潜器用黑匣子耐压存储罐的制作方法

1.本发明属于水下耐压存储结构领域，具体涉及一种潜器用黑匣子耐压存储罐。


背景技术：

2.潜器用黑匣子是一种数据记录设备，置于耐压船体外上层建筑内，用于采集、存储本艇航行数据信息，其自身不具备防水能力，需设置耐压存储结构加以保护。现有的黑匣子耐压存储结构耐海水腐蚀、密封性能不佳，开启机构复杂，自身体积较大，不利于狭小上层建筑内布置和取出。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种潜器用黑匣子耐压存储罐，耐高压，密性防水，防腐蚀，方便电缆连接，方便密性检测，方便操作。
4.本发明所采用的技术方案是：
5.一种潜器用黑匣子耐压存储罐，包括能承受极限潜深下外压且不发生塑性变形的罐体和罐盖，罐体包括耐压筒体以及分别焊接在耐压筒体两端的椭圆封头和平焊法兰，罐盖包括盖板以及焊接在盖板外侧面的加强筋、用于起吊的吊耳和用于与潜器安装的耳板；椭圆封头内焊接有黑匣子基座，潜器用黑匣子通过黑匣子紧固件安装在黑匣子基座上，耐压筒体上焊接有电缆杯型管节，黑匣子电缆通过电缆杯型管节穿出罐外并通过电缆杯型管节上的压紧垫圈、密封填料和杯形管节螺母实现密封，盖板的内侧面外缘敷设有一圈不锈钢堆焊面，平焊法兰密封面上的密封槽内填放有o型密封圈，盖板通过不锈钢堆焊面贴在平焊法兰的密封面上且二者通过不锈钢材质的联接螺栓、垫片和螺母实现压紧密封，盖板上焊接有用于向罐内加注气体从而检查气密性的泄放半通舱管件，检查完毕后的泄放半通舱管件通过绝缘密封垫片和封口螺帽实现密封，罐体和罐盖的内、外表面涂覆有防腐涂层。
6.优选地，盖板上开设有一对贯通的螺纹孔，螺纹孔上配合有顶推螺栓，螺纹孔位于o型密封圈的圈外位置。
7.优选地，o型密封圈采用氟橡胶材质，o型密封圈在密封槽内涂敷密封脂。
8.优选地，耐压筒体采用l907a或921a钢板制造，椭圆封头采用l907a或921a钢板由模具压制而成，罐盖采用l907a或921a钢板制造。
9.优选地，联接螺栓采用a4
‑
70不锈钢制造。
10.本发明的有益效果是：
11.潜器用黑匣子耐压存储罐工作在高压、海水腐蚀的环境中，为了能顺利持久工作，其具有以下特点：1)耐高压——在潜器极限设计潜深下，耐压存储罐将承受巨大海水压力，其结构强度关系到黑匣子在深海环境下是否能够正常工作；本发明设计的罐体、罐盖结构，经过有限元仿真和外压试验验证，能够满足耐压强度要求，且不发生塑性变形，保证结构具有足够的强度；2)密性防水——黑匣子电气部件不具备防水能力，耐压存储罐需在潜器极限设计潜深下需要保持自身水密性能；在本发明中，o型密封圈具有优异的耐老化、耐海水、
耐油等性能，实现了罐体和罐盖之间良好的平面密封，采用密封填料和绝缘密封垫片分别对电缆杯形管节和泄放半通舱管件进行密封，经过外压试验和内压试验验证，能够满足密性防水要求；3)防腐蚀——耐压存储罐外表面及罐体与罐盖密封间隙直接与海水接触，内、外表面处于高湿环境，均需进行防腐设计；在本发明中，罐体和罐盖涂覆防腐涂层，并采用不锈钢的联接螺栓，罐盖密封面采用不锈钢堆焊面，不需要涂覆防腐涂层，避免了涂层脱落带来的腐蚀和漏水问题，满足密封面防腐要求；4)方便电缆连接——黑匣子需通过电缆连接至舱内主机，在罐体上安装电缆杯形管节，并用密封填料填充；在本发明中，黑匣子电缆通过电缆杯型管节穿出罐外后通过密封填料、杯形管节螺母和压紧垫圈旋紧密封，可满足黑匣子数据传输和供电需求；5)方便密性检测——黑匣子和耐压存储罐在船台安装后，需进行密性现场检测；在本发明中，在罐盖上设置泄放半通舱管件，为船台阶段耐压存储罐气密性试验提供接口，试验合格后，用封口螺帽和绝缘密封垫片旋紧安装，又可保持耐压存储罐整体密性；6)方便操作——整个罐子体积小巧，密封、开启设计简单可靠，起吊方便，便于打捞、维护，当艇失事后，可将耐压存储罐整体取出水面，在陆上取出黑匣子用于事故分析。
附图说明
12.图1为本发明实施例中潜器用黑匣子耐压存储罐的纵剖视图。
13.图2为图1中a向视图。
14.图3为图1中a
‑
a处的剖视图。
15.图4为图1中b
‑
b处的剖视图。
16.图5为图2中c
‑
c处的剖视图。
17.图6为图2中d
‑
d处的剖视图。
18.图7为图2中e
‑
e处的剖视图。
19.图中，1
‑
椭圆封头；2
‑
潜器用黑匣子；3
‑
耐压筒体；4
‑
平焊法兰；5
‑
盖板；6
‑
加强筋；7
‑
吊耳；8
‑
o型密封圈；9
‑
黑匣子电缆；10
‑
电缆杯型管节；11
‑
黑匣子紧固件；12
‑
黑匣子基座；13
‑
联接螺栓；14
‑
顶推螺栓；15
‑
压紧垫圈；16
‑
杯形管节螺母；17
‑
密封填料；18
‑
不锈钢堆焊面；19
‑
螺母；20
‑
垫片；21
‑
绝缘密封垫片；22
‑
封口螺帽；23
‑
泄放半通舱管件；24
