一种无刚性支撑多层壳耐压载体制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无刚性支撑多层壳耐压载体，属于水下作业技术领域，其包括两层以上自外至内依次包裹的壳体，两相邻的壳体间具有第一容纳腔，最内层壳体围成承载腔，特征在于：第一容纳腔中设置第一弹性支撑体，第一弹性支撑体的一端连接外层壳体的内壁、另一端连接内层壳体的外壁第一弹性支撑体为柱状的连接体，第一容纳腔中填充有压力传递体，压力传递体的弹性模量小于壳体的弹性模量；或者第一弹性支撑体为填充第一容纳腔的固态填充体。此载体使得位于第一容纳腔中的压力传递体不仅为层间进行均匀的压力传递奠定基础，还与第一弹性支撑体共同形成弹性体，不会刚性支撑于壳体之间，避免壳体由于局部应力集中而受损。

【技术实现步骤摘要】
一种无刚性支撑多层壳耐压载体
本技术属于水下作业
，具体涉及一种无刚性支撑多层壳耐压载体。
技术介绍
深潜器的耐压舱属于水下作业设备，其在工作中需要抵御外部的水压，并且潜水深度越大，所承受的水压越大。目前，使用中的耐压舱都采用单层球壳结构，限于球壳材料强度的限制，体积不能够过大，并且可工作的深度有限。所以，对于大型的深潜器而言，其耐压能力的提高仍然主要依靠壳体材料的改进，而高强度材料的研发进程比较缓慢，一般从开始研发到投入应用需要很长的时间，并且成本普遍比较高。基于上述问题，中国专利申请201210030175.8公开了多层潜水器，提出了多层设计的构想，其只是理想状态下的一种设想，无法应用于实际而一直未被采用。中国专利申请201810421252.X一种深水无人航行器的分段式圆柱形耐压舱及装配方法，其耐压舱体由多段耐压壳组成，两端固定连接有连接环，从而构成密封的耐压舱体，耐压舱体为耐压舱的承压部件；耐压舱体外套装有由多层构成的外壳，用于提供光滑流体表面，减小航行器运动阻力，外壳与耐压舱体之间设有流入海水的空隙，并且外壳由轻质壳体层和浮力材料层。可见其所谓的多层结构只是提供光滑流体表面，并不是承压部件，对于耐压舱体的压力没有帮助。所以，依然需要研发一款真正通过自身结构来提高耐压能力的多层舱。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种无刚性支撑多层壳耐压载体，能够使得同层内各部压力均匀传递，真正增大载体的整体耐压能力。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：设计一种无刚性支撑多层壳耐压载体，包括两层以上自外至内依次包裹的壳体，两相邻的壳体间具有第一容纳腔，最内层壳体围成承载腔，其特征在于：第一容纳腔中设置第一弹性支撑体，第一弹性支撑体的一端连接外层壳体的内壁、另一端连接内层壳体的外壁；第一弹性支撑体为柱状的连接体，第一容纳腔中填充有压力传递体，压力传递体的弹性模量小于壳体的弹性模量；或者第一弹性支撑体为填充第一容纳腔的固态填充体；所述壳体上开设有第一舱口，各层壳体的第一舱口位于载体的同一部位形成第一舱口体，第一舱口体处的两相邻壳体间连接有第一弹性密封体，第一舱口体上设有能密封第一舱口体的第一舱门体。优选的，各层壳体的第一舱口自内至外呈逐层扩大状。优选的，所述第一舱口上设有第一舱门，第一舱门能密封连接在第一舱口所在的壳体上，两相邻的第一舱门间具有第二容纳腔，第二容纳腔连通第一注液管，第一注液管的另一端位于所在第一舱门的外侧，第一注液管的外端设置第一密封装置。优选的，所述第二容纳腔中设置第二弹性支撑体，第二弹性支撑体的一端连接外层第一舱门的内壁、另一端连接内层第一舱门的外壁。优选的，所述第一弹性支撑体通过滑动装置安装在两相邻的壳体上，滑动装置上设有紧固机构，紧固机构将第一弹性支撑体相对固定在滑动装置上。优选的，在外层壳体的内壁上或/和内层壳体的外壁上设置滑道，第一弹性支撑体两端设置滑块，滑块能滑动配装在滑道上，滑道上设有销钉，销钉能将滑块相对固定在滑道上。优选的，所述第一容纳腔中设置浮力包，浮力包中有轻质体，轻质体的密度小于压力传递体的密度。优选的，还包括缆线，所述承载腔中设有能量源，缆线的内端连接能量源、外端连接浮力装置，浮力装置位于最外层壳体的外侧，缆线与各层壳体之间密封连接。优选的，最外层壳体的外壁上设置缆线固定装置。优选的，所述缆线密封穿设在缆线管中，缆线管的内段设置在最内层壳体上、外段设置在最外层壳体上，缆线管为软管与硬管交替相接的管体，与壳体相接段为硬管，其余部分为软管。优选的，所述壳体上开设有第二舱口，各层壳体的第二舱口位于载体的同一部位形成第二舱口体，第二舱口体处的两相邻壳体间连接有第二弹性密封体，第二舱口体上设有能密封第二舱口体的第二舱门体。优选的，所述第二舱口上设有第二舱门，第二舱门能密封连接在第二舱口所在的壳体上，两相邻的第二舱门间具有第三容纳腔，第三容纳腔连通第二注液管，第二注液管的另一端位于所在第二舱门的外侧，第二注液管的外端设置第二密封装置。优选的，所述硬管与所在的第二舱门成一体式结构，软管密封套装在两相邻的硬管上。优选的，所述第一弹性支撑体和第二弹性支撑体均匀分布。优选的，所述第一弹性支撑体为第一弹簧或第一橡胶；第二弹性支撑体为第二弹簧或第二橡胶。优选的，所述壳体呈圆滑过度状。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、由于第一弹性支撑体一方面将两层以上的壳体连接为一个整体，使其层间位置相对固定，使得压力传递体均匀分布在第一容纳腔中，为层间进行均匀的压力传递奠定基础，另一方面与压力传递体共同形成弹型体，在压力的作用下不会刚性支撑于壳体之间，避免壳体由于局部应力集中而受损。2、本技术通过作用力与反作用力原理，当最外层壳体受到来自外的水压时，相邻壳体的外层壳体结构承载力承担部分外部水压，并将压力通过压力传递体向内层的其余壳体传递，相邻壳体的内层壳体在受到来自外部的压力时，依靠自身强度通过压力传递体对外层壳体具有支撑作用，使得最外层壳体受到的水压依次传递给其内部的其余壳体，内部其余壳体又反过来共同支撑最外层的壳体，使得每层壳体承受相对较小的内外压差，达到每层壳体结构强度有限的情况下可以承担外部的水体高压，在材质相同的情况下，通过增加壳体的层数来增大可以承受的外部压力。3、由于第一舱门体采用在每层壳体的第一舱口上设置能密封该舱口的第一舱门的结构，能够增强壳体与第一舱门的整体性，确保各方位耐压均匀性，并可使得第一舱门在内至外依次关闭，两相邻的第一舱门间具有第二容纳腔，然后通过第一注液管向第二容纳腔中注射压力传递体，恢复载体的整体状态。4、由于各层壳体的第一舱口自内至外呈逐层扩大状，一方面使得自外至内设置的每层壳体的第一舱门均具有足够大的打开空间，不会发生卡塞现象；另一方面使得第一舱门体自内至外呈逐层扩大状，在外在水压作用下，能够更好地密封。5、由于第一弹性支撑体通过滑动装置安装在两相邻的壳体上，便于第一弹性支撑体的安装及位置调整，使其均匀分布，更好地保持相邻两层壳体之间的层距，维持层间均匀性，进一步提高压力传递的均匀性。6、由于第一容纳腔中设置浮力包，浮力包中有轻质体，轻质体的密度小于压力传递体的密度，使得浮力包总是位于第一容纳腔的上部，而载体自会保持上轻下重的姿态，利于载体维持同一工作姿态。7、由于缆线的内端伸入承载腔、外端位于最外层壳体的外侧，缆线的外端连接能量源，能够为承载腔供应能源，以弥补承载腔所携带能源有限的问题，延长载体的工作时间。8、由于最外层壳体的外壁上设置缆线固定装置，使得缆线的外端固定在固定装置上，避免缆线收到外力作用而损坏与载体间的密封连接。9、由于缆线密封穿设在缆线管中，增加了壳体与缆线间的防护措施，利于延长其使用寿命；而缆线管为软管与硬管交替相接的管体，将硬管固定在壳体上，相邻硬管间的软管位于层间空腔中，能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无刚性支撑多层壳耐压载体，包括两层以上自外至内依次包裹的壳体，两相邻的壳体间具有第一容纳腔，最内层壳体围成承载腔，其特征在于：第一容纳腔中设置第一弹性支撑体，第一弹性支撑体的一端连接外层壳体的内壁、另一端连接内层壳体的外壁；/n第一弹性支撑体为柱状的连接体，第一容纳腔中填充有压力传递体；或者/n第一弹性支撑体为填充第一容纳腔的固态填充体；/n所述壳体上开设有第一舱口，各层壳体的第一舱口位于载体的同一部位形成第一舱口体，第一舱口体处的两相邻壳体间连接有第一弹性密封体，第一舱口体上设有能密封第一舱口体的第一舱门体。/n

