CN212008079U - 水下潜器壳体强度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下潜器测试，特别是水下潜器壳体强度测试装置。包括浮体、重物释放箱、壳体测试机构、索道和索道压载，重物释放箱的顶部固定有浮体，重物释放箱的底部设有重物释放机构，索道的顶端与重物释放箱连接，索道的底部与索道压载连接，壳体测试机构位于重物释放箱和索道压载之间，且套在索道上。可在复杂的海洋环境下同时测试多个壳体，在测试过程中能够保证待测壳体在到达指定深度的过程中匀速运动。

Description

水下潜器壳体强度测试装置

技术领域

本实用新型涉及水下潜器测试，特别是水下潜器壳体强度测试装置。

背景技术

随着国家对海洋领域的关注，用于探索海洋的水下潜器越来越受到各个研究机构的重视，而在设计制作水下潜器的过程中，壳体的强度验证是一个必不可少的关键环节。目前常用的壳体强度测试的方法为压力斧打压测试和潜器测试。其中压力釜测试是专门建造一个压力釜，将壳体放置在压力釜内进行压力测试，可以满足壳体测试的压力要求，但随着压力的增加，压力釜的建造成本随之增大，并且压力釜不能反映出壳体在真实的海洋环境下的受力情况。潜器测试是利用待测壳体搭建简易的潜器投入真实的海洋中进行测试，但这种测试方法成本高，测试过程不安全，测试效率低，且无法保证待测壳体能够到达指定深度，一旦壳体破损将无法回收，难以获得测试数据。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种水下潜器壳体强度测试装置，可在复杂的海洋环境下同时测试多个壳体，在测试过程中能够保证待测壳体在到达指定深度的过程中匀速运动。

本实用新型的技术方案是：一种水下潜器壳体强度测试装置，其中，包括浮体、重物释放箱、壳体测试机构、索道和索道压载，重物释放箱的顶部固定有浮体，重物释放箱的底部设有重物释放机构，索道的顶端与重物释放箱连接，索道的底部与索道压载连接，壳体测试机构位于重物释放箱和索道压载之间，且套在索道上；

所述壳体测试机构包括测试外壳、密封舱和油囊，测试外壳内设有空腔，密封舱位于测试外壳的腔体内，测试外壳的内表面与密封舱的外表面之间通过数根连接杆固定连接，连接杆沿密封舱的外表面间隔设置，测试外壳的顶部固定有顶盖，顶盖上设有数个通孔，测试外壳的底部设有重物释放机构，测试外壳的外侧固定有索道扣和数个放置待测壳体的壳体安装槽，索道扣内设有供索道穿过的孔；

所述油囊设置在密封舱的顶部，密封舱内设有油囊补偿机构，油囊与油囊补偿机构连接，油囊补偿机构包括油缸和丝杆电机，丝杆电机位于油缸的下方，油囊与油缸的缸体连通，丝杆电机的丝杆与油缸的活塞杆连接。

本实用新型中，所述重物释放机构包括T型插件和弹簧，T型插件包括水平板和竖直方向设置的插板，测试壳体/重物释放箱的底部设有插孔，水平板位于测试壳体/重物释放箱内，水平板与测试壳体/重物释放箱底部之间设有弹簧，T型插件的插板通过插孔伸出测试壳体/重物释放箱，插孔的尺寸大于T型插件的插板尺寸，插孔的尺寸大于重物的尺寸。

所述数个壳体安装槽沿测试外壳的外表面间隔设置，索道扣和壳体安装槽分别通过连接板与测试外壳固定连接。

本实用新型中的重物优选采用重物球。

所述密封舱内设有深度计。

所述丝杆电机的丝杆与油缸的活塞杆呈一体式结构。

本实用新型的有益效果是：

(1)利用索道连接测试区域的水面和海底，能够保证壳体测试机构达到指定地点和指定深度，避免因未达到预期深度而造成无效测试；

(2)该装置可以携带多组不同尺寸的舱体，实现了一次多壳体测试；

(3)壳体测试机构的主要动力是利用重物产生的重力带动壳体测试机构下潜，同时油囊和油囊补偿机构随时调节该机构的下潜速度，使待测壳体匀速下潜，使得壳体在不同的深度均保持相同的速度，充分检测待测壳体在不同深度下的受力情况。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是壳体测试机构的结构示意图；

