CN107643025B - 载人潜水器作业工具油管脱开装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种载人潜水器作业工具油管脱开装置，包括通过爆炸螺栓相连的上阀块及下阀块；所述上阀块及下阀块中分别设有相同布置结构的多个孔道；上阀块的所述孔道包括水平孔道及竖直孔道，所述水平孔道包括上下两层，分别为上层孔道及下层孔道，所述下层孔道包括连通的前侧第一水平孔道、前侧第二水平孔道及右侧水平孔道；所述上层孔道包括连通的左侧第一水平孔道、左侧第二水平孔道及后侧水平孔道；所述竖直孔道包括前后对称设置的前侧竖直孔道及后侧竖直孔道，左右对称设置的左侧竖直孔道及右侧竖直孔道，设置于上阀块右后侧处的右后侧竖直孔道。本发明具有结构简单、工作可靠、操作方便、可维护性好、模块化好等优点。

Description

载人潜水器作业工具油管脱开装置

技术领域

本发明涉及潜水器领域，具体涉及一种载人潜水器作业工具油管脱开装置。

背景技术

载人潜水器是当前海洋探索研究最主要的工具之一。载人潜水器为了执行水下设备布放，获取结核样品、深海生物、水样等作业任务，需在艏部载人舱的观察窗下方搭载一个采样篮，其上放置作业工具或保存采集到的深海样品，一般每次下潜载人潜水器最多携带一台液压驱动的作业工具，该作业工具安装于采样篮上，使用潜水器的液压系统为其提供压力油，但当潜水器近距离进行深海探寻及打捞任务时，一旦发生采样篮插入海底泥浆或被异物缠绕、导致潜水器难以摆脱的情况，潜航员需要将采样篮抛弃以摆脱危险，但此时该液压驱动的作业工具尚有油管和潜水器相连，因此在抛弃采样篮之前，需要先将作业工具与潜水器的连接油管脱开。

现有的作业工具油管脱开装置，通常采用油缸推动切割刀切断油管的方式，这种方式的优点是一次可以切断较多数量的油管，但对潜水器而言，受制于采样篮尺寸、科学家作业要求、潜水器作业时间等因素，一般每次下潜潜水器最多携带一台液压驱动的作业工具，特殊情况下也不会超过两台，因此作业工具油管脱开装置需切割的油管数量不多，同时在深海领域，潜水器自身液压系统的可靠性较为有限，一旦潜水器自身液压系统出现故障，采用这种原理的油管脱开装置事实上处于失效状态，并且这种装置存在切割刀这类零件，由于切割刀需优先满足切割油管的需求，所以其材质的选取无法兼顾到在海水中防腐的要求，因此实际使用中需要经常更换切割刀。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，申请人进行研究及改进，提供一种载人潜水器作业工具油管脱开装置。

为了解决上述问题，本发明采用如下方案：

一种载人潜水器作业工具油管脱开装置，包括通过爆炸螺栓相连的上阀块及下阀块，爆炸螺栓贯穿所述上阀块及下阀块，爆炸螺栓的下端安装有保护套及螺母；

所述上阀块及下阀块中分别设有相同布置结构的多个孔道；上阀块的所述孔道包括水平孔道及竖直孔道，所述水平孔道包括上下两层，分别为上层孔道及下层孔道，所述下层孔道包括贯通上阀块的前侧及右侧的前侧第一水平孔道、前侧第二水平孔道及右侧水平孔道，所述前侧第一水平孔道与前侧第二水平孔道之间连通；所述上层孔道包括贯通上阀块的左侧及右侧的左侧第一水平孔道、左侧第二水平孔道及后侧水平孔道，所述左侧第一水平孔道与左侧第二水平孔道之间连通；所述竖直孔道包括前后对称设置的前侧竖直孔道及后侧竖直孔道，左右对称设置的左侧竖直孔道及右侧竖直孔道，设置于上阀块右后侧处的右后侧竖直孔道；

所述前侧竖直孔道、后侧竖直孔道、左侧第一水平孔道、左侧第二水平孔道及后侧水平孔道相通；所述前侧竖直孔道、后侧竖直孔道为工作油孔，所述后侧水平孔道为外接油孔，所述左侧第一水平孔道、左侧第二水平孔道为工艺孔；

所述左侧竖直孔道、右侧竖直孔道、前侧第一水平孔道、前侧第二水平孔道及右侧水平孔道相通；所述左侧竖直孔道、右侧竖直孔道为工作油孔，右侧水平孔道为外接油孔，前侧第一水平孔道、前侧第二水平孔道为工艺孔；

所述右后侧竖直孔道为工作油口同时为外接油口。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述前侧竖直孔道和后侧竖直孔道之间的孔间距与所述左侧竖直孔道和右侧竖直孔道之间的孔间距相同。

