CN113775668B - 深水压力控制分离器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深水压力控制分离器，该分离器包括连接机构、柱塞分离机构、液压控制机构，连接机构用于连接分离上壳与分离下壳，柱塞分离机构包括分离柱塞和缸体，分离柱塞嵌于缸体内部，液压控制机构由液压管、油路分配器、溢流阀、泄油罐构成，液压管一端与柱塞分离机构的缸体底部固定连接，另一端通过油路分配器与泄油罐相连，分离柱塞在液压油作用下实现单方向运动，嵌入分离下壳连接孔内；溢流阀设置在泄油罐腔体内部；分离器受重力作用不断向海底下沉，缸体内部压力达到溢流阀设定压力时，水压作用在分离柱塞，当分离柱塞移动尺寸大于分离下壳壁厚时，分离下壳失去固定，与分离器脱离，完成分离动作。

Description

深水压力控制分离器
技术领域
本发明涉及海洋装备技术领域，具体涉及一种深水压力控制分离器，用于水下设备间的分离。
背景技术
当前人类对海洋的不断探索，使得许多水下设备应运而生，其中一些设备一部分需要深入海底进行勘测，另一部分需要设置在水平面或水下一定深度，因此需要将整个装置进行分离，传统分离装置一般使用电能或者转换成其他能源进行驱动，但是有些装备的空间能源如电能有限，并且采用电能等方式驱动会存在有漏电的风险，为防止漏电则需要进行严格的密封防水设置，同时还需要对能源的耐压性进行相应结构设置，最终导致整个分离结构复杂。
发明内容
本发明针对现有技术中采用能源驱动进行部件分离，需要对能源进行密封防水耐压设置，导致整个装置结构复杂的问题，本发明提出一种深水压力控制分离器，利用液压驱动实现装备固定，提高工作的可靠性及运行的平稳性，其能够在达到预设深度时通过水的压力实现自动分离，无需能源进行驱动，简化了整个分离装置的结构，降低了生产成本。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种深水压力控制分离器，该分离器包括连接机构、柱塞分离机构、液压控制机构，分离器上端与分离上壳固定连接，下端通过柱塞分离机构与分离下壳连接；
所述连接机构具有连接外壳，用于连接分离上壳与分离下壳，所述柱塞分离机构固定在连接外壳内部，所述柱塞分离机构包括分离柱塞和缸体，所述分离柱塞嵌于缸体内部，分离下壳具有和分离柱塞连接的连接孔；
所述液压控制机构由液压管、油路分配器、溢流阀、液压接头和泄油罐构成，所述液压管一端与柱塞分离机构的缸体底部通过液压接头固定连接，另一端通过液压接头与油路分配器相连，液压油通过油路分配器流入缸体内部，分离柱塞在液压油作用下实现单方向运动，此时，柱塞一端嵌入分离下壳连接孔内；所述油路分配器与泄油罐连接，溢流阀设置在泄油罐腔体内部；
分离器受重力作用不断向海底下沉，缸体内部压力达到溢流阀设定压力时，水压作用在分离柱塞，当分离柱塞移动尺寸大于分离下壳壁厚时，分离下壳失去固定，与分离器脱离，完成分离动作。
进一步地，所述连接外壳设置为阶梯状，所述连接外壳上端内径尺寸与分离上壳外径尺寸等同，通过螺纹固定连接；连接外壳最大外径与分离下壳上端内径接触，连接外壳最小外径与分离下壳内部凸台接触，连接外壳与分离下壳两端接触，连接处的中间部位设置一定的间隙，目的是减小连接外壳与分离下壳的接触距离，便于设备快速完成分离；
进一步地，所述连接机构还具有导向封板和护绳套；导向封板形状为十字架，用于布放时下端设备的向上限位以及缆绳导向，中心轴部位设置有护绳套，所述护绳套设置为喇叭状开口，便于缆绳导向及防止缆绳缠绕液压管路，避免缆绳与金属部件直接接触造成缆绳磨损。
