专利名称：瓶盖可浮动自锁的气密采水瓶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种深海海水气密采水瓶密封盖的可浮动自锁装置，特别适合 应用在自锁构件自锁位置在一小直线段范围内浮动的装置上。
背景技术：
深海气体的研究具有重要的科学意义和实践意义，深海气体分布异常是探 寻热液硫化物、天然气水合物等资源的重要指标。采集保气的海水样品，可以 为深海气体的研究提供可靠的原始数据，因此采集海水样品的装置需具备良好 的气密性。减少压力平衡腔活塞移动时的摩擦力可以减少气密采水瓶采样时所 需承受的内外压差，然而摩擦力的减少很难保证活塞良好的密封性，因此，在
保证活塞良好的密封性的前提下，需保证O型圈一定的预压量，容许存在一定
的摩擦力。摩擦力的存在要求上下瓶盖在处于密封状态下能够自锁，不被冲动， 才能保证海水样品气体保真的可靠性。由于拉伸弹簧的不同预紧密封力使瓶盖 密封的位置在筒体轴线上的细小范围内变化，不为确切位置，因此一种可浮动 自锁装置就显得尤为必要了。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单的瓶盖可浮动自锁的气密采水瓶。 本发明的瓶盖可浮动自锁的气密釆水瓶，包括采水瓶筒体，筒体上安装有 两个截至阀和压力平衡腔，压力平衡腔中有活塞，筒体的两端分别有上瓶盖和
下瓶盖，上瓶盖和下瓶盖上分别装有o型密封圈，筒体中设有第一拉伸弹簧，
第一拉伸弹簧的两端分别与上瓶盖和下瓶盖的内侧相连，其特征在于在筒体上 轴对称地装有一对具有上自锁体和下自锁体的自锁体，上、下自锁体分别加工
有第一锥体i和第二锥体n，上瓶盖通过销连接上自锁钳夹，下瓶盖通过销连 接下自锁钳夹，上自锁钳夹的两个夹臂之间.装有第二拉伸弹簧，下自锁钳夹的 两个夹臂之间装有第三拉伸弹簧，两根第一导向销的一端轴对称地连接在自锁 体上，两根第一导向销的另一端为自由端，分别穿越上瓶盖上的一对孔，两根 第二导向销的一端轴对称地连接在自锁体上，两根第二导向销的另一端为自由 端，分别穿越下瓶盖上的一对孔，筒体上固定连接板，上、下支撑板分别固定 在连接板的两端，上支撑板上有方孔，上支撑板端部装有上滑轮，第一刚性绳 索绕过上滑轮，穿过上支撑板的方孔，其一端与上瓶盖连接，另一端为与温盐 深测量仪的释放机构钩子的连接端，下支撑板上有方孔，下支撑板端部装有下滑轮，第二刚性绳索绕过下滑轮，穿过下支撑板上的方孔，其一端与下瓶盖连 接，另一端为与温盐深测量仪的释放机构钩子的连接端。
本发明的优点本自锁装置结构简单，自锁效果好，利用采样动作同时完 成自锁动作，且自锁位置可以在细小直线范围内变化，具有微调功能，应用于 深海气密采水瓶，提高了气密采水瓶的耐压能力和气密性，保证了海水样品气 体保真的可靠性，应用前景将十分广阔。
图1是瓶盖可浮动自锁的气密采水瓶结构主视图(采样前的状态)； 图2是图1的左视图3瓶盖可浮动自锁的气密采水瓶采样时的示意图； 图4是瓶盖可浮动自锁的气密采水瓶采样后的示意图(夹紧时的状态)； 图5是瓶盖可浮动自锁的气密采水瓶自锁装置放开示意图。
具体实施例方式
以下结合附图进一步说明本发明。
参照图l、图2，本发明的瓶盖可浮动自锁的气密采水瓶，包括采水瓶筒体 4，筒体4上安装有两个截至阀5和压力平衡腔6，压力平衡腔6中有活塞7， 筒体4的两端分别有上瓶盖8和下瓶盖9，上瓶盖8和下瓶盖9上分别装有O 型密封圈10、 11,筒体中设有第一拉伸弹簧12，第一拉伸弹簧12的两端分别 与上瓶盖8和下瓶盖9的内侧相连，其特征在于在筒体上轴对称地装有一对具 有上自锁体3-l和下自锁体3-2的自锁体3，上、下自锁体3-l、 3-2分别加工有 第一锥体I和第二锥体II，上瓶盖8通过销13连接上自锁钳夹1，下瓶盖9通 过销14连接下自锁钳夹2，上自锁钳夹1的两个夹臂之间装有第二拉伸弹簧15， 下自锁钳夹2的两个夹臂之间装有第三拉伸弹簧16，两根第一导向销17的一端 轴对称地连接在自锁体3-l上，两根第一导向销17的另一端为自由端，分别穿 越上瓶盖8上的一对孔19，两根第二导向销18的一端轴对称地连接在自锁体 3-2上，两根第二导向销18的另一端为自由端，分别穿越下瓶盖9上的一对孔 20，筒体4上固定连接板21，上、下支撑板22、 23分别固定在连接板21的两 端，上支撑板上有方孔24，上支撑板端部装有上滑轮26，第一刚性绳索28绕 过上滑轮26，穿过上支撑板的方孔24，其一端与上瓶盖8连接，另一端为与温 盐深测量仪的释放机构钩子的连接端，下支撑板上有方孔25，下支撑板端部装 有下滑轮27，第二刚性绳索29绕过下滑轮27，穿过下支撑板上的方孔25，其 一端与下瓶盖9连接， 一端为与温盐深测量仪的释放机构钩子的连接端。采样前(见图l、图2)，两截止阀5关闭，第一刚性绳索28、第二刚性绳 索29分别拉紧上、下瓶盖8、 9，并挂在温盐深测量仪的释放机构的钩子上。上、 下自锁钳夹的夹臂分别与上、下自锁体的第一锥体I轻微接触，上、下瓶盖处 于打开的状态，同时压力平衡腔的活塞7处于最靠近采水瓶筒体的位置。