所述上阀块及下阀块均为上下两长方体结构，上侧面及下侧面为正方形，上侧面与下侧面之间设有通孔，所述通孔比爆炸螺栓的螺纹直径大3-5mm。

本发明的技术效果在于：

本发明的结构简单，没有切割刀和切割刀运动需要的导轨等零件，只需给电爆螺栓发送电信号即可完成油管脱开，因此工作可靠，操作方便；可维护性好：没有零件因为功能需求而无法采用耐海水材质，因此没有零件需经常更换；模块化好：一套本发明对应一套液压驱动的作业工具，潜水器下潜携带几套液压驱动的作业工具，只需现场安装相应数量的油管脱开装置即可。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1的左视图。

图3为图1的右视图。

图4为图1的俯视图。

图5为图1的A-A剖视图。

图6为图2的B-B剖视图。

图7为图1的C-C剖视图。

图8为图2的D-D剖视图。

图9为图4的E-E剖视图。

图10为上阀块的立体图。

图11为下阀块的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

如图1至图11所示，一种载人潜水器作业工具油管脱开装置包括：爆炸螺栓1，上阀块2，下阀块3，爆炸螺栓保护套4、螺母5。上阀块2为长方体结构，优选的，其六个面中的两面，第一下侧面201、第一上侧面203为正方形，第一下侧面201、第一上侧面203中心处开设有第一通孔202，优选的，第一通孔202比爆炸螺栓1的螺纹直径大3～5mm；上阀块2、下阀块3中分别开设有11个孔道，且孔道的布置结构相同，以图1中的上阀块2的主视图为例，分别为后侧竖直孔道A1、前侧竖直孔道A2、右侧竖直孔道B1、左侧竖直孔道B2、右后侧竖直孔道C、前侧第一水平孔道D1、前侧第二水平孔道D2、右侧水平孔道E1、左侧第一水平孔道F1、左侧第二水平孔道F2、后侧水平孔道G1，孔道连通情况为：所述前侧竖直孔道A2、后侧竖直孔道A1、左侧第一水平孔道F1、左侧第二水平孔道F2及后侧水平孔道G1相通；所述前侧竖直孔道A2、后侧竖直孔道A1为工作油孔，所述后侧水平孔道G1为外接油孔，所述左侧第一水平孔道F1、左侧第二水平孔道F2为工艺孔；

所述左侧竖直孔道B2、右侧竖直孔道B1、前侧第一水平孔道D1、前侧第二水平孔道D2及右侧水平孔道E1相通；所述左侧竖直孔道B2、右侧竖直孔道B1为工作油孔，右侧水平孔道E1为外接油孔，前侧第一水平孔道D1、前侧第二水平孔道D2为工艺孔；后侧竖直孔道A1、前侧竖直孔道A2、右侧竖直孔道B1、左侧竖直孔道B2、右后侧竖直孔道C贯通第一下侧面201，后侧竖直孔道A1、前侧竖直孔道A2关于第一下侧面201的中心对称右侧竖直孔道B1、左侧竖直孔道B2关于第一下侧面201的中心对称，前侧竖直孔道A2和后侧竖直孔道A1之间的孔间距与所述左侧竖直孔道B2和右侧竖直孔道B1之间的孔间距相同，右后侧竖直孔道C为工作油口同时为外接油口，右后侧竖直孔道C的孔端位于第一上侧面203上。本发明中，下阀块3和上阀块2结构基本完全一致，其区别在于下阀块3的上侧面上的后侧竖直孔道A1、前侧竖直孔道A2、右侧竖直孔道B1、左侧竖直孔道B2、右后侧竖直孔道C的孔口处开设有O型圈槽。

上阀块2与下阀块3之间的装配关系为：爆炸螺栓1依次穿过上阀块2的第一通孔202、下阀块3的第二通孔302和爆炸螺栓保护套4后，和螺母5螺接；其中上阀块2的第一下侧面201与下阀块3的第二上侧面301相抵；上阀块2的后侧竖直孔道A1和下阀块3的右侧竖直孔道B1相通，且接触面处安装有O型圈；上阀块2的前侧竖直孔道A2和下阀块3的左侧竖直孔道B2相通，且接触面处安装有O型圈；上阀块2的右侧竖直孔道B1和下阀块3的后侧竖直孔道A1相通，且接触面处安装有O型圈；上阀块2的左侧竖直孔道B2和下阀块3的前侧竖直孔道A2相通，且接触面处安装有O型圈；上阀块2的右后侧竖直孔道C和下阀块3的右后侧竖直孔道C相通，且接触面处安装有O型圈。上阀块2的右侧水平孔道E1、后侧水平孔道G1接潜水器液压源出、回油路，右后侧竖直孔道C的油口接潜水器液压源的泄油路；下阀块3的后侧水平孔道G1、右侧水平孔道E1接作业工具的进、回油路，右后侧竖直孔道C的油口接作业工具的泄油路，如果作业工具无泄油路，右后侧竖直孔道C的油口使用堵头堵塞。

