一種機械式水下定深解脫裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機械式水下定深解脫裝置，包括外套筒、內套筒、密封滑塊和彈簧，外套筒的內徑與內套筒的外徑形成間隙配合，密封滑塊和彈簧置于內套筒內，內套筒頂端螺紋孔旋入浮球掛桿，外套筒的下端與懸掛深海潛標的儀器掛桿通過緊固螺栓固定在一起。內套筒上設置圓孔，多個圓孔等間隔等高度排列，圓孔內放入滾珠。外套筒內壁和密封滑塊下部外側分別設置凹槽，凹槽數(shù)量分別與內套筒上設置的圓孔數(shù)量相等，多個凹槽分別在外套筒內壁和密封滑塊下部外側等間隔等高度排列。該裝置將分別設置凹槽和圓孔的外套筒和內套筒與設置凹槽并隨水深壓力移動的密封滑塊通過滾珠結合，實現(xiàn)連接外套筒的潛標與連接內套筒的浮球的連接和分離，具有結構簡單、造價低廉、性能穩(wěn)定、使用方便的特點。
【專利說明】一種機械式水下定深解脫裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水下裝置，特別是涉及一種實現(xiàn)水下結構分離的裝置。

【背景技術】
[0002]隨著人類對深海探索的不斷深入，海洋環(huán)境觀測潛標的布放深度也在不斷增加。深海潛標是攜帶多種觀測儀器的水下浮標，設置在深海水中，從水面投放并由錨系裝置錨泊在海底。深海潛標攜帶的觀測儀器測量多種海洋環(huán)境要素。
[0003]深海潛標自身重量可能達到1噸以上，如果設備不加保護直接從水面投放，在水中下降過程中，其下落速度將不斷增大。這種情況下，潛標直接觸碰海底后形成的沖擊力將有可能對潛標和所搭載的觀測儀器造成破壞性的影響。
[0004]為避免潛標布放時水中下降速度過快，通常是在潛標上增加浮球，提升整體浮力。然而，這又帶來了另外的問題，浮球隨潛標沉入海底后，其浮力影響了潛標的姿態(tài)穩(wěn)定性，遇到側向海流后，容易漂離原有位置，使得測量數(shù)據(jù)與地理位置的對應關系出現(xiàn)混亂。為此，在浮球與潛標間增加解脫裝置，一方面可以保證潛標下落速度不至于過大，另一方面也可以使?jié)摌说竭_海底后與浮球分離，不影響潛標工作狀態(tài)。目前，常用的解脫裝置有兩種:一種是聲學控制裝置，通過水面船只發(fā)出特定聲頻信號控制裝置動作實現(xiàn)解脫；另一種是帶壓力傳感器的解脫裝置，在達到一定深度后自行解脫。
[0005]但是，以上兩種解脫裝置都需要內置電路、電池和傳感器，造價較高，在海上作業(yè)時一旦丟失，損失較大。而且，電路和傳感器連接信號的偶然失誤都會給解脫作業(yè)和深海潛標的布設帶來更大的損害。
實用新型內容
[0006]針對現(xiàn)有技術的深海潛標與布放浮球間解脫裝置所存在的問題，本實用新型推出了一種新的機械式水下定深解脫裝置，將分別設置凹槽和圓孔的外套筒和內套筒與設置凹槽并隨水深壓力移動的密封滑塊通過滾珠結合，實現(xiàn)連接外套筒的潛標與連接內套筒的浮球的連接和分離，無需依賴傳感器和電路即可實現(xiàn)浮球與潛標在水下一定深度范圍內的解脫分咼。
[0007]本實用新型涉及的機械式水下定深解脫裝置主體為圓柱形結構，包括外套筒、內套筒、密封滑塊和彈簧，內套筒下部插在外套筒上部內，外套筒的內徑與內套筒的外徑形成間隙配合，密封滑塊和彈簧置于內套筒內，密封滑塊為圓柱體，彈簧位于密封滑塊上部。內套筒上端連接懸掛浮球的浮球掛桿，外套筒的下端連接懸掛深海潛標的儀器掛桿。
[0008]內套筒頂端設有螺紋孔，螺紋孔的螺紋與浮球掛桿下部螺桿上的螺紋對應，使浮球掛桿可旋入內套筒，內套筒頂端螺紋孔內灌注環(huán)氧樹脂。
