[0001] 本发明涉及水下作业设备的控制技术领域，具体涉及一种水下作业设备。

[0002] 液压系统具有功率密度大、易于实现压力补偿等特点，被广泛应用在诸多机械设备的驱动作业系统中，水下作业机器的推进器通常也都采用液压系统控制。

[0003] 水下作业机器在配置纵向推进器用于提供前进动力的同时，为了获得更灵活的移动功能，通常也会配置侧向推进器以实现转动调姿，而因成本、舱内空间有限等原因，普遍
都会将纵向推进器和侧向推进器设计在同一个控制油路中，并通过在该控制油路中设置切
换阀来实现二者的动作切换，这样会大幅增加该切换阀的动作频次，容易使切换阀发生故
障或失效，而当切换阀故障或失效后，会出现用于控制纵向推进器的部分液压油串流到用
于控制侧向推进器的油路中的互串风险，致使水下作业机器的操控性能表现不能很好满足
其作业需要。

[0018] 下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定，
在本实施例中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的
方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限定。

[0019] 需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本发明中所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

[0020] 本实施例提供了一种水下作业设备，如图1和图2所示，包括主体500，主体500设置有第一推进器300和第二推进器400，第一推进器300和第二推进器400均由液压控制系统控
制运行，该液压控制系统包括工作进油口A和工作回油口B，工作进油口A和工作回油口B之
间设置有至少一对执行元件和与执行元件的对数数量相同的控制阀组，控制阀组均对应设
置有进油控制口X1，每对执行元件分别与对应的控制阀组连通，每对执行元件均通过控制
对应控制阀组的进油控制口X1的启闭来实现启停互换；其中一对执行元件各自与第一推进
器300和第二推进器400传动连接。

[0021] 本发明将第一推进器300和第二推进器400分别与液压控制系统中的其中一对执行元件对应传动连接，而该液压控制系统中的成对执行元件均通过对应的控制阀组的进油
控制口X1的启闭来实现启停互换，进而可通过控制第一推进器300和第二推进器400对应的
进油控制口X1的启闭，即可实现第一推进器300和第二推进器400的启停互换，达到其中一
个推进器运行，另一个推进器停止的互锁运行效果，可避免推进器之间的互相干扰，且本发
明是采用控制进油控制口X1的启闭来控制油路通断，相对于采用切换阀的机械动作来控制
两个推进器的启停互换，控制方式更为简单可靠，可保证推进器独立运行时的可靠实现，进
而保证推进器运行时的推进效果，且相对于需另外设置控制装置来实现锁止效果的方案来
说，本方案构成更为简洁，经济性较高；
此外，液压控制系统在工作进油口A和工作回油口B之间设置有至少一对执行元件
和与执行元件的对数数量相同的控制阀组，每对执行元件均可通过控制对应控制阀组的进
油控制口X1的启闭来实现启停互换，从而实现一组工作进油口A和工作回油口B可同时驱动
至少一对执行元件，有助于精简液压管路和设备配置，有利于水下作业设备自重的减小；
本发明还通过设置集成化的控制阀组，可使系统管路布置更加紧凑，大大降低系
统占用空间和实现成本，提高液压系统和水下作业设备的经济性。

[0022] 作为举例，如图2所示，一对执行元件包括第一元件1和第二元件2，第一元件1和第二元件2具体可为液压马达，第一推进器300为前进用推进器，第二推进器400为自转或侧推
用推进器，第一元件1与第一推进器300传动连接，第二元件2与第二推进器400传动连接，控
制阀组包括第一开关阀3、第二开关阀4、第三开关阀5、第四开关阀6和切换阀7；
切换阀7的控制口⑤与该控制阀组的进油控制口X1连通，切换阀7的进油口③与工
作进油口A连通，切换阀7的第一出油口②分别与第一开关阀3的控制口③和第三开关阀5的
控制口③连通，切换阀7的第二出油口④分别与第二开关阀4的控制口③和第四开关阀6的
控制口③连通；
且第一开关阀3设置在第一元件1的A端与工作进油口A连通的油路上，第三开关阀
5设置在第一元件1的B端与工作回油口B连通的油路上，第二开关阀4设置在第二元件2的A
端与工作进油口A连通的油路上，第四开关阀6设置在第二元件2的B端与工作回油口B连通
的油路上。

[0023] 当进油控制口X1不通液压油时，切换阀7会保持初始位置，来自工作进油口A的液压油会从切换阀7的进油口③通向其第一出油口②，并通向第一开关阀3的控制口③和第三
开关阀5的控制口③，液压油在克服第一开关阀3和第三开关阀5的开启压力后，会使第一开
关阀3和第三开关阀5打开，进而来自工作进油口A的液压油会依次流通第一开关阀3、第一
元件1、第三开关阀5和工作回油口B，使第一元件1启动，而第二元件2处于关闭状态；此时，第一推进器300转动，第二推进器400处于停转状态，可保证液压油全部供给第一元件1，保
证第一推进器300具有充足的转动动力，这种工况适用在需要水下作业机器大转速前进时，
且此时第二推进器400可克服第一推进器300引起的水流负载，避免由此引起反转而影响前
进航向稳定性。

