CN114056791B - 水下平衡式筒盖开启系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水下平衡式筒盖开启系统及其使用方法，能够有效解决开盖前后筒盖的重力和浮力平衡、浮力损失等问题。该筒盖开启系统中，处于零浮力状态筒盖组件盖装在筒体口部顶部开口处，用于密封筒体口部顶部开口；均压子系统用于筒盖组件打开前实现筒体口部内外的均压；辅助顶盖子系统和顶旋盖子系统分别固定在筒体口部外圆周两相对侧；顶旋盖子系统包括：液压顶盖组件和液压旋盖组件；液压顶盖组件和辅助顶盖子系统分别通过液压油缸从两侧上顶或下拉筒盖组件；液压旋盖组件用于带动筒盖组件水平旋转打开或盖合；检测子系统用于检测顶盖到位、关盖到位以及旋转角度；液压子系统依据筒盖控制器的指令控制辅助顶盖子系统和顶旋盖子系统动作。

Description

水下平衡式筒盖开启系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种筒盖开启系统及其使用方法，特别涉及一种水下平衡式筒盖开启系统及其使用方法，属于水下装备技术领域。

背景技术

筒盖开启装置是水下平台的重要组成部分，主要用于实现筒盖在水下平台内部有效负载进入外部海水前后的开启、关闭功能。对于水下平台而言，开口部位往往是承压和密封的薄弱环节。为保证耐压性能，要求筒盖必须保证足够的结构强度，致使筒盖的重量往往比较大。在筒盖开启过程中，筒盖的重心和浮心一直在变化，这会导致小型水下平台无法维持其正常的工作姿态。另外，有些水下平台还具有内盖，而内盖与筒盖之间通常具有较大的空间，筒盖开启后会进入大量的海水，导致水下平台的原有浮力损失，大型水下平台一般是通过自身携带的均衡系统来实现平衡的，而小型水下平台会因无法维持重力和浮力的平衡而导致失稳。

申请号为201410197866.6的专利申请《一种水下开盖装置》，提出采用气囊充气膨胀挤压克服锁紧弹簧力来是实现开盖；申请号为200610124631.X的专利申请《水下开盖机构》，提出采用气囊充气膨胀引起钢珠脱落等连锁动作来实现开盖。这两者的设计目的均是为了开盖释放出气囊以获得较大浮力实现上浮，二者的开盖机构均因设在筒口内致使开盖前后均会占据筒口位置阻碍通道，只适用于开盖释放气囊这一特定使用场合。申请号为202010571922.3的专利申请《一种通用大深度水下XXX发射筒盖结构装置》提出采用小液压缸来解锁、两个大液压缸作为驱动机构来实现开盖，这种开盖方式未考虑开盖前后筒盖的重量平衡和浮力损失等问题，不适用于对稳定性和平衡性要求较高的小型水下平台。专利申请号为202110717302.0的专利申请《一种抛投式发射筒开盖机构》，提出采用爆炸螺栓及“U”字形开口槽设计来实现抛投式开盖，但这种开盖方式使用了火工品且无法在水下工作期间重复使用开盖机构。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术中筒盖开启机构存在的不足，提供一种水下平衡式筒盖开启系统，能够有效解决开盖前后筒盖的重力和浮力平衡、浮力损失等问题，不仅适用于需要开盖的大型水下平台，尤其适用于对稳定性和平衡性要求较高的小型水下平台。

本发明的技术方案是：水下平衡式筒盖开启系统，包括：筒体口部、筒盖组件、均压子系统、辅助顶盖子系统、顶旋盖子系统、检测子系统、液压子系统和筒盖控制器；

所述筒盖组件盖装在所述筒体口部顶部开口处，用于密封所述筒体口部顶部开口；所述筒盖组件处于零浮力状态；

所述均压子系统用于所述筒盖组件打开前实现所述筒体口部内外的均压；

所述辅助顶盖子系统和所述顶旋盖子系统分别固定在所述筒体口部外圆周两相对侧；所述顶旋盖子系统包括：液压顶盖组件和液压旋盖组件；所述液压顶盖组件和辅助顶盖子系统分别通过液压油缸从两侧上顶或下拉所述筒盖组件；所述液压旋盖组件用于带动所述筒盖组件水平旋转打开或盖合；

