jìn)入海水液壓泵，因而污染控制是開(kāi)式海水液壓系統(tǒng)持續(xù)深海作業(yè)的關(guān)鍵之一。一般的污染控制系統(tǒng)一方面難以滿足海水中種類多、尺寸分布廣的污染物的過(guò)濾要求，污染控制能力弱；另一方面，不具有過(guò)濾能力的在線恢復(fù)功能，也不能實(shí)時(shí)反饋過(guò)濾器的污染情況，因此無(wú)法滿足開(kāi)式海水液壓系統(tǒng)的工作要求。本發(fā)明通過(guò)多級(jí)冗余反沖洗過(guò)濾回路組合，以壓差傳感器反饋過(guò)濾器污染情況，自動(dòng)控制三通電控閥切換單元支路過(guò)濾和反沖洗兩種工作狀態(tài)，通過(guò)各過(guò)濾級(jí)支路冗余和多級(jí)過(guò)濾實(shí)現(xiàn)深海開(kāi)式海水液壓持續(xù)污染控制，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明要設(shè)計(jì)一種滿足海水中種類多、尺寸分布廣的污染物過(guò)濾并具有過(guò)濾能力在線恢復(fù)功能的用于深海作業(yè)裝備的開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用于深海作業(yè)裝備的開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)，由級(jí)進(jìn)式的多個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)串聯(lián)而成，每個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)由兩條或兩條以上的基本單元支路并聯(lián)而成；所述的多個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)是兩個(gè)或兩個(gè)以上的反沖洗過(guò)濾級(jí)；所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)的基本單元支路包括反沖洗過(guò)濾器、壓差傳感器、進(jìn)水三通電控閥、出水三通電控閥、控制器、濾前水入口、過(guò)濾水出口、沖洗水入口、沖洗水出口 ；所述的進(jìn)水三通電控閥的P 口、T 口和A 口分別與濾前水入口、沖洗水出口和反沖洗過(guò)濾器的過(guò)濾入口連接，出水三通電控閥的P 口、T 口和A 口分別與沖洗水入口、過(guò)濾水出口和反沖洗過(guò)濾器的過(guò)濾出口連接，所述的反沖洗過(guò)濾器的兩個(gè)接口分別與壓差傳感器的前后測(cè)壓口連接，所述的壓差傳感器輸出信號(hào)端、進(jìn)水三通電控閥和出水三通電控閥的電磁鐵分別與控制器連接；所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)由兩條或兩條以上的基本單元支路并聯(lián)連接，其中一條基本單元支路作為冗余單元支路，所述的并聯(lián)連接方式為基本單元支路的濾前水入口、過(guò)濾水出口、沖洗水入口和沖洗水出口分別與冗余單元支路的冗余支路濾前水入口、冗余支路過(guò)濾水出口、冗余支路沖洗水入口和冗余支路沖洗水出口并聯(lián)后，分別構(gòu)成反沖洗過(guò)濾級(jí)的級(jí)濾前水入口、級(jí)過(guò)濾水出口、級(jí)沖洗水入口和級(jí)沖洗水出口 ；所述的級(jí)進(jìn)式的多個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)的串聯(lián)方式為所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)前端與結(jié)構(gòu)相同、過(guò)濾精度較低的反沖洗粗過(guò)濾級(jí)連接，所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)后端與結(jié)構(gòu)相同、過(guò)濾精度較高的反沖洗精過(guò)濾級(jí)連接；具體連接方式為所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)的級(jí)濾前水入口與反沖洗粗過(guò)濾級(jí)的粗級(jí)過(guò)濾水出口連接，所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)的級(jí)過(guò)濾水出口與反沖洗精過(guò)濾級(jí)的精級(jí)濾前水入口連接；所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)的級(jí)沖洗水入口分別與粗級(jí)沖洗水入口和精級(jí)沖洗水入口連接，所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)的級(jí)沖洗水出口分別與粗級(jí)沖洗水出口和精級(jí)沖洗水出口連接。本發(fā)明工作時(shí)，各基本單元支路的壓差傳感器測(cè)量其反沖洗過(guò)濾器的壓差，用于監(jiān)控所述的反沖洗過(guò)濾器的污染堵塞程度。