本實用新型涉及一種用于水下環(huán)境的多功能密封艙,特別是一種深水環(huán)境下的多功能密封艙。
背景技術(shù):
隨著潛水器技術(shù)的發(fā)展,對潛水器的深水密封性及密封件的承載能力要求越來越高。由于水下壓力較大,水下工作設(shè)備承受的壓力較大,對設(shè)備的要求較高,目前的承壓技術(shù)主要有密封空心艙體技術(shù)以及充液承壓技術(shù),密封空心艙體技術(shù)對艙體材料要求很高,成本高及制造周期過長,一旦出事故超壓,艙體會被壓毀;現(xiàn)有的充液承壓技術(shù)供液成本高,適合長期水下承壓作業(yè),但無法滿足短期施工及探測應(yīng)用;現(xiàn)有的深海密封艙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、裝卸復(fù)雜;現(xiàn)有的深海密封艙為一體結(jié)構(gòu),不能拆分,適合單一水下潛航器使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對所提到的問題,本實用新型提供了一種深水環(huán)境下的多功能密封艙,包括:
左端蓋,其為半圓體,一端封閉,另一端開口;
左柱段,其為中空的圓柱體,其一端與所述左端蓋的開口端密封連接,連接端為第一密封端面;
密封端蓋,其上設(shè)置有通孔,其與所述左柱段的另一端密封連接,連接端為第二密封端面;
右柱段,其為中空的圓柱體,其一端與所述密封端蓋密封連接,連接端為第三密封端面;
右端蓋,其為半圓體,一端封閉,另一端與所述右柱段密封連接,連接端為第四密封端面;
內(nèi)支架,其設(shè)置在密封艙腔體內(nèi),且與所述密封端蓋連接。
優(yōu)選方案是:所述第一密封端面和所述第四密封端面均通過螺栓和螺母固定。
優(yōu)選方案是:所述第一密封端面、第二密封端面、第三密封端面和所述第四密封端面均為矩形溝槽式O型圈密封。
優(yōu)選方案是:所述密封端蓋與所述內(nèi)支架通過螺栓和螺母固定連接。
優(yōu)選方案是:所述左端蓋、右端蓋、左柱段和右柱段采用的材料為鋁合金7075。
優(yōu)選方案是:所述左端蓋和右端蓋的外表面采用環(huán)形陣列的方式預(yù)留多個同尺寸的平臺,用于后續(xù)加工為螺紋孔以安裝水密接頭,提高水下航行器的有效載荷能力。
優(yōu)選方案是:所述內(nèi)支架為不銹鋼材質(zhì),用于屏蔽電池工作狀態(tài)下的電磁輻射和保證在密封艙受到撞擊的情況下,重要載荷部件不受損傷。
優(yōu)選方案是:所述密封端蓋為不銹鋼材質(zhì),用于防止左柱段和右柱段的電磁信號干擾,防止左柱段和右柱段的管線相互纏繞、支撐防護和便于安裝。
優(yōu)選方案是:所述密封端蓋的通孔為矩形。
本實用新型的有益效果如下:
(1)本實用新型通過密封型設(shè)計,采用標準O型密封圈,滿足密封艙在2000m深海洋環(huán)境下無故障使用。
(2)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、體積小、安裝部位緊湊、裝卸方便、制造容易。
(3)本實用新型具有自密封作用,不需要周期性的調(diào)整,使用參數(shù)范圍廣,使用溫度范圍可達-60℃~200℃,用于動密封裝置是壓力可達35MPa,成本較低。
(4)本實用新型通過對密封艙合理設(shè)計和布局,滿足了提高水下航行器的有效載荷能力以及續(xù)航時間的需求。
(5)本實用新型相對于現(xiàn)有的密封結(jié)構(gòu),采用了3段(3個密封端面)密封的形式,可進行隨意組合使用,可供多種不同水下潛航器使用。有效降低了生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型左端蓋和右端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型內(nèi)支架的主視圖;
圖4為本實用新型內(nèi)支架的側(cè)視圖;
圖5為本實用新型內(nèi)支架的俯視圖;
圖6為本實用新型左柱段和右柱段的剖面圖;
圖7為本實用新型左柱段和右柱段的側(cè)視圖;
圖8為本實用新型密封端蓋的主視圖;
圖9為本實用新型密封端蓋的側(cè)視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明,以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
應(yīng)當理解,本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
