CN109404487A - 一种大承载气囊的高强度连接机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种大承载气囊的高强度连接机构，包括连接螺母(1)、过渡连接带(2)、主连接带(3)、连接钢圈(4)及防撞块(5)，所述连接螺母(1)包括挂环(10)、小螺母(11)、大螺母(12)，所述挂环(10)一端带环，与主连接带(3)一端圈接，另一端为螺纹结构；大螺母(12)放置小螺母(11)的凸台结构，小螺母(11)安装在大螺母(12)内部与挂环(10)螺接，连接螺母(1)与模拟件气囊腔(17)内的安装螺钉连接；主连接带(3)与过渡连接带(2)交替与连接钢圈(4)的U型槽连接，过渡连接带(2)的另一端夹缝或其他方式缝纫在承载气囊(15)囊套的内外侧。解决大承载气囊与海上装置模拟件的连接问题，确保模拟件承受的冲击载荷能够正常传递至气囊，并为模拟件在海水上漂浮提供拉力。

Description

一种大承载气囊的高强度连接机构
技术领域
本发明涉及一种连接机构，尤其是一种用于大承载气囊的高强度连接机构。
背景技术
目前许多海水上装置在研制过程中会使用1:1模拟件在海水上进行多项科研试验，如装置水下弹射出水试验。为了降低成本、缩短研制周期及降低试验风险，海上装置模拟件在试验结束后应进行回收并重复使用,一般小的海上装置模拟件用回收将其与气囊连接即可回收，但大体积,大吨位海上装置模拟件的回收需要使用大承载气囊才能将模拟件回收,存在着大承载气囊与海上装置模拟件的连接问题。
发明内容
发明目的：本发明提供了一种大承载气囊的高强度连接机构，解决大承载气囊与海上装置模拟件的连接问题，确保模拟件承受的冲击载荷能够正常传递至气囊，并为模拟件在海水上漂浮提供拉力。
技术方案：一种大承载气囊的高强度连接机构，包括连接螺母、过渡连接带、主连接带、连接钢圈及防撞块，所述连接螺母包括挂环、小螺母、大螺母，所述挂环一端带环，与主连接带一端圈接，另一端为螺纹结构；所述大螺母为六方或其他形状的凸台结构，端面为限制挂环轴向弯折的平面，本体为可放置小螺母的方形或其他与小螺母形状相适配的空腔，所述小螺母安装在大螺母内部，与挂环螺接后限制其轴向位移，连接螺母与模拟件气囊腔内的安装螺钉连接；
所述连接钢圈是由一个整体钢环加工成形，环形区域设置有多个的用于主连接带与过渡连接带之间的转接和载荷传递的U型槽一和U型槽二，主连接带另一端与连接钢圈圈接在U型槽一，过渡连接带的一端与连接钢圈圈接在U型槽一，且为交替相连；过渡连接带的另一端夹缝或其他方式缝纫在承载气囊囊套的内外侧。
所述防撞块固定在连接钢圈上相邻的两个U型槽一和U型槽二之间。
所述防撞块由锦丝带制成。
所述主连接带包括承载带、衬带、防护布及包带。
所述承载带由一根抗拉强度非常高的芳Ⅲ带制成。
所述防护布由绸类织物制成，套接在主连接带两端与挂环和连接钢圈的圈接部位。
所述包带由锦丝带制成，包裹在主连接带端头。
所述过渡连接带包括主带、加强带。
所述过渡连接带的主带由一根强度较高的芳Ⅲ带制成。
所述加强带由两根芳Ⅲ带制成。
技术效果：本发明大承载气囊的高强度连接机构解决了承载气囊与模拟件的高强度连接问题，连接机构中的柔性连接带具有一定的缓冲吸能作用和较高的抗拉强度，确保了二者工作过程中的可靠连接，使得承载气囊能够充分发挥承载和漂浮作用；承载连接带能够弯折，可以节约承载气囊在模拟件内的包装体积；连接机构端头的连接螺母能够实现与模拟件的快速连接，其组成挂环能够自由旋转，保证大螺母与模拟件在旋接过程中，带子不会随其旋转自缠绕，导致抗拉强度降低。
附图说明：
