深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供的是一種深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置。包括一根貫穿艙口蓋的轉軸，艙口蓋及艙口蓋上的軸套與轉軸之間有密封機構，轉軸兩端分別安裝外旋轉手輪與內旋轉手輪，轉軸上帶有一段傳動螺紋段，在傳動螺紋段上安裝牽引螺母，牽引螺母上等夾角分布2-4套連桿機構，所述連桿機構包括短牽引桿、長牽引桿、鎖定桿、支持桿，短牽引桿的一端與牽引螺母鉸接，長牽引桿的一端與艙口蓋上的軸套鉸接，短牽引桿的另一端和長牽引桿的另一端與鎖定桿的后端鉸接，鎖定桿的中前部與支持桿的一端鉸接，支持桿的另一端與艙口蓋鉸接，鎖定桿的前端為鎖緊端。本實用新型不破壞耐壓殼結構，且能提供均勻、可靠的壓緊力，用于深海載人潛水器艙口蓋鎖緊。
【專利說明】深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是是一種出入艙口蓋鎖緊機構，具體地說是一種用于深海載人潛水器艙口蓋的鎖緊機構。
【背景技術】
[0002]深海載人潛水器載人艙一般為球形，潛水器駕駛員通過出入艙口蓋進入載人艙，而后借助艙口蓋鎖緊機構將艙口蓋鎖緊以防止海水進入。艙口蓋鎖緊機構需要有很高的可靠性，同時應操作簡便，方便潛水器駕駛員手動鎖緊。鎖緊機構還應允許從外部完成解鎖工作，便于駕駛員不能從內部解鎖時進行救援工作。鎖緊機構在深水狀態必須有很好的水密性，不允許出現滲漏現象影響潛水器正常工作，危及潛水器安全。
[0003]現有潛水器艙口蓋鎖緊機構主要有兩大類，一類是高壓鍋式結構，通過驅動一個具有多個凸齒的鎖定轉環使其產生小角度轉動以完成鎖定，但是此種結構需要在潛水器耐壓殼上開設與凸齒配合的凹槽，對耐壓殼總體強度有一定破壞，不適用于深海潛水器結構；另一種為多點分別鎖緊式結構，但是操作較為繁瑣，且鎖定過程中難以保證鎖緊力度均衡，不能保證潛水器艙口蓋與耐壓殼緊密，均勻的壓緊。
【發明內容】
[0004]實用新型的目的在于提供一種不破壞耐壓殼結構，能提供均勻、可靠的壓緊力的深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0006]包括一根貫穿艙口蓋的轉軸，艙口蓋及艙口蓋上的軸套與轉軸之間有密封機構，轉軸兩端分別安裝外旋轉手輪與內旋轉手輪，轉軸上帶有一段傳動螺紋段，在傳動螺紋段上安裝牽引螺母，牽引螺母上等夾角分布2-4套連桿機構，所述連桿機構包括短牽引桿、長牽引桿、鎖定桿、支持桿，短牽引桿的一端與牽引螺母鉸接，長牽引桿的一端與艙口蓋上的軸套鉸接，短牽引桿的另一端和長牽引桿的另一端與鎖定桿的后端鉸接，鎖定桿的中前部與支持桿的一端鉸接，支持桿的另一端與艙口蓋鉸接，鎖定桿的前端為鎖緊端。
[0007]本實用新型還可以包括:
[0008]1、所述轉軸自上而下分別為艙外手輪接頭段、密封用錐面段、兩道O型圈槽、擋圈槽、傳動螺紋段、鍵槽和緊固螺紋段，所述密封機構包括位于密封用錐面段處的錐臺形尼龍環、設置于兩道O型圈槽中的兩個O型密封圈，軸套的內孔上部為與密封用錐面段相對應的錐形孔。
[0009]2、軸套的內孔中部與兩道O型密封圈之間的距離相對應的位置有一段大孔徑段，所述大孔徑段的長度小于兩道O型密封圈之間的距離。
[0010]3、牽引螺母上帶有用于與短牽引桿的一端鉸接的第一凸耳，軸套上帶有用于與長牽引桿的一端鉸接的第二凸耳，艙口蓋上帶有用于與支持桿的另一端鉸接的第三凸耳。
[0011]4、所述連桿機構有3套，每套之間的夾角為120度。[0012]5、鎖定桿前端的鎖緊端的厚度小于鎖定桿中前端的厚度，鎖緊端的上面設置可更換的軟質墊。
