CN100478249C - 用于舷窗测试的可连接的舱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种造船技术，并可用于小型潜水艇舷窗的强度及渗漏情况测试。一种可连接的舱，可用于潜水艇舷窗(1)增加的外部压力测试，采用圆柱形舱体(插座型焊接连接)(2)，舱体上有支撑法兰(11)。舱(4)的舱体至少部分为球形表面，并且有一个连接法兰(9)，所述之连接法兰(9)上有一个内部环形的圈(10)，而所述之内部环形的圈(10)环绕舷窗(1)。用于向插座型焊接连接(2)压迫舱(4)的装置(14)采用带状环(15)的形式，并有一个可组合的环形插入装置(16)，所述之环形插入装置(16)配置于环的接触表面的内部，并采用截短的锥体表面的形式。环形插入装置(16)上有一个环形的插槽，可以同时容纳支撑体(11)以及连接法兰(9)。带状环(15)通过螺栓(17)紧固，藉此可在环形插入装置(16)上形成完美的连接，而舱(4)的球形舱体部分的紧密连接，可通过一个密封圈保持。通过内部压力源，在舱(4)的内部供应工作介质。本发明所述之装置可缩短测试时间，增加可靠性，并可以在潜水艇测试操作中直接使用。

Description

用于舷窗测试的可连接的舱

技术领域

本发明属于造船技术领域，可用于小型潜水艇的舷窗的强度以及渗漏情况测试。

背景技术

已经存在舷窗强度的测试装置(请参阅Stegiv I.G.，Grey K.O.，为增压舱设计安全舷窗，美国机械工程学会会志No.4,1971，PP.61-72)。这种已知的装置包括一个很强的压力容器(带有一个压力表)、一个温度计、一个测量舷窗厚度位移的仪表，以及一个连续记录被测试舷窗位移情况的电视摄象机。这种已知的装置，在环境温度达到65℃以上和长时间(10-20个小时)的6.9MPA压力作用下，可以高精度地测定测试舱的张力度，还可以测量必要的储备强度因子(收缩系数)Kr，以保证舷窗的强度。舷窗的规格选择在储备强度因子Kr＝10时，若能够保证舷窗不被毁坏，并且能够经受住操作压力，则在实际运用中，舱位的渗漏和强度测试成为可能。

这种已知的装置的缺点，第一是复杂性，需要使用大量重量很大、型号复杂的仪表和设备，并且只能在测试实验室的固定条件下使用，不能在小型潜水艇中使用，严重影响测试时间，限制其功能只可用于强度测试，而所述之强度也是采用间接的手段进行判断--通过舷窗材料上是否出现裂缝来判断。舷窗的渗漏测试通过工作液体在增压条件下是否出现渗漏来判断，还需要使用一组单独的设备。另外，还存在一种已知的用于测试潜水艇静止舷窗内部压力下的强度和渗漏情况测试的装置(请参阅前苏联发明家证书第307,936号，发明公告1971年第21号)。在这种已知的装置中，一种模拟舷窗的带有玻璃的框架固定在潜水艇的内侧，在操作条件下，这种舷窗在潜水艇外侧的舱门玻璃上承受压力。众所周知，在安装舷窗的插座型焊接连接的舱体上，通过介质在施加外部压力或者内部压力，对带有玻璃的框架的影响不同。在研究相关性能的时候，通过这种已知的装置不能得到正确、可靠的结果。

也有一种已知的用于舷窗测试的可连接的舱(请参阅前苏联发明证书第689,882号，发明公告1979年第37号)，包括一个舱体，从一个水泵将一根管道引入舱体，所述的舱用大容器包装，以容纳工作介质，而工作介质将舷窗包裹起来，并带有一个步进式活塞，一个带有可连接舱盖的小容器，其盖子上安装有一个螺丝钉按钮。鉴于大容器通过带有阀门的管道与小容器连接在一起，所述之大容器和小容器被步进式活塞所分开。这种可拆卸装置，其舱体必须是螺纹连接的，所述之连接包裹着大容器，而舷窗的圆柱形舱体在潜水艇的艇体中构成插座式焊接连接。在操作条件下，拆除进行舷窗测试的测试舱，只需要很短的时间和很少的操作。可是，在测试时外部压力较高的情况下，不能保证连接的密封性，这是相互接触的元件的不同材料之间相互作用的特异性造成的。在海水中，这些采用钢材制造的元件，与采用特殊合金制造的潜水艇采用螺纹连接，增加了物质传递的风险(向舱外渗漏水)。并且，为了沿螺纹连接将舱安装到舷窗体(潜水艇的艇体)上，需要将重量和体积较大的舱翻转，使小型潜水艇的测试变得复杂。这种已知的用于舷窗外部压力测试的可连接的舱，包括一个外部压力源通过管道而供应工作介质的舱体，一个向舷窗压迫舱体的装置，一种适合舱体安装的密封装置，均与前述文献密切相关。

