CN103921911B - 用于集体逃生舱的折倒式换气装置 - Google Patents

Abstract

用于集体逃生舱的折倒式换气装置，包括与逃生舱本体连接且结构相同的进、排气系统，进气系统包括连接管，连接管一端伸入舱内，另一端与舱外密闭的转换腔连通，舱内的连接管端头装有螺塞，转换腔与水平通风管连通，通风管与转换腔转动且密封连接，通风管另一端设有径向通风孔，防水罩套接在通风管端头，并罩住径向通风孔，竖向油缸的活塞杆与通风管铰接，油缸缸体与下安装座铰接，下安装座固装在逃生舱本体上，转换腔固装在下安装座上；逃生舱上浮至水面需进行通风换气时，拆除所述进、排气系统中的螺塞，并将所述排气系统中位于舱内的连接管与舱内的鼓风机出风管连接。本发明能在不打开舱口盖的情况下实现舱内外的通风换气，且操作平稳、可靠。

Description

用于集体逃生舱的折倒式换气装置

技术领域

本发明涉及深海逃生设备，具体涉及深海空间站的集体逃生舱，尤其涉及应用于集体逃生舱上浮至水面后实现舱内外空气流通的换气装置。

背景技术

作为一种独立的、自成一体的脱险装置，集体逃生舱可以有效地提高失事乘员的自救能力，保证脱险过程中人员的安全性，优于以往的任何一种逃生设备。

由于逃生舱排水量小、干舷低，在逃生舱释放并上浮至水面后，逃生舱处于水面待援状态下，为防止海浪打入舱内，无法打开上舱口盖进行自然通风换气，因此，为了延长待援时间，保证舱内乘员正常呼吸代谢的需要，需配备进、出口相对于水面较高的换气装置。

目前，国内关于深海逃生设备的研究多侧重于逃生舱整体结构形式的研究开发，而针对换气装置的研究非常少，如中国专利ZL200420013990.4公开的“海上不倒救生舱”，由于需要设置较高于海水平面的换气装置，其在舱体顶部设置了螺纹连接的内套管和外套管，通过手动旋转内套管从而能够使内套管相对于舱体顶部的外套管上升或下降，由此，使得内套管上的换气孔露出水面，从而实现换气，然而这种换气装置存在如下缺陷：第一，人工手动旋转直接驱动换气孔上升，输出载荷小，换气孔上升的高度十分有限；第二，内套管与外套管相对转动，因此在密封时需要采用动密封结构，而动密封结构存在加工精度高、密封效果差的问题，在水下工作环境下，采用动密封结构的逃生舱的工作可靠性差且不便检修。

发明内容

本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种用于集体逃生舱的折倒式换气装置，其能够在不打开舱口盖的情况下实现舱内外的通风换气，且操作平稳、可靠。

本发明的技术方案如下：

用于集体逃生舱的折倒式换气装置，包括与逃生舱本体连接的进气系统与排气系统，所述进气系统包括连接管，连接管一端伸入逃生舱本体内，另一端与逃生舱本体外部的转换腔连通，转换腔为密闭空间，伸入逃生舱本体内的连接管端头装有螺塞，转换腔与水平通风管连通，水平通风管可转动地支撑在转换腔上，且二者之间密封，水平通风管的另一端上设有径向通风孔，防水罩套接在水平通风管的端头，并将径向通风孔罩住，竖向油缸的活塞杆与水平通风管的外壁铰接，油缸的缸体与下安装座铰接，下安装座固定支撑在逃生舱本体上，转换腔固定支撑在下安装座上；所述排气系统与所述进气系统的结构相同，逃生舱本体上浮至水面需进行通风换气时，拆除所述进气系统与所述排气系统中的螺塞，并将所述排气系统中的伸入逃生舱本体内的连接管与逃生舱本体内的鼓风机出风管连接。

