CN103895817A - 深海载人潜水器舱口盖锁紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的是一种深海载人潜水器舱口盖锁紧装置。包括一根贯穿舱口盖的转轴，舱口盖及舱口盖上的轴套与转轴之间有密封机构，转轴两端分别安装外旋转手轮与内旋转手轮，转轴上带有一段传动螺纹段，在传动螺纹段上安装牵引螺母，牵引螺母上等夹角分布2-4套连杆机构，所述连杆机构包括短牵引杆、长牵引杆、锁定杆、支持杆，短牵引杆的一端与牵引螺母铰接，长牵引杆的一端与舱口盖上的轴套铰接，短牵引杆的另一端和长牵引杆的另一端与锁定杆的后端铰接，锁定杆的中前部与支持杆的一端铰接，支持杆的另一端与舱口盖铰接，锁定杆的前端为锁紧端。本发明不破坏耐压壳结构，且能提供均匀、可靠的压紧力，用于深海载人潜水器舱口盖锁紧。
Description
技术领域
本发明涉及的是是一种出入舱口盖锁紧机构，具体地说是一种用于深海载人潜水器舱口盖的锁紧机构。
背景技术
深海载人潜水器载人舱一般为球形，潜水器驾驶员通过出入舱口盖进入载人舱，而后借助舱口盖锁紧机构将舱口盖锁紧以防止海水进入。舱口盖锁紧机构需要有很高的可靠性，同时应操作简便，方便潜水器驾驶员手动锁紧。锁紧机构还应允许从外部完成解锁工作，便于驾驶员不能从内部解锁时进行救援工作。锁紧机构在深水状态必须有很好的水密性，不允许出现渗漏现象影响潜水器正常工作，危及潜水器安全。
现有潜水器舱口盖锁紧机构主要有两大类，一类是高压锅式结构，通过驱动一个具有多个凸齿的锁定转环使其产生小角度转动以完成锁定，但是此种结构需要在潜水器耐压壳上开设与凸齿配合的凹槽，对耐压壳总体强度有一定破坏，不适用于深海潜水器结构；另一种为多点分别锁紧式结构，但是操作较为繁琐，且锁定过程中难以保证锁紧力度均衡，不能保证潜水器舱口盖与耐压壳紧密，均匀的压紧。
发明内容
发明的目的在于提供一种不破坏耐压壳结构，能提供均匀、可靠的压紧力的深海载人潜水器舱口盖锁紧装置。
本发明的目的是这样实现的：
包括一根贯穿舱口盖的转轴，舱口盖及舱口盖上的轴套与转轴之间有密封机构，转轴两端分别安装外旋转手轮与内旋转手轮，转轴上带有一段传动螺纹段，在传动螺纹段上安装牵引螺母，牵引螺母上等夹角分布2-4套连杆机构，所述连杆机构包括短牵引杆、长牵引杆、锁定杆、支持杆，短牵引杆的一端与牵引螺母铰接，长牵引杆的一端与舱口盖上的轴套铰接，短牵引杆的另一端和长牵引杆的另一端与锁定杆的后端铰接，锁定杆的中前部与支持杆的一端铰接，支持杆的另一端与舱口盖铰接，锁定杆的前端为锁紧端。
本发明还可以包括：
1、所述转轴自上而下分别为舱外手轮接头段、密封用锥面段、两道O型圈槽、挡圈槽、传动螺纹段、键槽和紧固螺纹段，所述密封机构包括位于密封用锥面段处的锥台形尼龙环、设置于两道O型圈槽中的两个O型密封圈，轴套的内孔上部为与密封用锥面段相对应的锥形孔。
2、轴套的内孔中部与两道O型密封圈之间的距离相对应的位置有一段大孔径段，所述大孔径段的长度小于两道O型密封圈之间的距离。
3、牵引螺母上带有用于与短牵引杆的一端铰接的第一凸耳，轴套上带有用于与长牵引杆的一端铰接的第二凸耳，舱口盖上带有用于与支持杆的另一端铰接的第三凸耳。
4、所述连杆机构有3套，每套之间的夹角为120度。
5、锁定杆前端的锁紧端的厚度小于锁定杆中前端的厚度，锁紧端的上面设置可更换的软质垫。