图3是壳体测试机构的剖视结构示意图。

图中：1浮体；2重物释放箱；3壳体测试机构；301顶盖；302密封舱；303油囊；304待测壳体；305壳体安装槽；306连接板；307测试外壳；308索道扣；309油缸；310丝杆电机；311连接杆；312重物；313T型插件；314弹簧；4索道；5索道压载；501顶部凸起。

具体实施方式

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

如图1所示，本实用新型所述的水下潜器壳体强度测试装置包括浮体1、重物释放箱2、壳体测试机构3、索道4和索道压载5，重物释放箱2的顶部固定有浮体1，重物放置在重物释放箱2内，本实施例中采用的重物为如图3所述的多个重物球。索道4的顶端与重物释放箱2连接，索道4的底部与索道压载5连接，索道压载5位于海洋底部。在浮体1和索道压载5的反向拉力作用下，索道4处于拉紧的直线状态。壳体测试机构3位于重物释放箱2和索道压载5之间，且套在索道4上。

如图2和图3所示，壳体测试机构3包括测试外壳307、密封舱302和油囊303，测试外壳307内设有空腔，密封舱302位于测试外壳307的腔体内，测试外壳307的内表面与密封舱302的外表面之间通过数根连接杆311固定连接，连接杆311沿密封舱302的外表面间隔设置。本实用新型中，测试外壳307由浮体材料制成，以便于测试结束后待测壳体的回收。测试外壳307的顶部固定有顶盖301，顶盖301上设有通孔，以便于重物释放箱2内的重物落入测试外壳307内。测试外壳307的底部设有重物释放机构。测试外壳307的外侧设有索道扣308和数个壳体安装槽305，数个壳体安装槽305沿测试外壳307的外表面间隔设置，实现了一次多壳体测试，索道扣308和壳体安装槽305分别通过连接板306与测试外壳307固定连接。索道扣308内设有供索道穿过的孔，即通过索道扣308实现了壳体测试机构3与索道4的连接。待测壳体304放置在壳体安装槽305内，测试过程中，壳体测试机构带动待测壳体304到达指定地点和指定深度，进行测试。

油囊303设置在密封舱302的顶部，密封舱302内设有深度计和油囊补偿机构，油囊303与油囊补偿机构连接，深度计用于检测该装置的下潜深度。油囊补偿机构包括油缸309和丝杆电机310，丝杆电机310位于油缸309的下方，油囊303与油缸309的缸体连通，调压油能够在油囊303和油缸309的缸体之间流动，丝杆电机310的丝杆与油缸309的活塞杆连接，丝杠电机310正反转过程中，通过丝杠带动活塞上下往复移动。本实施例中，丝杆与油缸309的活塞杆呈一体式结构。

当壳体测试机构的下降速度产生较大的降低时，打开丝杆电机310，丝杆电机310通过与其连接的活塞杆，带动油缸内的活塞向下运动，使油缸内的空间增加，在外部海水压力的作用下，将油囊中的调压油压入油缸的缸体中，油囊的体积缩小，从而降低壳体测试机构的浮力，提高了壳体测试机构的下潜速度。相反的，当壳体测试机构的下降速度过快时，通过丝杆电机310带动活塞向上运动，使油缸内的空间减小，将油缸内的调压油压入油囊303内，油囊的体积增大，从而提高壳体测试机构的浮力，降低了该机构的下潜速度。因此，通过设置油囊303和油囊补偿机构，可以实现壳体测试机构的下潜速度不变，保证壳体的匀速下降，匀速下降过程中，待测壳体表面的压力变化均匀，避免由于深度变化较大造成压力突变，实现了对壳体的充分测试；同时可以根据实际需要随时调整该机构的下潜速度。当测试壳体下降至在某一深度时，还可以通过油囊303和油囊补偿机构，将壳体测试机构的下潜速度调整为零。

重物释放机构包括T型插件313和弹簧314，T型插件313包括水平板和竖直方向设置的插板，测试壳体的底部设有插孔，水平板位于测试壳体内，水平板与测试壳体底部之间设有弹簧314，T型插件的插板通过插孔伸出测试壳体，并与索道压载5顶部的顶部凸起501对应设置，插孔的尺寸大于T型插件的插板尺寸，因此T型插件能够在插孔内上下运动，同时插孔的尺寸大于重物球的尺寸。重物释放箱2内的重物球落入壳体测试机构内后，在重力作用下直接落至T型插件上。当重物释放机构沿索道4降落至接近海底时，重物释放机构的T型插件313与索道压载的顶起凸起501接触，顶起凸起501会对T型插件313产生向上的推力，从而将T型插件313顶起，此时T型插件的水平板与测试壳体底部之间产生间隙，顶起的同时T型插件会产生一定的振动，水平板上方的重物在振动作用下，沿着水平板滚动落下，并通过水平板和测试壳体底部的之间的间隙和测试壳体底部的插孔，离开壳体测试机构3，此时壳体测试机构3在其测试壳体302和油囊303的双重浮力作用下上升。T型插件313在弹簧314的弹力作用下自动复位。

