CN109533236A - 一种装载舱及观察窗 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种装载舱及观察窗,其中,观察窗包括:第一透光件;第二透光件,与所述第一透光件同轴;所述第二透光件的顶面设有多个同心环槽,所述同心环槽的至少一侧侧壁为朝外拱起的弧面;弹性连接件,设置在所述第一透光件和第二透光件之间,与第一透光件和第二透光件围成用于填充导光液体的封闭空间。本申请实施例提供的观察窗较传统的设计形式具有更宽的观察视角。
Description
技术领域
本申请涉及潜水装备技术,尤其涉及一种装载舱及观察窗。
背景技术
潜水器是一种能够快速、精确地到达深海区域,对复杂的海洋环境进行高效的勘探、科学考察和开发作业的设备。
潜水器包括:装载舱,装载舱可以用于容纳设备,也可以容纳人或其它生物。装载舱的舱体上设置有主观察窗和对称设置在主观察窗两侧的副观察窗,在主观察窗的下方设置有机械手和储物篮。如公开号为CN201447058U的中国专利,在舱体上设置有三个窗座,主观察窗和副观察窗的窗座上都设置有圆锥形支承面,锥台形的观察窗玻璃固定在该圆锥形支承面内,观察窗玻璃的圆锥角为90°。副观察窗的轴线与主观察窗的轴线之间的水平角度为50°,则主观察窗和副观察窗的总视野范围能够达到210°。
但是,由于单个观察窗的视野范围仍然较窄,在海下作业时,尤其是通过机械手抓取海洋生物或物体时,需要三个人各自通过一个观察窗进行观察,并及时相互通报观察结果,其便捷性较差,效率较低,协同性也较差。
发明内容
本申请实施例中提供了一种装载舱及观察窗,其中的观察窗具有较宽的观察视角。
本申请实施例的第一个方面提供了一种观察窗,包括:
第一透光件;
第二透光件,与所述第一透光件同轴;所述第二透光件的顶面设有多个同心环槽,所述同心环槽的至少一侧侧壁为朝外拱起的弧面;
弹性连接件,设置在所述第一透光件和第二透光件之间,与第一透光件和第二透光件围成用于填充导光液体的封闭空间。
本申请实施例的第二个方面提供了一种装载舱,包括如上所述的观察窗。
本申请实施例提供的技术方案,通过采用第一透光件和与第一透光件同轴的第二透光件,第二透光件的顶面设有多个同心环槽,同心环槽的至少一侧侧壁为朝外拱起的弧面,并且在第二透光件和窗座之间连接有弹性连接件,弹性连接件与第一透光件和第二透光件围成的封闭空间内填充有导光液体,一方面,采用具有同心环槽的第二透光件能够拓宽透过观察窗的光线的范围,进而增大观察视角。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1中示出的是本申请实施例一提供的潜水器的结构示意图;
图2中示出的是本申请实施例一提供的装载舱的结构示意图;
图3中示出的是本申请实施例一提供的观察窗装配在舱体上的结构示意图;
图4示出的是本申请实施例一提供的观察窗中第二透光件与平面透镜的对比图;
图5示出的是本申请实施例一提供的装载舱上设置有窗座的结构示意图;
图6示出的是本申请实施例一提供的装载舱上设置有窗座的剖视图;
图7示出的是本申请实施例一提供的第一透光件的立体图;
图8示出的是本申请实施例一提供的第一透光件的主视图;
图9示出的是本申请实施例一提供的第二透光件的结构示意图;
图10示出的是本申请实施例一提供的第二透光件的主视图;
图11示出的是图10中A-A截面的剖视图;
图12示出的是本申请实施例一提供的弹性连接件的立体图;
图13示出的是本申请实施例一提供的弹性连接件的纵向剖视图;
图14示出的是图3中B区域的放大视图;
图15示出的是本申请实施例一提供的弹性连接件与窗座的装配爆炸视图;
图16示出的是本申请实施例一提供的第一连接环的立体图;
图17示出的是本申请实施例一提供的第二连接环的立体图;
图18示出的是本申请实施例一提供的第二连接环的主视图;
图19示出的是图18中C-C截面的剖视图;
