一种用于深海耐压壳上的舱门自动锁紧装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于深海耐压壳上的舱门自动锁紧装置，转轴两端各设置有台阶，转轴在舱内一侧安装有固定在舱门上的端盖，转轴上螺纹连接有牵引螺母，牵引螺母与推杆铰接，推杆与锁紧杆铰接，锁紧杆通过两根连杆与舱门连接，组成平行四杆机构。转轴舱内一侧设有齿轮结构，通过安装在上述端盖弧形滑槽中的人工肌肉驱动类棘轮扳手结构手柄端部，通过转轴齿轮带动转轴转动，通过牵引螺母带动推杆完成锁紧杆平移，锁紧杆楔形端锁紧在壳体上，舱门通过三杆装置安装在壳体上。本发明专利技术以人工肌肉为驱动力，通过类棘轮板手机构驱动平行四杆机构，完成舱门的自动锁紧动作，可保证舱门锁紧力均匀施加，舱门与舱体完全接触压紧，结构简单，操作方便，锁紧可靠。

An automatic locking device for hatch doors on deep sea pressure hull

The invention discloses an automatic lock device for hatch door on deep sea pressure hull. Steps are arranged at both ends of the rotating shaft, an end cover fixed on the hatch is arranged on one side of the rotating shaft, a traction nut is connected with the screw thread on the rotating shaft, a traction nut and a push rod are articulated, a push rod and a lock rod are articulated, and a locking rod is connected with a lock rod through two connecting rods. The cabin door is connected to form a parallel four bar mechanism. A gear structure is arranged on one side of the rotating shaft cabin, which drives the end of the ratchet wrench structure handle by the artificial muscle installed in the arc groove of the end cap, drives the rotating shaft by the rotating shaft gear, drives the push rod by the pulling nut to complete the translation of the locking rod, and the wedge-shaped end of the locking rod is locked on the housing, and the hatch is secured by the three-bar device. Mounted on the shell. The invention takes the artificial muscle as the driving force and drives the parallel four-bar mechanism by the ratchet-like plate handpiece mechanism to complete the automatic locking action of the cabin door, which can ensure that the locking force of the cabin door is uniformly applied, and the cabin door and the cabin body are completely contacted and compressed. The structure is simple, the operation is convenient and the locking is reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种用于深海耐压壳上的舱门自动锁紧装置
本专利技术涉及用于深海耐压壳上的舱门自动锁紧装置，属于潜水装备领域。
技术介绍