图1是本发明大承载气囊的高强度连接机构示意图；
图2是防撞块固定位置作用示意图；
图3是主连接带与连接钢圈和连接螺母连接结构示意图；
图4是主连接带与连接螺母和连接钢圈的连接剖面图；
图5是连接螺母结构示意图；
图6是挂环结构示意图；
图7是小螺母结构示意图；
图8是大螺母结构示意图；
图9是连接机构与承载气囊连接示意图；
图10是过渡连接带与承载气囊囊套连接剖面示意图；
图11是承载气囊与模拟件连接示意图；
图12是连接钢圈与模拟件碰撞示意图。
其中，1-连接螺母、2-过渡连接带、3-主连接带、4-连接钢圈、5-防撞块、6-承载带、7-衬带、8-包带、9-防护布、10-挂环、11-小螺母、12-大螺母、13-主带、14-加强带、15-承载气囊、16-模拟件、17-模拟件气囊腔、18-连接机构、19-U型槽一、20-U型槽二。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：本发明一种大承载气囊的高强度连接机构作为大承载气囊的重要组成结构，用于保障海水上装置的科研试验。它包括连接螺母1、过渡连接带2、主连接带3、连接钢圈4及防撞块5，所述连接螺母1包括挂环10、小螺母11、大螺母12，所述挂环10一端带环，与主连接带3一端圈接，另一端为螺纹结构；所述大螺母12为六方或其他形状的凸台结构，端面为限制挂环轴向弯折的平面，本体为可放置小螺母11的方形或其他与小螺母11形状相适配的空腔，所述小螺母11安装在大螺母12内部，与挂环10螺接后限制其轴向位移，连接螺母1与模拟件气囊腔17内的安装螺钉连接；
所述连接钢圈4是由一个整体钢环加工成形，环形区域设置有多个的用于主连接带3与过渡连接带2之间的转接和载荷传递的U型槽一19和U型槽二20，主连接带3另一端与连接钢圈4圈接在U型槽一19，过渡连接带2的一端与连接钢圈4圈接在U型槽一20，且为交替相连；过渡连接带2的另一端夹缝或其他方式缝纫在承载气囊15囊套的内外侧。
防撞块5由锦丝带制成，固定在连接钢圈上相邻的两个U型槽一19和U型槽二20之间。用于气囊与模拟件碰撞过程中，防止过渡连接带被碰撞剪切，提高连接机构的工作可靠性。
主连接带3包括承载带6、衬带7、防护布9及包带。主连接带3要承载带模拟件的冲击载荷首先通过进行柔性传载，对其强度要求非常高。它由一根抗拉强度非常高的芳Ⅲ带制成，包括承载带6、衬带7、防护布9及包带。承载带6由一根抗拉强度非常高的芳Ⅲ带制成，衬带7由强度略低的芳Ⅲ带制成，衬带7与承载带6形成内外包夹结构，用于提升主连接带的承载强度。
防护布9由绸类织物制成，套接在主连接带3两端与挂环10和连接钢圈4的圈接部位，用于承载工作时，保护主连接带局部被磨损，防止主连接带强度被削弱。包带由锦丝带制成，包裹在主连接带13端头，用于提高端头的拉脱力。
过渡连接带2是载荷传递的主要通道，包括主带13、加强带14。主带13与衬带材料相同，由一根强度较高的芳Ⅲ带制成，所述加强带14由两根芳Ⅲ带制成，其一端与连接钢圈圈接，另一端通过夹缝方式缝纫在气囊囊套的内外侧。通过过渡连接带将连接机构与承载气囊连接，主连接带传递的载荷通过连接钢圈转接后传递至过渡连接带，再将载荷分散至承载气囊本体上。
按照系统的安装要求，承载气囊15通过连接机构18与装置模拟件连接，连接螺母1与模拟件气囊腔内17的安装螺钉连接，连接机构的另一端过渡连接带2缝制在承载气囊的囊套外。模拟件的两侧气囊腔内分别对称装有1个承载气囊。
承载气囊充气后从气囊腔内抛出并展开，通过连接机构将其拉住并挂置在模拟件的两侧见图8。
