基于深海环境压力的水下剪切器及剪切方法技术

本发明专利技术涉及基于深海环境压力的水下剪切器及剪切方法，包括缸底，缸底的一端通过紧固件安装耐压罐体，缸底的一端中间位置通过密封垫安装可控油口开关元件；缸底内部设置有互相垂直的轴向过流孔和径向过流孔，缸底的另一端设置有槽口，开有槽口的缸底处配合安装有缸体，所述槽口与缸体之间形成一号通道，缸体上开有与径向过流孔连通的油液过流孔，形成二号通道，所述缸体内部通过密封装置配合安装有活塞，所述活塞的端部安装有导向套，导向套同时与缸体配合固定，所述导向套内部滑动连接动刀，导向套上还插入有定刀，被切对象位于动刀和定刀之间，活塞带动动刀朝向定刀的方向运动，实现剪切，工作可靠。工作可靠。工作可靠。

【技术实现步骤摘要】
基于深海环境压力的水下剪切器及剪切方法


[0001]本专利技术涉及深海作业工具
，尤其是一种基于深海环境压力的水下剪切器及剪切方法。

技术介绍

[0002]水下剪切器是水下维护、救援、破除等作业任务的重要作业工具，随着水下作业任务复杂程度的提高，作业方式逐渐向无人化、远程操控、延时作业、高效无动力等趋势发展。
[0003]现有技术中的水下剪切装置主要为液压动力驱动，通过配置液压动力源及控制阀以驱动剪切油缸进行现场剪切作业。此方式结构和系统复杂，体积重量大，效率低，无法实现延时作业和远程遥控作业。