载人深潜器是深海科学研究的关键平台之一，舱门作为载人深潜器的关键部件之一，关系到深潜器内部科研人员和深潜器自身的安全，舱门锁紧装置应具有高的可靠性，且操作简便，确保载人舱良好的密闭性，保障内部人员及电气设备安全。现有舱门装置分为两类：一类是舱门和壳体铰接，通过压块压紧壳体来锁紧舱门，结构简单，但长期动作将会导致壳体和舱门的磨损和变形，导致密封失效；另一类是舱门和壳体通过销钉锁定，锁紧可靠，但其密封效果难以满足深潜器的要求。无论哪一类，都是通过手轮依靠人工完成手动锁紧。申请号为201410083776.4名为“深海载人潜水器舱口盖锁紧装置”的专利文件，所设计的压紧机构连杆数量多，易磨损，转轴上传动螺纹磨损后会降低自锁的可靠性。申请号为201510737765.8名为“一种用于深海耐压壳上的舱门锁紧装置”的专利文件，所设计的滑轨底座通孔与端盖圆柱配合形成导轨，间隙小容易出现卡死情况，间隙大则导向效果差。由于采用的是杠杆原理进行压紧，压紧力表现在转轴螺纹上的轴向距离小，若转轴出现松动，则会导致压紧力骤减，密封失效。以上两个专利都是由人工通过手轮完成压紧动作，劳动强度大且压紧力控制不准确。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种用于深海耐压壳上的舱门自动锁紧装置，以人工肌肉驱动类棘轮扳手机构，带动转轴旋转，通过转轴上的丝杆螺母副，驱动牵引螺母沿转轴在导向槽内上下移动，通过平行四杆机构推动锁紧杆锁紧。本专利技术可保证舱门锁紧力均匀施加，壳体与舱门接触压紧，最终实现舱门的自动化锁紧，可靠易行。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术的一种用于深海耐压壳上的舱门自动锁紧装置，该装置安装在壳体上，包括舱门和端盖，所述舱门通过连接装置安装在壳体上，舱门延伸有凸台，端盖固定安装在凸台上，在舱门和端盖的中心设有转轴，端盖内设有弧形滑槽，弧形滑槽内设有人工肌肉，弧形滑槽的两端通过挡盖密封，在转轴上套有类棘轮扳手底座，类棘轮扳手底座的一端插入人工肌肉内，类棘轮扳手底座和人工肌肉在卡槽内过盈配合，类棘轮扳手底设有凹槽，凹槽内设置有弹簧与顶子，顶子与位于端盖内的棘轮压紧，棘轮与转轴上设置的轮齿啮合，通过人工肌肉的压缩伸展，类棘轮扳手底座在弧形滑槽中做一定角度的摆动，带动转轴逆时针旋转，其中棘轮、顶子和弹簧一起完成单向自锁，在转轴外设有螺纹，转轴上套有牵引螺母，牵引螺母与连杆机构连接，连杆机构与舱门连接，通过转轴转动，从而带动螺母上下移动，从而带动连杆机构移动，连杆机构带动舱门运动，达到锁紧舱门在壳体上的目的。作为优选，所述牵引螺母在圆周方向上均匀分布有三套连杆机构。作为优选，所述连杆机构包含锁紧杆、连杆、短销钉和推杆，所述推杆一端与牵引螺母铰接，另一端与锁紧杆铰接，锁紧杆同时与两个连杆铰接，两个连杆分别与舱门铰接，通过牵引螺母下移从而带动推杆移动，从而推动锁紧杆移动，锁紧杆一端顶住壳体，通过连杆带动舱门锁紧。作为优选，所述锁紧杆的一端为楔形状，锁紧杆通过楔形状的端部与壳体配合使用。作为优选，所述转轴通过密封圈和密封垫圈与舱门连接，转轴下端通过台阶孔与端盖相应台阶孔完成轴向限位配合。作为优选，所述换向装置为换向手柄。作为优选，所述连接装置包含第一连杆和第二连杆，第一连杆一端与第二连杆铰接，第一连杆的另一端与壳体铰接，第二连杆的一端与舱门铰接。在本专利技术中，三杆结构包括铰接在壳体上的第一杆和铰接在舱门上的第二杆，第一杆与第二杆铰接。转轴上端设有圆台状和台阶状特征，上端与舱门配合部分之间则相应分别设值密封垫圈和密封圈，转轴下端为台阶状，放置在端盖阶梯孔中，其两端保留手轮传动接口结构。驱动牵引螺母沿转轴在导向槽内上下移动。端盖既是转轴的限位部件，同时也是驱动装置——人工肌肉的安放部件。端盖设置为下凹结构，更好抵抗变形，转轴处的密封可靠性更高。转轴上设有齿轮结构，同时保留手轮传动结构；一端设有限位台阶，一端设有密封用圆台状和台阶状结构。所述平行四杆机构可以根据舱门具体尺寸，调整间隔角度，示意图中选择设置3套，轴向均布，当舱门直径变大，可以增加数量，轴向均布。锁紧杆端部开设梯形凹槽，可嵌入放置软质垫，利于压紧和保护壳体免于磨损。有益效果：本专利技术的用于深海耐压壳上的舱门自动锁紧装置，具有以下优点：(1)本专利技术放弃传统手轮操作，代之以人工肌肉实现转轴周向旋转，由此可提供精确的压紧力，并可以实现包括丝杆螺母副自锁和棘轮扳手自锁在内的双重锁定效果，减轻舱门重量，同时仍然保留手轮操作接口。(2)本专利技术的牵引螺母设置导向槽，减少连杆机构的摩擦自锁可能性。(3)本专利技术通过类棘轮扳手机构上的换向手柄，可以实现自动解锁动作。(4)本专利技术在舱门呈倒圆台状，壳体开口呈凹倒圆台状，在深海环境下，自动压紧。