Автоматическая система компенсации гидростатического давления для глубоководных погружений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскик

Социалистических

Рвсаублик

<1)950593 (61) Дополнительное х авт. свмд-ву (22) Заявлено 12.09.80 (2т) 2981484/27-11 с прмсоедммеммем заявки Мо (23). Прмормтет

Опубликовано 150882. Бюллетень Йо30

Дата опублмкованмя описаммя 15.08.82 (51) М. Кл.з

В 63 С 11/00

В 63 В 3/13.Государственный комитет

СССР

IIo делам изобретений и открытий

)53) УДК 626 ° 02 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И.И.Серых, В.A.Ãíèòeöêíé, В.И.Заган (71) Заявмтель (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КОМПЕНСАЦИИ

ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ

ДЛЯ ГЛУБОКОВОДНЫХ ПОГРУЖЕНИЯ

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано в подводной технике.

Известен автомат для выравнивания давления внутри герметичных оболочек соответственно давлению окружающей среды, содержащий баллоны с запорным вентилем, редуктор, автоматический регулятор, стравливающий клапан, компенсируемую емкость (1J .

Для поддержания в компенсируемой емкости (погружаемом объекте) давления, равного давлению окружающей среды необходимо иметь резерв давления, который превышает давление среды на заданной глубине.

Недостатком известного устройства является необходимость при больших глубинах погружения (свьаае

2000 м) применять специальные баллоны, а также особые средства их заполнения (например использование баллонов с давлением зарядки 500 кгс/см и выл) .

Наиболее близким к предлагаемой по техническому решению является автоматическая система компенсации гидростатического давления для глубоководных погружений, содержащая баллоны, сообщенные через запорный вентиль, автоматический регулятор, обратный клапан и пневмораспределитель с компенсируемой емкостью, связанной через стравливающий клапан с окружающей средой j2J . Недостатком известной системы является то, что при глубоководном погружении объекта значительная часть воздуха в баллонах системы компенсации остается неизрасходованной, а следовательно и глубина погружения компенсируемой емкости будет меньшей, чем при полном использовании сжатого воздуха.

Цель изобретения — увеличение глубины погружения компенсируемой емкости.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена электрическим переключателем, а каждый из баллонов - установленными внутри него эластичной разделительной диафрагмой и дополнительным обратным клапаном, через который указанный баллон сообщен с окружающей средой, при этом электрический переключатель, взаимодействующий с подпружиненным штоком одного из дополнительных обратных клапанов электрически связан с пневЗО Мораспределителем, который выполнен

950593 с электромагнитным управлением и подключен параллельно автоматическому регулятору.

На фиг. 1 представлена фунКциональная схема автоматической системы компенсации гидростатического давления для глубоководных погружений, на фиг. 2 †.верхняя часть баллона в увеличенном масштабе.

Автоматическая система компенсации гидростатического давления для глубоководных погружений содержит баллоны 1, представляющие собой газогидравлический аккумулятор с разделительной гибкой диафрагмой 2 или мешком, выполненными из резины или какого-либо другого эластичного непроницаемого материала. Баллоны 1 соединены между собой параллельно и через запорный вентиль 3, автоматический регулятор 4, обратный клапан 5, установленными в канале

6 двухпозиционный пневмораспределитель 7 электромагнитного типа (например пневмораспределитель типа

В66-42), установленном параллельно автоматическому регулятору 4 в канале 8 сообщены с компенсируемой емкостью 9, связанной через стравливающий клапан 10 с окружающей средой. B верхней части баллонов установлены дополнительные обратные клапаны 11, каждый из которых состоит из самого клапана 12 со штоком

13, пружины 14 предназначенной для передвижения штока из положения 1 в положение 11 при любом пространственном положении автоматической системы компенсации гидростатического давления для глубоководных погружений в окружающей среде, и седла 15 с соединительными с окружающей средой отверстиями 16. Подпружиненный шток в одном из баллонов взаимодействует с электриче"ким переключателем 17.

Дополнительный обратный клапан предназначен для свободного проникновения окружающей среды внутрь баллона 1, предохранения эластичной разделительной диафрагмы 2 от продавливания в соединительные отверстия

16 и для взаимодействия с электрическим переключателем 17.

После зарядки баллонов 1 сжатым воздухом (давление зарядки не более

150-200 кгс/см ) дополнительный обг ратный клапан 11 находится в закрытом состоянии, электрический переключатель 17 в положении 1 (фиг.1), а двухпозиционный пневмораспределитель 7 электромагнитного типа выключен и герметично перекрывает канал

8. Он питается от автономных электрических источников, например электрических аккумуляторов.