图20示出的是图3中D区域的放大视图;
图21示出的是本申请实施例一提供的弹性连接件与第二透光件的装配爆炸视图;
图22示出的是本申请实施例一提供的第三连接环的立体图;
图23示出的是本申请实施例一提供的第四连接环的立体图;
图24示出的是本申请实施例一提供的第四连接环的主视图;
图25示出的是图24中E-E截面的剖视图;
图26示出的是本申请实施例一提供的第二透光件装配的爆炸视图;
图27示出的是本申请实施例一提供的第五连接环的立体图;
图28示出的是本申请实施例一提供的第三连接片的立体图;
图29示出的是本申请实施例一提供的观察窗的视角范围示意图。
附图标记:
1-装载舱; 11-舱体;
12-窗座; 121-窗体安装面;
13-观察窗; 131-第一透光件;
1311-第一顶端面; 1312-第一底端面;
1313-第一装配斜面; 1314-第三密封槽;
132-第二透光件; 1321-同心环槽;
1322-第二顶端面; 1323-第二底端面;
1324-第三装配斜面; 1325-第四密封槽;
133-弹性连接件; 1331-连接件底端;
1332-连接件顶端; 1333-注液口;
1334-排气口; 1335-第一安装孔;
1336-第二安装孔; 141-第一连接环;
1411-第三安装孔; 1412-第一密封槽;
142-第二连接环; 1421-第一连接端;
1422-第二连接端; 1423-第四安装孔;
1424-第五安装孔; 1425-第二装配斜面;
143-第三连接环; 1431-第六安装孔;
1432-第二密封槽; 144-第四连接环;
1441-第三连接端; 1442-第四连接端;
1443-第七安装孔; 1444-第八安装孔;
145-第五连接环; 1451-第四装配斜面;
1452-第九安装孔; 146-连接片;
1461-第十安装孔; 151-第一密封圈;
152-第三密封圈; 153-第二密封圈;
154-第四密封圈; 161-第一螺栓;
162-第一螺母; 163-第一垫圈;
164-第二螺栓; 165-第三螺栓;
166-第二螺母; 167-第二垫圈;
168-第四螺栓; 169-第三螺母;
1610-第三垫圈; 17-机械手;
2-框架结构; 21-侧板;
22-起吊横梁。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
本实施例提供一种观察窗,能够安装在待安装主体上,该待安装主体可以为潜水器的舱体、海洋空间站等水下装备的舱体。本实施例仅以应用在潜水器中为例,对观察窗的实现方式进行详细说明。本领域技术人员可以将本实施例所提供的技术方案直接或者进行适当改进后应用在其它的海洋装备上。
潜水器可以只包括:装载舱,在装载舱上设置有起吊装置,用于与设置在吊装平台或母船上的吊装装置相连,以对装载舱进行吊装。或者,潜水器可以包括装载舱和框架结构。本实施例以具有装载舱和框架结构的潜水器为例,对装载舱的实现方式进行说明。
装载舱可以用于装载人、其它动物或设备,也可以只用于装载设备。本实施例仅以能够装载人的装载舱为例,对其实现方式进行具体说明。
图1中示出的是本申请实施例一提供的潜水器的结构示意图。如图1所示,潜水器可以包括:装载舱1和框架结构2。装载舱1上设置有观察窗13,舱内的乘员可通过观察窗13看到舱外的环境。本实施例提供的观察窗13具有更加宽阔的视角,更便于对舱外环境进行观察。
图2中示出的是本申请实施例一提供的装载舱的结构示意图。如图2所示,装载舱1包括:舱体11,舱体11上设有窗座12,观察窗13设置在窗座12上。
图3中示出的是本申请实施例一提供的观察窗装配在舱体上的结构示意图。如图3所示,观察窗13包括:第一透光件131、第二透光件132和弹性连接件133。第一透光件131设置在窗座12上。第二透光件132与第一透光件 131同轴。第二透光件132的顶面设有多个同心环槽,该顶面指的是背离第一透光件131的表面,也即相对于舱体11处于最外侧的表面。弹性连接件133 连接在第二透光件132和窗座12之间,与第一透光件131和第二透光件132围成用于填充导光液体的封闭空间。