壳体和舱门间设置密封垫圈，舱门和转轴配合处设置密封垫圈和密封圈，自定位性好，密封效果好。(5)本专利技术所有部件均与舱门设置为一体，不需要在壳体上开槽和安装特定机构，保证了耐压壳的强度，且方便舱门更换。附图说明图1为本专利技术结构的主示意图；图2为本专利技术结构的A-A剖视示意图；图3为图2中C的局部放大示意图；图4为图2中D的局部放大示意图；图5为本专利技术结构转轴的示意图；图6为本专利技术结构驱动机构剖视示意图；图7为本专利技术结构驱动机构三维线框示意图；图8为本专利技术结构总体三维线框示意图。其中：1-壳体、2-1-舱门把手1、2-2-舱门把手2、3-1-舱门、3-2-牵引螺母导向槽、4-转轴、5-牵引螺母、6-舱门凸耳、7-第二连杆、8-第一连杆、9-壳体凸耳、10-长销钉、11-锁紧杆、12-连杆、13-短销钉、14-推杆、15-类棘轮扳手底座、16-弹簧、17-顶子、18-上盖、19-1-棘轮、19-2-换向手柄、20-端盖、21-螺钉、22-开口销、23-第一密封垫圈、24-密封圈、25-第二密封垫圈、26-人工肌肉、27-挡盖、28-电控线。具体实施方式本专利技术的一种用于深海耐压壳上的舱门自动锁紧装置，包括舱门3和通过螺钉21与舱门3连接的端盖20，转轴4安装在端盖20和舱门3之间，转轴4上端通过密封圈24和密封垫圈25完成双重密封，转轴4下端通过台阶轴与端盖20相应台阶孔完成轴向限位配合。舱门3和壳体1通过凸耳6、10以及第一连杆8、第二连杆9连接，对中性好。通过电控线28驱动的人工肌肉26放置在端盖20的弧形滑槽内，滑槽两端用挡盖27限位；在转轴4上套有类棘轮扳手底座15，类棘轮扳手底座15的一端插入人工肌肉26内，类棘轮扳手底座15和人工肌肉26在卡槽内过盈配合，类棘轮扳手底设有凹槽，凹槽内设置有弹簧16与顶子17，顶子17即为顶杆，顶子与位于端盖内的棘轮压紧，棘轮与转轴上设置的轮齿啮合，通过人工肌肉的压缩伸展，类棘轮扳手底座在弧形滑槽中做一定角度的摆动，带动转轴逆时针旋转，其中棘轮、顶子和弹簧一起完成单向自锁(见图6)，即不能完成顺时针转动，通过转轴4上的丝杆螺母副带动牵引螺母5沿轴向上下运动，通过推杆14带动由锁紧杆11和连杆12组成的平行四杆机构动作，通过锁紧杆11楔形端部完成压紧动作。在本专利技术中，所述棘轮机构通过上盖18与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于深海耐压壳上的舱门自动锁紧装置，该装置安装在壳体上，其特征在于：包括舱门和端盖，所述舱门通过连接装置安装在壳体上，舱门延伸有凸台，端盖固定安装在凸台上，在舱门和端盖的中心设有转轴，端盖内设有弧形滑槽，弧形滑槽内设有人工肌肉，弧形滑槽的两端通过挡盖密封，在转轴上套有类棘轮扳手底座，类棘轮扳手底座的一端插入人工肌肉内，类棘轮扳手底座和人工肌肉在卡槽内过盈配合，类棘轮扳手底设有凹槽，凹槽内设置有弹簧与顶子，顶子与位于端盖内的棘轮压紧，棘轮与转轴上设置的轮齿啮合，通过人工肌肉的压缩伸展，类棘轮扳手底座在弧形滑槽中做一定角度的摆动，带动转轴逆时针旋转，其中棘轮、顶子和弹簧一起完成单向自锁，在转轴外设有螺纹，转轴上套有牵引螺母，牵引螺母与连杆机构连接，连杆机构与舱门连接，通过转轴转动，从而带动螺母上下移动，从而带动连杆机构移动，连杆机构带动舱门运动，达到锁紧舱门在壳体上的目的。

【技术特征摘要】
1.一种用于深海耐压壳上的舱门自动锁紧装置，该装置安装在壳体上，其特征在于：包括舱门和端盖，所述舱门通过连接装置安装在壳体上，舱门延伸有凸台，端盖固定安装在凸台上，在舱门和端盖的中心设有转轴，端盖内设有弧形滑槽，弧形滑槽内设有人工肌肉，弧形滑槽的两端通过挡盖密封，在转轴上套有类棘轮扳手底座，类棘轮扳手底座的一端插入人工肌肉内，类棘轮扳手底座和人工肌肉在卡槽内过盈配合，类棘轮扳手底设有凹槽，凹槽内设置有弹簧与顶子，顶子与位于端盖内的棘轮压紧，棘轮与转轴上设置的轮齿啮合，通过人工肌肉的压缩伸展，类棘轮扳手底座在弧形滑槽中做一定角度的摆动，带动转轴逆时针旋转，其中棘轮、顶子和弹簧一起完成单向自锁，在转轴外设有螺纹，转轴上套有牵引螺母，牵引螺母与连杆机构连接，连杆机构与舱门连接，通过转轴转动，从而带动螺母上下移动，从而带动连杆机构移动，连杆机构带动舱门运动，达到锁紧舱门在壳体上的目的。2.根据权利要求1所述的用于深海耐压壳上的舱门自动锁紧装置，其特征在于：所述牵引螺母在圆周方向上均匀分布有三套连杆机...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永梅，陈斌斌，梁婉婉，张跃文，唐文献，张建，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32