作为一种潜水器舱口盖锁紧机构，通过锁定杆挤压耐压壳完成锁定动作，不需要在耐压壳上进行开凹槽和安装特定机构，不破坏耐压壳总体强度，适应深海环境使用。通过牵引螺母控制多个连杆系统完成锁定动作，保证每一锁定杆提供基本相同锁紧力，使潜水器舱口盖能够与耐压壳紧密结合。潜水器驾驶员只要旋转手轮即可完成锁定动作，且由于传动螺纹的存在降低了潜水器驾驶员旋转手轮的难度，且可避免因误碰导致的意外解锁，操作简便，机构可靠。
附图说明
图1深海载人潜水器舱口盖总体结构图。
图2深海载人潜水器舱口盖解锁状态剖视图。
图3深海载人潜水器舱口盖锁定状态剖视图。
图4贯穿转轴结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进行详细说明。
本发明的一种舱口盖锁紧装置的基本组成包括一根贯穿舱口盖的转轴、一套轴密封装置、两个旋转手轮、连杆系统以及配套的牵引螺母。
贯穿转轴1是一根贯穿舱口盖2的金属轴，自上而下分别为舱外手轮接头1-1、密封用锥面1-2、两道O型圈槽1-3、挡圈槽1-4、传动螺纹1-5、键槽1-6和紧固螺纹1-7。为防止电化学腐蚀，贯穿轴采用与舱口盖相同材质的金属材料，并作防锈处理。
轴密封装置包括一个与舱口盖焊接在一起的轴套3、锥台形尼龙环4以及两个O型密封圈5，为保证在深海状态下具有足够强度，轴套具有较大的厚度，轴套内孔上部为锥形，在于锥形尼龙环配合状态下可以与贯穿转轴的密封用锥面有效贴合保证水密，同时，O型密封圈在固定在贯穿转轴的O型圈槽中时可以有效与轴套内表面贴合保证密封，轴套内孔圆柱部分上部以及下部直径与贯穿转轴相应位置直径相同以保密封并允许贯穿转轴转动，在两道O型密封圈之间的轴套内孔中部圆柱段设置一定长度的大直径区间，减小圆柱贴合面长度，在不损失水密性的基础上便于安装以及转轴旋转。
转轴上部安装舱外手轮6、底部安装舱内手轮7，舱内手轮中心孔设置键槽、安装于贯穿转轴键槽位置，通过旋转舱内手轮可以带动贯穿转轴旋转。舱外手轮与贯穿轴顶部露出舱外的方形舱外手轮接头1-)相连，可以保证无法在舱内开锁时从舱外旋转贯穿转轴完成开锁动作。
连杆锁紧机构共包括三组连杆系统，互相夹角120度，保证闭锁状态的可靠性。牵引螺母8内有传动螺纹，与贯穿转轴的传动螺纹配合，在贯穿转轴转动时可相对转轴上下运动。牵引螺母有三个以120度夹角分布的三个凸耳8-1，可以通过销钉9-1与短牵引杆10相连。轴套3外圈也有三个120度夹角分布的三个凸耳3-1，通过销钉9-2与长牵引杆11相连。长牵引杆和短牵引杆通过销钉9-3与锁定杆12后端相连。在舱口盖上轴套凸耳对应夹角位置也设置有三个凸耳2-1，通过销钉9-4与支持杆13相连，支持杆又通过销钉9-5与靠近锁定杆端前端的位置相连。锁定杆前端比后端略薄，以适应锁定动作的完成，锁定杆前端上面设置可更换的软质垫12-1，防止锁定状态的压力对锁定杆主体或者舱口围栏14产生破坏。
与本锁定机构相对应的舱口围栏14要求底面具有一个平面，在与锁定杆前端接触点位置进行一定的耐磨性处理，如粘贴尼龙垫等。舱口围栏与耐压球壳焊接在一起，保证整体强度。
