CN111785555A - 一种用于全海深的水下按压式开关装置 - Google Patents

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徐会希
陈浩
石凯
马振波
蒋兴宇
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Abstract

本发明涉及水下装备领域，特别涉及一种用于全海深的水下按压式开关装置。包括按压式开关和触发装置；按压式开关包括上端盖、按钮、膜片、弹性按压件、筒壁、下端盖及压力开关组件，其中上端盖和下端盖分别设置于筒壁的两端；膜片夹紧在上端盖和筒壁之间；压力开关组件和弹性按压件设置于筒壁内，压力开关组件与下端盖连接，弹性按压件的两端分别与压力开关组件和膜片抵接；按钮设置于上端盖内，并且一端与膜片抵接，另一端由上端盖穿出；触发装置通过按压按钮，从而触发按压式开关。本发明适用于全海深水下工作环境，占用的尺寸空间小，可实现全海深水下可控的常开、常闭开关操作，为全海深水下装备的开关控制提供便捷、可控的装置。

Description

一种用于全海深的水下按压式开关装置
技术领域
本发明涉及水下装备领域，特别涉及一种用于全海深的水下按压式开关装置。
背景技术
随着海洋科学的不断发展，对深海装备的功能和深海作业的流程提出了新的要求。水下开关的出现为深海装备提供了多样的操控方式，使得海洋科学调查尤其是深海调查装备的操控更为灵活和便利。
当前的水下开关大多为干舱设计，需要外力按压来操作，但是针对深海环境，干舱设计开销较大，外部按压操作不能单单靠人来提供；另外开关功能单一适用性不强。因此，有必要研制适用于深海、功能俱全、操作简单的水下开关装置。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于全海深的水下按压式开关装置，该装置适用于深海，功能俱全，操作简单。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种用于全海深的水下按压式开关装置，包括按压式开关和触发装置；
所述按压式开关包括上端盖、按钮、膜片、弹性按压件、筒壁、下端盖及压力开关组件，其中上端盖和下端盖分别设置于筒壁的两端；膜片夹紧在上端盖和筒壁之间；
压力开关组件和弹性按压件均设置于筒壁内，压力开关组件与下端盖连接，弹性按压件的两端分别与压力开关组件和膜片抵接；
按钮设置于上端盖内，并且一端与膜片抵接，另一端由上端盖穿出；
触发装置通过按压按钮，从而触发按压式开关。
所述压力开关组件包括固定件Ⅰ和设置于固定件Ⅰ内的压力开关，固定件Ⅰ与所述下端盖连接，固定件Ⅰ上设有用于所述弹性按压件插入的导入口。
所述弹性按压件包括作用杆和弹簧Ⅰ，其中作用杆的一端与所述膜片抵接，另一端插入所述固定件Ⅰ上的导入口内，并且与所述压力开关的触头抵接；弹簧Ⅰ套设于作用杆上，并且一端与作用杆的轴肩抵接，另一端与所述固定件Ⅰ抵接。
所述筒壁、下端盖和膜片形成密闭空间，密闭空间内充油，所述压力开关的导线由所述下端盖上的油路接口引出。
所述膜片采用橡胶材料。
所述按钮为T型结构，其头部容置于所述上端盖内。
所述触发装置包括弹性缓冲头组件及直线电机，其中弹性缓冲头组件连接在直线电机的输出端，弹性缓冲头组件通过直线电机的驱动做直线运动，从而按压所述按压式开关的按钮。
所述弹性缓冲头组件包括缓冲头、上盖、弹簧Ⅱ及固定件Ⅱ，其中缓冲头可伸缩地设置于上盖的一端，固定件Ⅱ设置于上盖的另一端；
弹簧Ⅱ容置于上盖内，并且两端分别与缓冲头和固定件Ⅱ抵接；直线电机的输出端与固定件Ⅱ连接。
所述缓冲头为T型结构，并且通过端部的轴肩轴向限位。
所述固定件Ⅱ的内侧面设有凸起，所述弹簧Ⅱ套设于该凸起上。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明适用于全海深工作环境，可实现全海深范围可控的常开、常闭开关功能，为全海深水下装备的开关控制提供便捷、可控的装置。