【技术特征摘要】
1.一种无刚性支撑多层壳耐压载体，包括两层以上自外至内依次包裹的壳体，两相邻的壳体间具有第一容纳腔，最内层壳体围成承载腔，其特征在于：第一容纳腔中设置第一弹性支撑体，第一弹性支撑体的一端连接外层壳体的内壁、另一端连接内层壳体的外壁；
第一弹性支撑体为柱状的连接体，第一容纳腔中填充有压力传递体；或者
第一弹性支撑体为填充第一容纳腔的固态填充体；
所述壳体上开设有第一舱口，各层壳体的第一舱口位于载体的同一部位形成第一舱口体，第一舱口体处的两相邻壳体间连接有第一弹性密封体，第一舱口体上设有能密封第一舱口体的第一舱门体。


2.根据权利要求1所述的无刚性支撑多层壳耐压载体，其特征在于：各层壳体的第一舱口自内至外呈逐层扩大状。


3.根据权利要求2所述的无刚性支撑多层壳耐压载体，其特征在于：所述第一舱口上设有第一舱门，第一舱门能密封连接在第一舱口所在的壳体上，两相邻的第一舱门间具有第二容纳腔，第二容纳腔连通第一注液管，第一注液管的另一端位于所在第一舱门的外侧，第一注液管的外端设置第一密封装置。


4.根据权利要求3所述的无刚性支撑多层壳耐压载体，其特征在于：所述第二容纳腔中设置第二弹性支撑体，第二弹性支撑体的一端连接外层第一舱门的内壁、另一端连接内层第一舱门的外壁。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：许国辉，马昆，许兴北，任宇鹏，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：新型
国别省市：山东;37