发明内容

本发明的目标，是降低可连接舱的工作体积，增加潜水艇上承受外部压力的舷窗的测试结果的可靠性。

本发明的上述目标，通过以下技术内容而实现：在上述已知的用于测试承受外部压力的舷窗的可连接的舱中，包括一个外部压力源通过管道而供应工作介质的舱体，一种向舷窗压迫舱体的装置，以及一种适合安装舱体的密封装置。在发明中，所述之舱体至少部分为球形表面，并有一个内部为环状圈的连接法兰，所述之内部为环状圈的连接法兰包裹住将被测试的舷窗。通过这种方式，所述之舷窗采用圆柱体的形式，并在其周边有轴承法兰。一种用于向插座型焊接连接压迫舷窗的装置，采用螺纹环的形式，其内部排列分段式环状插入装置，可以保证所述之螺纹环与环状插入装置之间沿其接触表面方向达到完美的连接。所述之接触表面采用截短的锥形表面的方式，而所述之环状插入装置也采用相同的外形，以包裹轴承和连接法兰。

另外，连接法兰以及内部环状圈的表面上有环状的凹槽，可容纳所述之密封材料。

并且，所述之密封材料加工为弹性环状垫圈的形式。

螺纹环应加工为这种形式：可保证它与分段式环状插入装置通过快装式螺栓连接在一起。

舱体的制造材料的弹性模量，应该与舷窗体制造材料的弹性模量相同。

本发明的技术效果包括改进了潜水艇舷窗的密封性能，测试外部压力的时候，所述之舷窗的外形比较特殊---圆柱体插座型焊接连接，并带有一个轴承法兰。在压力下变形的情况下，通过元件之间的连接，排除渗漏的可能性。当舷窗体均匀地承受压力的时候，可通过降低单腔舱的工作体积而增加测试结果的精确度和可靠性。

附图说明

结合附图，可以更好地理解本发明：

图1是连接到被测试舷窗上的可连接舱的局部示意图；

图2是可连接舱的俯视图；

图3是图2中A-A截面的局部示意图，即压迫元件向舷窗体压迫的舱的片段的局部示意图；

图4是进行舷窗外部压力测试的图解图。

具体实施方式

一种用于测试舷窗1的可连接的舱，有一个圆柱形的舱体2，位于潜水艇3上。所述之圆柱形的舱体2采用插座型焊接连接(以下简称为“插座型焊接连接2”)。所述之可连接的舱的舱体4(如图1所示)至少部分为球形表面，并有一个管道5用于从外部压力源(图1中没有表示出来)供应工作介质(淡水)。所述之管道上有一个管道密封6，并且有一个管道7用于从5中排出空气。所述之管道7上也有一个管道密封8。舱体4上有一个连接法兰9，而连接法兰9上有环状圈10，其直径小于舱体4的球形部位的直径。内部环状圈10的横断面的尺寸超过舷窗1，这样可以保证前者完全将后者包裹住。连接法兰9对应一个轴承法兰11，所述之轴承法兰11位于插座型焊接连接2上。连接法兰9以及环状圈10的表面上有环状凹槽12，可容纳插座型焊接连接上的连接法兰9以及轴承法兰11之间的密封垫圈(所述之密封垫圈采用弹性环状垫圈的形式，可在压迫装置14的作用下，可以将可拆卸的舱体4密封地安装在插座型焊接连接2上，请参阅图2)。

一种压迫装置14，采用螺纹环15的形式，并带有分段式环状插入装置(请参阅图2)，通过螺栓17连接在一起。所述之螺纹环15以及环状插入装置16可以保证安装螺栓17的时候，沿它们的接触表面将它们完美地接合在一起。这样，通过连接的部件之间的松散安装区域，可以排除工作介质在较高压力下发生渗漏的可能性。通过表面旋转，可以实现接触表面之间的不间断连接，即通过截短的锥体的形式，并且其上层底座布置在螺栓17的下面。这样，将螺栓17拧紧在螺孔上的时候，可以保证螺纹环15沿锥体发生器安装在分段式插入装置16上。如果舱体部分采用球形的形式，螺纹环15与环状插入装置16紧密配合，而不会产生缝隙或者使舱体褶皱。

