CN105486528A - 可降低壁厚和材料强度要求的深海高压环境模拟装置 - Google Patents

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CN105486528A CN201510973318.2A CN201510973318A CN105486528A CN 105486528 A CN105486528 A CN 105486528A CN 201510973318 A CN201510973318 A CN 201510973318A CN 105486528 A CN105486528 A CN 105486528A
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宋伟
朱世强
冀大雄
陈正
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    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种可降低壁厚和材料强度要求的深海高压环境模拟装置。本发明由外筒、外抗剪块、外密封圈、外平盖、内筒、内抗剪块、内密封圈和内平盖构成。本装置有内、外两个高压腔，内高压腔为工作压力腔。当外高压腔和内高压腔充满高压油时，内筒的筒壁受到两腔压力差的作用，相比传统装置，内筒筒壁所受到的单向作用力要小得多；同时，内筒筒壁受到两侧高压油的作用，产生一定的挤压变形从而提高筒壁强度。因此，本发明可以降低对内筒的壁厚和材料强度的要求。

Description

可降低壁厚和材料强度要求的深海高压环境模拟装置
技术领域
本发明涉及一种深海高压环境模拟装置，特别是可降低壁厚和材料强度要求的深海高压环境模拟装置。
背景技术
深海作业装备须承受高静水压力的作用。为了验证该装备在高静水压力下能否正常工作，通常需要利用深海高压环境模拟装置做高压测试试验。目前，随着全海深探测活动的日益频繁，110MPa等级的高压测试显得十分必要。考虑到安全系数，深海高压环境模拟装置的工作压力应达到更高水平。以1.5倍安全系数为例，深海高压环境模拟装置的工作压力至少为165MPa。
根据第四强度理论，当工作压力达到材料屈服强度0.577倍时，单纯地增大壁厚，并不能避免高压容器内壁的屈服。因此，对于工作压力较高的深海高压环境模拟装置，除了增大壁厚以外，还需采用高强度的材料来保证该装置的可靠工作。然而，国内企业通常不具备生产此类高强度材料的能力，而且较厚内壁也对深海高压环境模拟装置的加工和制造提出了很大的挑战。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种可降低壁厚和材料强度要求的深海高压环境模拟装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明由外筒、外抗剪块、外密封圈、外平盖、内筒、内抗剪块、内密封圈和内平盖构成。外平盖安装在外筒中，外抗剪块安装在外筒的卡槽内，与外密封圈一起保证外平盖与外筒之间的密封；外平盖和外筒形成外高压腔，由加压系统的外腔高压油实现对外高压腔的压力控制；内筒安装在外平盖和外筒所形成的外高压腔内；内平盖安装在内筒中，内剪力块安装在内筒的卡槽内，与内密封圈一起保证内平盖与内筒之间的密封；内平盖和内筒形成内高压腔，由加压系统的内腔高压油实现对内高压腔的压力控制。
本发明具有的有益效果是：
（1）当外高压腔和内高压腔充满高压油时，内筒的筒壁受到两腔压力差的作用，相比传统装置，内筒筒壁所受到的单向作用力要小得多，所以可以降低对内筒的壁厚和材料强度的要求。
（2）内筒筒壁受到两侧高压油的同时作用，产生一定的挤压变形从而提高筒壁强度，进而降低对内筒的壁厚和材料强度的要求。
附图说明
图1是本发明的工作原理图。
图中：1、外筒，2、外抗剪块，3、外密封圈，4、外平盖，5、内筒，6、内抗剪块，7、内密封圈，8、内平盖。
具体实施方式
如图1所示，本发明由外筒1、外抗剪块2、外密封圈3、外平盖4、内筒5、内抗剪块6、内密封圈7和内平盖8构成。
外平盖4安装在外筒1中，外抗剪块2安装在外筒1的卡槽内，与外密封圈3一起保证外平盖4与外筒1之间的密封；外平盖4和外筒1形成外高压腔，由加压系统的外腔高压油实现对外高压腔的压力控制；内筒5安装在外平盖4和外筒1所形成的外高压腔内；内平盖8安装在内筒5中，内剪力块6安装在内筒5的卡槽内，与内密封圈7一起保证内平盖8与内筒5之间的密封；内平盖8和内筒5形成内高压腔，由加压系统的内腔高压油实现对内高压腔的压力控制。

Claims (1)

1.可降低壁厚和材料强度要求的深海高压环境模拟装置，由外筒(1)、外抗剪块(2)、外密封圈(3)、外平盖(4)、内筒(5)、内抗剪块(6)、内密封圈(7)和内平盖(8)构成，其特征在于：
所述的外平盖(4)安装在外筒(1)中，外抗剪块(2)安装在外筒(1)的卡槽内，与外密封圈(3)一起保证外平盖(4)与外筒(1)之间的密封；外平盖(4)和外筒(1)形成外高压腔，由加压系统的外腔高压油实现对外高压腔的压力控制；内筒(5)安装在外平盖(4)和外筒(1)所形成的外高压腔内；内平盖(8)安装在内筒(5)中，内剪力块(6)安装在内筒(5)的卡槽内，与内密封圈(7)一起保证内平盖(8)与内筒(5)之间的密封；内平盖(8)和内筒(5)形成内高压腔，由加压系统的内腔高压油实现对内高压腔的压力控制。
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