其进一步技术方案为：

所述水平通风管成“T”形结构，所述“T”形结构的横向管与转换腔连通，所述横向管可转动地支撑在转换腔上，且二者之间密封，伸入转换腔内的横向管端头设有弹性挡圈，横向管的另一端封闭且可转动地支撑在支板上，并利用轴向挡板进行轴向限位；所述“T”形结构的纵向管远离横向管的一端设有径向通风孔，竖向油缸的活塞杆与纵向管的外壁铰接。

所述横向管的外壁上设有径向止挡板，横向管的下方设有竖向止挡螺栓，止挡板与止挡螺栓配合用于水平通风管旋转运动的限位。

所述进气系统与所述排气系统对称布置在逃生舱本体上。

所述转换腔设在上安装座上，上安装座与下安装座固定连接且二者之间装有橡胶垫一，转换腔上部盖有盖板，转换腔腔壁上端面与盖板之间装有橡胶垫二。

本发明的技术效果：

1、本发明所述换气装置采用通风管的可折倒式的结构设计，能够实现通风管的水平倒伏与竖立两种状态，即在逃生舱应急上浮过程中通风管水平倒伏，而在逃生舱上浮至水面后通风管竖立，通风管倒伏时，通风管位于逃生舱整体轮廓内，有效降低了逃生舱外轮廓尺度，又避免了其对逃生舱上浮状态造成不利影响；通风管竖立时，通风管的气体进/出口均高于水面，最大限度降低了海水通过通风管进/出口倒灌进舱内的概率。同时折倒式通风管的结构设计，相较于传统的通过手动旋转内套管从而使得内套管上的换气孔露出水面的技术方案，能够有效确保换气孔高于水面。

2、本发明采用油缸作为通风管倒伏与竖立两种状态转换的执行元件，具有输出载荷大，动作平稳，结构简单且可靠的优点。

3、本发明所述油缸的液压源选用手动液压泵，排气动力源选用手摇鼓风机，两者均为手动设备，确保本发明所述换气装置在逃生舱不能提供电源的状态下正常工作。

4、本发明所述进、排气系统的结构相同，便于维修、保养，且二者对称布置在逃生舱本体内，保证逃生舱的上浮及换气过程中的动平衡。

本发明采用压差的原理实现逃生舱内空气的流通，其能够在不打开舱口盖的情况下实现舱内外的通风换气，且操作平稳、可靠。

附图说明

图1为本发明所述的通气装置的轴侧结构示意图，图中逃生舱本体剖开。

图2为图1中A部的放大图。

图3为图1中B部的放大图。

图4为本发明所述进/排气系统沿本发明所述水平通风管的横向管轴向半剖视图，图中下安装座、油缸、连接管未完全示出。

图5为本发明所述连接管与螺塞的连接结构的示意图。

图6为本发明所述防水罩与水平通风管的连接结构的示意图。

图7为逃生舱上浮至水面后使水平通风管旋转至竖立状态的示意图，图中所示出了装在逃生舱本体上部的浮力材。

图8为逃生舱上浮至水面后进行通风换气的工作状态示意图，图中所述逃生舱为半剖结构，且所述进、排气系统中的螺塞均已经拆除。

其中：1、逃生舱本体；2、连接管；3、转换腔；4、螺塞；5、通风管；51、通风孔；52、横向管；53、纵向管；6、防水罩；7、油缸；8、下安装座；9、上安装座；10、弹性挡圈；11、支板；12、轴向挡板；13、止挡板；14、止挡螺栓；15、橡胶垫一；16、盖板；17、橡胶垫二；18、进气系统；19、排气系统；20、手柄；21、O型密封圈一；22、销轴一；23、销轴二；24、鼓风机；25、堵头；26、O型密封圈二；27、浮力材；271、凹槽。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

