[發(fā)明專(zhuān)利]一種深海環(huán)形耐壓殼及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010127492.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111252186B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建;狄陳陽(yáng);楊文興;唐文獻(xiàn);齊繼陽(yáng);殷寶吉;陳晨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B63B3/13
• 分類(lèi)號(hào): B63B3/13;B23P15/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐爾東

1.一種深海環(huán)形耐壓殼的制造方法，其特征在于：包括以下步驟：

第一步：切割，根據(jù)所需制造的環(huán)形耐壓殼初始環(huán)狀結(jié)構(gòu)的三維模型，推算出待切割板材的尺寸，進(jìn)行待切割板材選取；

第二步：輥彎，對(duì)選取的待切割板材實(shí)施切割，切割完成后進(jìn)行輥彎操作；

第三步：毛坯焊接裝配，將輥彎后的板材先進(jìn)行點(diǎn)焊，再進(jìn)行縫焊，最終形成六面體，若干六面體順次焊接固定形成封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)六面體的一個(gè)面上進(jìn)行切割并焊接注水口；

第四步：首次脹形，向注水口注水，直至封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)向四周壁膨脹，六面體的膨脹截面呈圓形截面；

第五步：組裝環(huán)形工裝，將環(huán)形工裝對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩個(gè)半圓形結(jié)構(gòu)套設(shè)在相鄰兩個(gè)耐壓殼本體連接處的殼體凹槽上，對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩個(gè)半圓形結(jié)構(gòu)通過(guò)螺栓、螺母緊固；

第六步：二次脹形，向注水口再次注水，直至單個(gè)六面體結(jié)構(gòu)側(cè)壁沿著徑向向四周膨大，同時(shí)沿著中軸線向兩端直徑逐漸減小，形成紡錘狀；

第七步：割艙門(mén)，使用切割機(jī)將注水口切割，切割后形成空槽；

第八步：焊接加強(qiáng)框，將加強(qiáng)框焊接在空槽上；

第九步：組裝艙門(mén)，鉸接結(jié)構(gòu)的鉸接端固定在加強(qiáng)框一側(cè)，艙門(mén)一側(cè)固設(shè)在鉸接端上，將密封圈嵌入加強(qiáng)框凹槽內(nèi)，在艙門(mén)表面開(kāi)設(shè)若干圓形凹槽，閉合艙門(mén)，鎖緊安裝在圓形凹槽內(nèi)的鎖緊閥門(mén)；

形成的深海環(huán)形耐壓殼，包括若干耐壓殼本體，若干耐壓殼本體順次連接拼接形成封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，前述的耐壓殼本體呈紡錘形；在由若干耐壓殼本體連接形成的封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)上均勻套設(shè)若干環(huán)形工裝；在其中一個(gè)耐壓殼本體的表面開(kāi)設(shè)空槽，空槽上覆設(shè)艙門(mén)，艙門(mén)與耐壓殼本體鉸接；在艙門(mén)的表面均勻布設(shè)若干加強(qiáng)肋，加強(qiáng)肋沿著封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)的徑向方向延伸；

前述的耐壓殼本體為內(nèi)部中空的六面體結(jié)構(gòu)，其側(cè)壁沿著徑向向四周膨大，且六面體結(jié)構(gòu)沿著中軸線向兩端直徑逐漸減小，呈紡錘狀；

前述的環(huán)形工裝包括對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩個(gè)半圓形結(jié)構(gòu)，在每個(gè)耐壓殼本體的兩端分別設(shè)置殼體凹槽，環(huán)形工裝套設(shè)在相鄰耐壓殼本體的殼體凹槽上，相鄰的半圓形結(jié)構(gòu)端部通過(guò)螺栓、螺母進(jìn)行固定；

耐壓殼本體表面開(kāi)設(shè)空槽，空槽上焊接固定加強(qiáng)框，鉸接結(jié)構(gòu)的鉸接端固定在加強(qiáng)框一側(cè)，艙門(mén)一側(cè)固設(shè)在鉸接端上；

在艙門(mén)表面開(kāi)設(shè)若干圓形凹槽，每個(gè)圓形凹槽內(nèi)嵌設(shè)鎖緊閥門(mén)；在加強(qiáng)框凹槽內(nèi)嵌設(shè)密封圈；

前述的艙門(mén)為拱形結(jié)構(gòu)，在艙門(mén)表面開(kāi)設(shè)三個(gè)圓形凹槽，以穿過(guò)拱形艙門(mén)中心且與封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)徑向平行的直線為中心線，其中兩個(gè)圓形凹槽以中心線對(duì)稱(chēng)布設(shè)，且兩個(gè)圓形凹槽靠近艙門(mén)的側(cè)邊，第三個(gè)圓形凹槽設(shè)置在中心線上，且第三個(gè)圓形凹槽靠近遠(yuǎn)離鉸接端的側(cè)邊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海環(huán)形耐壓殼的制造方法，其特征在于：第一步中，根據(jù)所需制造的環(huán)形耐壓殼初始環(huán)狀結(jié)構(gòu)的三維模型，直接得到扇環(huán)大半徑、扇環(huán)小半徑以及扇環(huán)寬度，根據(jù)三角形相似原理，即可知同時(shí)R₂＝R₁+l，通過(guò)扇形角度計(jì)算可知，其中，R1為板材大半徑，R2為板材小半徑，r1為扇環(huán)小半徑，r2為扇環(huán)大半徑，α為板材的角度，l為扇環(huán)寬度，最終獲取板材大半徑、板材小半徑以及板材角度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海環(huán)形耐壓殼的制造方法，其特征在于：前述的艙門(mén)為拱形結(jié)構(gòu)，在艙門(mén)表面開(kāi)設(shè)三個(gè)圓形凹槽，以穿過(guò)拱形艙門(mén)中心且與封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)徑向平行的直線為中心線，其中兩個(gè)圓形凹槽以中心線對(duì)稱(chēng)布設(shè)，且兩個(gè)圓形凹槽靠近艙門(mén)的側(cè)邊，第三個(gè)圓形凹槽設(shè)置在中心線上，且第三個(gè)圓形凹槽靠近遠(yuǎn)離鉸接端的側(cè)邊。