2.本发明中按压式开关通过触发装置动作，适用范围广，可满足全海深范围内，外部组件对开关的控制操作需求。
3.本开关充分利用深海环境下，液体内外压平衡的原理，采用膜片式结构，实现深海开关的动作需求，结构简单，功能齐全，开关占用的尺寸空间较小。
附图说明
图1是本发明用于全海深的水下按压式开关装置的结构示意图；
图2是本发明中按压式开关的结构示意图；
图3是本发明中触发装置的结构示意图。
其中，1为上端盖，2为按钮，3为膜片，4为作用杆，5为筒壁，6为弹簧Ⅰ，7为固定件Ⅰ，8为压力开关，9为下端盖，10为油路接口，11为导线，12为缓冲头，13为上盖，14为弹簧Ⅱ，15为固定件Ⅱ，16为直线电机，A为按压式开关，B为触发装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1-2所示，本发明提供的一种用于全海深的水下按压式开关装置，包括按压式开关A和触发装置B；按压式开关A包括上端盖1、按钮2、膜片3、弹性按压件、筒壁5、下端盖9及压力开关组件，其中上端盖1和下端盖9分别设置于筒壁5的两端，用于封闭筒壁5；膜片3夹紧在上端盖1和筒壁5之间；压力开关组件和弹性按压件设置于筒壁5内，压力开关组件与下端盖9连接，弹性按压件的两端分别与压力开关组件和膜片3抵接；按钮2设置于上端盖1内，并且一端与膜片3抵接，另一端由上端盖1穿出；触发装置B通过按压按钮2，从而触发按压式开关A。
本发明的实施例中，如图2所示，压力开关组件包括固定件Ⅰ7和设置于固定件Ⅰ7内的压力开关8，固定件Ⅰ7的一端与下端盖9连接，另一端的中心位置设有用于弹性按压件插入的导入口。
本发明的实施例中，如图2所示，弹性按压件包括作用杆4和弹簧Ⅰ6，其中作用杆4的一端与膜片3抵接，另一端插入固定件Ⅰ7上的导入口内，并且与压力开关8的触头抵接；弹簧Ⅰ6套设于作用杆4上，并且一端与作用杆4的轴肩抵接，另一端与固定件Ⅰ7抵接。具体地，作用杆4为T型结构，其头部与膜片3抵接。
在上述实施例的基础上，如图1所示，装置在深海工作时，海水可透过上端盖1和按钮2之间的间隙，将压力作用在膜片3的外侧；筒壁5、下端盖9、和膜片3之间形成的空间内充满变压器油。油路接口10可接入油路软管，同样的海水压力作用在油路接口10接入的油路软管上，并通过内部充满的变压器油，将压力传导至膜片3的内侧。这样膜片3的两侧压力实际上是一种内外压力平衡的状态。压力开关8的导线焊接在压力开关8的接线柱上，并且由下端盖9、上的油路接口10引出。导线为漆包线，且导线外皮不与内部充油发生物理、化学反应。
进一步地，膜片3采用不与内部充油发生物理、化学反应的橡胶材料。
本发明的实施例中，如图2所示，按钮2为T型结构，其头部容置于上端盖1内，并且与膜片3抵接，同时与作用杆4抵接。如图1所示，按钮2受到外力时，推动作用杆4向前移动，即通过作用杆4将动力传递给压力开关8，从而触发压力开关8，此时弹簧Ⅰ6处于压缩状态；当外力消失时，弹簧Ⅰ6通过弹力推动作用杆4及按钮2反方向运动，进行复位动作，如图2所示。
本发明的实施例中，如图1所示，触发装置B包括弹性缓冲头组件及直线电机16，其中弹性缓冲头组件连接在直线电机16的输出端，弹性缓冲头组件通过直线电机16的驱动做直线运动，从而按压按压式开关A的按钮2。
本发明的实施例中，如图3所示，弹性缓冲头组件包括缓冲头12、上盖13、弹簧Ⅱ14及固定件Ⅱ15，其中缓冲头12可伸缩地设置于上盖13的一端，固定件Ⅱ15设置于上盖13的另一端；弹簧Ⅱ14容置于上盖13内，并且两端分别与缓冲头12和固定件Ⅱ15抵接；直线电机16的输出端与固定件Ⅱ15连接。
具体地，缓冲头12为T型结构，并且通过端部的轴肩轴向限位。固定件Ⅱ15的内侧面设有凸起，弹簧Ⅱ14套设于该凸起上,弹簧Ⅱ14的弹性系数大于弹簧Ⅰ6的弹性系数；压力开关8为具有常开、常闭功能的在售产品，在线路连接上，可将常开、常闭触点的接线全部引出，使用时根据开关功能的需要，可选择将开关所控制的设备连接在常开或常闭触点引线上，进而实现整个按压式压力开关的常开功能或常闭功能。直线电机16采用水下直线电机，具有密闭防水功能。