[0024] 当进油控制口X1通液压油时，液压油会通向切换阀7的控制口⑤，使切换阀7的第二出油口④导通，来自工作进油口A的液压油会从切换阀7的进油口③通向其第二出油口
④，并通向第二开关阀4的控制口③和第四开关阀6的控制口③，液压油在克服第二开关阀4
和第四开关阀6的开启压力后，会使第二开关阀4和第四开关阀6打开，进而来自工作进油口
A的液压油会依次流通第二开关阀4、第二元件2、第四开关阀6和工作回油口B，使第二元件2
启动，而第一元件1处于关闭状态；此时，第一推进器300停转，第二推进器400处于转动状
态，可保证液压油全部供给第二元件2，保证第二推进器400具有充足的转动动力，这种工况
适用在需要水下作业机器转向时，且此时第一推进器300可克服第二推进器400引起的水流
负载，避免由此引起前进而偏离作业点。

[0025] 通过控制进油控制口X1的通、断油状态，可实现第一元件1或第二元件2的单独启动，进而实现一组工作进油口A和工作出油口B同时控制一对执行元件的目的，并可使第一
元件1和第二元件2形成互锁。具体的，切换阀7为两位四通液控切换阀7。

[0026] 可以理解的是，若需增加执行元件的对数，可相应增加相同数量的控制阀组和进油控制口X1即可，不同控制阀组之间为并联关系。以本实施例为基础，如若增加一对执行元
件，只需在工作进油口A和工作出油口B之间增加一个切换阀7、一个进油控制口X1和两对开
关阀，该增加的一个切换阀7、一个进油控制口X1和两对开关阀的连接关系同前所述，如需
增加两对执行元件，同上继续相应增加处理即可。

[0027] 优选的，第一开关阀3、第二开关阀4、第三开关阀5、第四开关阀6以及切换阀7的弹簧侧端口均分别与系统油箱连通，以应对阀芯泄露问题，避免因泄露的液压油导致弹簧效
能降低甚至失效，提高系统的可靠性。具体的，本实施例中，回油口DR1用于与油箱连通，第一开关阀3、第二开关阀4、第三开关阀5和第四开关阀6的弹簧侧端口④以及切换阀7的弹簧
侧端口⑥均与回油口DR1连通。

[0028] 针对目前大功率的闭式泵系统驱动多组液压执行元件的控制方式，优选的实施中，工作进油口A和工作回油口B为闭式泵系统100的工作油口，工作进油口A和工作回油口B
之间还设置有梭阀8，且梭阀8的出油口②与控制阀组的进油口（图2所示中，即为切换阀7的
进油口③）连通，进而在闭式泵系统100中的泵反转时，液压油可从工作回油口B流向工作进
油口A。如图2所示的实施例中，梭阀8的第一进油口③与工作进油口A连通，梭阀8的第二进
油口①与工作回油口B连通。

[0029] 进一步的，梭阀8的第一进油口③和工作进油口A之间的供油油路上设置有过滤器9，用于过滤供油油路中流经的液压油，保护油路各零部件，提高液压系统的可靠性。

[0030] 梭阀8的第一进油口③和工作进油口A之间的供油油路上还设置有第一单向阀10，第一单向阀10与过滤器9并行设置，这样可为过滤器9设置旁通过油油路，可防止在过滤器9
堵塞后，导致系统堵塞瘫痪。

[0031] 过滤器9和至少一对执行元件之间的供油油路上设置有第二单向阀11，可防止意外情况下因执行元件受负载力作用而反转，致使压力油逆流到闭式泵损坏泵体。

[0032] 为了应对闭式泵系统100的散热问题，优选的实施例中，工作回油口B的回油油路上设置有分流模块，分流模块用于与冷却循环系统200连通，通过将液压油路与冷却循环系
统200接通，可解决闭式泵系统100中液压油升温问题，也可提高液压系统的集成度，进一步
提高液压系统的布置紧凑性和经济性。在具体的实施例中，分流模块包括三通换向阀12和
与三通换向阀12连通的可调阻尼13，三通换向阀12的进油口①与回油油路连通，且三通换
向阀12的弹簧侧端口③连接在可调阻尼13和冷却循环系统200之间，这样可保持三通换向
阀12的流量稳定，保持冷却油量稳定，进而可在冷却液压油的同时确保液压系统中液压油
油压的稳定和系统的可靠运行。

[0033] 需要说明的是，图2中标记TP1，TP2，……，均为对应油路的测压口，用于监测对应油路液压油油压。

[0034] 在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0035] 在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针
对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或
多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员
可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组
合。

[0036] 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。