技术实现思路

[0004]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种基于深海环境压力的水下剪切器及剪切方法，从而可以方便的完成深海作业环境下的剪切作业工作，结构简单，工作效率高，工作可靠性好。
[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种基于深海环境压力的水下剪切器，包括缸底，所述缸底的一端通过紧固件安装耐压罐体，所述缸底的一端中间位置通过密封垫安装可控油口开关元件，所述可控油口开关元件下方的缸底的端面固定有水声信号接收模块，所述水声信号接收模块通过电缆连接水声信号接收天线，水声信号接收天线通过水密插头穿过耐压罐体至于海水环境中；所述缸底内部设置有互相垂直的轴向过流孔和径向过流孔，所述缸底的另一端设置有槽口，开有槽口的缸底处配合安装有缸体，所述槽口与缸体之间形成一号通道(L1)，缸体上开有与径向过流孔连通的油液过流孔，形成二号通道(L2)，所述缸体内部通过密封装置配合安装有活塞，所述活塞的端部安装有导向套，导向套同时与缸体配合固定，所述导向套内部滑动连接动刀，导向套上还插入有定刀，被切对象位于动刀和定刀之间，活塞带动动刀朝向定刀的方向运动，实现剪切；所述缸体、活塞、导向套、缸底和耐压罐体均位于同一轴线位置。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进：
[0008]可控油口开关元件采用电爆堵头或无泄漏电磁阀。
[0009]所述活塞呈“T”字型结构。
[0010]所述活塞和导向套上均设置有密封圈，活塞与缸底之间形成无杆腔V0，活塞与导向套之间形成有杆腔V1，有杆腔V1和外界海水环境隔离；耐压罐体与缸底之间形成耐压罐腔V2。
[0011]所述导向套的一端设置有法兰，所述法兰与缸体连接，所述导向套的另一端开有横向的U形孔，U形孔的内侧开有对称的导向槽，所述动刀沿着导向槽滑动，U形孔的两侧分别开有销轴孔，所述销轴孔内插入定刀，U形孔的两侧沿着轴向方向均设置有弹簧柱销，分别为一号弹簧柱销和二号弹簧柱销。
[0012]所述销轴孔内侧切有一内平面。
[0013]所述一号弹簧柱销和二号弹簧柱销与定刀配合。
[0014]所述定刀呈圆柱体结构，所述定刀的外表面设置有缺口，所述定刀的外表面还设置有平面；所述缺口与一号弹簧柱销和二号弹簧柱销对应。
[0015]所述耐压罐体呈空心薄壁结构。
[0016]一种基于深海环境压力的水下剪切器的剪切方法，包括如下操作步骤：
[0017]初始状态时：
[0018]海水通过缸底的通道L1进入无杆腔V0，深海环境压力作用于活塞的端部，使活塞有伸出运动趋势；
[0019]有杆腔V1充满液压油，耐压罐腔V2被电爆堵头隔离，有杆腔V1端油液无法泄压，无杆腔V0和有杆腔V1两端压力平衡，活塞处于相对静止状态；
[0020]当剪切作业时：
[0021]远程信号发射装置向剪切器发射启动信号，水声信号接收模块接收到信号后控制电爆堵头引爆，电爆堵头引爆后从缺口处断裂，密封垫片随堵头一起脱落，密封失效；
[0022]有杆腔V1的油液过流孔向耐压罐泄压，外界海水沿通道L1进入无杆腔V0，并推动活塞和动刀朝定刀方向运动，实现剪切功能。
[0023]本专利技术的有益效果如下：
[0024]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过缸体、活塞、导向套、定刀与动刀等部件之间的互相配合工作，可以方便的完成在深海环境压力下的剪切工作，其动作灵敏，工作可靠性好。
[0025]同时，本专利技术还具备如下优点：
[0026]1)本专利技术通过控制有杆腔与耐压腔的通断，利用深海环境压力推动活塞运动实现剪切作业，结构简单，无需动力源。
[0027]2)深度越大剪切力越大，特别适合大潜深环境。
[0028]3)剪切力特性平稳，剪切过程中剪切力保持不变。
[0029]4)有缸腔采用充油设计，静态时，剪切器缸体内外压平衡，对活塞密封和杆端密封要求较低，密封可靠性高。
[0030]5)内外压平衡结构，剪切作业时，缸底与缸体、缸体与导向套连接部位不受剪切时产生的拉力，无需高强度连接，结构小巧紧凑。
[0031]6)爆炸堵头密封结构，无电磁阀泄漏风险，持久保压，可靠不误切。
[0032]7)设置水声信号接收模块，可远程遥控。
[0033]8)水声信号接收模块内置于耐压罐内，结构紧凑。
[0034]9)动刀双弹簧柱销定位，便于锁紧操作和防止动刀掉落。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的结构示意图。
[0036]图2为本专利技术的结构示意图(初始状态)。
[0037]图3为本专利技术的结构示意图(引爆剪切状态)。
[0038]图4为本专利技术导向套的结构示意图。
[0039]图5为本专利技术导向套与定刀打开状态下的结构示意图。
[0040]图6为本专利技术导向套与定刀关闭状态下的结构示意图。
[0041]图7为本专利技术定刀的结构示意图。
[0042]其中：1、缸体；2、活塞；3、导向套；4、动刀；5、定刀；6、缸底；7、耐压罐体；8、电爆堵头；9、水声信号接收模块；10、油液过流孔；11、被切对象；
[0043]31、导向槽；33、销轴孔；
[0044]321、一号弹簧柱销；322、二号弹簧柱销；
[0045]51、缺口；52、平面；
[0046]61、轴向过流孔；62、径向过流孔；
[0047]81、密封垫；
[0048]91、水声信号接收天线；
[0049]V0、无杆腔；V1、有杆腔；V2、耐压罐腔；
[0050]L1、一号通道；L2、二号通道。
具体实施方式
[0051]下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。
[0052]如图1
‑
图7所示，本实施例的基于深海环境压力的水下剪切器，包括缸底6，缸底6的一端通过紧固件安装耐压罐体7，缸底6的一端中间位置通过密封垫81安装可控油口开关元件，可控油口开关元件下方的缸底6的端面固定有水声信号接收模块9，水声信号接收模块9通过电缆连接水声信号接收天线91，水声信号接收天线91通过水密插头穿过耐压罐体7至于海水环境中；缸底6内部设置有互相垂直的轴向过流孔61和径向过流孔62，缸底6的另一端设置有槽口，开有槽口的缸底6处配合安装有缸体1，槽口与缸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于深海环境压力的水下剪切器，其特征在于：包括缸底(6)，所述缸底(6)的一端通过紧固件安装耐压罐体(7)，所述缸底(6)的一端中间位置通过密封垫(81)安装可控油口开关元件，所述可控油口开关元件下方的缸底(6)的端面固定有水声信号接收模块(9)，所述水声信号接收模块(9)通过电缆连接水声信号接收天线(91)，水声信号接收天线(91)通过水密插头穿过耐压罐体(7)至于海水环境中；所述缸底(6)内部设置有互相垂直的轴向过流孔(61)和径向过流孔(62)，所述缸底(6)的另一端设置有槽口，开有槽口的缸底(6)处配合安装有缸体(1)，所述槽口与缸体(1)之间形成一号通道(L1)，缸体(1)上开有与径向过流孔(62)连通的油液过流孔(10)，形成二号通道(L2)，所述缸体(1)内部通过密封装置配合安装有活塞(2)，所述活塞(2)的端部安装有导向套(3)，导向套(3)同时与缸体(1)配合固定，所述导向套(3)内部滑动连接动刀(4)，导向套(3)上还插入有定刀(5)，被切对象(11)位于动刀(4)和定刀(5)之间，活塞(2)带动动刀(4)朝向定刀(5)的方向运动，实现剪切；所述缸体(1)、活塞(2)、导向套(3)、缸底(6)和耐压罐体(7)均位于同一轴线位置。2.如权利要求1所述的基于深海环境压力的水下剪切器，其特征在于：可控油口开关元件采用电爆堵头(8)或无泄漏电磁阀。3.如权利要求1所述的基于深海环境压力的水下剪切器，其特征在于：所述活塞(2)呈“T”字型结构。4.如权利要求1所述的基于深海环境压力的水下剪切器，其特征在于：所述活塞(2)和导向套(3)上均设置有密封圈，活塞(2)与缸底(6)之间形成无杆腔(V0)，活塞(2)与导向套(3)之间形成有杆腔(V1)，有杆腔(V1)和外界海水环境隔离；耐压罐体(7)与缸底(6)之间形成耐压罐腔(V2)。5.如权利要求1所述的基于深海环境压力的水下剪切器，其特征在于：所述导向套(3)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙雷，邱中梁，胡浩龙，沈雪，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：