所述检测子系统包括：用于所述筒盖组件顶盖到位检测的顶盖到位检测传感器，用于所述筒盖组件关盖到位检测的关盖到位检测传感器以及用于检测所述筒盖组件旋转角度的水密角度传感器；

所述顶盖到位检测传感器、所述关盖到位检测传感器和所述水密角度传感器均与所述筒盖控制器相连，用于将检测信号发送给所述筒盖控制器；

所述液压子系统依据所述筒盖控制器的指令控制所述辅助顶盖子系统和所述顶旋盖子系统动作。

作为本发明的一种优选方式，所述液压子系统包括：驱动电机、液压泵、液压油箱、单向阀、顶盖三位四通阀、旋盖三位四通阀和安全阀；

所述顶盖三位四通阀、旋盖三位四通阀以及所述驱动电机受控于所述筒盖控制器；

所述驱动电机用于驱动液压泵工作；所述液压泵的输入端与所述液压油箱相连，输出端通过设置有单向阀的管路分别与所述顶盖三位四通阀和所述旋盖三位四通阀相连；

所述液压顶盖组件和辅助顶盖子系统中的液压油缸共用顶盖三位四通阀实现同步顶盖或关盖动作，通过所述顶盖三位四通阀工作位的切换实现所述液压顶盖组件和辅助顶盖子系统中液压油缸活塞杆的伸缩；

所述液压旋盖组件通过所述旋盖三位四通阀工作位的切换实现正转或反转以带动所述筒盖组件水平旋转打开或盖合；

所述液压泵与单向阀之间引出设置有安全阀的安全管路与液压油箱连通。

作为本发明的一种优选方式，所述液压旋盖组件包括：旋盖齿轮、活塞式柱形齿条、旋盖油缸和随动基座；

所述活塞式柱形齿条将所述旋盖油缸分为左半、右半液压缸；

所述旋盖油缸的左半、右半液压缸分别与所述液压子系统相连；

所述旋盖齿轮与所述液压顶盖组件中液压油缸的顶盖活塞杆固接，所述旋盖油缸固定在随动基座上，所述旋盖齿轮与安装在所述旋盖油缸内部的活塞式柱形齿条形成齿轮副；所述随动基座通过止推轴套套装在所述顶盖活塞杆上。

作为本发明的一种优选方式，所述活塞式柱形齿条为变截面圆柱形，其两端为等半径的活塞与所述旋盖油缸的左、右两侧壳体之间形成左半、右半液压缸；中段为与所述旋盖齿轮啮合的柱形齿条段；所述旋盖油缸壳体的中段为开窗形式，使所述旋盖齿轮与所述活塞式柱形齿条的柱形齿条段进行啮合传动。

作为本发明的一种优选方式，所述液压顶盖组件包括：顶盖油缸和顶盖活塞杆；所述顶盖油缸与所述液压子系统连通；

所述顶盖油缸与所述筒体口部固接，所述顶盖油缸轴线与所述筒体口部轴线平行；所述顶盖活塞杆顶部伸出所述顶盖油缸通过方形轴段与设置在所述筒盖组件对应位置处主支撑耳上的方形孔配合；固定在所述顶盖活塞杆上的挡块B和压块B夹住所述主支撑耳，当所述顶盖活塞杆沿轴线移动时带动所述筒盖组件同步移动；