分段式环状插入装置16(请参阅图3)上有环状狭槽，用于同时容纳及啮合连接法兰9以及轴承法兰11。在这种情况下，压迫装置可以牢固地将舱体4固定在舷窗1上。环状插入装置16(请参阅图2以及图3)通过分段式插入装置16上的中心孔19上的导针18，与螺纹环15保持同心。所述之中心孔19设置在插入装置16上(请参阅图3)。另外，螺纹环15通过螺栓17之间的压榨螺栓20与环状插入装置16配偶(请参阅图1)。为了便于将可连接的舱运输到测试地点，舱体的外表面上安装有把手21(请参阅图2)。

由于外部高压测试涉及到连接法兰9以及轴承法兰11承受静压力，舱体4以及插座型焊接连接2(并包括压迫装置14)均承受静压力，为了排除这些元件之间的非均匀张力分布，而所述之非均匀张力分布能够干扰可连接的舱的密封性，这些元件的制造材料是弹性模量相同的材料。

采用可连接的舱对潜水艇舷窗进行外部高压测试，可遵循以下程序：

采用安装了密封垫圈13的连接法兰9，将舱体4安装到插座型焊接连接2的轴承法兰11上(如图1所示)。包裹住后者的时候，环状插入装置16的一部分位于连接法兰9上，并同时包裹住轴承法兰11。一个螺纹环15，安装在环状插入装置16上，并通过导针18连接和保持同心。在螺纹环15的孔上引进螺栓17，将压迫装置14成功地连接起来，然后向插座型焊接连接2压迫舱体4。作为可连接的舱的一部分(如图4所示)，可以用于测试了。从管道5的外端供应工作介质，而管道7用于排出空气，分别拆除管道密封6以及8。通过压力表23、截止阀24、泵26以及并联的安全阀25，用管道22将管道5连接到外部工作介质源头。所述之工作介质源头可以是蓄水池27中的淡水，如图4所示。在试验中，将安全阀25关闭，截止阀24打开，启动泵26，工作介质(淡水)通过管道22以及管道5输入舱体4。这样，管道7中出现水而排出空气。舱体4中的空气排空之后，管道密封垫圈8覆盖管道7，然后，根据测试程序，供应工作介质的管道22以及管道5中的压力逐步上升，并通过压力表23控制该压力。在每个步骤中，预先设置的压力至少保持10分钟。舷窗1的外部高压测试完成、可以判断其强度和密封性之后，关闭泵26，打开安全阀25，管道22中的压力被逐步释放。在管道22中缺乏超压的情况下，将后者从管道5上拆下，并装上管道密封垫圈6。压迫装置，即螺纹环15以及环状插入装置16，通过压榨螺栓20而拆卸，而舱体4以及密封垫圈13从插座型焊接连接2上拆下。

在工作介质的最大压力下，如果从插座型焊接连接2的轴承法兰11上通过密封元件13看，没有发现渗漏、水滴以及潮湿现象，则认为舷窗经受了外部高压测试。

在测试过程中，在最大压力下，如果舷窗1的玻璃上没有出现裂缝，则认为舷窗经受了强度测试。

本发明所建议的装置能够在任何条件有效地对潜水艇的舷窗进行测试，包括操作条件下，监视潜水艇舷窗的状态(定期检查)，以及对应潜水艇最大下潜深度达到7000米的外部高压下进行的舷窗测试。

Claims (5)

1.一种用于舷窗测试的可连接的舱，由以下部件组成：舱体，舱体上有从外部压力源供应工作介质的管道；用于向舷窗体压迫舱体的装置，以及适合舱体安装的密封装置，其特征在于所述之舱体至少部分为球形表面，并带有连接法兰；而所述之连接法兰上有内部环状圈，能够将被测试的舷窗体包裹；所述之舷窗体为圆柱形，其周边有轴承法兰；一种向插座型焊接连接压迫舷窗体的装置，采用罗纹环的形式，其内侧有分段式环状插入装置，可保证所述之罗纹环与所述之环状插入装置沿其接触表面完美地接合；所述之接触表面为截短的锥体，而所述之环状插入装置能够包裹轴承法兰和连接法兰。

2.如权利要求1所述之可连接的舱，其特征在于连接法兰的表面以及内部环状圈表面上有环状的凹槽，用于容纳所述之密封装置。

3.如权利要求1所述之可连接的舱，其特征在于所述之密封装置是弹性的环状垫圈。

4.如权利要求1所述之可连接的舱，其特征在于罗纹环可保证它与分段式环状插入装置之间通过螺栓连接在一起。

5.如权利要求1所述之可连接的舱，其特征在于舱体的制造材料与舷窗体的制造材料具有相同的弹性模量。

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