重物释放箱2的底部也设有重物释放机构，其重物释放机构的结构与壳体测试机构底部的重物释放机构相同，因此此处不再赘述。当开始测试工作时，将壳体测试机构向上运动并对重物释放箱2进行一定的碰撞，此时重物释放箱2内的重物被释放，并在重力作用下直接落入壳体测试机构内。

本装置还包括工作台，工作台位于水面上方，工作台分别与丝杆电机、深度计连接，工作台可以通过检测深度计实时检测到的深度值得出壳体测试机构的下降速度，并根据壳体测试机构的下降速度控制丝杆电机的工作状态。

本实用新型的工作过程如下所述：当开始进行测试工作时，首先壳体测试机构3向上运动并碰撞重物释放箱2，重物释放箱2内的重物球被释放，从重物释放箱2内落至并直接落至壳体测试机构3内，此时壳体测试机构3的重力大于浮力，在重力用下，壳体测试机构3沿着索道4向下运动，运动过程中，对壳体测试机构3的速度进行检测的同时，通过油囊303和油囊补偿机构，及时调整壳体测试机构3的下降速度，以保证壳体测试机构的匀速下降，从而实现对待测壳体的匀速测试。测试结束后，使壳体测试机构3运动至索道压载5处，索道压载5将壳体测试机构3底部的重物释放机构顶起，将壳体测试机构3内的重物释放，释放重物后，壳体测试机构3所收到的浮力大于其重力，壳体测试机构3在浮力作用下向上运动，直至其运动至浮球1处，实现了带侧壳体和壳体测试机构的回收。

以上对本实用新型所提供的水下潜器壳体强度测试装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种水下潜器壳体强度测试装置，其特征在于：包括浮体(1)、重物释放箱(2)、壳体测试机构(3)、索道(4)和索道压载(5)，重物释放箱(2)的顶部固定有浮体(1)，重物释放箱的底部设有重物释放机构，索道(4)的顶端与重物释放箱(2)连接，索道(4)的底部与索道压载(5)连接，壳体测试机构(3)位于重物释放箱(2)和索道压载(5)之间，且套在索道(4)上；

所述壳体测试机构(3)包括测试外壳(307)、密封舱(302)和油囊(303)，测试外壳(307)内设有空腔，密封舱(302)位于测试外壳(307)的腔体内，测试外壳(307)的内表面与密封舱(302)的外表面之间通过数根连接杆(311)固定连接，连接杆(311)沿密封舱(302)的外表面间隔设置，测试外壳(307)的顶部固定有顶盖(301)，顶盖(301)上设有数个通孔，测试外壳(307)的底部设有重物释放机构，测试外壳(307)的外侧固定有索道扣(308)和数个放置待测壳体的壳体安装槽(305)，索道扣(308)内设有供索道穿过的孔；

所述油囊(303)设置在密封舱(302)的顶部，密封舱(302)内设有油囊补偿机构，油囊(303)与油囊补偿机构连接，油囊补偿机构包括油缸(309)和丝杆电机(310)，丝杆电机(310)位于油缸(309)的下方，油囊(303)与油缸(309)的缸体连通，丝杆电机(310)的丝杆与油缸(309)的活塞杆连接。

2.根据权利要求1所述的水下潜器壳体强度测试装置，其特征在于：所述重物释放机构包括T型插件和弹簧，T型插件包括水平板和竖直方向设置的插板，测试壳体/重物释放箱的底部设有插孔，水平板位于测试壳体/重物释放箱内，水平板与测试壳体/重物释放箱底部之间设有弹簧，T型插件的插板通过插孔伸出测试壳体/重物释放箱，插孔的尺寸大于T型插件的插板尺寸，插孔的尺寸大于重物的尺寸。

3.根据权利要求1所述的水下潜器壳体强度测试装置，其特征在于：所述数个壳体安装槽(305)沿测试外壳(307)的外表面间隔设置，索道扣(308)和壳体安装槽(305)分别通过连接板(306)与测试外壳(307)固定连接。

4.根据权利要求1所述的水下潜器壳体强度测试装置，其特征在于：所述密封舱(302)内设有深度计。

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