一种深海自适应上浮装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种深海自适应上浮装置，其中，气源置于外壳内并通过充气管路与浮囊相通连接，电磁阀安装于充气管路上，整流罩通过销钉安装于外壳的一端，浮囊置于整流罩内，浮囊的囊壁上设有排气口，设有一个开口端的透气软套安装在排气口内侧，透气软套上设有多个用于排气的微孔，密封盖密封安装于排气口外侧并通过柔性绳固定于浮囊上，柔性绳能够在临界压力下自动断开。本发明通过在浮囊上增加排气口并安装透气软套，利用透气软套微孔的孔径和/或流速随压差自适应变化的特点来自适应释放浮囊内的高压气体，使浮囊的浮力在不同海深位置均能保持一致，实现匀速上升，具有浮力稳定、结构简单、操作方便等优点。
【专利说明】
一种深海自适应上浮装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种深海回收技术领域的深海上浮装置，尤其涉及一种深海自适应上浮装置。
【背景技术】
[0002]随着海洋技术的不断进步和发展，人们对海洋空间的探索和利用也越来越频繁。为探索海洋深处的奥秘，各种水下装备不断刷新着下潜深度的极限。水下装备在研制及执行任务过程中，不可避免的面临着回收问题；同时在紧急状态下，水下装备需要紧急上浮。目前，国内外用于水下装备上浮或回收的方法均是通过减重或增大水下装备的体积，使其由负浮力变为正浮力后上浮回收。目前采用增大体积进行回收的方式多采用高压气瓶(或燃气发生器)与气囊相结合进行回收，上浮装置通过高压气瓶或燃气发生器给气囊充气，增大气囊体积从而产生浮力促使水下装备上浮。
[0003]在水深较大的情况下，由于上浮过程中外部压力与水深成正比，导致气囊上浮过程中随着环境压力的减小承受的压差载荷增大，从而对气囊的粘接强度及织布强度提出了较高的要求。目前气囊的制作工艺很难满足水深超过几十米时上浮过程中产生的压差变化。如果需在更大水深条件下使用，则需采取如下措施:I)采用拉伸率较好的弹性材料制作气囊，其在上浮过程中随环境压力的减小，气囊自由膨胀并减小内外压差;但弹性材料的拉伸性能与材料特性、厚度有关，当厚度较大时，其折叠后体积较大，不适用与对安装空间要求较为严格的条件；同时受现有材料拉伸性能限制，其适用范围水深范围有限;2)采用压差阀调节气囊内的压力，在上浮过程中当内外压差超过气囊的承受极限时，通过压差阀放出气囊内的气体，以降低气囊内外压差，防止气囊织布由于压差过大而撕裂。但由于压差阀结构复杂，气囊的折叠形状及工作深度均受其限制，同时由于存在异种材料粘接等问题，导致其可靠性较低。为克服上述上浮装置的缺点，使用中迫切需要一种结构简单、适用范围广的上浮装置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单、适用范围广的深海自适应上浮装置。
[0005]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0006]—种深海自适应上浮装置，包括外壳、气源、电磁阀、充气管路、整流罩和浮囊，所述气源置于所述外壳内并通过所述充气管路与所述浮囊相通连接，所述电磁阀安装于所述充气管路上，所述整流罩通过销钉安装于所述外壳的一端，所述浮囊置于所述整流罩内；所述深海自适应上浮装置还包括透气软套、密封盖和柔性绳，所述浮囊的囊壁上设有排气口，设有一个开口端的所述透气软套安装在所述排气口内侧，所述透气软套上设有多个用于排气的微孔，所述密封盖密封安装于所述排气口外侧并通过所述柔性绳固定于所述浮囊上，所述柔性绳能够在临界压力下自动断开。
[0007]作为优选，所述透气软套为设有微孔的柔性橡胶套。
[0008]具体地，所述透气软套的开口端与所述浮囊的排气口内侧相通且密封连接;或者，所述透气软套在所述密封盖受压开启前未与所述浮囊固定连接，所述透气软套能够在所述密封盖受压开启后通过自身开口端与所述排气口相通并密封连接。
[0009]本发明的有益效果在于:
[0010]本发明通过在浮囊上增加排气口并在排气口位置安装透气软套，并通过密封盖和柔性绳固定实现在压差较小的情况下闭盖并在压差较大的情况下自动开盖的目的，利用透气软套微孔的孔径和/或流速随压差自适应变化的特点来自适应释放浮囊内的高压气体，使浮囊的浮力在不同海深位置均能保持一致，从而在确保将物体上浮回收的前提下降低了对浮囊材料的高要求，并放弃了性能要求和制作成本较高的传统压差阀，使本深海自适应上浮装置具有浮力稳定、结构简单、操作方便、适应范围广、可靠性高、重量轻、成本低的优点，在深海应急上浮、沉船打捞等领域均具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0011]图1是本发明所述深海自适应上浮装置的主视结构示意图之一，图中整流罩未开启；
[0012]图2是本发明所述深海自适应上浮装置的主视结构示意图之二，图中整流罩已开启但透气软套未打开；