进一步地，所述柱塞分离机构还包括排气堵头、橡胶密封圈和缸盖；所述排气堵头与分离柱塞螺纹连接，通过调节排气堵头实现腔体内部无多余气体；所述橡胶密封圈套设于分离柱塞下端，与缸体内腔形成密封，防止液压油渗漏；所述缸盖一端设置为弧面，与连接外壳通过螺钉连接固定。本发明提供了一种深水压力控制分离器。具备以下有益效果：
1.本发明结构独立，可单独贮存，使用时只需与分离上壳与分离下壳(或其他相匹配部件)进行简单连接，即可实现预定功能，实用性强；
2.本发明可自动分离，整体装备下沉到达一定深度，分离上壳与分离下壳分离，不影响上段的既定使命和下段的锚固定位，能够在1500m的水下正常工作；
3.本发明采用液压驱动，提高工作的可靠性及运行平稳性，通过外部水压力实现自动分离，无需其他能源进行驱动，结构简单，降低制造成本。
附图说明
图1为；一种深水压力控制分离器的结构示意图；
图2为；一种深水压力控制分离器的柱塞分离机构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明提供的一种深水压力控制分离器，包括连接机构、柱塞分离机构、液压控制机构三部分；
所述连接机构由连接外壳1、导向封板2、护绳套3构成，所述导向封板的形状为十字架，用于布放时下端设备的向上限位，中心轴部位设置有护绳套3，所述护绳套3设置为喇叭状开口，用于缆绳导向及防止缆绳缠绕液压管路造成缆绳下放困难，避免缆绳与金属部件直接接触造成缆绳磨损，导向封板2放置在连接外壳1下端，通过焊接方式与连接外壳1拼装固定在一起，所述连接外壳1上端内径尺寸与分离上壳14外径尺寸等同，通过螺纹固定连接，连接外壳1下端外径尺寸小于分离下壳15内径尺寸，连接外壳1上端外径与分离下壳15上端内径接触，外壳下端外径与分离下壳内部15凸台接触，连接外壳1与分离下壳15两端接触，连接处的中间部位设置一定的间隙，主要考虑到设备在水中存在倾斜状态，并且分离过程中受水流冲击作用，易形成卡滞，设置间隙的目的是减小连接外壳1与分离下壳15的接触距离，便于设备快速完成分离，连接外壳1下端通过柱塞分离机构实现与分离下壳15连接，连接外壳侧面开设长圆孔，目的是用于减轻整体重量；
所述柱塞分离机构由排气堵头4、分离柱塞5、橡胶密封圈6、缸体7、缸盖8组成，所述缸盖8一端形状设置为弧面，与连接外壳1通过螺钉连接固定，所述缸体7与缸盖8通过螺钉固定连接，所述分离柱塞5嵌于缸体7内部，实现一体化连接，所述橡胶密封圈6套设于分离柱塞5下端，与缸体7内腔形成密封，防止液压油渗漏，所述排气堵头4与分离柱塞5螺纹连接，目的是设备布放前，通过调节排气堵头4实现腔体内部无多余气体，此时缸体内部的压力大于外部环境的压力，使得柱塞向外运动，保证连接的稳固性，缸体内部压力调整完成后，将排气堵头4与分离柱塞5旋紧，保证缸体7内部的密封性；
所述液压控制机构由液压管9、油路分配器10、溢流阀11、液压接头12、泄油罐13组成，所述液压管9一端与柱塞分离机构的缸体7底部通过液压接头12固定连接，另一端通过液压接头12与油路分配器10相连，液压油通过油路分配器流入各缸体内部，直至充斥缸体，分离柱塞5在液压油作用下，使分离柱塞实现单方向运动，此时，柱塞一端嵌入分离下壳15连接孔内，保证设备一体化布放，所述油路分配器10一端与泄油罐13连接，溢流阀11设置在泄油罐13腔体内部，目的是保证缸体7内部压力达到溢流阀11设定压力时，活塞正常进行压缩运动，以实现分离装置的分离目的。
本发明原理：