其中,第一透光件131可以为透镜,固定在窗座12内。第一透光件131 的轴线与窗座12的轴线重合。
第二透光件132与第一透光件131同轴设置,即:第二透光件132的轴线与第一透光件131的轴线重合。第二透光件132远离舱体11的顶面设置有多个同心环槽,同心环槽的至少一侧侧壁为朝外拱起的弧面。朝外拱起的弧面具体为朝向该同心环槽外侧拱起的弧面,或者也可以理解为朝向第二透光件 132边缘侧拱起的弧面。使得范围更宽的光线能够通过第二透光件132进入舱体11内,进而能够拓宽观察视角。
图4示出的是本申请实施例一提供的观察窗中第二透光件与平面透镜的对比图。图4展示了具有同心环槽1321的第二透光件132与表面为平面的透镜的光线透射角度进行了对比。图4中,透镜R的中心线与第二透光件132的中心线平行。虚线框表示表面为平面的透镜R,光线v2以一定的入射角射向透镜R的上表面,法线n2与透镜R的上表面垂直,即与透镜R的中心线平行。光线v2经过透镜R折射后从T1点射出。光线v1以与v2相同的入射角射向第二透光件132的弧形表面,法线n1与第二透光件132的表面切面垂直,与其中心线具有一定夹角。光线v1经过第二透光件132折射后从T2点射出。当经过透镜R和第二透光件132的出射光线重合时,可以看出,光线v1与第二透光件132中心线之间的夹角大于光线v2与透镜R中心线之间的夹角,则第二透光件132的透光范围更大,拓宽了观察视角。
弹性连接件133与第一透光件131和第二透光件132围成的封闭空间,该封闭空间内填充有导光液体。导光液体可以为纯水,也可以为其它液体,能够对光线进行传导,且光能量损失较小。本实施例采用纯水作为导光液体,具有较高的透光性。
弹性连接件133本身可采用弹性材料制成,在受压时可发生变形。当潜水器逐渐下潜的过程中,水压不断增大。第二透光件132的耐压能力有限,若其一端受压力较大,而另一端受压力较小,两端压力不均衡较容易导致第二透光件132发生破裂,进而导致观察窗13失效。而采用弹性连接件133在受压时发生变形,并对将压力传递给导光液体,以使导光液体的压力与舱外水压相同,则第二透光件132的内外两侧所受到的压力相同,避免第二透光件132 发生破裂。
本实施例提供的技术方案,通过采用第一透光件和与第一透光件同轴的第二透光件,第二透光件的顶面设有多个同心环槽,同心环槽的至少一侧侧壁为朝外拱起的弧面,并且在第二透光件和窗座之间连接有弹性连接件,弹性连接件与第一透光件和第二透光件围成的封闭空间内填充有导光液体,一方面,采用具有同心环槽的第二透光件能够拓宽透过观察窗的光线的范围,进而增大观察视角。
另外,若观察窗设置在潜水器等水下设备中,采用能够受压发生变形的弹性连接件,弹性连接件受到外部水压发生变形,将压力传导至导光液体,使得第二透光件的两端压力保持一致,避免了第二透光件由于两端受压不等发生破裂进而导致观察窗失效的问题出现,提高了观察窗的可靠性,也提高了潜水器能够正常进行潜航工作的可靠性。
或者,上述第二透光件也可以直接采用已有技术中常用的菲涅尔透镜,也能够实现上述效果。
上述装载舱1可以为由钛合金材料制成的空心壳体。装载舱1的形状可以有多种实现方式,例如:球形或橄榄形。或者装载舱1的中间部分为圆柱,两端为半球形,即:装载舱1的水平截面为长圆形。或者,装载舱1还可以为其它的形状。本实施例所提供的装载舱1为球形。
对于其它的海洋设备而言,可以在相应的舱体上设置窗座,用于固定观察窗。或者,也可以将观察窗装配在一起后,直接固定在舱体上。
对于上述第一透光件131以及与之配合的窗座12,具体可采用如下方式来实现:
在舱体11上设置的窗座12的数量可以为一个、两个、三个或三个以上。如图2所示,本实施例中,在舱体11上设置三个窗座12,每个窗座12上均设置一个观察窗13,各观察窗13可采用相同的结构。