初始状态，牵引螺母8位于贯穿转轴1传动螺纹下部，与舱内手轮7贴合。舱口盖2关闭后，潜水器驾驶员逆时针转动舱内手轮，牵引螺母在贯穿转轴上传动螺纹的作用下向上运动，短牵引杆10顺时针转动，长牵引杆11逆时针转动，链接两杆销钉9-3向外运动，推动锁定杆12前伸，同时，由于长牵引杆逆时针转动至接近竖直状态，使销钉9-3产生向下的运动，下压锁定杆后端，使锁定杆前端挑起。在锁定杆进行前伸动作时，支持杆13逆时针转动，进一步将锁定杆向上提起，在四根杆同时作用下，锁定杆完成较大幅度的前伸及前端上升动作，使锁定杆前端的可更换软质垫与舱口围栏14的接触动作并产生一定压力，在三组夹角120度的杆系同时作用下，完成舱口盖的锁定动作。在舱口盖锁定完成时，牵引螺母对贯穿转轴保持向下的拉力，保证贯穿转轴的锥面与轴套上部锥面将尼龙环4压紧，保证水密状态，同时贯穿转轴圆柱段设置的两道o型圈进一步保证了水密的可靠性。
在解锁动作时，潜水器驾驶员顺时针转动舱内手轮，牵引螺母向下运动，短牵引杆10逆时针转动，长牵引杆11顺时针转动，支持杆13顺时针转动，锁定杆完成前端下降及后退动作，锁定杆前端与舱口围栏脱离并缩至小于舱口盖外径，解锁动作完成，舱口盖得以顺利打开。
在潜水器内部出现故障导致驾驶员无法从内部完成转动舱内手轮完成舱口盖解锁动作时，潜水器外救援人员可以将舱外手轮6装在贯穿转轴端部舱外手轮接头1-1位置，并旋转舱外手轮完成解锁动作。
Claims (10)
1.一种深海载人潜水器舱口盖锁紧装置，包括一根贯穿舱口盖的转轴，舱口盖及舱口盖上的轴套与转轴之间有密封机构，其特征是：转轴两端分别安装外旋转手轮与内旋转手轮，转轴上带有一段传动螺纹段，在传动螺纹段上安装牵引螺母，牵引螺母上等夹角分布2-4套连杆机构，所述连杆机构包括短牵引杆、长牵引杆、锁定杆、支持杆，短牵引杆的一端与牵引螺母铰接，长牵引杆的一端与舱口盖上的轴套铰接，短牵引杆的另一端和长牵引杆的另一端与锁定杆的后端铰接，锁定杆的中前部与支持杆的一端铰接，支持杆的另一端与舱口盖铰接，锁定杆的前端为锁紧端。
2.根据权利要求1所述的深海载人潜水器舱口盖锁紧装置，其特征是：所述转轴自上而下分别为舱外手轮接头段、密封用锥面段、两道O型圈槽、挡圈槽、传动螺纹段、键槽和紧固螺纹段，所述密封机构包括位于密封用锥面段处的锥台形尼龙环、设置于两道O型圈槽中的两个O型密封圈，轴套的内孔上部为与密封用锥面段相对应的锥形孔。
3.根据权利要求2所述的深海载人潜水器舱口盖锁紧装置，其特征是：轴套的内孔中部与两道O型密封圈之间的距离相对应的位置有一段大孔径段，所述大孔径段的长度小于两道O型密封圈之间的距离。
4.根据权利要求1、2或3所述的深海载人潜水器舱口盖锁紧装置，其特征是：牵引螺母上带有用于与短牵引杆的一端铰接的第一凸耳，轴套上带有用于与长牵引杆的一端铰接的第二凸耳，舱口盖上带有用于与支持杆的另一端铰接的第三凸耳。
5.根据权利要求1、2或3所述的深海载人潜水器舱口盖锁紧装置，其特征是：锁定杆前端的锁紧端的厚度小于锁定杆中前端的厚度，锁紧端的上面设置可更换的软质垫。
6.根据权利要求4所述的深海载人潜水器舱口盖锁紧装置，其特征是：锁定杆前端的锁紧端的厚度小于锁定杆中前端的厚度，锁紧端的上面设置可更换的软质垫。
7.根据权利要求1、2或3所述的深海载人潜水器舱口盖锁紧装置，其特征是：所述连杆机构有3套，每套之间的夹角为120度。
8.根据权利要求4所述的深海载人潜水器舱口盖锁紧装置，其特征是：所述连杆机构有3套，每套之间的夹角为120度。
9.根据权利要求5所述的深海载人潜水器舱口盖锁紧装置，其特征是：所述连杆机构有3套，每套之间的夹角为120度。
10.根据权利要求6所述的深海载人潜水器舱口盖锁紧装置，其特征是：所述连杆机构有3套，每套之间的夹角为120度。
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