當(dāng)污染堵塞超過(guò)設(shè)定的壓差時(shí)，壓差傳感器發(fā)出信號(hào)到控制器，控制器接收到信號(hào)后切換該基本單元支路的進(jìn)水三通電控閥和出水三通電控閥，使達(dá)到污染極限的過(guò)濾器由連通濾前水入口和過(guò)濾水出口的狀態(tài)切換為連通沖洗 水入口和沖洗水出口的狀態(tài)，同時(shí)，控制器切換并聯(lián)的結(jié)構(gòu)相同的基本單元支路的進(jìn)水三通電控閥和出水三通電控閥，使經(jīng)過(guò)反沖洗的過(guò)濾器由連通沖洗水入口和沖洗水出口的狀態(tài)切換為連通濾前水入口和過(guò)濾水出口的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)冗余支路切換和過(guò)濾器在線反沖洗的功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果I、本發(fā)明采用級(jí)進(jìn)式多級(jí)過(guò)濾，由級(jí)進(jìn)式的多個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)串聯(lián),能夠針對(duì)海水中污染物種類多、尺寸分布廣的特點(diǎn)，使各級(jí)反沖洗過(guò)濾級(jí)分擔(dān)污染負(fù)載，污染控制能力強(qiáng)。2、本發(fā)明采用反向沖洗發(fā)生污染堵塞的反沖洗過(guò)濾器的方法以恢復(fù)過(guò)濾能力，在每一級(jí)設(shè)置冗余過(guò)濾和反沖洗支路，利用壓差傳感器反饋過(guò)濾器污染情況，自動(dòng)控制三通電控閥切換各級(jí)單元支路的過(guò)濾和反沖洗兩種工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)深海開(kāi)式海水液壓系統(tǒng)的在線反沖洗和持續(xù)污染控制。


本發(fā)明共有附圖3張，其中圖I是多級(jí)冗余反沖洗開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)的基本單元支路示意圖。圖2是多級(jí)冗余反沖洗開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)的反沖洗過(guò)濾級(jí)示意圖(兩個(gè)基本單元支路并聯(lián)實(shí)例)。圖3是三級(jí)冗余反沖洗開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)示意圖。圖中1.進(jìn)水三通電控閥，2.出水三通電控閥，3.反沖洗過(guò)濾器，4.壓差傳感器，
5.控制器，6.基本單元支路，61.濾前水入口，62.過(guò)濾水出口，63.沖洗水入口，64.沖洗水出口，7.冗余單元支路，71.冗余支路濾前水入口，72.冗余支路過(guò)濾水出口，73.冗余支路沖洗水入口，74.冗余支路沖洗水出口，8.反沖洗過(guò)濾級(jí)，81.級(jí)濾前水入口，82.級(jí)過(guò)濾水出口，83.級(jí)沖洗水入口，84.級(jí)沖洗水出口，9.反沖洗粗過(guò)濾級(jí)，91.粗級(jí)濾前水入口，92.粗級(jí)過(guò)濾水出口，93.粗級(jí)沖洗水入口，94.粗級(jí)沖洗水出口，10.反沖洗精過(guò)濾級(jí)，101.精級(jí)濾前水入口，102.精級(jí)過(guò)濾水出口，103.精級(jí)沖洗水入口，104.精級(jí)沖洗水出口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地描述。參照?qǐng)D1，多級(jí)冗余反沖洗開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)的反沖洗過(guò)濾級(jí)基本單元支路包括反沖洗過(guò)濾器3、壓差傳感器4、進(jìn)水三通電控閥I、出水三通電控閥2、控制器5、濾前水入口 61、過(guò)濾水出口 62、沖洗水入口 63、沖洗水出口 64 ;進(jìn)水三通電控閥I的P 口、T口和A 口分別與濾前水入口 61、沖洗水出口 64和反沖洗過(guò)濾器3的過(guò)濾入口連接，出水三通電控閥2的P 口、T 口和A 口分別與沖洗水入口 63、過(guò)濾水出口 62和反沖洗過(guò)濾器3的過(guò)濾出口連接，反沖洗過(guò)濾器3的前后兩個(gè)接口分別與壓差傳感器4的前后測(cè)壓口連接，壓差傳感器4輸出信號(hào)端、進(jìn)水三通電控閥I和出水三通電控閥2的電磁鐵均與控制器5連接。參照?qǐng)D2，基本單元支路6與結(jié)構(gòu)相同的冗余單元支路7并聯(lián)組成反沖洗過(guò)濾級(jí)8，即基本單元支路6的濾前水入口 61、過(guò)濾水出口 62、沖洗水入口 63和沖洗水出口 64分 別與冗余單元支路7的冗余支路濾前水入口 71、冗余支路過(guò)濾水出口 72、冗余支路沖洗水入口 73和冗余支路沖洗水出口 74并聯(lián)后分別再與反沖洗過(guò)濾級(jí)8的級(jí)濾前水入口 81、級(jí)過(guò)濾水出口 82、級(jí)沖洗水入口 83和級(jí)沖洗水出口 84連接。參照?qǐng)D3，反沖洗過(guò)濾級(jí)8前后分別與結(jié)構(gòu)相同、過(guò)濾精度不同的反沖洗粗過(guò)濾級(jí)9和反沖洗精過(guò)濾級(jí)10連接，組成多級(jí)冗余反沖洗開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)。其中，反沖洗粗過(guò)濾級(jí)9的過(guò)濾精度比反沖洗過(guò)濾級(jí)8低，而反沖洗精過(guò)濾級(jí)10的過(guò)濾精度則比反沖洗過(guò)濾級(jí)8高。