本发明的工作原理是：
按压式开关A和触发装置B的中心相对，配套使用。
开关按下时，触发装置B的直线电机16带动缓冲头12向按压式开关A缓慢移动，慢慢压向按压式开关A的按钮2。随着直线电机16的机芯移动，按钮2按压膜片3，进而推动作用杆4将压力开关8的触电压下，如图2所示。触发端弹性缓冲头组件内部的弹簧Ⅱ14可起到缓冲作用，以免电机动作过大，压坏压力开关8。
开关弹起时，触发装置B的直线电机16带动缓冲头12向按压式开关A缓慢远离，由于弹簧Ⅰ6的作用，使按压式压力开关A的作用杆4与压力开关8的触电头分离，作用杆4和按钮2复位,恢复到初始状态，如图1所示。
本发明适用于全海深工作环境，结构简单，功能齐全，可实现常开、常闭开关功能，适用范围广。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于全海深的水下按压式开关装置，其特征在于，包括按压式开关(A)和触发装置(B)；
所述按压式开关(A)包括上端盖(1)、按钮(2)、膜片(3)、弹性按压件、筒壁(5)、下端盖(9)及压力开关组件，其中上端盖(1)和下端盖(9)分别设置于筒壁(5)的两端；膜片(3)夹紧在上端盖(1)和筒壁(5)之间；
压力开关组件和弹性按压件均设置于筒壁(5)内，压力开关组件与下端盖(9)连接，弹性按压件的两端分别与压力开关组件和膜片(3)抵接；
按钮(2)设置于上端盖(1)内，并且一端与膜片(3)抵接，另一端由上端盖(1)穿出；
触发装置(B)通过按压按钮(2)，从而触发按压式开关(A)。
2.根据权利要求1所述的用于全海深的水下按压式开关装置，其特征在于，所述压力开关组件包括固定件Ⅰ(7)和设置于固定件Ⅰ(7)内的压力开关(8)，固定件Ⅰ(7)与所述下端盖(9)连接，固定件Ⅰ(7)上设有用于所述弹性按压件插入的导入口。
3.根据权利要求2所述的用于全海深的水下按压式开关装置，其特征在于，所述弹性按压件包括作用杆(4)和弹簧Ⅰ(6)，其中作用杆(4)的一端与所述膜片(3)抵接，另一端插入所述固定件Ⅰ(7)上的导入口内，并且与所述压力开关(8)的触头抵接；弹簧Ⅰ(6)套设于作用杆(4)上，并且一端与作用杆(4)的轴肩抵接，另一端与所述固定件Ⅰ(7)抵接。
4.根据权利要求2所述的用于全海深的水下按压式开关装置，其特征在于，所述筒壁(5)、下端盖(9)和膜片(3)形成密闭空间，密闭空间内充油，所述压力开关(8)的导线由所述下端盖(9)上的油路接口(10)引出。
5.根据权利要求1所述的用于全海深的水下按压式开关装置，其特征在于，所述膜片(3)采用橡胶材料。
6.根据权利要求1所述的用于全海深的水下按压式开关装置，其特征在于，所述按钮(2)为T型结构，其头部容置于所述上端盖(1)内。
7.根据权利要求1所述的用于全海深的水下按压式开关装置，其特征在于，所述触发装置(B)包括弹性缓冲头组件及直线电机(16)，其中弹性缓冲头组件连接在直线电机(16)的输出端，弹性缓冲头组件通过直线电机(16)的驱动做直线运动，从而按压所述按压式开关(A)的按钮(2)。
8.根据权利要求7所述的用于全海深的水下按压式开关装置，其特征在于，所述弹性缓冲头组件包括缓冲头(12)、上盖(13)、弹簧Ⅱ(14)及固定件Ⅱ(15)，其中缓冲头(12)可伸缩地设置于上盖(13)的一端，固定件Ⅱ(15)设置于上盖(13)的另一端；
弹簧Ⅱ(14)容置于上盖(13)内，并且两端分别与缓冲头(12)和固定件Ⅱ(15)抵接；直线电机(16)的输出端与固定件Ⅱ(15)连接。
9.根据权利要求8所述的用于全海深的水下按压式开关装置，其特征在于，所述缓冲头(12)为T型结构，并且通过端部的轴肩轴向限位。
10.根据权利要求8所述的用于全海深的水下按压式开关装置，其特征在于，所述固定件Ⅱ(15)的内侧面设有凸起，所述弹簧Ⅱ(14)套设于该凸起上。
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