本實用新型的工作原理:為了防止氣體,液體,固體顆粒的泄露,或者阻止氣體,液體,固體顆粒的浸入,本實用新型通過利用接觸密封技術(shù)(即兩個彼此相連接的表面夾一個O型密封圈)實現(xiàn)了多功能密封艙的深水密封功能。整個密封設(shè)備分為4段,三個密封端面,每段均采用接觸密封法的方式。兩個半球體端面和左右柱段通過密封后,內(nèi)部空間利用不銹鋼內(nèi)支架,對重要部件進行定位安裝;利用不銹鋼本身的金屬特性對電池工作狀態(tài)下產(chǎn)生的電磁輻射進行屏蔽,確保艙體內(nèi)部的載荷能夠正常工作不受干擾。
如圖1所示,本實用新型提供了一種深水環(huán)境下的多功能密封艙,包括:
左端蓋1,其為半圓體,一端封閉,另一端開口。左柱段2,其為中空的圓柱體,其一端與所述左端蓋1的開口端通過螺栓和螺母緊固在一起并在密封端面安裝O型密封圈,連接端為第一密封端。密封端蓋4,其上設(shè)置有通孔7,為了安裝時裝配方便,以及左柱段2的控制線路通過,所述密封端蓋4的通孔設(shè)置在所述密封端蓋4的中間位置,形狀為矩形,所述密封端蓋4與所述左柱段2的另一端在密封端面安裝O型密封圈,連接端為第二密封端面。本實用新型的密封端蓋4結(jié)構(gòu)圖如圖8、9所示,所述密封端蓋4所用材料是不銹鋼,根據(jù)強度計算及安裝的便捷性進行了設(shè)計,對于左柱段2內(nèi)部的電池設(shè)備,電子信號設(shè)備,及其他任務(wù)載荷,起到支撐防護的作用,能有效地防止左右柱段的電磁信號干擾,防止左柱段2與右柱段5的管線相互纏繞,便于安裝。內(nèi)支架3,其設(shè)置在密封艙腔體內(nèi),且與所述密封端蓋4通過螺釘緊固在一起并在密封端面安裝O型密封圈,本實用新型的內(nèi)支架結(jié)構(gòu)如圖3、4、5所示,所述內(nèi)支架3所用材料是不銹鋼,內(nèi)部可搭載載荷完成相應(yīng)的水下作業(yè)任務(wù),將電池工作狀態(tài)下的電磁輻射通過不銹鋼板進行了屏蔽,不銹鋼本身的強度和剛度能夠保證在艙體受到撞擊的情況下,重要載荷部件不受損傷。右柱段5,其為中空的圓柱體,其一端與所述密封端蓋4在密封端面安裝O型密封圈,連接端為第三密封端面。左柱段2和右柱段5通過螺栓和螺母緊固在一起并在密封端面安裝密封O型圈。右端蓋6,其為半圓體,一端封閉,另一端與所述右柱段5過螺栓和螺母緊固在一起并在密封端面安裝O型密封圈,連接端為第四密封端面。
如圖2所示,本實用新型左端蓋1和右端蓋6的厚度的設(shè)計通過行業(yè)標準進行估算,并通過有限元軟件進行計算并根據(jù)結(jié)果進行了優(yōu)化,滿足2000米深海洋環(huán)境使用,結(jié)構(gòu)體不發(fā)生褶皺失穩(wěn)等現(xiàn)象。左端蓋1和右端蓋6采用的材料為鋁合金7075,針對左端蓋1和右端蓋6的金屬加工表面進行了特殊處理。左端蓋1和右端蓋6采用環(huán)形陣列的方式預(yù)留多個同尺寸的平臺7,可后續(xù)加工為螺紋孔以安裝水密接頭使用,提高水下航行器的有效載荷能力,可實現(xiàn)水下多任務(wù)同時執(zhí)行。
本實用新型的右柱段5結(jié)構(gòu)如圖6、7所示,所用材料是鋁合金7075,內(nèi)部可搭載載荷完成相應(yīng)的水下作業(yè)任務(wù),軸向有定位孔可以根據(jù)實際載荷需求進行空間擺放設(shè)計,具備靈活性。其厚度配合肋板,通過有限元軟件和設(shè)計標準進行設(shè)計,確保2000米海水環(huán)境,受海水壓力作用下保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時結(jié)構(gòu)體的重量進行了優(yōu)化,確保滿足作業(yè)深度需求的情況下重量最輕。
盡管本實用新型的實施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用,它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領(lǐng)域,對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言,可容易地實現(xiàn)另外的修改,因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本實用新型并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。