图5示出的是本申请实施例一提供的装载舱上设置有窗座的结构示意图,
图6示出的是本申请实施例一提供的装载舱上设置有窗座的剖视图。如图2至图6所示,窗座12的数量为三个,其中一个窗座12位于舱体11的最前端,另外两个窗座12对称分布在舱体11的两侧,且位于两侧的窗座12的中心线的水平高度低于位于中间的窗座12。
三个窗座12的尺寸可以相同,所对应的观察窗13的尺寸也可以相同。或者,三个窗座12的尺寸不同,具体的,两侧窗座12的尺寸小于中间窗座的尺寸,所对应的两侧观察窗13的尺寸小于位于中间的观察窗13。
窗座12具有圆锥形的窗体安装面121,第一透光件131固定在窗体安装面 121上。
图7示出的是本申请实施例一提供的第一透光件的立体图,图8示出的是本申请实施例一提供的第一透光件的主视图。如图3、7、8所示,第一透光件 131为平头圆锥状,其底面积较小的一端朝向窗座12内。将第一透光件131 中底面积较大的一端面称为第一顶端面1311,将底面积较小的一端面称为第一底端面1312。第一顶端面1311和第一底端面1312均为平面。或者,第一底端面1312也可以为凹面,第一顶端面1311也可以为凸面,能够在一定程度上拓宽观察视角。凹面和凸面为针对第一透光件131自身来说的,即:凹面为凹陷于第一透光件131表面,凸面为凸出于第一透光件131的表面。
第一透光件131可采用透明材料制成,例如:玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等。
第一透光件131的尺寸可与窗座12的尺寸配合设置,以使第一透光件131 完全容纳于窗座12内(即:图3中第一透光件131的第一顶端面1311的高度低于窗座12),或者,第一透光件131的第一顶端面1311与窗座12齐平,或者,第一透光件131的第一顶端面1311的高度高于窗座12。本实施例中,第一透光件131的第一顶端面1311的高度高于窗座12。
在上述技术方案的基础上,第二透光件132可以采用如下方案来实现:
图9示出的是本申请实施例一提供的第二透光件的结构示意图,图10示出的是本申请实施例一提供的第二透光件的主视图,图11示出的是图10中 A-A截面的剖视图。如图3、9、10、11所示,第二透光件132大体呈圆盘状,将其远离窗座12的表面称为第二顶端面1322,朝向窗座12的表面称为第二底端面1323。
第二顶端面1322上设有多个同心环槽1321,同心环槽的至少一侧侧壁为朝外拱起的弧面。具体的,同心环槽1321具有内侧壁和外侧壁,内侧壁为靠近同心环槽1321中心线的一侧。其中,内侧壁呈朝外拱起的弧面作为光入射面,外侧壁与第二透光件132的中心线平行,形成图11所示的剖面为锯齿形的结构。或者,上述同心环槽1321还可以采用其它的实现方式,本实施例不做限定。
从图10和图11的角度来看,第二顶端面1322的高度由中心向外缘逐渐降低,即其顶部外轮廓面为凸面。
第二顶端面1322的直径大于第二底端面1323的直径,以使观察窗13整体呈近似圆台状。另外,第二透光件132底端的直径大于第一透光件131顶端的直径,具体即:第二底端面1323的直径大于第一顶端面1311的直径。
第二透光件132也采用透明材料制成,例如:玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等。
进一步的,将第二底端面1323设置为凹面,以缩小第二透光件132的焦距,能够提高观察视角。
上述弹性连接件133可采用如下方式来实现:
图12示出的是本申请实施例一提供的弹性连接件的立体图,图13示出的是本申请实施例一提供的弹性连接件的纵向剖视图。如图12和图13所示,弹性连接件133为圆台筒状结构,其轴线与第一透光件131的轴线重合。将弹性连接件133中朝向第一透光件131的一端称为连接件底端1331,将朝向第二透光件132的一端称为连接件顶端1332,沿着从底端向顶端的方向,弹性连接件 133的直径逐渐增大。