所述顶盖活塞杆底部伸出所述顶盖油缸与所述液压旋盖组件相连，所述液压旋盖组件用于带动所述顶盖活塞杆绕其轴线转动，从而带动所述筒盖组件水平旋转打开或盖合。

作为本发明的一种优选方式，还包括导向轴；所述导向轴的轴线与所述顶盖活塞杆轴线平行，其一端和与所述顶盖活塞杆通过旋转副配合的随动臂固接，另一端和所述随动基座固接。

作为本发明的一种优选方式，所述辅助顶盖子系统包括：辅助油缸体和辅助活塞杆；所述辅助油缸体与所述液压子系统连通；

所述辅助油缸体与所述筒体口部固接，所述辅助油缸体轴线与筒体口部轴线平行；所述辅助活塞杆的顶部伸出所述辅助油缸体与设置在所述筒盖组件对应位置处的辅支撑耳的侧开口配合；

固定在所述辅助活塞杆上的挡块A和压块A夹住所述辅支撑耳， 当所述辅助活塞杆沿轴线移动时带动所述筒盖组件同步移动。

作为本发明的一种优选方式，所述均压子系统包括：位于所述筒盖组件外圆周面的注水孔和安装在注水孔处的常闭式注水阀，以及位于筒盖组件上的排气孔和安装在排气孔处的常闭式排气阀；所述常闭式注水阀和常闭式排气阀均受控于筒盖控制器。

作为本发明的一种优选方式，所述筒盖组件包括：呈负浮力的筒盖本体和呈正浮力的盖内浮材；所述筒盖本体向下延伸有环形面用于和筒体口部内表面通过密封圈密封对接。

此外，本发明提供该水下平衡式筒盖开启系统使用方法：

初始时，所述筒盖控制器依据所述顶盖到位检测传感器的检测信号、所述关盖到位检测传感器的检测信号以及所述水密角度传感器的检测信号判断所述筒盖组件的启闭状态；

当所述筒盖组件处于闭合状态且所述筒盖控制器接收到开盖指令后，所述筒盖控制器先向所述均压子系统发送均压指令，达到设定时间或所述筒体口部内部的压力达到设定值后；所述筒盖控制器向所述液压子系统发送顶盖指令，所述液压子系统控制所述液压顶盖组件和辅助顶盖子系统中的液压油缸从两侧上顶所述筒盖组件，直至所述筒盖控制器收到所述顶盖到位检测传感器的检测信号时停止顶盖动作；

然后所述筒盖控制器向所述液压子系统发送旋盖指令，所述液压子系统控制所述液压旋盖组件带动所述筒盖组件水平旋转打开，直至所述筒盖控制器收到的水密角度传感器检测的旋转角度达到设定的开盖转动角度。

有益效果：

（1）本发明通过在筒盖本体内部加装盖内浮材，使筒盖组件正好可以处于近似零浮力状态，实现筒盖在开启前后维持水下平衡，从而确保水下平台在筒盖开启前后始终保持姿态稳定。

（2）本发明中的盖内浮材可以进行保形设计及浮力设计，特别适用于筒口口部具有内盖的使用场合，可以确保水下平台在筒盖开启前后尽可能减小浮力损失。

（3）本发明在筒盖开启过程中，先通过均压组件进行均压，均压后筒盖组件内外正好被海水包裹，使其重力和浮力处于平衡状态，这样只需要提供能够克服筒口密封圈的摩擦力的顶推力即可完成顶盖过程。

（4）本发明在筒盖开启过程中，顶盖完成后通过平面旋转而非翻转开盖，可以减小运动中的筒盖组件与海水的作用面积，从而可以减小开盖过程中的水阻力及其反作用，更适合应用于对稳定性和平衡性要求较高的小型水下平台。