具體的連接方式是反沖洗過(guò)濾級(jí)8的級(jí)濾前水入口 81與反沖洗粗過(guò)濾級(jí)9的粗級(jí)過(guò)濾水出口 92連接，級(jí)過(guò)濾水出口 82與反沖洗精過(guò)濾級(jí)10的精級(jí)濾前水入口101連接，級(jí)沖洗水入口 83與粗級(jí)沖洗水入口 93和精級(jí)沖洗水入口 103連接在一起，級(jí)沖洗水出口 84與粗級(jí)沖洗水出口 94和精級(jí)沖洗水出口 104連接在一起。反沖洗粗過(guò)濾級(jí)9的粗級(jí)濾前水入口 91和反沖洗精過(guò)濾級(jí)10的精級(jí)過(guò)濾水出口 102分別作為組合后的多級(jí)冗余反沖洗開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)的濾前水入口和過(guò)濾水出口。各個(gè)基本單元支路6的壓差傳感器4測(cè)量其反沖洗過(guò)濾器3的壓差，用于監(jiān)控反沖洗過(guò)濾器3的污染堵塞程度。當(dāng)因污染堵塞超過(guò)設(shè)定的壓差時(shí)，壓差傳感器4發(fā)出信號(hào)到控制器5，控制器5接收到信號(hào)后切換進(jìn)水三通電控閥I和出水三通電控閥2，使達(dá)到污染極限的反沖洗過(guò)濾器3由連通濾前水入口 61和過(guò)濾水出口 62的狀態(tài)切換為連通沖洗水入口 63和沖洗水出口 64的狀態(tài)，同時(shí)，控制器5切換并聯(lián)的結(jié)構(gòu)相同的冗余單元支路7的進(jìn)水三通電控閥I和出水三通電控閥2，使經(jīng)過(guò)反沖洗的過(guò)濾器由連通冗余支路沖洗水入口 73和冗余支路沖洗水出口 74的狀態(tài)切換為連通冗余支路濾前水入口 71和冗余支路過(guò)濾水出口 72的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)冗余支路單元7切換和反沖洗過(guò)濾器3在線反沖洗的功能。圖3所示的多級(jí)冗余反沖洗開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)由級(jí)進(jìn)式的三個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)組合而成，每個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)由結(jié)構(gòu)相同的基本單元支路并聯(lián)而成。多級(jí)冗余反沖洗開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)還可以包含兩級(jí)或者兩級(jí)以上的反沖洗過(guò)濾級(jí)，每個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)可以由兩條或兩條以上的相同的基本單元支路并聯(lián)而成。多級(jí)冗余反沖洗開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)采用級(jí)進(jìn)式多級(jí)過(guò)濾級(jí)，能夠針對(duì)海水中污染物種類多、尺寸分布廣的特點(diǎn)，使各級(jí)過(guò)濾級(jí)分擔(dān)污染負(fù)載，污染控制能力強(qiáng)。反沖洗的沖洗水可以由海水液壓動(dòng)力源的回流水提供，通過(guò)減少海水液壓系統(tǒng)的外泄流量，可以減小降低污染控制系統(tǒng)的吸入流量，也即降低多級(jí)冗余反沖洗開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)的污染負(fù)載。采用反向沖洗的方法清潔過(guò)濾級(jí)以恢復(fù)過(guò)濾能力，在每一級(jí)設(shè)置冗余過(guò) 濾和反沖洗支路，利用壓差傳感器4反饋反沖洗過(guò)濾器3的污染情況，自動(dòng)控制進(jìn)水三通電控閥I和出水三通電控閥2切換各級(jí)單元支路的過(guò)濾和反沖洗兩種工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)深海開(kāi)式海水液壓系統(tǒng)的在線反沖洗和持續(xù)污染控制。
權(quán)利要求
1.一種用于深海作業(yè)裝備的開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)，其特征在于由級(jí)進(jìn)式的多個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)串聯(lián)而成，每個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)由兩條或兩條以上的基本單元支路(6)并聯(lián)而成；所述的多個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)是兩個(gè)或兩個(gè)以上的反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)； 所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)的基本單元支路(6)包括反沖洗過(guò)濾器(3)、壓差傳感器(4)、進(jìn)水三通電控閥(I)、出水三通電控閥(2)、控制器(5)、濾前水入口(61)、過(guò)濾水出口(62)、沖洗水入口(63)、沖洗水出口(64);所述的進(jìn)水三通電控閥(I)的P 