[0009]內套筒底部設置透水孔，與海水導通，使位于內套筒內的密封滑塊感應外界壓力。密封滑塊上部設置0型圈。
[0010]內套筒上設置圓孔，多個圓孔等間隔等高度排列。圓孔內放入滾珠，圓孔的直徑略大于滾珠直徑，滾珠的半徑與內套筒壁厚相等。
[0011]外套筒內壁和密封滑塊下部外側分別設置凹槽，凹槽數(shù)量分別與內套筒上設置的圓孔數(shù)量相等，多個凹槽分別在外套筒內壁和密封滑塊下部外側等間隔等高度排列。凹槽寬度比滾珠直徑略大，凹槽深度與滾珠半徑一致。
[0012]外套筒的下端與懸掛深海潛標的儀器掛桿通過緊固螺栓固定在一起。
[0013]本裝置在使用時，先旋轉浮球掛桿，頂住內套筒內的彈簧，使彈簧形成一定的彈力將密封滑塊頂入內套筒的底部，再在內套筒的頂部與浮球掛桿之間灌注環(huán)氧樹脂，防止浮球掛桿使用時轉動改變彈力，同時也起到密封的作用。然后使用纜繩在浮球掛桿和儀器掛桿上分別連接浮球與潛標，滾珠處于內套筒的圓孔和外套筒的凹槽內，浮球與潛標通過內套筒與外套筒的鎖緊連接一起。然后，在選定的海域進行潛標投放，設備投放入水后，隨著儀器下降，密封滑塊底部受到的海水壓力逐漸增大，當壓力超過彈簧彈力后，密封滑塊開始上移，密封滑塊的凹槽移動到滾珠所在位置時，滾珠受到內套筒向上和外套筒向下的剪切力，由于滾珠球形的外形，滾珠開始向密封滑塊的凹槽內移動，當完全被擠入密封滑塊的凹槽內時，內套筒與外套筒之間不再鎖緊并分離，潛標繼續(xù)下降，浮球開始上升，解脫操作完成。
[0014]當需要調整解脫深度時，僅需旋轉浮球掛桿，使彈簧彈力改變，對應的密封滑塊發(fā)生滑動所需的外界壓力將會改變，即可在不同壓力對應的深度實現(xiàn)解脫。
[0015]本實用新型涉及的機械式水下定深解脫裝置利用機械部件的組合，實現(xiàn)潛標與浮球的連接和分離，結構簡單，造價低廉，性能穩(wěn)定，使用方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型涉及的機械式水下定深解脫裝置應用狀態(tài)示意圖。
[0017]圖中標記說明:
[0018]1、儀器掛桿2、緊固螺栓
[0019]3、外套筒4、透水孔
[0020]5、滾珠6、凹槽
[0021]7、內套筒8、密封滑塊
[0022]9、0型圈10、彈簧
[0023]11、環(huán)氧樹脂12、浮球掛桿
[0024]13、潛標14、纜繩
[0025]15、浮球

【具體實施方式】
[0026]結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步說明，圖1顯示了本實用新型涉及的機械式水下定深解脫裝置的基本結構以及連接潛標和浮球的應用狀況。
[0027]如圖1所示，本實用新型涉及的機械式水下定深解脫裝置主體為圓柱形結構，包括外套筒3、內套筒7、密封滑塊8和彈簧10，內套筒7下部插在外套筒3上部內，外套筒3的內徑與內套筒7的外徑形成間隙配合，密封滑塊8和彈簧10置于內套筒7內，密封滑塊8為圓柱體，彈簧10位于密封滑塊8的上部與內套筒7頂部之間形成的空腔內。內套筒7的上端連接懸掛浮球15的浮球掛桿12，外套筒3的下端連接懸掛深海潛標13的儀器掛桿10
[0028]內套筒7頂端通過螺紋孔連接懸掛浮球15的浮球掛桿12，螺紋孔的螺紋與浮球掛桿12下部螺桿上的螺紋對應，使浮球掛桿12可旋入內套筒7，內套筒7上端螺紋孔內灌注環(huán)氧樹脂11。
[0029]內套筒7底部設置透水孔4，與海水導通，使位于內套筒7內的密封滑塊8感應外界壓力。密封滑塊8上部設置0型圈9。
[0030]內套筒7上設置圓孔，多個圓孔等間隔等高度排列。圓孔內放入滾珠5，圓孔的直徑略大于滾珠5的直徑，滾珠5的半徑與內套筒7的壁厚相等。