（5）通过检测子系统、液压子系统和筒盖控制器的配合，能够保证开盖闭盖过程的可靠性。

附图说明

图1为本发明筒盖关闭时的轴测图；

图2为图1顶盖到位时的轴测图；

图3为图2旋盖到位时的轴测图；

图4为本发明顶旋盖子系统中齿轮副的局部放大图；

图5为本发明的系统控制原理图。

其中，100-筒体口部、1-筒盖组件、2-均压子系统、3-辅助顶盖子系统、4-顶旋盖子系统、5-检测子系统、6-液压子系统、11-筒盖本体、12-盖内浮材、13-辅支撑耳、14-主支撑耳、22-常闭式注水阀、23-排气孔、31-辅助活塞杆、401-顶盖油缸、411-顶盖活塞杆、402-旋盖油缸、412-活塞式柱形齿条、42-旋盖齿轮、43-齿轮副、44-随动基座、45-导向轴、46-随动臂、51-顶盖到位检测传感器、52-关盖到位检测传感器、53-水密角度传感器、60-驱动电机、61-液压泵、62-液压油箱、63-过滤器、64-单向阀、65-顶盖三位四通阀、66-旋盖三位四通阀、67-安全阀、200-筒盖控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的详细说明。

实施例1：

本实施例提供一种水下平衡式筒盖开启系统，能够有效解决开盖前后筒盖的重力和浮力平衡、浮力损失等问题，尤其适用于对稳定性和平衡性要求较高的小型水下平台。

如图1所示，该水下平衡式筒盖开启系统包括：筒体口部100、筒盖组件1、均压子系统2、辅助顶盖子系统3、顶旋盖子系统4、检测子系统5、液压子系统6和筒盖控制器200。

筒体口部100为空心柱形结构，其外圆周面两相对侧分别固定有辅助顶盖子系统3和顶旋盖子系统4。

如图2所示，筒盖组件1盖装在筒体口部100顶部开口处，用于封闭筒体口部100顶部开口。筒盖组件1包括：呈负浮力的筒盖本体11和呈正浮力的盖内浮材12；筒盖本体11为外凸的弧形结构，筒盖本体11外边缘与辅助顶盖子系统3和顶旋盖子系统4对应的位置分别设置有辅支撑耳13和主支撑耳14，其中辅支撑耳13具有侧开口，与辅助顶盖子系统3配合使用，主支撑耳14具有方形孔与顶旋盖子系统4配合使用。盖内浮材12固定在筒盖本体11内表面，盖内浮材12可以根据需要进行保形设计（如对于筒口部具有内盖的使用场合，使盖内浮材12下型面与内盖上型面保持一致）及浮力设计，使筒盖组件1正好可以处于近似零浮力状态。筒盖本体11向下延伸有环形面用于和筒体口部100内表面通过密封圈密封对接。

均压子系统2用于实现筒体口部100内外的均压；均压子系统2包括：位于筒体口部100外圆周面的注水孔和安装在注水孔处用于打开或封闭注水孔的常闭式注水阀22，以及位于筒盖组件1上的排气孔23和安装在排气孔23处用于打开或封闭排气孔23的常闭式排气阀。常闭式注水阀22打开后，外部海水通过注水孔进入筒盖内；常闭式排气阀打开后，筒盖内的空气通过排气孔23排出。

辅助顶盖子系统3用于在筒盖组件1开启和关闭过程中配合顶旋盖子系统4一起上顶或下拉筒盖组件1。辅助顶盖子系统3包括：辅助油缸体和辅助活塞杆31；辅助油缸体与筒体口部100固接，辅助油缸体轴线与筒体口部100轴线平行；辅助活塞杆31的顶部伸出辅助油缸体位于辅支撑耳13的侧开口内，挡块A和压块A分别通过固定在辅助活塞杆32伸出端的末端设定位置，挡块A和压块A分别位于辅支撑耳13的上下两侧，夹住辅支撑耳13；由此当辅助活塞杆31沿其轴线移动时能够带动筒盖组件1同步移动。

顶旋盖子系统4包括：液压顶盖组件和液压旋盖组件；其中液压顶盖组件用于上推或下拉筒盖组件1；液压旋盖组件用于带动筒盖组件1水平旋转打开或盖合。液压顶盖组件包括：顶盖油缸401和顶盖活塞杆411；液压旋盖组件包括：随动臂46、旋盖齿轮42、活塞式柱形齿条412、旋盖油缸402、导向轴45和随动基座44。