模拟件连同承载气囊一起落水时，会产生较大的冲击载荷，由于承载气囊为柔性结构，能够自主吸收本体的载荷，模拟件重量大吨级承受的载荷也大，除吸收很小部分载荷外，大部分载荷会迅速通过连接螺母传递至主连接带3，主连接带的承载带6和衬带7提供了主要的抗拉强度和传载通道。由于主连接带和过渡连接带2均与连接钢圈4连接，且过渡连接带与承载气囊的囊套连接，载荷会通过连接钢圈传递至每根过渡连接带进行分散，过渡连接带通过其主带13又将各自的载荷传递至承载气囊的囊套上，再由囊套对载荷进一步分散和吸收。
入水过程中受水压作用，承载气囊会以连接螺母为中心点向上偏移见图9，偏移过程中连接机构的连接钢圈会与模拟件产生碰撞，此时防撞块5会使装置模拟件与连接钢圈之间产生一定的间隙，以此用于防止过渡连接带在碰撞过程中被剪断。
由于试验落速较大，落水后模拟件会继续在水中下移，受承载气囊浮力及下潜阻力作用，模拟件速度会降到0m/s，此时在承载气囊的浮力作用下，模拟件会被连接机构拉住上浮直至浮出水面，承载气囊会通过连接机构带着装置模拟件在海面上稳定漂浮，直至模拟件被打捞回收。

Claims (10)

1.一种大承载气囊的高强度连接机构，包括连接螺母(1)、过渡连接带(2)、主连接带(3)、连接钢圈(4)及防撞块(5)，其特征在于：
所述连接螺母(1)包括挂环(10)、小螺母(11)、大螺母(12)，所述挂环(10)一端带环，与主连接带(3)一端圈接，另一端为螺纹结构；所述大螺母(12)为六方或其他形状的凸台结构，端面为限制挂环轴向弯折的平面，本体为可放置小螺母(11)的方形或其他与小螺母(11)形状相适配的空腔，所述小螺母(11)安装在大螺母(12)内部，与挂环(10)螺接后限制其轴向位移，连接螺母(1)与模拟件气囊腔(17)内的安装螺钉连接；
所述连接钢圈(4)是由一个整体钢环加工成形，环形区域设置有多组用于主连接带(3)与过渡连接带(2)之间的转接和载荷传递的U型槽一(19)和U型槽二(20)，主连接带(3)另一端与连接钢圈(4)圈接在U型槽一(19)，过渡连接带(2)的一端与连接钢圈(4)圈接在U型槽一(20)，且为交替相连；过渡连接带(2)的另一端夹缝或其他方式缝纫在承载气囊(15)囊套的内外侧。
2.如权利要求1所述的一种大承载气囊的高强度连接机构，其特征在于：所述防撞块(5)固定在连接钢圈上相邻的两个U型槽一(19)和U型槽二(20)之间。
3.如权利要求1所述的一种大承载气囊的高强度连接机构，其特征在于：所述防撞块(5)由锦丝带制成。
4.如权利要求1所述的，其特征在于：所述主连接带(3)包括承载带(6)、衬带(7)、防护布(9)及包带。
5.如权利要求4所述的一种大承载气囊的高强度连接机构，其特征在于：所述承载带(6)由一根抗拉强度非常高的芳Ⅲ带制成。
6.如权利要求4所述的一种大承载气囊的高强度连接机构，其特征在于：所述防护布(9)由绸类织物制成，套接在主连接带(3)两端与挂环(10)和连接钢圈(4)的圈接部位。
7.如权利要求1所述的一种大承载气囊的高强度连接机构，其特征在于：所述包带由锦丝带制成，包裹在主连接带(13)端头。
8.如权利要求1所述的一种大承载气囊的高强度连接机构，其特征在于：所述过渡连接带(2)包括主带(13)、加强带(14)。
9.如权利要求1所述的一种大承载气囊的高强度连接机构，其特征在于：所述过渡连接带(2)的主带(13)由一根强度较高的芳Ⅲ带制成。
10.如权利要求1所述的一种大承载气囊的高强度连接机构，其特征在于：所述加强带(14)由两根芳Ⅲ带制成。
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