‑
耳板。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
21.一种潜器用黑匣子耐压存储罐，如图1和图2所示，包括能承受极限潜深下外压且不发生塑性变形的罐体和罐盖，罐体包括耐压筒体3以及分别焊接在耐压筒体3两端的椭圆封头1和平焊法兰4，罐盖包括盖板5以及焊接在盖板5外侧面的加强筋6、用于起吊的吊耳7和用于与潜器安装的耳板24；如图1和图3所示，椭圆封头1内焊接有黑匣子基座12，潜器用黑匣子2通过黑匣子紧固件11安装在黑匣子基座12上，如图1和图4所示，耐压筒体3上焊接有电缆杯型管节10，黑匣子电缆9通过电缆杯型管节10穿出罐外并通过电缆杯型管节10上的压紧垫圈15、密封填料17和杯形管节螺母16实现密封，如图1、图2和图6所示，盖板5的内侧面外缘敷设有一圈不锈钢堆焊面18，平焊法兰4密封面上的密封槽内填放有o型密封圈8，盖板5通过不锈钢堆焊面18贴在平焊法兰4的密封面上且二者通过不锈钢材质的联接螺栓13、垫片20和螺母19实现压紧密封，如图2和图7所示，盖板5上焊接有用于向罐内加注气体
从而检查气密性的泄放半通舱管件23，检查完毕后的泄放半通舱管件23通过绝缘密封垫片21和封口螺帽22实现密封，罐体和罐盖的内、外表面涂覆有防腐涂层。
22.如图2和图5所示，在本实施例中，盖板5上开设有一对贯通的螺纹孔，螺纹孔上配合有顶推螺栓14，螺纹孔位于o型密封圈8的圈外位置。从高压环境中取出耐压存储罐，并拧下联接螺栓13后准备开盖时，盖板5可能难以打开，此时可将顶推螺栓14拧入螺纹孔，盖板5通过顶推螺栓14顶推平焊法兰4，即可轻松开盖。为了受力均匀，顶推螺栓14关于盖板5中心对称。
23.作为优选的实施例，o型密封圈8采用氟橡胶材质，o型密封圈8在密封槽内涂敷密封脂。氟橡胶材质的o型密封圈8具有优异的耐老化、耐海水、耐油等性能，抗液体和气体的渗透能力佳，密封脂进一步增加了罐体和罐盖之间良好的平面密封性能。
24.作为优选的实施例，耐压筒体3采用l907a或921a钢板制造，椭圆封头1采用l907a或921a钢板由模具压制而成，罐盖采用l907a或921a钢板制造，具有强度高、稳定性好的特点，可承受设计深度下巨大的水压而不发生塑性变形和失稳。
25.作为优选的实施例，联接螺栓13采用a4
‑
70不锈钢制造，强度高且防腐效果好。
26.如图2所示，在本实施例中，采用16个均布的联接螺栓13，采用两个关于盖板5中心对称的耳板24。
27.平焊法兰4密封面上密封槽的开设深度与o型密封圈8材料、硬度相匹配，在极限设计潜深下既满足罐体密封要求，又避免巨大水压将o型密封圈8压坏，实现持久密封功能。
28.潜器用黑匣子耐压存储罐工作在高压、海水腐蚀的环境中，为了能顺利持久工作，其具有以下特点：1)耐高压——在潜器极限设计潜深下，耐压存储罐将承受巨大海水压力，其结构强度关系到黑匣子在深海环境下是否能够正常工作；本发明设计的罐体、罐盖结构，经过有限元仿真和外压试验验证，能够满足耐压强度要求，且不发生塑性变形，保证结构具有足够的强度；2)密性防水——黑匣子电气部件不具备防水能力，耐压存储罐需在潜器极限设计潜深下需要保持自身水密性能；在本发明中，o型密封圈8具有优异的耐老化、耐海水、耐油等性能，实现了罐体和罐盖之间良好的平面密封，采用密封填料17和绝缘密封垫片21分别对电缆杯形管节10和泄放半通舱管件23进行密封，经过外压试验和内压试验验证，能够满足密性防水要求；3)防腐蚀——耐压存储罐外表面及罐体与罐盖密封间隙直接与海水接触，内、外表面处于高湿环境，均需进行防腐设计；在本发明中，罐体和罐盖涂覆防腐涂层，并采用不锈钢的联接螺栓13，罐盖密封面采用不锈钢堆焊面18，不需要涂覆防腐涂层，避免了涂层脱落带来的腐蚀和漏水问题，满足密封面防腐要求；4)方便电缆连接——黑匣子需通过电缆连接至舱内主机，在罐体上安装电缆杯形管节10，并用密封填料17填充；在本发明中，黑匣子电缆9通过电缆杯型管节10穿出罐外后通过密封填料17、杯形管节螺母16和压紧垫圈15旋紧密封，可满足黑匣子数据传输和供电需求；5)方便密性检测——黑匣子和耐压存储罐在船台安装后，需进行密性现场检测；在本发明中，在罐盖上设置泄放半通舱管件23，为船台阶段耐压存储罐气密性试验提供接口，试验合格后，用封口螺帽22和绝缘密封垫片21旋紧安装，又可保持耐压存储罐整体密性；6)方便操作——整个罐子体积小巧，密封、开启设计简单可靠，起吊方便，便于打捞、维护，当艇失事后，可将耐压存储罐整体取出水面，在陆上取出黑匣子用于事故分析。
29.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，
而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。