其中顶盖油缸401与筒体口部100固接，顶盖油缸401轴线与筒体口部100轴线平行，顶盖活塞杆411为两头杆形式，即顶盖活塞杆411中部的活塞位于顶盖油缸401内部，上下两端均伸出顶盖油缸401。顶盖活塞杆411的顶部伸出顶盖油缸401后通过方形截面与主支撑耳14上的方形孔配合，挡块B和压块B分别固定在顶盖活塞杆411上端，挡块B和压块B之间从上之下依次夹持随动臂46和主支撑耳14，其中随动臂46与顶盖活塞杆411之间形成旋转副；当顶盖活塞杆411沿其轴线移动时能够带动筒盖组件1同步移动。顶盖活塞杆411伸出顶盖油缸401的部分固定有旋盖齿轮42和止推轴套，随动基座44一端套装在止推轴套45外部，与止推轴套45形成旋转副；旋盖油缸402固定在随动基座44上。

导向轴45的轴线与顶盖活塞杆411轴线平行，顶盖活塞杆411与导向轴45的上下移动的行程大小一致；导向轴45的两端均分别固定安装在随动臂46和随动基座44上。

如图4所示，旋盖齿轮42和活塞式柱形齿条412之间形成齿轮副43。活塞式柱形齿条412为变截面圆柱形，其两端为等半径的活塞与旋盖油缸402的左、右两侧壳体之间形成左半、右半液压缸，其中间为柱形齿条段且齿高半径略小于两端活塞半径；旋盖油缸402的壳体的中部为开窗形式，以保证旋盖齿轮42可以与活塞式柱形齿条412的柱形齿条进行啮合传动。

检测子系统5包括：顶盖到位检测传感器51、关盖到位检测传感器52、安装在导向轴45上的移动感应块，以及安装在随动基座44底部的水密角度传感器54。其中移动感应块用于和顶盖到位检测传感器51以及关盖到位检测传感器52配合实现顶盖到位检测和关盖到位检测；水密角度传感器53用于检测筒盖组件1的旋盖角度。

如图5所示，液压子系统6包括：驱动电机60、液压泵61、液压油箱62、过滤器63、单向阀64、顶盖三位四通阀65、旋盖三位四通阀66和安全阀67。驱动电机60用于驱动液压泵61工作；液压泵61的输入端通过设置有过滤器63的管路与液压油箱62相连，输出端通过设置有单向阀64的管路分别与顶盖三位四通阀65和旋盖三位四通阀66相连。辅助顶盖子系统3和顶盖油缸401通过共用同一个顶盖三位四通阀65实现同步顶盖动作；旋盖油缸402通过旋盖三位四通阀66实现旋盖动作。具体的：

设置有单向阀64的管路分成进油管路A和进油管路，其中进油管路A与顶盖三位四通阀65进油口P口相连，顶盖三位四通阀65的工作油口A口分别与辅助顶盖油缸和顶盖油缸401的下腔体连通，辅助顶盖油缸和顶盖油缸401的上腔体分别与顶盖三位四通阀65的工作油口B口连通，顶盖三位四通阀65的回油口T口通过回油管路A与液压油箱62连通。顶盖三位四通阀65受控于筒盖控制器200，在其三个工作位之间切换，其位于左工作位时，用于向辅助顶盖油缸和顶盖油缸401的下腔体供油，推动辅助活塞杆31和顶盖活塞杆411上移，进而带动筒盖组件1上移；其位于右工作位时，用于向辅助顶盖油缸和顶盖油缸401的上腔体供油，带动辅助活塞杆31和顶盖活塞杆411下移，进而带动筒盖组件1下移；其位于中间工作位时，处于截止状态。