见图1，本发明包括与逃生舱本体1连接的进气系统18与排气系统19，见图2、图3、图4，所述进气系统18包括连接管2，连接管2一端伸入逃生舱本体1内，另一端与逃生舱本体1外部的转换腔3连通，转换腔3为密闭空间，伸入逃生舱本体1内的连接管2端头装有螺塞4，可通过旋转手柄20安装或拆卸螺塞4，连接管2与螺塞4的具体连接结构见图5，连接管2与螺塞4螺纹连接，连接管2内设有堵头25，堵头25与连接管2的内壁面之间通过O型密封圈二26径向密封，堵头25用于螺塞4的轴向限位；转换腔3与水平通风管5连通，连接管2、转换腔3与水平通风管3形成气流通道，水平通风管5可转动地支撑在转换腔3上，且二者之间密封，见图6，水平通风管5的另一端上设有径向通风孔51，防水罩6套接在水平通风管5的端头，并将径向通风孔51罩住，竖向油缸7的活塞杆与水平通风管5的外壁通过销轴一22铰接，油缸7的缸体与下安装座8通过销轴二23铰接，下安装座8固定支撑在逃生舱本体1上，转换腔3固定支撑在下安装座8上；见图1，所述排气系,19与所述进气系统18的结构相同，逃生舱本体1上浮至水面需进行通风换气时，拆除所述进气系统18与所述排气系统19中的螺塞4，并将所述排气系统19中的伸入逃生舱本体1内的连接管2与逃生舱本体1内的鼓风机24的出风管连接。

具体地，见图2、图3、图4，所述水平通风管5成“T”形结构，所述“T”形结构的横向管52与转换腔3连通，横向管52可转动地支撑在转换腔3上，且二者之间通过O型密封圈一21径向密封，伸入转换腔3内的横向管52端头设有弹性挡圈10，弹性挡圈10用于轴向限位，横向管52的另一端封闭且可转动地支撑在支板11上，并利用轴向挡板12进行轴向限位，竖向油缸7的活塞杆与所述“T”形结构的纵向管53的外壁铰接，见图6，纵向管53远离横向管52的一端设有径向通风孔51；见图3，所述横向管52的外壁上设有径向止挡板13，横向管52的下方设有竖向止挡螺栓14，止挡板13与止挡螺栓14配合用于水平通风管5旋转运动的限位。

见图4，所述转换腔3设在上安装座9上，上安装座9与下安装座8固定连接且二者之间装有橡胶垫一15，转换腔3上部盖有盖板16，转换腔3腔壁上端面与盖板16之间装有橡胶垫二17。

进一步地，见图1，所述进气系,18与所述排气系统19对称布置在逃生舱本体1上，以保证逃生舱的动平衡。

本发明所述换气装置的整体轮廓尺度位于逃生舱本体1上部的浮力材27空间范围内，且为了便于安放水平通风管5，在浮力材27上部设有凹槽271，通风管5在不工作状态下水平安放在凹槽271内，本发明的运行方式如下：

1、本发明所述换气装置的初始状态：所述进气系统18与所述排气系统19中的连接管2上均装有螺塞4，使连接管2与逃生舱本体1密封且非连通状态，两个水平通风管5均处于水平倒伏状态；

2、集体逃生舱本体1与深海空间站脱离，并在浮力材27产生的浮力作用下上浮至海面；

3、两个油缸7动作，油缸7的活塞杆伸出，推动水平通风管5绕横向管52的中心轴线向上旋转，当横向管52上的止挡板13接触到横向管52下方的止挡螺栓14时，将所述进气系统18与所述排气系统19中的水平通风管5限位在竖立状态，见图7，此时，水平通风管5由水平倒伏状态转为竖立状态，油缸7停止动作；

