[发明专利]深海变形间隙自动补偿夹紧器

说明书

一种深海变形间隙自动补偿夹紧器，包括水囊橡胶，水囊橡胶的内部相对安装有支撑缸桶和导向缸桶，支撑缸桶的端部通过锁紧螺钉安装水囊前盖，导向缸桶的端部通过紧固件安装水囊后盖，从而在支撑缸桶和导向缸桶的内部形成水囊腔；水囊后盖的后端安装有水缸缸桶，水缸缸桶的端部通过紧固件安装后端盖，水缸缸桶的内部安装有活塞，活塞中部伸出有活塞杆，活塞杆穿过水囊后盖中部的通孔；还包括耐压桶，耐压桶的输入端通过平衡阀与水缸缸桶连通。不需要外界动力源，对变形间隙进行补偿，并且间隙补偿范围大，能提供稳定的夹紧力，工作稳定可靠。

技术领域

本发明涉及液压补偿器技术领域，尤其是一种深海变形间隙自动补偿夹紧器。

背景技术

海洋覆盖地球约有70.8％的表面，蕴含着丰富的生物、矿产、化学和动力资源，是人类最后可利用的领地之一。海洋不仅面积超过陆地，而且深度也超过陆地。海洋最深处为马里亚纳海沟11500m，平均深度也达到了3795m，而陆地最高的珠穆朗玛峰为8848m，平均高度仅为875m。在陆上资源日益枯竭的情况下，对海洋资源的开发和利用越来越受到人们的重视。

为了探测开发海洋资源，人们设计了各种水下设备，包括有缆远程控制水下运载器(ROV)、无缆自主导航水下运载器(AUV)、水下滑翔机、无人潜水器、载人潜水器等等。这些水下设备工作深度一直在增大，向着更深更广阔海域发展。美国载人潜水器“Alvin”号下潜深度可达4500m，日本载人潜水器“Shinkai6500”号下潜深度可达6500m，而我国的蛟龙号载人潜水器最深达到了7062m。这些设备必须在深海高压和地面常压两种工况下工作，由于材料的变形不一样，会导致连接位置的间隙大小产生变化，进而影响夹紧力和材料的应力应变状态，对设备安全带来隐患。

现在针对深海变形间隙的补偿主要分为三种：机械弹簧式补偿器、液压系统补偿器和气囊蓄能式补偿器。第一种机械弹簧式补偿器技术成熟，材料品种多样化，结构简单可靠，能补偿的位移量也比较大，夹紧力大小可设计，但是由于夹紧力是弹性元件形变带来的，设计好后就无法调节夹紧力，夹紧力是随着深度变化在一个范围内变化的，特别是随着深度增加，变形间隙增加，为了保证在深海工况的夹紧力，在陆上常压时弹性元件变形必须设计足够大，造成陆上常压时夹紧力过大。第二种液压系统补偿器，由于采用液压动力源，使得系统压力调节方便，间隙补偿范围大，夹紧力稳定可靠，但也带来系统耗能，管路布置等问题，特别是如果采用液压油作为工作介质，会需要附带油箱，而且有可能泄露造成海洋环境污染；采用海水作为工作介质，对环境会有更好的适应性，但是海水粘度低、润滑性差、含有泥沙，会对液压泵的可靠性有很大影响，虽然市面有海水泵，但是对过滤精度要求过高。第三种是气囊蓄能式补偿器，由于采用气囊蓄能器，可以一次补充气体压力，利用气体可变形的优势对变形间隙进行补偿，并且压力变化不大，使得间隙补偿范围大，夹紧力变化范围小，每个夹紧器单独作用无关联，没有管路布置，便于集成化和小型化；但是有泄露风险，造成水气混合，而且气体受温度影响较大，陆上和深海温度变化比较大，均会对设计带来影响。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的深海变形间隙自动补偿夹紧器，从而不需要外界动力源，对变形间隙进行补偿，并且间隙补偿范围大，能提供稳定的夹紧力，工作稳定可靠。

本发明所采用的技术方案如下：

一种深海变形间隙自动补偿夹紧器，包括水囊橡胶，所述水囊橡胶的内部相对安装有支撑缸桶和导向缸桶，所述支撑缸桶的端部通过锁紧螺钉安装水囊前盖，所述导向缸桶的端部通过紧固件安装水囊后盖，从而在支撑缸桶和导向缸桶的内部形成水囊腔；所述水囊后盖的后端安装有水缸缸桶，所述水缸缸桶的端部通过紧固件安装后端盖，所述水缸缸桶的内部安装有活塞，所述活塞中部伸出有活塞杆，所述活塞杆穿过水囊后盖中部的通孔；还包括耐压桶，所述耐压桶的输入端通过平衡阀与水缸缸桶连通，还包括通海口，所述通海口处通过过滤器引入三路，一路通过溢流阀和减压阀与水缸缸桶连通，另一路通过管路与后端盖中部连通，再一路通过管路与平衡阀连通。

作为上述技术方案的进一步改进：