[发明专利]一种水下姿态自适应的注水装置及其工作过程

权利要求书

1.一种水下姿态自适应的注水装置，其特征在于：包括水舱（1），所述水舱（1）的一端中部位置安装有与水舱（1）内部连通的注水管（2），所述注水管（2）上安装有注水电磁阀（3），所述注水电磁阀（3）与外部的海水连通，所述水舱（1）的另一端中部位置安装有与水舱（1）内部连通的排气管（4），所述排气管（4）上安装有排气电磁阀（5）；

位于水舱（1）内部的排气管（4）前后延伸有排气支管（6），所述排气支管（6）的长度方向与水舱（1）的长度方向平行，所述排气支管（6）的前后两侧分别套有支撑圈（7），所述支撑圈（7）的外壁面与水舱（1）的内壁面抵接，

所述排气支管（6）的两端部分别安装有端口连接件，

所述端口连接件的结构为：包括锁紧套（8），所述锁紧套（8）通过螺纹连接在排气支管（6）的端部，所述锁紧套（8）内部与排气支管（6）之间还安装有垫块（12），所述垫块（12）通过垫圈（9）和密封圈（10）组成，所述垫圈（9）的截面呈凸字型结构，垫圈（9）的大头与锁紧套（8）配合，垫圈（9）的小头伸入至排气支管（6）的内部，并延伸有密封圈（10），排气支管（6）内部设置有一个重球（11），所述密封圈（10）与重球（11）抵接；所述锁紧套（8）内部从左往右依次设置有第一通孔（801）、第二通孔（802）和第三通孔（803），所述第一通孔（801）的内径与垫圈（9）的内径相同，所述第二通孔（802）内配合安装垫块（12）和排气支管（6），所述第三通孔（803）的内壁面设置有内螺纹（804），内螺纹（804）与排气支管（6）的外壁面配合。

2.如权利要求1所述的一种水下姿态自适应的注水装置，其特征在于：所述垫圈（9）与密封圈（10）在圆周方向设置有沉槽。

3.如权利要求1所述的一种水下姿态自适应的注水装置，其特征在于：所述垫块（12）为一体式结构。

4.如权利要求1所述的一种水下姿态自适应的注水装置，其特征在于：第二通孔（802）、第三通孔（803）和第一通孔（801）的直径由大到小依次递减。

5.如权利要求1所述的一种水下姿态自适应的注水装置，其特征在于：所述排气支管（6）为空心管，与排气管（4）焊接连接。

6.如权利要求1所述的一种水下姿态自适应的注水装置，其特征在于：所述重球（11）采用球形滚珠，所述重球（11）的直径小于排气支管（6）的内径。

7.如权利要求1所述的一种水下姿态自适应的注水装置，其特征在于：所述注水电磁阀（3）和排气电磁阀（5）均为水密耐压型电磁阀。

8.如权利要求1所述的一种水下姿态自适应的注水装置，其特征在于：所述水舱（1）为水下装备注水后存储海水的容器。

9.利用权利要求1所述的一种水下姿态自适应的注水装置的工作过程，其特征在于：

一）、当水下装备处于水面状态准备开始下潜时，打开注水电磁阀（3）和排气电磁阀（5），使得水舱（1）在水下装备的自重的作用下开始注水，在注水过程中水舱（1）中的空气经过垫圈（9）、密封圈（10）、排气支管（6）、排气电磁阀（5）排出水舱（1），海水通过注水电磁阀（3）、注水管（2）进入水舱（1）；在这一过程中水下装备因水舱（1）中不断注水，自身重力逐渐上升，水下装备逐渐下潜，若在此过程中无海洋环境中的风、浪、流的影响，水下装备无纵倾，此注水过程将持续到水下装备注水完成；

二）、若在注水过程中存在海洋环境中的风、浪、流的影响使得水下装备存在纵倾，

首先，水下装备艉倾状态时，排气支管（6）后端的高度低于前端的高度，重球（11）在重力的作用下滚动到排气支管（6）的后端，重球（11）在重力作用下抵住后端的密封圈（10）并与之贴合后密封；在重球（11）挤压作用下密封圈（10）与垫圈（9）贴合后密封；在设备安装完好的情况下，锁紧套（8）与排气支管（6）螺纹连接后压紧垫圈（9），锁紧套（8）与排气支管（6）连接处也形成密封，在重球（11）以及垫块（12）共同作用下，排气支管（6）的后端形成密封，水舱（1）中的水或空气不会沿着排气支管（6）的后端进入到排气支管（6）中；

若排气支管（6）中存在部分水，因重球（11）与排气支管（6）之间的设计间隙小，在重球（11）因重力作用向排气支管（6）一端滚动时，可将排气支管（6）一端可能存在的水排出排气支管（6），防止排气支管（6）中存在过多的水封住排气管（4）空气出口；

在排气支管（6）的后端形成密封后，水舱（1）前端空气经过排气支管（6）前端的垫圈（9）、密封圈（10）、排气支管（6）、排气管（4）、排气电磁阀（5）与大气相通，海水可以继续通过注水电磁阀（3）、注水管（2）进入至水舱（1），水下装备的注水过程继续进行；

当海洋环境中的风、浪、流继续影响水下装备使得水下装备由艉倾状态改变为艏倾状态，重球（11）将在重力的作用下滚动到排气支管（6）的前端，使得排气支管（6）的前端形成密封，水舱（1）后端的空气将与大气相通，水下装备的注水过程可继续进行；

无论处于哪一种纵倾状态，水舱（1）前端或后端的空气均通过排气支管（6）排出水舱（1），当排气过程结束，注水过程也相应结束，水下装备完成注水。