[0013]图3是本发明所述深海自适应上浮装置的主视结构示意图之三，图中整流罩已开启且透气软套已打开。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0015]如图1、图2和图3所示，本发明所述深海自适应上浮装置包括外壳3、气源1、电磁阀
2、充气管路4、整流罩6、浮囊7、透气软套11、密封盖10和柔性绳9，气源I置于外壳3内并通过充气管路4与浮囊7相通连接，电磁阀2安装于充气管路4上，整流罩6通过销钉5安装于外壳3的一端，浮囊7置于整流罩6内，浮囊7的囊壁上设有排气口 8，设有一个开口端的透气软套11安装在排气口 8的内侧，透气软套11上设有多个用于排气的微孔，密封盖10密封安装于排气口 8的外侧并通过柔性绳9固定于浮囊7上，柔性绳9能够在临界压力下自动断开。
[0016]上述结构中，外壳3、气源1、电磁阀2、充气管路4、整流罩6和浮囊7都是传统装置的常规结构即可实现;透气软套11优选为设有微孔的柔性橡胶套，由于其本身具有一定弹性，所以微孔的孔径会因为内外压差变化而自适应变化，则排气的速度和体积均会自适应变化，以实现最佳的排气效果，当然，透气软套11也可以采用非弹性材料制作，在确定好相关参数后，利用现有的材料和常规工艺制作成套状(或袋状)的软套是没有任何问题的，非弹性材料的微孔孔径不会变化，但内外压差变化后通过微孔的气体流速依然会变化，也可实现不错的排气效果;密封盖10可以采用常规胶体盖，只要能够与浮囊7的排气口 8密封连接即可，密封盖10的固定可以采用多种方式，为了更好地确定其开启临界压差，本发明采用了柔性绳9，柔性绳9的材质决定了其断开的临界压力，根据需要选择常规材料即可加工符合要求的柔性绳9。
[0017]透气软套11的开口端与浮囊7的排气口8之间的连接结构，可以有多种选择，比如，透气软套11的开口端与浮囊7的排气口 8的内侧相通且密封连接，这是预先就连接好的固定连接结构;或者，透气软套11在密封盖10受压开启前未与浮囊7固定连接，透气软套11能够在密封盖10受压开启后通过自身开口端与排气口 8相通并密封连接，这是预先没有固定连接、在密封盖10开启后再自动连接的连接结构，比如可以先将透气软套11的开口端与排气口 8的内侧进行局部连接，在密封盖10开启后，透气软套11会在压力下自动完成整圈连接。
[0018]本发明所述深海自适应上浮装置的工作过程如下:
[0019]当深海装备进行水下回收时，气源I通过电磁阀2经充气管路4向浮囊7充气，浮囊7快速充气展开，浮囊7展开的张力将整流罩6的销钉5剪断后，整流罩6脱开，浮囊7继续充气展开;浮囊7完全展开后，装备开始上浮;上浮过程中，由于深度变化，浮囊7的内外压差逐渐增大，当浮囊7内的压力增大到设定压力时，浮囊7的排气口 8外侧的柔性绳9崩断，密封盖10分离脱开。透气软套11在压力的推动下从排气口 8推出，套在浮囊7的排气口 8上;浮囊7内的高压气体会通过透气软套11上的微孔排出，以减小浮囊7的内外压差，避免浮囊7损坏并保持装备匀速上升。由于透气软套11的微孔透气量会随内外压差变化而自适应变化，进而自动控制浮囊7内气体的排出速度，自适应调节浮囊7的内压力和内外压差;在浮囊7上浮的过程中，气源I可以以自适应流量向浮囊7内充气，以确保浮囊7始终保持一定的浮力，实现深海装备的匀速上浮回收。
[0020]上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
【主权项】
1.一种深海自适应上浮装置，包括外壳、气源、电磁阀、充气管路、整流罩和浮囊，所述气源置于所述外壳内并通过所述充气管路与所述浮囊相通连接，所述电磁阀安装于所述充气管路上，所述整流罩通过销钉安装于所述外壳的一端，所述浮囊置于所述整流罩内；其特征在于:还包括透气软套、密封盖和柔性绳，所述浮囊的囊壁上设有排气口，设有一个开口端的所述透气软套安装在所述排气口内侧，所述透气软套上设有多个用于排气的微孔，所述密封盖密封安装于所述排气口外侧并通过所述柔性绳固定于所述浮囊上，所述柔性绳能够在临界压力下自动断开。2.根据权利要求1所述的深海自适应上浮装置，其特征在于:所述透气软套为设有微孔的柔性橡胶套。3.根据权利要求1或2所述的深海自适应上浮装置，其特征在于:所述透气软套的开口端与所述浮囊的排气口内侧相通且密封连接;或者，所述透气软套在所述密封盖受压开启前未与所述浮囊固定连接，所述透气软套能够在所述密封盖受压开启后通过自身开口端与所述排气口相通并密封连接。
【文档编号】B63C7/10GK106005311SQ201610576430
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月21日
【发明人】温金鹏, 薛江, 黄强, 张思才, 胡海涛, 田正跃, 黄远红, 付小燕, 李娜
【申请人】中国工程物理研究院总体工程研究所