[0031]外套筒3內壁和密封滑塊8下部外側設置凹槽6，凹槽6數(shù)量與內套筒7上設置的圓孔數(shù)量相等，多個凹槽6分別在外套筒3內壁和密封滑塊8下部外側等間隔等高度排列。凹槽6寬度比滾珠5直徑略大，凹槽6深度與滾珠5的半徑一致。
[0032]優(yōu)選的方案是，內套筒7上設置的圓孔、外套筒3內壁設置的凹槽和密封滑塊8下部外側設置的凹槽均為四個。
[0033]外套筒3的下端與懸掛深海潛標的儀器掛桿1通過緊固螺栓2緊固定在一起。
[0034]本裝置在使用時，先旋轉浮球掛桿12，頂住內套筒7內的彈簧10，使彈簧10形成一定的彈力將密封滑塊8頂入內套筒7的底部，再在內套筒7的頂部與浮球掛桿12之間灌注環(huán)氧樹脂11，防止浮球掛桿使用時轉動改變彈力，同時也起到密封的作用。然后使用纜繩在浮球掛桿12和儀器掛桿1上分別連接浮球15與潛標13，滾珠5處于內套筒7的圓孔和外套筒3的凹槽內，浮球15與潛標13通過內套筒7與外套筒3的鎖緊一起。然后，在選定的海域進行潛標13投放，設備投放入水后，隨著儀器下降，密封滑塊8底部受到的海水壓力逐漸增大，當壓力超過彈簧10彈力后，密封滑塊8開始上移，密封滑塊8的凹槽移動到滾珠5所在位置時，滾珠5受到內套筒7向上和外套筒3向下的剪切力，由于滾珠5球形的外形，滾珠5開始向密封滑塊7的凹槽6內移動，當完全被擠入密封滑塊的凹槽6內時，內套筒7與外套筒3之間不再鎖緊并分離，潛標13繼續(xù)下降，浮球15開始上升，解脫操作完成。當需要調整解脫深度時，僅需旋轉浮球掛桿12，使彈簧10彈力改變，對應的密封滑塊8發(fā)生滑動所需的外界壓力將會改變，即可在不同壓力對應的深度實現(xiàn)解脫。
【權利要求】
1.一種機械式水下定深解脫裝置，連接在浮球與潛標之間，其特征在于:包括外套筒、內套筒、密封滑塊和彈簧，內套筒下部插在外套筒上部內，外套筒的內徑與內套筒的外徑形成間隙配合，密封滑塊和彈簧置于內套筒內，密封滑塊為圓柱體，彈簧位于密封滑塊上部，內套筒上端連接懸掛浮球的浮球掛桿，外套筒的下端連接懸掛深海潛標的儀器掛桿；內套筒上設置圓孔，多個圓孔等間隔等高度排列，圓孔內放入滾珠，圓孔的直徑略大于滾珠直徑，滾珠的半徑與內套筒壁厚相等；外套筒內壁和密封滑塊下部外側分別設置凹槽，凹槽數(shù)量分別與內套筒上設置的圓孔數(shù)量相等，多個凹槽分別在外套筒內壁和密封滑塊下部外側等間隔等高度排列，凹槽寬度比滾珠直徑略大，凹槽深度與滾珠半徑一致。
2.根據(jù)權利要求1所述的機械式水下定深解脫裝置，其特征在于:所述的內套筒頂端設有螺紋孔，螺紋孔的螺紋與浮球掛桿下部螺桿上的螺紋對應，使浮球掛桿可旋入內套筒，內套筒頂端螺紋孔內灌注環(huán)氧樹脂。
3.根據(jù)權利要求1所述的機械式水下定深解脫裝置，其特征在于:所述的內套筒底部設置透水孔，與海水導通，使位于內套筒內的密封滑塊感應外界壓力。
4.根據(jù)權利要求1所述的機械式水下定深解脫裝置，其特征在于:所述的密封滑塊上部設置O型圈。
5.根據(jù)權利要求1所述的機械式水下定深解脫裝置，其特征在于:所述的外套筒的下端與懸掛潛標的儀器掛桿通過緊固螺栓固定在一起。
6.根據(jù)權利要求1所述的機械式水下定深解脫裝置，其特征在于:所述的內套筒上設置的圓孔為四個。
7.根據(jù)權利要求1所述的機械式水下定深解脫裝置，其特征在于:所述的外套筒內壁設置的凹槽和密封滑塊下部外側設置的凹槽均為四個。
【文檔編號】B63B22/08GK204223149SQ201420580689
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權日:2014年10月9日
【發(fā)明者】劉寧, 董濤, 孫東波, 馬麗珊 申請人:國家海洋技術中心