采样时(见图3)，温盐深测量仪的释放机构的钩子放开第一、第二刚性绳 索，上、下瓶盖在筒体内的第一拉伸弹簧的作用下盖向采水瓶筒体，同时上、 下自锁钳夹夹臂分别克服第二、第三拉伸弹簧15、 16的作用，向外侧张开，当 瓶盖盖好筒体时，上、下自锁钳夹夹臂在第二、第三拉伸弹簧的作用下，分别 绕销13、 14旋转并夹紧上、下自锁体的第二锥体II (见图4)。当瓶内外有压强 差时，上下瓶盖有沿采水瓶筒体轴线被冲开的运动趋势，此时上、下自锁钳夹 夹臂受到上、下自锁体的垂直于第二锥体II的母线的压力和沿母线的摩擦力， 最大静摩擦力和压力对夹臂的旋转中心的合力矩的方向为夹臂的夹紧方向，夹 臂不能被松开，从而上、下瓶盖处于自锁状态。为了让自锁效果越安全，第二 锥体n与夹臂的摩擦系数越大越好，通常摩擦系数大于或等于0.15，为了便于 盖好瓶盖，第一锥体I与夹臂的摩擦系数越小越好。
采样后(见图5)，瓶盖可浮动自锁的气密采水瓶回到甲板上，完成实验分 析以后，操作人员将上、下自锁钳夹夹臂向外旋转到极限位置，在第二、第三 拉伸弹簧8、 9的作用下而处于张开状态。
权利要求
1.瓶盖可浮动自锁的气密采水瓶，包括采水瓶筒体(4)，筒体(4)上安装有两个截至阀(5)和压力平衡腔(6)，压力平衡腔(6)中有活塞(7)，筒体(4)的两端分别有上瓶盖(8)和下瓶盖(9)，上瓶盖(8)和下瓶盖(9)上分别装有O型密封圈(10、11)，筒体中设有第一拉伸弹簧(12)，第一拉伸弹簧(12)的两端分别与上瓶盖(8)和下瓶盖(9)的内侧相连，其特征在于在筒体上轴对称地装有一对具有上自锁体(3-1)和下自锁体(3-2)的自锁体(3)，上、下自锁体(3-1、3-2)分别加工有第一锥体I和第二锥体II，上瓶盖(8)通过销(13)连接上自锁钳夹(1)，下瓶盖(9)通过销(14)连接下自锁钳夹(2)，上自锁钳夹(1)的两个夹臂之间装有第二拉伸弹簧(15)，下自锁钳夹(2)的两个夹臂之间装有第三拉伸弹簧(16)，两根第一导向销(17)的一端轴对称地连接在自锁体(3-1)上，两根第一导向销(17)的另一端为自由端，分别穿越上瓶盖(8)上的一对孔(19)，两根第二导向销(18)的一端轴对称地连接在自锁体(3-2)上，两根第二导向销(18)的另一端为自由端，分别穿越下瓶盖(9)上的一对孔(20)，筒体(4)上固定连接板(21)，上、下支撑板(22、23)分别固定在连接板(21)的两端，上支撑板上有方孔(24)，上支撑板端部装有上滑轮(26)，第一刚性绳索(28)绕过上滑轮(26)，穿过上支撑板的方孔(24)，其一端与上瓶盖(8)连接，另一端为与温盐深测量仪的释放机构钩子的连接端，下支撑板上有方孔(25)，下支撑板端部装有下滑轮(27)，第二刚性绳索(29)绕过下滑轮(27)，穿过下支撑板上的方孔(25)，其一端与下瓶盖(9)连接，另一端为与温盐深测量仪的释放机构钩子的连接端。
全文摘要
本发明公开的瓶盖可浮动自锁的气密采水瓶包括一种自锁位置可浮动的自锁装置，筒体上轴对称地装有一对自锁体，其两端加工有第一锥体I和第二锥体II，且装有导向销，导向销引导瓶盖运动。两对自锁钳夹分别通过销连接在采水瓶上下瓶盖上，每对钳夹上都装有拉伸弹簧。夹紧工作时，上下瓶盖盖向筒体，钳夹夹臂同时向外侧张开，盖好后，钳夹夹紧第二锥体II，钳夹可以随着瓶盖在筒体的轴线方向上做少许浮动而夹紧，并让瓶盖自锁。瓶盖自锁装置提高了气密采水瓶的耐压能力和气密性，实现了对海水中气体的保真采样。
文档编号G01N1/10GK101603888SQ200910100319
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月2日 优先权日2009年7月2日
发明者李风波, 杨灿军, 牛文达, 黄豪彩 申请人:浙江大学