[發(fā)明專利]深海超高壓環(huán)境模擬與檢測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410157296.8
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103926099A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘廣善;卞如岡;萬正權(quán);吳世海;沈永春
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七○二研究所
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 無錫華源專利事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 馮智文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及深海壓力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種深海超高壓環(huán)境模擬與檢測裝置，可用于模擬深海壓力環(huán)境，為深海潛水器和深海裝備研發(fā)提供檢測平臺與技術(shù)支撐。

背景技術(shù)

深海潛水器與裝備是人類進(jìn)行深海環(huán)境和深海資源勘察研究、開發(fā)利用及保護(hù)的主要工具。世界海洋強(qiáng)國在進(jìn)行深海潛水器和深海裝備研制的同時，均十分注重深海裝備試驗檢測裝置的研發(fā)，先后建成了系列深海環(huán)境模擬試驗檢測裝置，為深海潛水器與裝備研制提供超高壓環(huán)境模擬試驗平臺和可靠的技術(shù)支撐，降低了海上試驗失敗的風(fēng)險，提高了設(shè)備研制和應(yīng)用的成功率，促進(jìn)了深海潛水器技術(shù)與深海裝備研制的發(fā)展。

美國、日本、法國、俄羅斯等國家已經(jīng)擁有了適應(yīng)深海潛水器與裝備的深海模擬試驗檢測裝置。有關(guān)資料表明，目前俄羅斯和美國已經(jīng)分別擁有直徑在3m左右，壓力在90MPa左右的深海超高壓環(huán)境模擬與檢測裝置，其他國家現(xiàn)有的試驗裝置直徑在1.5m左右、壓力在90MPa以下的試驗裝置，現(xiàn)有技術(shù)中采用卡箍式，其無法滿足大尺度的潛水器或深海裝置的在超高壓深海環(huán)境下的試驗檢測。

我國目前所擁有的深海模擬試驗裝置，最大工作壓力大于90MPa的壓力筒，試驗段內(nèi)徑小于1.5m，而試驗段內(nèi)徑大于3m的壓力筒，最高工作壓力都小于30MPa，不能滿足我國深海潛水器與深海裝備研制的耐壓試驗需求。為保證7000米載人潛水器鈦合金載人球殼的結(jié)構(gòu)安全性，我國自主研制的7000米載人潛水器上的鈦合金載人球殼的耐壓試驗是在俄羅斯的深海模擬試驗裝置中進(jìn)行的。該項驗收試驗迄今為止已過七年，根據(jù)載人潛水器的使用操作規(guī)程，載人球殼每隔十年左右需要打壓檢查一次，如果再送到俄羅斯去做試驗，則代價很大。另外，根據(jù)我國深海裝備的應(yīng)用需求，科技部在“十一五”后期已經(jīng)啟動了4500米載人潛水器的研制工作，載人球的國產(chǎn)化制造是一個重點，制造以后的驗收裝置不可缺少。因此，為確保我國深海潛水器和深海裝備技術(shù)的順利發(fā)展，特別是為4500米載人潛水器的研制和7000米的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器的耐壓試驗檢測，深海超高壓環(huán)境模擬與檢測裝置提供了試驗平臺和可靠的技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本申請人針對上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的缺點，提供一種結(jié)構(gòu)合理的深海超高壓環(huán)境模擬與檢測裝置，從而滿足較大工作壓力的要求，滿足大尺度的潛水器或深海裝置的在超高壓深海環(huán)境下的試驗檢測，提高了工作可靠性。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種深海超高壓環(huán)境模擬與檢測裝置，包括圓柱筒節(jié)，所述圓柱筒節(jié)的底部安裝有球形封頭，所述圓柱筒節(jié)上端外圓周上套有套合環(huán)；所述圓柱筒節(jié)上部的內(nèi)環(huán)面上開有剪切槽，所述圓柱筒節(jié)上端開口處通過密封托架安裝平蓋，所述平蓋上安裝有自動裝拆裝置和抗剪塊，所述抗剪塊卡接于圓柱筒節(jié)的剪切槽內(nèi)，所述平蓋的外圓周面通過多個第一密封圈與圓柱筒節(jié)的內(nèi)環(huán)面密封；所述密封托架成圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述密封托架上設(shè)置有臺階，其第一臺階面和第二臺階面分別通過第二密封圈與圓柱筒節(jié)內(nèi)環(huán)面和平蓋底面密封。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述圓柱筒節(jié)的內(nèi)徑為500mm-4000mm；

所述圓柱筒節(jié)的高度為1000mm-12000mm；

套合環(huán)的高度為800mm-2500mm；

所述平蓋上開有多個水密接口。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明緊湊、合理，制作與安裝方便，通過采用平蓋密封與抗剪塊結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，可以較好解決了傳統(tǒng)的卡箍式結(jié)構(gòu)形式無法適用大開口、超高壓力的問題。并具有如下特點：

（1）、本發(fā)明適用于工作壓力50?MPa?-140MPa，試驗段內(nèi)徑0.5m-4m；??

（2）、采用抗剪塊與平蓋結(jié)合的結(jié)構(gòu)方案，有效解決了在超高壓、大開口環(huán)境下的密封難題；

（3）、在筒體端部設(shè)計了套合環(huán)，有效解決了單件鍛件無法滿足密封端面的剛度要求；

（4）、采用抗剪塊自動裝拆裝置，通過液壓機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了抗剪塊的自動裝拆及鎖緊，有效提高了工作效率和使用維護(hù)成本；

（5）、平蓋上預(yù)置多個水密接口，可供水聲通訊、供電以及應(yīng)變測量等檢測試驗使用。

利用本發(fā)明，為深海潛水器與裝備研制提供超高壓環(huán)境模擬試驗平臺和可靠的技術(shù)支撐，提高了設(shè)備研制和應(yīng)用的成功率，促進(jìn)了深海潛水器技術(shù)與深海裝備研制的發(fā)展。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體圖。

圖2為本發(fā)明的立體剖視圖。

圖3為本發(fā)明的全剖視圖。

圖4為圖3中A部的局部放大圖。