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原文传递大深度潜水器耐压结构

专利名称：	大深度潜水器耐压结构
摘要：	本发明涉及一种大深度潜水器耐压结构，其为组合结构形式；其包括内壳、外壳、左法兰和右法兰；内壳为主承力结构，内壳在左法兰和右法兰的基础上缠绕而成，外壳为钛合金板卷制并通过纵焊缝焊接而成，并与内壳环肋紧密贴合，外壳再通过两端的环焊缝与左法兰和右法兰连接而成；内壳由采用圆筒加外环肋结构形式，外环肋等间距分布，具体间距根据承受外压时耐压结构最小应力准则进行优化配置；内壳与外壳采用对接环焊缝连接而成，焊缝只承受拉力和压力，受力形式简单。本发明为潜水器提供一种水下耐压能力高、耐压稳定性好、耐压受力均匀、重量轻、比强度高、耐冲击性能好、耐海水腐蚀持续时间长、使用寿命长、无磁性、隐蔽性好的大深度耐压结构。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	海南;46
申请人：	海南中控科技有限公司
发明人：	王武坤;刘志毅;刘岩彬;白晓丽
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910625573.6
公开号：	CN110217336A
代理机构：	北京孚睿湾知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	马媛媛
分类号：	B63B3/13(2006.01);B;B63;B63B;B63B3
申请人地址：	570105 海南省洋浦经济开发区盐田路8号政务服务中心大楼东区2-6-304
主权项：	1.一种大深度潜水器耐压结构，其特征在于，该耐压结构为组合结构形式，其包括内壳、外壳、左法兰和右法兰；所述内壳的外表面设置有环肋，所述环肋与所述外壳的内壁接触，所述耐压结构的所述内壳在所述左法兰和所述右法兰的基础上缠绕而成，所述外壳为钛合金板卷制并通过纵焊缝焊接，所述外壳与所述内壳的所述环肋紧密贴合，所述外壳再通过环焊缝与所述左法兰和所述右法兰分别进行连接。 2.如权利要求1所述的大深度潜水器耐压结构，其特征在于，所述内壳采用碳纤维复合材料，所述左法兰和所述右法兰均采用TC4钛合金，所述外壳采用TA17钛合金材料，所述内壳为主承力结构，所述外壳的加工性能、焊接性能及延伸率优于各法兰的加工性能、焊接性能及延伸率。 3.如权利要求2所述的大深度潜水器耐压结构，其特征在于，所述内壳与所述左法兰的缠绕结合部位以及所述内壳与所述右法兰的缠绕结合部位为波浪形状，以确保所述内壳与所述左法兰之间以及所述内壳与所述右法兰之间具有更好的结合力，保证内壳与所述左法兰和所述右法兰具有足够的整体性。 4.如权利要求3所述的大深度潜水器耐压结构，其特征在于，所述耐压结构的所有焊缝都采用真空电子束焊接。 5.如权利要求4所述的大深度潜水器耐压结构，其特征在于，在所述内壳的第一表面的第一端设置有第一阶梯型结构，内壳的第一表面的第二端设置有第二阶梯型结构；左法兰上设置有第三阶梯型结构，所述右法兰上设置有第四阶梯型结构；所述第一阶梯型结构与第三阶梯型结构接触，所述第二阶梯型结构与第四阶梯型结构接触。 6.如权利要求5所述的大深度潜水器耐压结构，其特征在于，所述第一阶梯型结构的表面以及第三阶梯型结构的表面设置为波浪形结构，所述第一阶梯型结构表面的波浪形结构所述与第三阶梯型结构的表面的波浪形结构匹配，用于增加所述内壳与所述左法兰的结合力；所述第二阶梯型结构的表面、第四阶梯型结构的表面设置为波浪形结构，所述第二阶梯型结构表面的波浪形结构与所述第四阶梯型结构的表面的波浪形结构匹配，用于增加所述内壳与所述右法兰的结合力。 7.如权利要求6所述的大深度潜水器耐压结构，其特征在于，所述内壳环肋等间距分布，具体间距根据承受外压时耐压结构最小应力准则进行优化配置。 8.如权利要求7所述的大深度潜水器耐压结构，其特征在于，所述耐压结构的外壳内壁与内壳环肋外壁紧密贴合后，采用直径与外壳外壁直径相同的夹具进行夹紧，夹紧后通过对外壳所形成的纵焊缝进行焊接，焊接后通过焊缝收缩使得所述外壳的内壁与所述内壳环肋的外壁紧密贴合，在未承受外压时，所述外壳的内壁与所述环肋的接触部位存在向壳体外部方向的预压应力，当所述耐压结构承受均匀外水压时，环肋处外壳的内壁的预压应力与外水压部分抵消，从而降低了该处环肋根部外壳内壁的应力集中。 9.如权利要求8所述的大深度潜水器耐压结构，其特征在于，临近环焊缝的内壳壁厚增加，利于增加结构整体的强度和刚度，保证环焊缝位置在承受外压时承受较小的应力。 10.如权利要求9所述的大深度潜水器耐压结构，其特征在于，所述耐压结构的环肋与内壳外壁连接处设置有倒角，以降低了该处的应力集中。
所属类别：	发明专利