进油管路B与旋盖三位四通阀66进油口P口相连，旋盖三位四通阀66的工作油口A口与旋盖油缸402的右腔体连通，旋盖油缸402的左腔体与旋盖三位四通阀66的工作油口B口连通，旋盖三位四通阀66的回油口T口通过回油管路B与液压油箱62连通。旋盖三位四通阀66受控于筒盖控制器200，在其三个工作位之间切换，其位于右工作位时，用于向旋盖油缸402的右腔体供油，推动旋盖活塞杆412向左平移，进而通过旋盖齿轮带动筒盖组件1在水平方向转动打开；其位于左工作位时，用于向旋盖油缸402的左腔体供油，推动旋盖活塞杆412向右平移，进而通过旋盖齿轮带动筒盖组件1在水平方向反向转动关闭；其位于中间工作位时，处于截止状态。

液压泵61与单向阀64之间引出设置有安全阀67的安全管路与液压油箱62连通。安全阀67为受控于筒盖控制器200的电磁阀。常闭式注水阀22、常闭式排气阀也为受控于筒盖控制器200的电磁阀。

此外，顶盖到位检测传感器51、关盖到位检测传感器52以及水密角度传感器53均与筒盖控制器200相连，用于将检测信号发送给筒盖控制器200，筒盖控制器200依据接收到的检测信号实现对各电磁阀的控制，从而实现开盖和闭盖过程的自动控制。

该水下平衡式筒盖开启系统的控制过程为：

初始时，顶盖三位四通阀65和旋盖三位四通阀66均处于中间位。筒盖控制器200依据顶盖到位检测传感器51的检测信号S1、关盖到位检测传感器52的检测信号S2、水密角度传感器53的检测信号S3，判断筒盖组件1的启闭状态。

当筒盖组件1处于闭合状态且筒盖控制器200接收到开盖指令后，筒盖控制器200控制驱动电机60带动液压泵61工作，液压油箱62中的液压油经过滤器63、单向阀64进入到顶盖三位四通阀65、旋盖三位四通阀66中；由于此时顶盖三位四通阀65、旋盖三位四通阀66均处于中间位闭合状态时，液压油的压力达到设定值后将经安全阀67返回到液压油箱62中。

同时，此时筒盖控制器200先发送均压指令，控制常闭式注水阀22和常闭式排气阀同时开启；待均压一定时间后（设定时间或通过传感器判断筒体口部100内部的压力达到设定值）；筒盖控制器200发送顶盖指令，控制顶盖三位四通阀65切换至左工作位，来控制辅助活塞杆31和顶盖活塞杆411上移，进而分别通过辅支撑耳结构13和主支撑耳结构14将筒盖组件1向上顶起筒盖，直至筒盖控制器200收到顶盖到位检测传感器51的检测信号S1时停止顶盖动作；然后筒盖控制器200发送旋盖指令，控制旋盖三位四通阀66切换至右工作位，以控制活塞式柱形齿条461开始直线移动，通过齿轮副43带动筒盖组件1发生旋转运动，直至筒盖控制器200收到水密角度传感器53的检测信号S3满足要求时停止旋盖动作，从而实现开盖过程。

综上所述，以上仅为本发明的实施例之一，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.水下平衡式筒盖开启系统，其特征在于，包括：筒体口部（100）、筒盖组件（1）、均压子系统（2）、辅助顶盖子系统（3）、顶旋盖子系统（4）、检测子系统（5）、液压子系统（6）和筒盖控制器（200）；

所述筒盖组件（1）盖装在所述筒体口部（100）顶部开口处，用于密封所述筒体口部（100）顶部开口；所述筒盖组件（1）处于零浮力状态；

所述均压子系统（2）用于所述筒盖组件（1）打开前实现所述筒体口部（100）内外的均压；

所述辅助顶盖子系统（3）和所述顶旋盖子系统（4）分别固定在所述筒体口部（100）外圆周两相对侧；所述顶旋盖子系统（4）包括：液压顶盖组件和液压旋盖组件；所述液压顶盖组件和辅助顶盖子系统（3）分别通过液压油缸从两侧上顶或下拉所述筒盖组件（1）；所述液压旋盖组件用于带动所述筒盖组件（1）水平旋转打开或盖合；

