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一种用于光纤水听器对等长的油压调节装置的制作方法

1.本发明属于液压装置以及光纤水听器领域，尤其涉及一种用于光纤水听器对等长的油压调节装置。
技术背景
2.水下使用的干涉式光纤水听器，包括参考臂和探测臂，两根光纤分别绕制于参考臂和探测臂上，探测过程中需要尽可能的保障参考臂和探测臂的光纤长度相等且等于基准长度，有利于快速形成光的干涉，提高探测性能。现有的油压调节装置中球头活塞的球体部分两侧的端面与活塞平面接触，点面接触应力较大，寿命较差；传统的活塞和推杆通常作为一体化设备，并且由于动力单元的推杆是直线运动，如果动力轴和活塞缸不同轴，会产生较大的径向力，带来负面的摩擦阻力，这对于推杆、活塞和活塞缸体的配合精度有非常高的要求，制造成本高，经济性差，因此有必要予以改进。

技术实现要素：

3.根据对于活塞的轴向受力问题和寿命的问题，本发明提出了一种用于光纤水听器对等长的油压调节装置。
4.本发明的目的通过如下的技术方案来实现：本发明实施例的第一方面提供了一种用于光纤水听器对等长的油压调节装置，包括球头推杆组件、活塞组件和活塞缸；所述球头推杆组件和活塞组件置于活塞缸内；所述球头推杆组件驱动活塞组件在活塞缸中进行往复的直线运动。
5.进一步地，所述活塞缸与活塞组件呈过渡配合。
6.进一步地，所述球头推杆组件包括依次设置的球头、推杆和直线电机；所述直线电机安装于电机安装支架上，所述电机安装支架的另一端与活塞缸的端面固定；所述电机安装支架径向安装有两道o型密封圈。
7.进一步地，所述活塞组件的端面依次安装有正向窝座、球头、推杆、反向窝座、定位盖板、紧固螺钉、直线电机和电机安装支架；所述正向窝座安装于活塞上，所述反向窝座通过定位盖板和紧固螺钉安装于活塞上，所述正向窝座和反向窝座夹住球头。
8.进一步地，所述活塞224呈“工”字型，其径向安装两道o型密封圈和一道格莱圈，其中，一道格莱圈位于两道o型密封圈中间。
9.进一步地，所述正向窝座、反向窝座和球头的表面喷涂耐磨性材料。
10.进一步地，所述球头的前端和正向窝座的圆弧面接触，所述球头的后端和反向窝座的圆弧面接触。
11.进一步地，所述活塞缸的一端设有油嘴，所述油嘴通过耐腐蚀软管与光纤水听器连接。
12.本发明实施例的第二方面提供了一种用于光纤水听器对等长的油压调节方法，通过上述的用于光纤水听器对等长的油压调节装置实现，所述光纤水听器中设有内支架，并
且在该内支架径向设有两道o型密封圈进行密封；内支架外设有探测臂基体，探测臂基体外包覆有弹性体，弹性体和探测臂基体之间的区域形成油腔，测量臂光纤绕制在弹性体外侧；测量臂光纤外侧包覆一层柔性乳胶膜；
13.所述油压调节方法具体为：通过控制直线电机提供轴向往复运动的推动力，通过球头、正向窝座和反向窝座将此轴向动力源传递到活塞组件，来推动活塞的往复运动，从而改变油腔内的压力；当弹性体和探测臂基体间的油腔内的压力发生变化后，弹性体发生形变，从而绕制在弹性体外侧的光纤会随之发生弹性变形，即光纤长度发生变化。
14.本发明的有益效果如下：
15.1：本文采用推杆前端的球头和球头窝座来传递轴向推力，从传统的点面接触更改成为了面面接触，寿命显著提升2：活塞杆轴向的运动产生的力，通过球头和窝座传递到活塞，可以消除轴向同心度较差带来的受力不均问题；3：通过调节油压来改变绕制光纤的长度，进而提高光纤水听器的探测性能。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明装置的应用示意图；
18.图2为油压调节装置的剖面图；
19.图3为光纤水听器的结构示意图；
20.图4为行程为20mm的压力响应曲线；
21.图中，100-光纤水听器、110-第一油嘴、111-探测臂基体、112-弹性体、113-内支架、114-油腔、115-光纤、、116-端盖、200-油压调节装置、210-活塞缸、211-第二油嘴、212-进油口、220-活塞组件、221-正向窝座、222-反向窝座、223-定位盖板、224-活塞、225-格莱圈、226-o型密封圈、227-紧固螺钉、230-球头推杆组件、231-球头、232-推杆、233-直线电机、234-电机安装支架、235-电机固定件。
具体实施方式
22.为了使本发明实施例的目的、技术方案更加清楚，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。
23.显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常，在附图中所描述和示出的发明实施例的组件可以以其他不同细节结构和尺寸变化来实现。在本发明的具体实施例附图中，为了更清楚地描述一种用于光纤水听器对等长的油压调节装置，并不能构成对结构内部各零部件的大小、尺寸、形状的限定。
24.如图2所示，本发明提供了一种用于光纤水听器对等长的油压调节装置，是一种新式的水下使用的油压调节装置，包括球头推杆组件230、活塞组件220和活塞缸210；所述球头推杆组件230和活塞组件220置于活塞缸210内；所述球头推杆组件230驱动活塞组件220在活塞缸210中进行往复的直线运动；球头推杆组件230、活塞组件220和活塞缸210其主要