Для увеличения надежности работы системы компенсации в нее может

При подъеме системы компенсации воздух из компенсируемой емкости 9 поступает в баллоны 1 по тому же каналу 8. На глубине Нкрит шток 13 дополнительного обратного клапана 11 переводит электрический переключатель 17 в положение 1 и тот в свою очередь отключает двухпозиционный пневмораспределитель 7 электромагнитного типа, который становится в положение "Закрыто" и перекрывает канал

8. Опускание и подъем системы компенсации во время 2-ой фазы работы про устанавливаться в канал 6 перед автоматическим регулятором 4 понижающий редуктор (ю.е показан).

Предлагаемая автоматическая система компенсации гидростатического давления работает следующим образом.

Перед ее погружением открывается запорный вентиль 3 и воздух подводится к автоматическому регулятору 4 и двухпозиционному пневмораспредели10 телю 7 электромагнитного типа, которые в исходном состоянии закрыты.

Работа системы компенсации состоит из цвух фаз:

1. При ее погружении под воздей15 ствием гидростатического давления среды автоматический регулятор 4 поддерживает в компенсируемой емкости 9 давление, равное давлению сре;ды. Исгечение воздуха из баллонов

20 1 в компенсируемую емкость 9 происходит за счет разности давлений между ними.

2. При определенной глубине (Н „,) давление в баллоне 1 и компенсируемой емкости 9 становятся равными. При дальнейшем погружении давление среды воздействует на эластичную разделительную диафрагму 2 и она, в свою очередь, какой-то момент времени вытесняет воздух из баллона

1 в компенсируемую емкость 9, как и в 1-ой фазе, по каналу 6 через автоматический регулятор 4 и обратный клапан 5. В следующий момент времени шток 13 дополнительного обратного клапана 11 под действием пружины 14 становится в положение II и электрический переключатель 17 замыкает цепь питания обмотки электромагнита пневмораспределителя 7 и двухпозицион40 ный пневмораспределитель электромагнитного типа переходит в положение

"Открыто", т..е ° обеспечивается доступ воздуха в компенсируемую емкость (фиг.1) ° Теперь баллоны 1 и компенси45 руемая емкость 9 являются сообщающимися сосудами через канал 8. Поэтому изменение давления окружающей среды точно отслеживается в компенсируемой емкости 9. Погружение системы

50 происходит практически до полного вытеснения воздуха из баллонов 1 в компенсируемую емкость 9.

950593 исходит без стравливания воздуха.

При подъеме системы на глубине меньшей Н„ „,,- воздух.из компенсируемой емкости 9 выпускается через стравливающий клапан 10 в окружающую среду.

Применение предложенной автоматической системы компенсации гидростатического давления для глубоководных погружений позволяет увеличить глубину погружения компенсируемой емкости путем полного использования сжатого воздуха (или другого. газа) в баллонах, при этом "мертвая" эона в работе системы при переходе из одной фазы в другую и в процессе работы во 2-ой фазе погружения отсутствует, точность компенсации гидростатичес- IS кого давления в компенсируемой емкости и надежность запирания каналов (без утечек) при давлении в баллонах

150-200 кгс/см у двухпозиционного пневмораспределителя электромагнит- 2Q ного типа повышается, В случае, если пружина 14 дополнительного обратного клапана 11 сжимается при меньшем усилии, чем пружины стравливающего клапана 10, то при ее подъеме удается сохранить определенное количество воздуха

Р„ „,. Чь (где Р„ „, — давление среды, соответствующее Н„ „, V6 — емкость баллонов) для повторного погружения системы без перезарядки баллонов на соответственно меньшую глубину.

Отсутствие промежуточного объема позволяет уменьшить габаритные размеры системы.

Формула изобретения

Автоматическая система компенсации гидростатического давления для глубоководных погружений, содержащая баллоны, сообщенные через запорный вентиль, автоматический регулятор, обратный клапан и пневмораспределитель с компенсируемой емкостью, связанной через стравливающий клапан с окружающей средой, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью увеличения глубины погружения компенсируемой емкости, система снабжена электрическим переключателем, а каждый из баллонов — установленными внутри него эластичной разделительной диафрагмой и дополнительным обратным клапаном, через который указанный баллон сообщен с окружающей средой, при этом электрический переключатель, взаимодействующий с подпружиненным штоком одного из дополнительных обратных клапанов, электрически связан с пневмораспределителем, который выполнен с электромагнитным управлением и подключен параллельно автоматическому регулятору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9185720, кл. 8 63 С 11/00, 1965.

2. Патент Франции 9 2041264, кл. В 63 С 11/00, 1971 (прототип).

950593

Редактор А.Химчук

Чъь

Заказ 5873/20 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ю !

ГГ х:3

Составитель T.Ëåoíîâà

Техред A.Ач Корректор О.Билак