所述检测子系统（5）包括：用于所述筒盖组件（1）顶盖到位检测的顶盖到位检测传感器（51），用于所述筒盖组件（1）关盖到位检测的关盖到位检测传感器（52）以及用于检测所述筒盖组件（1）旋转角度的水密角度传感器（53）；

所述顶盖到位检测传感器（51）、所述关盖到位检测传感器（52）和所述水密角度传感器（53）均与所述筒盖控制器（200）相连，用于将检测信号发送给所述筒盖控制器（200）；

所述液压子系统（6）依据所述筒盖控制器（200）的指令控制所述辅助顶盖子系统（3）和所述顶旋盖子系统（4）动作；

所述液压旋盖组件包括：旋盖齿轮（42）、活塞式柱形齿条（412）、旋盖油缸（402）和随动基座（44）；

所述活塞式柱形齿条（412）将所述旋盖油缸（402）分为左半、右半液压缸；

所述旋盖油缸（402）的左半、右半液压缸分别与所述液压子系统（6）相连；

所述旋盖齿轮（42）与所述液压顶盖组件中液压油缸的顶盖活塞杆（411）固接，所述旋盖油缸（402）固定在随动基座（44）上，所述旋盖齿轮（42）与安装在所述旋盖油缸（402）内部的活塞式柱形齿条（412）形成齿轮副；所述随动基座（44）通过止推轴套套装在所述顶盖活塞杆（411）上；

所述筒盖组件（1）包括：呈负浮力的筒盖本体（11）和呈正浮力的盖内浮材（12）；所述盖内浮材（12）固定在筒盖本体（11）内表面；所述筒盖本体（11）向下延伸有环形面用于和筒体口部（100）内表面通过密封圈密封对接。

2.如权利要求1所述的水下平衡式筒盖开启系统，其特征在于，所述液压子系统（6）包括：驱动电机（60）、液压泵（61）、液压油箱（62）、单向阀（64）、顶盖三位四通阀（65）、旋盖三位四通阀（66）和安全阀（67）；

所述顶盖三位四通阀（65）、旋盖三位四通阀（66）以及所述驱动电机（60）受控于所述筒盖控制器（200）；

所述驱动电机（60）用于驱动液压泵（61）工作；所述液压泵（61）的输入端与所述液压油箱（62）相连，输出端通过设置有单向阀（64）的管路分别与所述顶盖三位四通阀（65）和所述旋盖三位四通阀（66）相连；

所述液压顶盖组件和辅助顶盖子系统（3）中的液压油缸共用顶盖三位四通阀（65）实现同步顶盖或关盖动作，通过所述顶盖三位四通阀（65）工作位的切换实现所述液压顶盖组件和辅助顶盖子系统（3）中液压油缸活塞杆的伸缩；

所述液压旋盖组件通过所述旋盖三位四通阀（66）工作位的切换实现正转或反转以带动所述筒盖组件（1）水平旋转打开或盖合；

所述液压泵（61）与单向阀（64）之间引出设置有安全阀（67）的安全管路与液压油箱（62）连通。

3.如权利要求2所述的水下平衡式筒盖开启系统，其特征在于，所述活塞式柱形齿条（412）为变截面圆柱形，其两端为等半径的活塞与所述旋盖油缸（402）的左、右两侧壳体之间形成左半、右半液压缸；中段为与所述旋盖齿轮（42）啮合的柱形齿条段；所述旋盖油缸（402）壳体的中段为开窗形式，使所述旋盖齿轮（42）与所述活塞式柱形齿条（412）的柱形齿条段进行啮合传动。