上述连接件底端1331的直径较小,与窗座12相连。连接件顶端1332的直径较大,与第二透光件132相连。弹性连接件133与上述第一顶端面1311 和第二底端面1323围成一个封闭空间。
如图13所示,在弹性连接件133上设置有注液口1333和排气口1334,可通过注液口1333向该封闭空间内注入导光液体,封闭空间内的气体从排气口 1334中排出,直至导光液体充满整个封闭空间,并排出全部气体。图13仅为示意性地标识出注液口1333和排气口1334,并不具体限定注液口1333和排气口1334的具体位置或数量。
可在注液口1333和排气口1334设置阀门或堵头。在潜水器下水之前,采用液体泵向封闭空间内注入液体,并充满封闭空间,然后通过阀门或堵头将注液口1333和排气口1334关闭,之后,潜水器可潜入水下工作。封闭空间的液体能保持足够的纯净与静止状态,不会受潜水器运动或者外部水质环境的影响。
进一步的,弹性连接件133分别与窗座12和第二透光件132相连的过程中,弹性连接件133受到拉伸,呈绷紧的状态,使其具有较好的压力传递能力。
上述连接件底端1331设置有多个沿周向均匀排布的第一安装孔1335,连接件顶端1332设置有多个沿周向均匀排布的第二安装孔1336。
弹性连接件133可采用橡胶等弹性材料制成,当其内外两侧存在压力差时,弹性连接件133能够发生变形。同时,弹性连接件133还要具有一定的材料强度与耐腐蚀性。
上述弹性连接件133与窗座12和第二透光件132相连,且具有良好的密封性,连接方式可以采用多种方式,例如可采用如下方式:
采用第一连接组件用于连接窗座12和弹性连接件133。图14示出的是图 3中B区域的放大视图,图15示出的是本申请实施例一提供的弹性连接件与窗座的装配爆炸视图。如图3、图14和图15所示,第一连接组件包括:第一连接环141和第二连接环142。其中,第一连接环141位于弹性连接件133内的封闭空间内,第二连接环142位于弹性连接件133的外部,第一连接环141 和第二连接环142从两侧夹紧弹性连接件133。
具体的,图16示出的是本申请实施例一提供的第一连接环的立体图。如图16所示,第一连接环141为环状结构,沿其中心线向外延伸方向的一端直径较大,另一端直径较小。第一连接环141中直径较小的一端朝向窗座12。第一连接环141的外壁尺寸与弹性连接件133的内壁尺寸相配合,以使第一连接环141能够与弹性连接件133的连接件底端1331贴紧。第一连接环141上设置多个沿周向均匀排布的第三安装孔1411。
图17示出的是本申请实施例一提供的第二连接环的立体图,图18示出的是本申请实施例一提供的第二连接环的主视图,图19示出的是图18中C-C截面的剖视图。如图17至图19所示,第二连接环142具有第一连接端1421和第二连接端1422,第一连接端1421和第二连接端1422均呈闭合环状,二者之间的夹角为钝角。
第一连接端1421上设置有多个沿周向均匀排布的第四安装孔1423。第二连接端1422上设置有多个沿周向均匀排布的第五安装孔1424。
如图14所示,第一连接端1421位于弹性连接件133的外侧,第二连接端 1422位于弹性连接件133的下侧。上述第一连接环141上的第三安装孔1411、弹性连接件133上的第一安装孔1335和第二连接环142上的第五安装孔对应同轴设置,以采用第一螺栓161依次穿过各安装孔并与第一螺母162配合进行固定,以使第一连接环141和第二连接环142从两侧夹紧弹性连接件133。
另外,在第一连接环141朝向弹性连接件133的表面开设第一密封槽 1412,第一密封圈151设置在该第一密封槽1412内。或者,也可以在第二连接环142的朝向弹性连接件133的表面开设用于容纳第一密封圈151的密封槽,以提高与弹性连接件133连接的密封性。
