深海变形间隙自动补偿夹紧器制造技术

一种深海变形间隙自动补偿夹紧器，包括水囊橡胶，水囊橡胶的内部相对安装有支撑缸桶和导向缸桶，支撑缸桶的端部通过锁紧螺钉安装水囊前盖，导向缸桶的端部通过紧固件安装水囊后盖，从而在支撑缸桶和导向缸桶的内部形成水囊腔；水囊后盖的后端安装有水缸缸桶，水缸缸桶的端部通过紧固件安装后端盖，水缸缸桶的内部安装有活塞，活塞中部伸出有活塞杆，活塞杆穿过水囊后盖中部的通孔；还包括耐压桶，耐压桶的输入端通过平衡阀与水缸缸桶连通。不需要外界动力源，对变形间隙进行补偿，并且间隙补偿范围大，能提供稳定的夹紧力，工作稳定可靠。

Automatic compensatory clamper for deep sea deformation gap

A deep-sea deformation gap automatic compensatory clamp, including water sac rubber, the interior of the water capsule is relatively installed with a supporting cylinder and a guide cylinder. The end of the supporting cylinder is mounted by a locking screw, and the end of the cylinder can be mounted by a fastener to the rear cover of the water capsule, from the inside of the supporting cylinder and the inner cylinder barrel. A water tank cavity is formed; the back end of the back cover of the water tank is installed with a cylinder cylinder, the end of the cylinder barrel is installed with the rear end cover through the fastener, the piston is installed inside the cylinder barrel, the piston rod is extended in the middle of the piston, the piston rod passes through the hole in the middle of the middle of the back cover of the water capsule; and the pressure bucket is also included, and the input end of the pressure bucket is passed through the balance valve and the water. The cylinder cylinder is connected. No external power source is needed to compensate for the deformation gap, and the clearance compensation range is large, which can provide stable clamping force and work stably and reliably.