使用潜水器液压源驱动作业工具的过程为：从潜水器液压源给上阀块2的右侧水平孔道E1通压力油，压力油依次进入上阀块2的右侧竖直孔道B1、左侧竖直孔道B2，下阀块3的后侧竖直孔道A1、前侧竖直孔道A2，下阀块3的后侧水平孔道G1，然后进入作业工具，驱动作业工具运转，作业工具的回油首先进入下阀块3的右侧水平孔道E1，然后依次进入下阀块3的右侧竖直孔道B1、左侧竖直孔道B2，上阀块2的后侧竖直孔道A1、前侧竖直孔道A2，最后通过上阀块2的后侧水平孔道G1进入潜水器液压源的回油路。作业工具的泄露油通过下阀块3的右后侧竖直孔道C，上阀块2的右后侧竖直孔道C进入潜水器液压源的泄油路。同理，如果作业工具需反向运动，只需将潜水器液压源的进出油路通过换向阀调换即可。

爆炸螺栓1的特性为：当其通24V、4～5A电流时，在截面101处会平整断为两截；由于截面101处内部中空填充有火药，因此爆炸螺栓只能承受拉力，无法承受较大剪切力。本发明将工作油口后侧竖直孔道A1、前侧竖直孔道A2和右侧竖直孔道B1、左侧竖直孔道B2的对称设置，所以上阀块2和下阀块3接触面之间压力油产生的作用力关于接触面中心对称，因此爆炸螺栓1只承受拉力，而不承受弯矩，保证了爆炸螺栓1工作在理想工况，从而不会被意外折断。

油管脱开原理为：由于爆炸螺栓1的特性，当其通24V、4～5A电流时，在截面101处会平整断为两截，在重力作用下，下阀块3和上阀块2会脱开，此时，如果采样篮被抛弃，则作业工具、下阀块2、连同两者之间的连接油管均随采样篮一起被抛弃。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (3)

1.一种载人潜水器作业工具油管脱开装置，其特征在于：包括通过爆炸螺栓(1)相连的上阀块(2)及下阀块(3)，爆炸螺栓(1)贯穿所述上阀块(2)及下阀块(3)，爆炸螺栓(1)的下端安装有保护套(4)及螺母(5)；所述上阀块(2)及下阀块(3)中分别设有相同布置结构的多个孔道；上阀块(2)的所述孔道包括水平孔道及竖直孔道，所述水平孔道包括上下两层，分别为上层孔道及下层孔道，所述下层孔道包括贯通上阀块(2)的前侧及右侧的前侧第一水平孔道(D1)、前侧第二水平孔道(D2)及右侧水平孔道(E1)，所述前侧第一水平孔道(D1)与前侧第二水平孔道(D2)之间连通；所述上层孔道包括贯通上阀块(2)的左侧及后侧的左侧第一水平孔道(F1)、左侧第二水平孔道(F2)及后侧水平孔道(G1)，所述左侧第一水平孔道(F1)与左侧第二水平孔道(F2)之间连通；所述竖直孔道包括前后对称设置的前侧竖直孔道(A2)及后侧竖直孔道(A1)，左右对称设置的左侧竖直孔道(B2)及右侧竖直孔道(B1)，设置于上阀块(2)右后侧处的右后侧竖直孔道(C)；所述前侧竖直孔道(A2)、后侧竖直孔道(A1)、左侧第一水平孔道(F1)、左侧第二水平孔道(F2)及后侧水平孔道(G1)相通；所述前侧竖直孔道(A2)、后侧竖直孔道(A1)为工作油孔，所述后侧水平孔道(G1)为外接油孔，所述左侧第一水平孔道(F1)、左侧第二水平孔道(F2)为工艺孔；所述左侧竖直孔道(B2)、右侧竖直孔道(B1)、前侧第一水平孔道(D1)、前侧第二水平孔道(D2)及右侧水平孔道(E1)相通；所述左侧竖直孔道(B2)、右侧竖直孔道(B1)为工作油孔，右侧水平孔道(E1)为外接油孔，前侧第一水平孔道(D1)、前侧第二水平孔道(D2)为工艺孔；所述右后侧竖直孔道(C)为工作油口同时为外接油口。

2.根据权利要求1所述的载人潜水器作业工具油管脱开装置，其特征在于：所述前侧竖直孔道(A2)和后侧竖直孔道(A1)之间的孔间距与所述左侧竖直孔道(B2)和右侧竖直孔道(B1)之间的孔间距相同。

3.根据权利要求1所述的载人潜水器作业工具油管脱开装置，其特征在于：所述上阀块(2)及下阀块(3)为上下两长方体结构，上侧面(201)及下侧面(203)为正方形，上侧面(201)与下侧面(203)之间设有通孔(202)，所述通孔(202)比爆炸螺栓(1)的螺纹直径大3-5mm。