[0013]作為一種潛水器艙口蓋鎖緊機構，通過鎖定桿擠壓耐壓殼完成鎖定動作，不需要在耐壓殼上進行開凹槽和安裝特定機構，不破壞耐壓殼總體強度，適應深海環境使用。通過牽引螺母控制多個連桿系統完成鎖定動作，保證每一鎖定桿提供基本相同鎖緊力，使潛水器艙口蓋能夠與耐壓殼緊密結合。潛水器駕駛員只要旋轉手輪即可完成鎖定動作，且由于傳動螺紋的存在降低了潛水器駕駛員旋轉手輪的難度，且可避免因誤碰導致的意外解鎖，操作簡便，機構可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1深海載人潛水器艙口蓋總體結構圖。
[0015]圖2深海載人潛水器艙口蓋解鎖狀態剖視圖。
[0016]圖3深海載人潛水器艙口蓋鎖定狀態剖視圖。
[0017]圖4貫穿轉軸結構圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進行詳細說明。
[0019]本實用新型的一種艙口蓋鎖緊裝置的基本組成包括一根貫穿艙口蓋的轉軸、一套軸密封裝置、兩個旋轉手輪、連桿系統以及配套的牽引螺母。
[0020]貫穿轉軸I是一根貫穿艙口蓋2的金屬軸，自上而下分別為艙外手輪接頭1-1、密封用錐面1-2、兩道O型圈槽1-3、擋圈槽1-4、傳動螺紋1-5、鍵槽1-6和緊固螺紋1_7。為防止電化學腐蝕，貫穿軸采用與艙口蓋相同材質的金屬材料，并作防銹處理。
[0021]軸密封裝置包括一個與艙口蓋焊接在一起的軸套3、錐臺形尼龍環4以及兩個O型密封圈5，為保證在深海狀態下具有足夠強度，軸套具有較大的厚度，軸套內孔上部為錐形，在于錐形尼龍環配合狀態下可以與貫穿轉軸的密封用錐面有效貼合保證水密，同時，O型密封圈在固定在貫穿轉軸的O型圈槽中時可以有效與軸套內表面貼合保證密封，軸套內孔圓柱部分上部以及下部直徑與貫穿轉軸相應位置直徑相同以保密封并允許貫穿轉軸轉動，在兩道O型密封圈之間的軸套內孔中部圓柱段設置一定長度的大直徑區間，減小圓柱貼合面長度，在不損失水密性的基礎上便于安裝以及轉軸旋轉。
[0022]轉軸上部安裝艙外手輪6、底部安裝艙內手輪7，艙內手輪中心孔設置鍵槽、安裝于貫穿轉軸鍵槽位置，通過旋轉艙內手輪可以帶動貫穿轉軸旋轉。艙外手輪與貫穿軸頂部露出艙外的方形艙外手輪接頭1-)相連，可以保證無法在艙內開鎖時從艙外旋轉貫穿轉軸完成開鎖動作。
[0023]連桿鎖緊機構共包括三組連桿系統，互相夾角120度，保證閉鎖狀態的可靠性。牽引螺母8內有傳動螺紋，與貫穿轉軸的傳動螺紋配合，在貫穿轉軸轉動時可相對轉軸上下運動。牽引螺母有三個以120度夾角分布的三個凸耳8-1，可以通過銷釘9-1與短牽引桿10相連。軸套3外圈也有三個120度夾角分布的三個凸耳3-1，通過銷釘9-2與長牽引桿11相連。長牽引桿和短牽引桿通過銷釘9-3與鎖定桿12后端相連。在艙口蓋上軸套凸耳對應夾角位置也設置有三個凸耳2-1，通過銷釘9-4與支持桿13相連，支持桿又通過銷釘9-5與靠近鎖定桿端前端的位置相連。鎖定桿前端比后端略薄，以適應鎖定動作的完成，鎖定桿前端上面設置可更換的軟質墊12-1，防止鎖定狀態的壓力對鎖定桿主體或者艙口圍欄14產生破壞。
[0024]與本鎖定機構相對應的艙口圍欄14要求底面具有一個平面，在與鎖定桿前端接觸點位置進行一定的耐磨性處理，如粘貼尼龍墊等。艙口圍欄與耐壓球殼焊接在一起，保證整體強度。
[0025]初始狀態，牽引螺母8位于貫穿轉軸I傳動螺紋下部，與艙內手輪7貼合。艙口蓋2關閉后，潛水器駕駛員逆時針轉動艙內手輪，牽引螺母在貫穿轉軸上傳動螺紋的作用下向上運動，短牽引桿10順時針轉動，長牽引桿11逆時針轉動，鏈接兩桿銷釘9-3向外運動，推動鎖定桿12前伸，同時，由于長牽引桿逆時針轉動至接近豎直狀態，使銷釘9-3產生向下的運動，下壓鎖定桿后端，使鎖定桿前端挑起。在鎖定桿進行前伸動作時，支持桿13逆時針轉動，進一步將鎖定桿向上提起，在四根桿同時作用下，鎖定桿完成較大幅度的前伸及前端上升動作，使鎖定桿前端的可更換軟質墊與艙口圍欄14的接觸動作并產生一定壓力，在三組夾角120度的桿系同時作用下，完成艙口蓋的鎖定動作。在艙口蓋鎖定完成時，牽引螺母對貫穿轉軸保持向下的拉力，保證貫穿轉軸的錐面與軸套上部錐面將尼龍環4壓緊，保證水密狀態，同時貫穿轉軸圓柱段設置的兩道ο型圈進一步保證了水密的可靠性。