【技术实现步骤摘要】
深海变形间隙自动补偿夹紧器
本专利技术涉及液压补偿器
，尤其是一种深海变形间隙自动补偿夹紧器。
技术介绍
海洋覆盖地球约有70.8％的表面，蕴含着丰富的生物、矿产、化学和动力资源，是人类最后可利用的领地之一。海洋不仅面积超过陆地，而且深度也超过陆地。海洋最深处为马里亚纳海沟11500m，平均深度也达到了3795m，而陆地最高的珠穆朗玛峰为8848m，平均高度仅为875m。在陆上资源日益枯竭的情况下，对海洋资源的开发和利用越来越受到人们的重视。为了探测开发海洋资源，人们设计了各种水下设备，包括有缆远程控制水下运载器(ROV)、无缆自主导航水下运载器(AUV)、水下滑翔机、无人潜水器、载人潜水器等等。这些水下设备工作深度一直在增大，向着更深更广阔海域发展。美国载人潜水器“Alvin”号下潜深度可达4500m，日本载人潜水器“Shinkai6500”号下潜深度可达6500m，而我国的蛟龙号载人潜水器最深达到了7062m。这些设备必须在深海高压和地面常压两种工况下工作，由于材料的变形不一样，会导致连接位置的间隙大小产生变化，进而影响夹紧力和材料的应力应变状态，对设备安全带来隐患。现在针对深海变形间隙的补偿主要分为三种：机械弹簧式补偿器、液压系统补偿器和气囊蓄能式补偿器。第一种机械弹簧式补偿器技术成熟，材料品种多样化，结构简单可靠，能补偿的位移量也比较大，夹紧力大小可设计，但是由于夹紧力是弹性元件形变带来的，设计好后就无法调节夹紧力，夹紧力是随着深度变化在一个范围内变化的，特别是随着深度增加，变形间隙增加，为了保证在深海工况的夹紧力，在陆上常压时弹性元件变形必须设计足够大，造成陆上常压时夹紧力过大。第二种液压系统补偿器，由于采用液压动力源，使得系统压力调节方便，间隙补偿范围大，夹紧力稳定可靠，但也带来系统耗能，管路布置等问题，特别是如果采用液压油作为工作介质，会需要附带油箱，而且有可能泄露造成海洋环境污染；采用海水作为工作介质，对环境会有更好的适应性，但是海水粘度低、润滑性差、含有泥沙，会对液压泵的可靠性有很大影响，虽然市面有海水泵，但是对过滤精度要求过高。第三种是气囊蓄能式补偿器，由于采用气囊蓄能器，可以一次补充气体压力，利用气体可变形的优势对变形间隙进行补偿，并且压力变化不大，使得间隙补偿范围大，夹紧力变化范围小，每个夹紧器单独作用无关联，没有管路布置，便于集成化和小型化；但是有泄露风险，造成水气混合，而且气体受温度影响较大，陆上和深海温度变化比较大，均会对设计带来影响。
技术实现思路
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的深海变形间隙自动补偿夹紧器，从而不需要外界动力源，对变形间隙进行补偿，并且间隙补偿范围大，能提供稳定的夹紧力，工作稳定可靠。本专利技术所采用的技术方案如下：一种深海变形间隙自动补偿夹紧器，包括水囊橡胶，所述水囊橡胶的内部相对安装有支撑缸桶和导向缸桶，所述支撑缸桶的端部通过锁紧螺钉安装水囊前盖，所述导向缸桶的端部通过紧固件安装水囊后盖，从而在支撑缸桶和导向缸桶的内部形成水囊腔；所述水囊后盖的后端安装有水缸缸桶，所述水缸缸桶的端部通过紧固件安装后端盖，所述水缸缸桶的内部安装有活塞，所述活塞中部伸出有活塞杆，所述活塞杆穿过水囊后盖中部的通孔；还包括耐压桶，所述耐压桶的输入端通过平衡阀与水缸缸桶连通，还包括通海口，所述通海口处通过过滤器引入三路，一路通过溢流阀和减压阀与水缸缸桶连通，另一路通过管路与后端盖中部连通，再一路通过管路与平衡阀连通。作为上述技术方案的进一步改进：所述平衡阀的结构为：包括阀体，所述阀体中部通过密封圈安装有阀芯，所述阀芯上套有弹簧，所述阀体一端安装阀座，所述阀座伸入阀体内，并通过密封圈密封，所述阀体的另一端安装有阀套，所述阀套的外壁面与阀体的内壁面配合连接，所述阀套的内壁面与阀芯的外壁面配合连接；位于阀座处设置有入口A，所述阀体的底部设置有出口B，所述阀套的端部设置有平衡口C。所述水囊前盖上安装有补水螺钉。本专利技术的有益效果如下：本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过水囊腔和耐压桶系统控制，不需要外界动力源，对变形间隙进行补偿，并且间隙补偿范围大，能提供稳定的夹紧力，工作稳定可靠本专利技术采用深海环境压力为动力源，不需要额外提供动力，节能可靠。本专利技术虽然采用海水作为工作介质，但是没有动力元件液压泵，而液压阀和水缸对海水精度要求不高，抗污染能力强，工作可靠性高。本专利技术由于是采用活塞杆的受力平衡来保证水囊与环境压差，泄露后压力变化会通过活塞杆运动自动补偿，所以抗泄露能力强，夹紧力稳定可靠。本专利技术每个夹紧器是单独个体存在，避免了常规液压补偿器多个夹紧器之间的各种管路的布置，大大减小空间，可以集成为一个整体，便于水下设备的集成化和小型化。本专利技术前段采用水囊结构，由于活塞杆的运动有时间滞后，导向缸桶和支撑缸桶之间的环形间隙合理设计可以改变夹紧器的液压刚度。