第一螺栓161的两端还套设有第一垫圈163,分别位于第一螺栓161的头部与第二连接环142之间、以及第一连接环141与第一螺母162之间。
另外,将第二连接环142与窗座12固定连接,且能够将第一透光件131 固定在窗座12上。具体的,如图3、7、8、14所示,在第一透光件131的第一顶端面1311的边缘设置第一装配斜面1313,第一装配斜面1313为向下倾斜的斜面。对应的,第二连接端1422延伸至第一透光件131的顶部,在第二连接端1422的端部设置第二装配斜面1425,用于与第一装配斜面1313接触。
采用第二螺栓164穿过第二连接端1422上的第五安装孔1424,并穿入窗座12内进行固定,实现了第二连接环142与窗座12的固定连接。并且,通过第二装配斜面1425对第一装配斜面1313产生向下的压力,以将第一透光件 131固定在窗座12内。
或者,还可以采用其它的连接件将第一透光件131与第二连接环142固定连接。
进一步的,如图3、7、8、14所示,在第一透光件131的侧壁还开设第三密封槽1314,用于容纳第三密封圈152,以避免液体从第一透光件131与窗座 12之间的缝隙进入舱体11内。
若将观察窗应用在除了潜水器之外的其它场景中,例如:若设置在深海空间站上,则对应在深海空间站上设置如上的窗座12,在窗座12上安装观察窗13。
采用第二连接组件用于连接弹性连接件133和第二透光件132。图20示出的是图3中D区域的放大视图,图21示出的是本申请实施例一提供的弹性连接件与第二透光件的装配爆炸视图。如图3、图20和图21所述,第二连接组件包括:第三连接环143和第四连接环144。其中,第三连接环143位于弹性连接件133的外侧,第四连接环144位于封闭空间内,第三连接环143和第四连接环144从两侧夹紧弹性连接件133。
具体的,图22示出的是本申请实施例一提供的第三连接环的立体图。如图22所示,第三连接环143为环状结构,沿其中心线延伸方向,一端直径较大,另一端直径较小。第三连接环143中直径较小的一端朝向弹性连接件133。第三连接环143的内壁尺寸与弹性连接件133的外壁尺寸相配合,以使第三连接环143能够与弹性连接件133的连接件顶端1332贴紧。第三连接环143上设置多个沿周向均匀排布的第六安装孔1431。
图23示出的是本申请实施例一提供的第四连接环的立体图,图24示出的是本申请实施例一提供的第四连接环的主视图,图25示出的是图24中E-E截面的剖视图。如图23至图25所示,第四连接环144具有第三连接端1441和第四连接端1442,第三连接端1441和第四连接端1442均呈闭合环状,二者之间的夹角为钝角。
第三连接端1441上设置有多个沿周向均匀排布的第七安装孔1443。第四连接端1442上设置有多个沿周向均匀排布的第八安装孔1444。
如图20所示,第四连接端1442位于弹性连接件133的内侧(也即:左侧),第三连接端1441位于弹性连接件133的上侧。上述第四连接环144上的第八安装孔1444、弹性连接件133上的第二安装孔1336和第三连接环143 上的第六安装孔1431对应同轴设置,以采用第三螺栓165依次穿过各安装孔并与第二螺母166配合进行固定,以使第三连接环143和第四连接环144从两侧夹紧弹性连接件133。
另外,在第三连接环143朝向弹性连接件133的表面开设第二密封槽 1432,第二密封圈153设置在该第二密封槽1432内。或者,也可以在第四连接环144朝向弹性连接件133的表面开设用于容纳第二密封圈153的密封槽,以提高与弹性连接件133相连的密封性。
第三螺栓165的两端还套设有第二垫圈167,分别位于第三螺栓165的头部与第四连接环144之间、以及第三连接环143与第二螺母166之间。