4、旋转手柄20，将所述进气系统18与所述排气系统19中的螺塞4拆除，使连接管2与逃生舱本体1连通，螺塞4拆除后，将逃生舱本体1内配置的鼓风机24的出风管与连接管2对接，启动鼓风机24，舱内气体通过所述排气系统19中的连接管2、转换腔3及水平通风管5形成的排气通道排至舱外，由于此时，所述进气系统18中的连接管2同样是与逃生舱本体1连通的，因此，在排气的同时，舱内在所述进气系统18中的位于舱内的连接管2端头形成负压，在负压作用下，舱外的空气通过所述进气系统18中的连接管2、转换腔3及水平通风管5形成的进气通道进入舱内，从而实现逃生舱本体1的通风换气，为舱内人员提供足够的氧气，延长待援时间，图8为逃生舱上浮至水面后进行通风换气的工作状态示意图。

本发明采用压差的原理实现逃生舱内空气的流通，并且采用水平通风管5的折倒式结构设计，当水平通风管5处于水平倒伏状态下时，确保本发明所述换气装置的轮廓尺度在逃生舱顶部浮力材空间范围内，而当水平通风管5处于竖直状态下，确保水平通风管5的气体进/出口高于海面。考虑到在不能提供电源的情况下，仍能确保本发明所述通气装置正常工作，油缸7的液压源选用手动液压泵，逃生舱本体1内的鼓风机24选用手摇鼓风机。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.用于集体逃生舱的折倒式换气装置，其特征在于：包括与逃生舱本体（1）连接的进气系统与排气系统，所述进气系统包括连接管（2），连接管（2）一端伸入逃生舱本体（1）内，另一端与逃生舱本体（1）外部的转换腔（3）连通，转换腔（3）为密闭空间，伸入逃生舱本体（1）内的连接管（2）端头装有螺塞（4），转换腔（3）与水平通风管（5）连通，水平通风管（5）可转动地支撑在转换腔（3）上，且二者之间密封，水平通风管（5）的另一端上设有径向通风孔（51），防水罩（6）套接在水平通风管（5）的端头，并将径向通风孔（51）罩住，竖向油缸（7）的活塞杆与水平通风管（5）的外壁铰接，油缸（7）的缸体与下安装座（8）铰接，下安装座（8）固定支撑在逃生舱本体（1）上，转换腔（3）固定支撑在下安装座（8）上；所述排气系统与所述进气系统的结构相同，逃生舱本体（1）上浮至水面需进行通风换气时，拆除所述进气系统与所述排气系统中的螺塞（4），并将所述排气系统中的伸入逃生舱本体（1）内的连接管（2）与逃生舱本体（1）内的鼓风机出风管连接。

2.按权利要求1所述的用于集体逃生舱的折倒式换气装置，其特征在于：所述水平通风管（5）成“T”形结构，所述“T”形结构的横向管（52）与转换腔（3）连通，所述横向管（52）可转动地支撑在转换腔（3）上，且二者之间密封，伸入转换腔（3）内的横向管（52）端头设有弹性挡圈（10），横向管（52）的另一端封闭且可转动地支撑在支板（11）上，并利用轴向挡板（12）进行轴向限位；所述“T”形结构的纵向管（53）远离横向管（52）的一端设有径向通风孔（51），竖向油缸（7）的活塞杆与纵向管（53）的外壁铰接。

3.按权利要求2所述的用于集体逃生舱的折倒式换气装置，其特征在于：所述横向管（52）的外壁上设有径向止挡板（13），横向管（52）的下方设有竖向止挡螺栓（14），止挡板（13）与止挡螺栓（14）配合用于水平通风管（5）旋转运动的限位。

4.按权利要求1所述的用于集体逃生舱的折倒式换气装置，其特征在于：所述进气系统与所述排气系统对称布置在逃生舱本体（1）上。

5.按权利要求1至4任一权利要求所述的用于集体逃生舱的折倒式换气装置，其特征在于：所述转换腔（3）设在上安装座（9）上，上安装座（9）与下安装座（8）固定连接且二者之间装有橡胶垫一（15），转换腔（3）上部盖有盖板（16），转换腔（3）腔壁上端面与盖板（16）之间装有橡胶垫二（17）。