如果取消水囊橡胶结构，在导向缸桶和支撑缸桶之间加密封圈，液压刚度大大增加，使得夹紧器抵抗瞬时外载能力增强，夹紧更加稳定可靠。增大导向缸桶和支撑缸桶之间的间隙，还可以柔性的补偿位置扰动，减轻被夹紧件的受力负荷，提高设备的可靠性。本专利技术设计过程中存在活塞面积比A1和A2，便于设计者设定夹紧压力(p2-p3)和平衡阀开启压力(p3-p1)，夹紧力可调范围大，应用范围广。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的平衡阀的结构示意图。其中：1、水囊前盖；2、锁紧螺钉；3、水囊腔；4、水囊橡胶；5、活塞杆；6、活塞；7、水缸缸桶；8、后端盖；9、平衡阀；10、耐压桶；11、通海口；12、减压阀；13、溢流阀；14、过滤器；15、水囊后盖；16、导向缸桶；17、支撑缸桶；18、补水螺钉；21、阀座；22、阀体；23、阀套；24、阀芯；25、弹簧；A、入口；B、出口；C、平衡口。具体实施方式下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。如图1和图2所示，本实施例的深海变形间隙自动补偿夹紧器，包括水囊橡胶4，水囊橡胶4的内部相对安装有支撑缸桶17和导向缸桶16，支撑缸桶17的端部通过锁紧螺钉2安装水囊前盖1，导向缸桶16的端部通过紧固件安装水囊后盖15，从而在支撑缸桶17和导向缸桶16的内部形成水囊腔3；水囊后盖15的后端安装有水缸缸桶7，水缸缸桶7的端部通过紧固件安装后端盖8，水缸缸桶7的内部安装有活塞6，活塞6中部伸出有活塞杆5，活塞杆5穿过水囊后盖15中部的通孔；还包括耐压桶10，耐压桶10的输入端通过平衡阀9与水缸缸桶7连通，还包括通海口11，通海口11处通过过滤器14引入三路，一路通过溢流阀13和减压阀12与水缸缸桶7连通，另一路通过管路与后端盖8中部连通，再一路通过管路与平衡阀9连通。平衡阀9的结构为：包括阀体22，阀体22中部通过密封圈安装有阀芯24，阀芯24上套有弹簧25，阀体22一端安装阀座21，阀座21伸入阀体22内，并通过密封圈密封，阀体22的另一端安装有阀套23，阀套23的外壁面与阀体22的内壁面配合连接，阀套23的内壁面与阀芯24的外壁面配合连接；位于阀座21处设置有入口A，阀体22的底部设置有出口B，阀套23的端部设置有平衡口C。水囊前盖1上安装有补水螺钉18。水囊前盖1与被夹紧件通过耳环相连，后端盖8与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深海变形间隙自动补偿夹紧器，其特征在于：包括水囊橡胶(4)，所述水囊橡胶(4)的内部相对安装有支撑缸桶(17)和导向缸桶(16)，所述支撑缸桶(17)的端部通过锁紧螺钉(2)安装水囊前盖(1)，所述导向缸桶(16)的端部通过紧固件安装水囊后盖(15)，从而在支撑缸桶(17)和导向缸桶(16)的内部形成水囊腔(3)；所述水囊后盖(15)的后端安装有水缸缸桶(7)，所述水缸缸桶(7)的端部通过紧固件安装后端盖(8)，所述水缸缸桶(7)的内部安装有活塞(6)，所述活塞(6)中部伸出有活塞杆(5)，所述活塞杆(5)穿过水囊后盖(15)中部的通孔；还包括耐压桶(10)，所述耐压桶(10)的输入端通过平衡阀(9)与水缸缸桶(7)连通，还包括通海口(11)，所述通海口(11)处通过过滤器(14)引入三路，一路通过溢流阀(13)和减压阀(12)与水缸缸桶(7)连通，另一路通过管路与后端盖(8)中部连通，再一路通过管路与平衡阀(9)连通。

【技术特征摘要】
1.一种深海变形间隙自动补偿夹紧器，其特征在于：包括水囊橡胶(4)，所述水囊橡胶(4)的内部相对安装有支撑缸桶(17)和导向缸桶(16)，所述支撑缸桶(17)的端部通过锁紧螺钉(2)安装水囊前盖(1)，所述导向缸桶(16)的端部通过紧固件安装水囊后盖(15)，从而在支撑缸桶(17)和导向缸桶(16)的内部形成水囊腔(3)；所述水囊后盖(15)的后端安装有水缸缸桶(7)，所述水缸缸桶(7)的端部通过紧固件安装后端盖(8)，所述水缸缸桶(7)的内部安装有活塞(6)，所述活塞(6)中部伸出有活塞杆(5)，所述活塞杆(5)穿过水囊后盖(15)中部的通孔；还包括耐压桶(10)，所述耐压桶(10)的输入端通过平衡阀(9)与水缸缸桶(7)连通，还包括通海口(11)，所述通海口(11)处通过过滤器(14)引入三路，一路通过溢流阀(13)和减压阀(12)与水缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡浩龙，龙雷，沈雪，张万良，钱宇，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心中国船舶重工集团公司第七零二研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32