对于第二透光件132与弹性连接件133的连接,可采用如下实现方式:如图20所示,采用第五连接环145,其左端延伸至第二透光件132的顶部,右端通过螺栓与上述第四连接环144相连,以对第二透光件132产生斜向下的压力,将第二透光件132向下固定。
具体的,如图10和图11所示,在第二透光件132的第二顶端面1322的边缘设置第三装配斜面1324,第三装配斜面1324斜向下倾斜。图26示出的是本申请实施例一提供的第二透光件装配的爆炸视图,图27示出的是本申请实施例一提供的第五连接环的立体图。如图20、26和27所示,对应的,将第五连接环145的内壁设置为斜面,称为:第四装配斜面1451,用于与第三装配斜面1324接触。
另外,在第五连接环145上设置有沿周向均匀排布的多个第九安装孔 1452。
采用第四螺栓168依次穿过第五连接环145上的第九安装孔1452和第四连接环144上的第七安装孔1443,并与第三螺母169配合进行固定。并且,通过第四装配斜面1451对第三装配斜面1324产生向下的压力,以固定第二透光件132。
另外,采用两个第三垫圈1610套设在第四螺栓168上,分别位于第四螺栓168的头部与第五连接环145之间、以及第四连接环144与第三螺母169之间。
进一步的,如图10、11、20所示,在第二透光件132的侧壁还开设第四密封槽1325,用于容纳第四密封圈154,以避免液体从第二透光件132与第四连接环144之间的缝隙进入容纳空间内。
在上述技术方案的基础上,图28示出的是本申请实施例一提供的第三连接片的立体图。如图2、15和28所示,采用第三连接组件连接在第二连接环 142和第三连接环143之间,以对弹性连接件133进行支撑,使其形状保持固定。
具体的,第三连接组件包括多个沿周向均匀排布的连接片146,连接片 146上设置有两个第十安装孔1461,采用螺栓分别穿过其中一个第十安装孔1461和第二连接环142上的第四安装孔1423,将连接片146的一端与第二连接环142固定连接;以及采用螺栓分别穿过另一个第十安装孔1461和第三连接环143上的第六安装孔1431,将连接片146的另一端与第三连接环143固定连接。
图29示出的是本申请实施例一提供的观察窗的视角范围示意图。如图29 所示,本实施例提供的装载舱1上设置有三个观察窗13,相邻两个观察窗13 的中心线之间的夹角可以为40°至50°。本实施例中,相邻两个观察窗13的中心线之间的夹角α为45°。
采用上述技术方案使得单个观察窗13的圆锥角θ为90°,单个观察窗13 的观察视角β能够达到104°以上,拓宽了单个观察窗13的观察视角,更有利于乘员在水下的操作,使得一位乘员就能够独立操作机械手17执行抓取动作,提高了效率。
另外,将三个观察窗13相结合所能观察到的视角也相应的得到了扩展,图29中,三个观察窗13的总视角为360°减去γ(152°),达到208°以上,更有利于乘员观察到潜水器前方及两侧更大范围内的情况。
实施例二
本实施例提供一种装载舱,能够用于潜水器中,也能够应用于海洋空间站等海洋装备中。本实施例仅以应用在潜水器中为例,对装载舱进行详细说明。
本实施例提供的装载舱可以为能够容纳人的载人舱,也可以为只可容纳设备的装载舱,本实施例仅以载人舱为例,对其结构进行具体说明。
本实施例提供的装载舱包括:舱体及上述实施例一所提供的观察窗。舱体作为待安装主体,观察窗可穿设在舱体上。舱体和观察窗的具体实现方式可参照上述实施例,本实施例不再赘述。
本实施例提供的装载舱,采用上述实施例所提供的观察窗,通过采用第一透光件设置在装载舱舱体的窗座内,采用与第一透光件同轴的第二透光件,第二透光件的顶面设有多个同心环槽,同心环槽的至少一侧侧壁为朝外拱起的弧面,并且在第二透光件和窗座之间连接有弹性连接件,弹性连接件与第一透光件和第二透光件围成的封闭空间内填充有导光液体,一方面,采用具有同心环槽的第二透光件能够拓宽射入舱体内的光线的范围,进而增大观察视角;另一方面,采用能够受压发生变形的弹性连接件,使得第二透光件的两端压力保持一致,避免了第二透光件由于两端受压不等发生破裂进而导致观察窗失效的问题出现,提高了观察窗的可靠性。