[0026]在解鎖動作時，潛水器駕駛員順時針轉動艙內手輪，牽引螺母向下運動，短牽引桿10逆時針轉動，長牽引桿11順時針轉動，支持桿13順時針轉動,鎖定桿完成前端下降及后退動作，鎖定桿前端與艙口圍欄脫離并縮至小于艙口蓋外徑，解鎖動作完成，艙口蓋得以順利打開。
[0027]在潛水器內部出現故障導致駕駛員無法從內部完成轉動艙內手輪完成艙口蓋解鎖動作時，潛水器外救援人員可以將艙外手輪6裝在貫穿轉軸端部艙外手輪接頭1-1位置，并旋轉艙外手輪完成解鎖動作。
【權利要求】
1.一種深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置，包括一根貫穿艙口蓋的轉軸，艙口蓋及艙口蓋上的軸套與轉軸之間有密封機構，其特征是:轉軸兩端分別安裝外旋轉手輪與內旋轉手輪，轉軸上帶有一段傳動螺紋段，在傳動螺紋段上安裝牽引螺母，牽引螺母上等夾角分布2-4套連桿機構，所述連桿機構包括短牽引桿、長牽引桿、鎖定桿、支持桿，短牽引桿的一端與牽引螺母鉸接，長牽引桿的一端與艙口蓋上的軸套鉸接，短牽引桿的另一端和長牽引桿的另一端與鎖定桿的后端鉸接，鎖定桿的中前部與支持桿的一端鉸接，支持桿的另一端與艙口蓋鉸接，鎖定桿的前端為鎖緊端。
2.根據權利要求1所述的深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置，其特征是:所述轉軸自上而下分別為艙外手輪接頭段、密封用錐面段、兩道O型圈槽、擋圈槽、傳動螺紋段、鍵槽和緊固螺紋段，所述密封機構包括位于密封用錐面段處的錐臺形尼龍環、設置于兩道O型圈槽中的兩個O型密封圈，軸套的內孔上部為與密封用錐面段相對應的錐形孔。
3.根據權利要求2所述的深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置，其特征是:軸套的內孔中部與兩道O型密封圈之間的距離相對應的位置有一段大孔徑段，所述大孔徑段的長度小于兩道O型密封圈之間的距離。
4.根據權利要求1、2或3所述的深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置，其特征是:牽引螺母上帶有用于與短牽引桿的一端鉸接的第一凸耳，軸套上帶有用于與長牽引桿的一端鉸接的第二凸耳，艙口蓋上帶有用于與支持桿的另一端鉸接的第三凸耳。
5.根據權利要求1、2或3所述的深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置，其特征是:鎖定桿前端的鎖緊端的厚度小于鎖定桿中前端的厚度，鎖緊端的上面設置可更換的軟質墊。
6.根據權利要求4所述的深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置，其特征是:鎖定桿前端的鎖緊端的厚度小于鎖定桿中前端的厚度，鎖緊端的上面設置可更換的軟質墊。
7.根據權利要求1、2或3所述的深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置，其特征是:所述連桿機構有3套，每套之間的夾角為120度。
8.根據權利要求4所述的深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置，其特征是:所述連桿機構有3套，每套之間的夾角為120度。
9.根據權利要求5所述的深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置，其特征是:所述連桿機構有3套，每套之間的夾角為120度。
10.根據權利要求6所述的深海載人潛水器艙口蓋鎖緊裝置，其特征是:所述連桿機構有3套，每套之間的夾角為120度。
【文檔編號】B63B19/14GK203780744SQ201420104149
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】袁利毫, 馬良, 馬勇 申請人:哈爾濱工程大學