[发明专利]一种具有蠕变减缓功能的深海载人潜水器观察窗结构

说明书

本发明公开了一种具有蠕变减缓功能的深海载人潜水器观察窗结构，涉及深海载人潜水器领域，该结构相对于常规的观察窗结构首创性的引入了舱口盖和推杆结构，结合应变测量系统和液压控制系统的电气控制，可以在观察窗闲置时产生作用于观察窗本体的推力，在深海作业时的外部海水高压状态下，可以缓解观察窗本体产生的高压力与大变形，减少观察窗本体在高应力应变下的作用时间，可以极大地缓解观察窗的压缩蠕变；同时舱口盖还可以有效的对观察窗本体起到保护作用，避免观察窗本体受到舱内杂物的磕碰与磨损，增加观察窗的使用寿命。

技术领域

本发明涉及深海载人潜水器领域，尤其是一种具有蠕变减缓功能的深海载人潜水器观察窗结构。

背景技术

深海装备在海洋资源开发中具有举足轻重的地位，近年来，我国深海装备取得长足发展，其中“蛟龙号”和“深海勇士号”载人潜水器是先进深海装备和技术的重要代表。

如果把载人潜水器比作一个人的话，水下观察窗就相当于载人潜水器的眼睛，是当前海洋探索研究非常重要的工具之一，科学家和工程技术人员正是通过观察窗进行水下现场观察。第一，科学家可以通过观察窗观察最真实的深海的生物环境，对深海科考具有重要的意义；第二，工程技术人员可以通过观察窗更便捷的操作机械手，使用功能较好的观察窗更利于指导作业系统的操作。

目前常规的观察窗由有机玻璃制成，相比金属材料，有机玻璃的刚度小、变形大，室温蠕变比较严重，而固定式的水下工作站，水下作业时间更长，会使得观察窗的蠕变问题更加显著，蠕变问题会直接关系到观察窗的使用，仅从设计上对观察窗进行加厚是远远不够的。同时，玻璃硬度小韧性低，抗裂和抗磨损的性能都要差一些，因此在观察窗的使用过程中还容易受到舱内杂物的磕碰而磨损。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种具有蠕变减缓功能的深海载人潜水器观察窗结构，该观察窗结构可以缓解观察窗本体在水下高压环境下的蠕变变形，并放置其受到参内杂物的磕碰与磨损，增加观察窗的使用寿命。

本发明的技术方案如下：

一种具有蠕变减缓功能的深海载人潜水器观察窗结构，该深海载人潜水器观察窗结构包括观察窗本体、观察窗基座围壁、舱口盖、推杆结构、应变测量系统以及液压控制系统；

观察窗基座围壁固定在深海载人潜水器上，观察窗基座围壁开设有与观察窗本体的尺寸相匹配的通孔，通孔周围包括向深海载人潜水器的内部凸起的围壁，观察窗本体设置在观察窗基座围壁的通孔中；舱口盖铰接在观察窗基座围壁的围壁的开口处，且舱口盖的尺寸与围壁的开口尺寸相匹配，推杆结构的一端固定在舱口盖朝向观察窗本体的一侧；应变测量系统设置在推杆结构处且应变测量系统电性连接液压控制系统，液压控制系统电性连接推杆结构；舱口盖关闭时，推杆结构位于观察窗基座围壁的围壁内且推杆结构的另一端接触并作用于观察窗本体，应变测量系统用于测量推杆结构的应变量并发送给液压控制系统，液压控制系统用于根据推杆结构的应变量控制推杆结构向观察窗本体施加推力。

其进一步的技术方案为，推杆结构包括油缸和伞状推杆，伞状推杆的一端呈杆状结构、另一端呈伞状结构，油缸固定在舱口盖上，油缸的活塞杆连接伞状推杆的杆状结构端，伞状推杆的伞状结构吸附在观察窗本体上，应变测量系统设置在伞状推杆处，液压控制系统电性连接油缸并控制油缸驱动伞状推杆向观察窗本体施加推力。

其进一步的技术方案为，深海载人潜水器观察窗结构还包括缓冲垫片，缓冲垫片紧贴观察窗本体位于深海载人潜水器的内部的一侧设置，推杆结构的另一端接触缓冲垫片并通过缓冲垫片作用于观察窗本体。

本发明的有益技术效果是：