作用是传递油压。
25.所述活塞缸210外形呈圆柱型，内表面需加工，此处选用航空铝材；所述活塞缸210与活塞组件220呈过渡配合。
26.所述球头推杆组件230包括依次设置的球头231、推杆232、直线电机233；所述直线电机233安装于电机安装支架234上，所述电机安装支架234的另一端与活塞缸210的端面固定。所述电机安装支架234径向安装有两道o型密封圈，起到密封作用。所述电机安装支架234上还开有进油口212，通过该进油口与外部的液压油箱连接(液压油箱图中未示出)。并且电机安装支架234上还安装有电机固定件235，进一步保证直线电机233安装的同轴度。所述直线电机233驱动推杆232，带动球头231进行往复的直线运动。
27.进一步地，所述直线电机233可替换为液压油缸或其他可产生直线运动的动力源机构。
28.所述活塞组件220包括正向窝座221、反向窝座222、定位盖板223、活塞224、格莱圈225、o型密封圈226和紧固螺钉227。所述活塞224呈“工”字型，其径向安装两道o型密封圈226和一道格莱圈225，其中，一道格莱圈225位于两道o型密封圈226中间，起密封和导向的作用。具体地，两道o型密封圈226和一道格莱圈225用于将活塞缸210隔离出两个单独的密封区域，活塞一侧的空腔(图2中的左腔)和光纤水听器100的空腔互通，且内部充满硅油。
29.所述活塞组件220的的端面依次安装正向窝座221、球头231、推杆232、反向窝座222、定位盖板223、紧固螺钉237、直线电机233、电机安装支架234。所述正向窝座221安装于活塞224上，所述反向窝座222通过定位盖板223和紧固螺钉227安装于活塞224上，所述正向窝座221和反向窝座222紧密夹住球头推杆组件230中的球头231。所述正向窝座221和反向窝座222是具有互换性的的结构件，所述正向窝座221、反向窝座222和球头231的表面喷涂耐磨性材料，本发明实施例中所述耐磨性材料选用聚四氟乙烯。所述的紧固螺钉227不止一颗，均布于圆周方向，需要通过拧紧不同方位的紧固螺钉来调整反向窝座222的安装精度，使其尽可能的保持和球头231完全面面接触。具体地，使得与所述球头推杆230连接的球头231前端和正向窝座221圆弧面接触，球头231后端和反向窝座222圆弧面接触。
30.所述球头推杆组件230提供轴向往复运动的推动力，通过球头231和窝座将此轴向动力源传递到活塞组件220，球头231表面喷涂耐磨涂层，窝座内表面喷涂耐磨涂层，球头231和窝座均为可更换结构件，将非同轴于活塞的轴向力转换为同轴于活塞的轴向力，从而使活塞224在活塞缸210中往复运动，向前运动将硅油挤压至光纤水听器100的油腔，油腔压力的变化会带来弹性体径向尺寸变化，从而导致绕制在弹性体112上的光纤115长度的发生变化。
31.如图3所示，本发明实施中光纤水听器100是芯轴型干涉式光纤水听器，包括测量臂和参考臂；所述光纤水听器100中设有内支架113，在该内支架113的端部设有第一油嘴110，并且在该内支架113径向设有两道o型密封圈进行密封。内支架113外设有探测臂基体111，本发明实施例中探测臂基体1用航空铝材。探测臂基体111外包覆有弹性体112，本发明实施例中弹性体112选用为聚氨酯材料。探测臂基体111上开有一通孔，测量臂弹性体112和探测臂基体111之间的区域形成油腔114，与油压调节装置200中左侧的油腔形成一整个贯通的油腔。测量臂光纤115绕制在测量臂弹性体112外侧。测量臂光纤115外侧包覆一层柔性乳胶膜，用于隔离海水并保护光纤。本发明实施例提供的油压调节装置为光纤水听器
提供对等长方案，如图1所示，油压调节装置200的一端设有第二油嘴211，光纤水听器100的一端设有第一油嘴110，第一油嘴110和第二油嘴211通过耐腐蚀软管实现油路互通以连接油压调节装置200和光纤水听器100，并提前在油压调节装置200的油腔中充满硅油，可以通过控制直线电机233提供轴向往复运动的推动力，通过球头、正向窝座和反向窝座将此轴向动力源传递到活塞组件，来推动活塞224的往复运动，从而改变油腔内的压力。当油腔内的压力发生变化后，弹性体112的直径方向会发生形变，而紧密绕制在弹性体外侧的光纤115也会随之发生弹性变形，即光纤长度发生变化。
32.综上所述，本发明同时解决光纤水听器对等长油压调节装置的难题，本发明提供的油压调节装置采用球头和球头窝座来传递轴向推力，从点面接触更改成为了面面接触，显著提升了寿命；活塞杆轴向的运动产生的力，通过球头和窝座传递到活塞，消除轴向同心度较差带来的问题。如图4所示，活塞杆的前进运动和后退运动效果基本一致，提高了运动的稳定性。
33.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
34.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。