口、T 口和A 口分別與濾前水入口(61)、沖洗水出口(64)和反沖洗過(guò)濾器(3)的過(guò)濾入口連接，出水三通電控閥(2)的P 口、T 口和A 口分別與沖洗水入口(63)、過(guò)濾水出口(62)和反沖洗過(guò)濾器(3)的過(guò)濾出口連接，所述的反沖洗過(guò)濾器(3)的兩個(gè)接口分別與壓差傳感器(4)的前后測(cè)壓口連接，所述的壓差傳感器(4)輸出信號(hào)端、進(jìn)水三通電控閥(I)和出水三通電控閥(2)的電磁鐵分別與控制器(5)連接； 所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)由兩條或兩條以上的基本單元支路(6)并聯(lián)連接，其中一條基本單元支路(6)作為冗余單元支路(7)，所述的并聯(lián)連接方式為基本單元支路(6)的濾前水入口(61)、過(guò)濾水出口(62)、沖洗水入口(63)和沖洗水出口(64)分別與冗余單元支路(7)的冗余支路濾前水入口(71)、冗余支路過(guò)濾水出口(72)、冗余支路沖洗水入口(73)和冗余支路沖洗水出口(74)并聯(lián)后，分別構(gòu)成反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)的級(jí)濾前水入口(81)、級(jí)過(guò)濾水出口(82)、級(jí)沖洗水入口(83)和級(jí)沖洗水出口(84); 所述的級(jí)進(jìn)式的多個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)的串聯(lián)方式為所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)前端與結(jié)構(gòu)相同、過(guò)濾精度較低的反沖洗粗過(guò)濾級(jí)(9)連接，所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)后端與結(jié)構(gòu)相同、過(guò)濾精度較高的反沖洗精過(guò)濾級(jí)(10)連接；具體連接方式為所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)(8 )的級(jí)濾前水入口( 81)與反沖洗粗過(guò)濾級(jí)(9 )的粗級(jí)過(guò)濾水出口( 92 )連接，所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)的級(jí)過(guò)濾水出口(82)與反沖洗精過(guò)濾級(jí)(10)的精級(jí)濾前水入口(101)連接；所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)的級(jí)沖洗水入口(83)分別與粗級(jí)沖洗水入口(93)和精級(jí)沖洗水入口(103)連接，所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)(8)的級(jí)沖洗水出口(84)分別與粗級(jí)沖洗水出口(94)和精級(jí)沖洗水出口( 104)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于深海作業(yè)裝備的開(kāi)式海水液壓污染控制系統(tǒng)，由級(jí)進(jìn)式的多個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)串聯(lián)而成，每個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)由兩條或兩條以上的基本單元支路并聯(lián)而成；所述的多個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)是兩個(gè)或兩個(gè)以上的反沖洗過(guò)濾級(jí)；所述的級(jí)進(jìn)式的多個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)的串聯(lián)方式為所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)前端與結(jié)構(gòu)相同、過(guò)濾精度較低的反沖洗粗過(guò)濾級(jí)連接，所述的反沖洗過(guò)濾級(jí)后端與結(jié)構(gòu)相同、過(guò)濾精度較高的反沖洗精過(guò)濾級(jí)連接。本發(fā)明采用級(jí)進(jìn)式多級(jí)過(guò)濾，由級(jí)進(jìn)式的多個(gè)反沖洗過(guò)濾級(jí)串聯(lián)，能夠針對(duì)海水中污染物種類多、尺寸分布廣的特點(diǎn)，使各級(jí)反沖洗過(guò)濾級(jí)分擔(dān)污染負(fù)載，污染控制能力強(qiáng)。本發(fā)明采用反向沖洗反沖洗過(guò)濾器的方法以恢復(fù)過(guò)濾能力。
文檔編號(hào)B01D36/00GK102829030SQ20121033699
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者張?jiān)雒? 弓永軍 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)