4.如权利要求1所述的水下平衡式筒盖开启系统，其特征在于，所述液压顶盖组件包括：顶盖油缸（401）和顶盖活塞杆（411）；所述顶盖油缸（401）与所述液压子系统（6）连通；

所述顶盖油缸（401）与所述筒体口部（100）固接，所述顶盖油缸（401）轴线与所述筒体口部（100）轴线平行；所述顶盖活塞杆（411）顶部伸出所述顶盖油缸（401）通过方形轴段与设置在所述筒盖组件（1）对应位置处主支撑耳（14）上的方形孔配合；固定在所述顶盖活塞杆（411）上的挡块B和压块B夹住所述主支撑耳（14），当所述顶盖活塞杆（411）沿轴线移动时带动所述筒盖组件（1）同步移动；

所述顶盖活塞杆（411）底部伸出所述顶盖油缸（401）与所述液压旋盖组件相连，所述液压旋盖组件用于带动所述顶盖活塞杆（411）绕其轴线转动，从而带动所述筒盖组件（1）水平旋转打开或盖合。

5.如权利要求1所述的水下平衡式筒盖开启系统，其特征在于，还包括导向轴（45）；所述导向轴（45）的轴线与所述顶盖活塞杆（411）轴线平行，其一端和与所述顶盖活塞杆（411）通过旋转副配合的随动臂（46）固接，另一端和所述随动基座（44）固接。

6.如权利要求1或2所述的水下平衡式筒盖开启系统，其特征在于，所述辅助顶盖子系统（3）包括：辅助油缸体和辅助活塞杆（31）；所述辅助油缸体与所述液压子系统（6）连通；

所述辅助油缸体与所述筒体口部（100）固接，所述辅助油缸体轴线与筒体口部（100）轴线平行；所述辅助活塞杆（31）的顶部伸出所述辅助油缸体与设置在所述筒盖组件（1）对应位置处的辅支撑耳（13）的侧开口配合；

固定在所述辅助活塞杆（31）上的挡块A和压块A夹住所述辅支撑耳（13），当所述辅助活塞杆（31）沿轴线移动时带动所述筒盖组件（1）同步移动。

7.如权利要求1或2所述的水下平衡式筒盖开启系统，其特征在于，所述均压子系统（2）包括：位于所述筒盖组件（1）外圆周面的注水孔和安装在注水孔处的常闭式注水阀（22），以及位于筒盖组件（1）上的排气孔（23）和安装在排气孔（23）处的常闭式排气阀；所述常闭式注水阀（22）和常闭式排气阀均受控于筒盖控制器（200）。

8.水下平衡式筒盖开启系统使用方法，其特征在于，所述水下平衡式筒盖开启系统为上述权利要求1-7任一项所述的水下平衡式筒盖开启系统；

初始时，所述筒盖控制器（200）依据所述顶盖到位检测传感器（51）的检测信号、所述关盖到位检测传感器（52）的检测信号以及所述水密角度传感器（53）的检测信号判断所述筒盖组件（1）的启闭状态；

当所述筒盖组件（1）处于闭合状态且所述筒盖控制器（200）接收到开盖指令后，所述筒盖控制器（200）先向所述均压子系统（2）发送均压指令，达到设定时间或所述筒体口部（100）内部的压力达到设定值后；所述筒盖控制器（200）向所述液压子系统（6）发送顶盖指令，所述液压子系统（6）控制所述液压顶盖组件和辅助顶盖子系统（3）中的液压油缸从两侧上顶所述筒盖组件（1），直至所述筒盖控制器（200）收到所述顶盖到位检测传感器（51）的检测信号时停止顶盖动作；

然后所述筒盖控制器（200）向所述液压子系统（6）发送旋盖指令，所述液压子系统（6）控制所述液压旋盖组件带动所述筒盖组件（1）水平旋转打开，直至所述筒盖控制器（200）收到的水密角度传感器（53）检测的旋转角度达到设定的开盖转动角度。

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