技术特征：

1.一种用于光纤水听器对等长的油压调节装置，其特征在于，包括球头推杆组件、活塞组件和活塞缸；所述球头推杆组件和活塞组件置于活塞缸内；所述球头推杆组件驱动活塞组件在活塞缸中进行往复的直线运动。2.根据权利要求1所述的用于光纤水听器对等长的油压调节装置，其特征在于，所述活塞缸与活塞组件呈过渡配合。3.根据权利要求1所述的用于光纤水听器对等长的油压调节装置，其特征在于，所述球头推杆组件包括依次设置的球头、推杆和直线电机；所述直线电机安装于电机安装支架上，所述电机安装支架的另一端与活塞缸的端面固定；所述电机安装支架径向安装有两道o型密封圈。4.根据权利要求1或3所述的用于光纤水听器对等长的油压调节装置，其特征在于，所述活塞组件的端面依次安装有正向窝座、球头、推杆、反向窝座、定位盖板、紧固螺钉、直线电机和电机安装支架；所述正向窝座安装于活塞上，所述反向窝座通过定位盖板和紧固螺钉安装于活塞上，所述正向窝座和反向窝座夹住球头。5.根据权利要求4所述的用于光纤水听器对等长的油压调节装置，其特征在于，所述活塞224呈“工”字型，其径向安装两道o型密封圈和一道格莱圈，其中，一道格莱圈位于两道o型密封圈中间。6.根据权利要求4所述的用于光纤水听器对等长的油压调节装置，其特征在于，所述正向窝座、反向窝座和球头的表面喷涂耐磨性材料。7.根据权利要求4所述的用于光纤水听器对等长的油压调节装置，其特征在于，所述球头的前端和正向窝座的圆弧面接触，所述球头的后端和反向窝座的圆弧面接触。8.根据权利要求1所述的用于光纤水听器对等长的油压调节装置，其特征在于，所述活塞缸的一端设有油嘴，所述油嘴通过耐腐蚀软管与光纤水听器连接。9.一种用于光纤水听器对等长的油压调节方法，通过权利要求1～8任一项所述的用于光纤水听器对等长的油压调节装置实现，其特征在于，所述光纤水听器中设有内支架，并且在该内支架径向设有两道o型密封圈进行密封；内支架外设有探测臂基体，探测臂基体外包覆有弹性体，弹性体和探测臂基体之间的区域形成油腔，测量臂光纤绕制在弹性体外侧；测量臂光纤外侧包覆一层柔性乳胶膜；所述油压调节方法具体为：通过控制直线电机提供轴向往复运动的推动力，通过球头、正向窝座和反向窝座将此轴向动力源传递到活塞组件，来推动活塞的往复运动，从而改变油腔内的压力；当弹性体和探测臂基体间的油腔内的压力发生变化后，弹性体发生形变，从而绕制在弹性体外侧的光纤会随之发生弹性变形，即光纤长度发生变化。

技术总结

本发明公开一种用于光纤水听器对等长的油压调节装置，包括球头推杆组件、活塞组件和活塞缸；所述球头推杆组件和活塞组件置于活塞缸内；所述球头推杆组件驱动活塞组件在活塞缸中进行往复的直线运动。所述球头推杆组件提供轴向往复运动的推动力，通过球头和窝座将此轴向动力源传递到活塞组件，将非同轴于活塞的轴向力转换为同轴于活塞的轴向力，从而使活塞在活塞缸中往复运动，向前运动将硅油挤压至光纤水听器的油腔，油腔压力的变化会带来弹性体径向尺寸变化，从而导致绕制在弹性体上的光纤长度的发生变化。本发明采用球头推杆和窝座，实现了活塞在活塞缸中均匀且稳定的往复直线运动，避免了动力不同轴带来的问题，提高了系统的使用寿命。的使用寿命。的使用寿命。