一种深水压力控制分离器上端通过螺纹与分离上壳固定连接，下端通过分离柱塞与分离下壳固定连接。
装备布放前期，为保证缸体内部压力稳定，通过调节排气堵头实现缸体内部无多余气体，然后充入液压油，分离柱塞在液压油作用下，通过液压力使分离柱塞实现单方向运动，此时，柱塞一端嵌入分离下壳连接孔内，装备下放过程中，液压油循环作业，保证设备一体化布放；
当设备整体下放到一定深度时，水压作用在分离器，水压大于溢流阀设定压力，使柱塞克服活塞套内液压油的液压力和摩擦力向柱塞套内移动，当移动距离大于分离下壳壁厚时，分离下壳失去固定，与分离器相脱离，从而保证下段装备在缆绳连接下继续向下运动，完成位置标定。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种深水压力控制分离器，其特征在于：该分离器包括连接机构、柱塞分离机构、液压控制机构，分离器上端与分离上壳(14)固定连接，下端通过柱塞分离机构与分离下壳(15)连接；
所述连接机构具有连接外壳(1)，用于连接分离上壳(14)与分离下壳(15)，所述柱塞分离机构固定在连接外壳(1)内部，所述柱塞分离机构包括分离柱塞(5)和缸体(7)，所述分离柱塞(5)嵌于缸体(7)内部，分离下壳(15)具有和分离柱塞(5)连接的连接孔；
所述液压控制机构由液压管(9)、油路分配器(10)、溢流阀(11)、液压接头(12)和泄油罐(13)构成，所述液压管(9)一端与柱塞分离机构的缸体(7)底部通过液压接头(12)固定连接，另一端通过液压接头(12)与油路分配器(10)相连，液压油通过油路分配器(10)流入缸体(7)内部，分离柱塞(5)在液压油作用下实现单方向运动，此时，柱塞一端嵌入分离下壳(15)连接孔内；所述油路分配器(10)与泄油罐(13)连接，溢流阀(11)设置在泄油罐(13)腔体内部；
分离器受重力作用不断向海底下沉，缸体(7)内部压力达到溢流阀(11)设定压力时，水压作用在分离柱塞(5)，当分离柱塞(5)移动尺寸大于分离下壳(15)壁厚时，分离下壳(15)失去固定，与分离器脱离，完成分离动作。
2.根据权利要求1所述的深水压力控制分离器，其特征在于：所述连接外壳(1)设置为阶梯状，所述连接外壳(1)上端外径尺寸与分离上壳(14)内径尺寸等同，通过螺纹固定连接；连接外壳(1)最大外径与分离下壳(15)上端内径接触，连接外壳(1)最小外径与分离下壳(15)内部凸台接触，连接外壳(1)与分离下壳(15)两端接触，连接处的中间部位设置一定的间隙，目的是减小连接外壳(1)与分离下壳(15)的接触距离，便于设备快速完成分离。
3.根据权利要求1所述的深水压力控制分离器，其特征在于：所述连接机构还具有导向封板(2)和护绳套(3)；导向封板(2)形状为十字架，用于布放时下端设备的向上限位以及缆绳导向，中心轴部位设置有护绳套(3)，所述护绳套(3)设置为喇叭状开口，便于缆绳导向及防止缆绳缠绕液压管路，避免缆绳与金属部件直接接触造成缆绳磨损。
4.根据权利要求1所述的深水压力控制分离器，其特征在于：所述柱塞分离机构还包括排气堵头(4)、橡胶密封圈(6)和缸盖(8)；所述排气堵头(4)与分离柱塞(5)螺纹连接，通过调节排气堵头(4)实现腔体内部无多余气体；所述橡胶密封圈(6)套设于分离柱塞(5)下端，与缸体(7)内腔形成密封，防止液压油渗漏；所述缸盖(8)一端设置为弧面，与连接外壳(1)通过螺钉连接固定。
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