实施例三
本实施例提供一种潜水器,包括上述实施例所提供的装载舱。在装载舱上设置起吊横梁,用于与吊装装置相连。
或者,潜水器还可以包括框架结构。例如图1所示的结构,潜水器包括装载舱1和框架结构2,框架结构2包括:两个平行设置的侧板21,两个侧板21 的前端与装载舱1相连,相当于装载舱1位于潜水器的一端,框架结构2位于潜水器的另一端。两个侧板21的顶部之间设置有起吊横梁22,用于与吊装装置相连。
装载舱的实现方式可参照上述实施例,此处不再赘述。
本实施例所提供的潜水器,其包括的装载舱上设置有上述实施例所提供的观察窗,通过采用第一透光件设置在装载舱舱体的窗座内,采用与第一透光件同轴的第二透光件,第二透光件的顶面设有多个同心环槽,同心环槽的至少一侧侧壁为朝外拱起的弧面,并且在第二透光件和窗座之间连接有弹性连接件,弹性连接件与第一透光件和第二透光件围成的封闭空间内填充有导光液体,一方面,采用具有同心环槽的第二透光件能够拓宽射入舱体内的光线的范围,进而增大观察视角;另一方面,采用能够受压发生变形的弹性连接件,使得第二透光件的两端压力保持一致,避免了第二透光件由于两端受压不等发生破裂进而导致观察窗失效的问题出现,提高了观察窗的可靠性,也提高了潜水器能够正常进行潜航工作的可靠性。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (13)
1.一种观察窗,其特征在于,包括:
第一透光件;
第二透光件,与所述第一透光件同轴;所述第二透光件的顶面设有多个同心环槽,所述同心环槽的至少一侧侧壁为朝外拱起的弧面;
弹性连接件,设置在所述第一透光件和第二透光件之间,与第一透光件和第二透光件围成用于填充导光液体的封闭空间。
2.根据权利要求1所述的观察窗,其特征在于,各同心环槽中的内侧侧壁为朝外拱起的弧面。
3.根据权利要求2所述的观察窗,其特征在于,各同心环槽的外侧侧壁与所述第二透光件的轴线平行。
4.根据权利要求1-3任一项所述的观察窗,其特征在于,所述第二透光件的底面为凹面。
5.根据权利要求1所述的观察窗,其特征在于,所述第一透光件呈平头圆锥状,所述第一透光件顶端的直径大于所述第一透光件底端的直径。
6.根据权利要求1所述的观察窗,其特征在于,还包括:第一连接组件;所述第一连接组件包括:
第一连接环,位于所述封闭空间内;
具有第一连接端和第二连接端的第二连接环;所述第一连接端位于所述封闭空间外侧,与所述第一连接环之间通过螺栓连接,以从两侧夹紧所述弹性连接件;所述第二连接端与所述第一透光件相连。
7.根据权利要求6所述的观察窗,其特征在于,所述第一连接环朝向弹性连接件的表面设有用于容纳第一密封圈的第一密封槽。
8.根据权利要求6所述的观察窗,其特征在于,还包括:第二连接组件;所述第二连接组件包括:
第三连接环,位于所述封闭空间外侧;
具有第三连接端和第四连接端的第四连接环;所述第三连接端位于所述封闭空间内,与所述第三连接环通过螺栓连接,以从两侧夹紧所述弹性连接件;所述第四连接端与所述第二透光件相连。
9.根据权利要求8所述的观察窗,其特征在于,所述第三连接环朝向所述弹性连接件的表面设有用于容纳第二密封圈的第二密封槽。
10.根据权利要求8所述的观察窗,其特征在于,还包括:
第五连接环,其一端延伸至所述第二透光件的顶部,另一端与所述第四连接端通过螺栓连接。
11.根据权利要求8所述的观察窗,其特征在于,还包括:第三连接组件,所述第三连接组件包括:
沿周向均匀布设的至少两个连接片,连接在所述第二连接环和第三连接环之间。
12.根据权利要求1所述的观察窗,其特征在于,所述导光液体为纯水。
13.一种装载舱,其特征在于,包括:如权利要求1-12任一项所述的观察窗。
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