水下定深处钢珠限位解除机构的行程测试装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910997670.8 (22)申请日 2019.10.21 (71)申请人 山西汾西重工有限责任公司 地址 030027 山西省太原市和平北路131号 (72)发明人 邓亚军王晓庆赵永刚刘伟 毛云姣郭少华苏升崔海颖 宋光李伟 (74)专利代理机构 山西华炬律师事务所 14106 代理人 陈奇 (51)Int.Cl. G01B 5/02(2006.01) G01B 5/20(2006.01) (54)发明名称 水下定深处钢珠限位解除机构的行程测试 装置 (57)摘要 本发明。

2、公开了一种水下定深处钢珠限位解 除机构的行程测试装置， 解决了钢珠限位解除机 构如何在实验室模拟获取钢珠限位机构在水下 定深处工作时水压杆受水压作用所发生位移的 真实数据的难题； 在礼帽形密封腔体盖 （15） 上设 置的泄气阀柱 （17） 柱体上设置有U形缺口 （20） ， 在U形缺口左侧的泄气阀柱上设置有泄气通孔 （19） ， 泄气通孔与封闭测试腔体 （18） 连通， 在U形 缺口 （20） 右侧的泄气阀柱上设置有柱顶块 （21） ， 在柱顶块上设置有顶丝通孔 （22） ， 在顶丝通孔中 螺接有顶丝 （23） ， 顶丝的内侧端上设置的顶尖活 动顶接在泄气通孔 （19） 的外端口上； 本发明能。

3、真 实模拟水下钢球限位解除机构的工作环境， 保证 了限位解除的准确。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 110608648 A 2019.12.24 CN 110608648 A 1.一种水下定深处钢珠限位解除机构的行程测试装置， 包括测试龙门架 （5） 、 测试产品 筒形壳体 （1） 和礼帽形密封腔体盖 （15） ， 在礼帽形密封腔体盖 （15） 上设置有固定法兰盘 （25） ， 在礼帽形密封腔体盖 （15） 的顶端面上分别设置有压力空气通入嘴 （16） 和泄气阀柱 （17） ， 在测试产品筒形壳体 （1） 的右端口上设置有产品法兰盘 （4） ， 在测试产品筒形壳体 （1） 中活动。

4、设置有水压盘 （2） ， 在水压盘 （2） 的圆形外侧壁的中部与测试产品筒形壳体 （1） 内侧 壁之间设置有限位钢珠 （3） ， 在水压盘 （2） 的右端与测试产品筒形壳体 （1） 内侧壁之间设置 有水压膜 （26） ， 在测试龙门架 （5） 的顶端设置有测试立板 （6） ， 在测试立板 （6） 的中央处设置 有测试产品安装通孔 （7） ， 在测试产品安装通孔 （7） 的右端口上设置有环形定位台阶 （13） ， 其特征在于， 在测试产品安装通孔 （7） 外侧的测试立板 （6） 上的同心圆上等间隔弧度地设置 有测试产品旋转弧形通孔 （8） ， 在测试产品旋转弧形通孔 （8） 中活动穿接有销轴 （。

5、10） ， 在销 轴 （10） 的左端固定连接有限位指示块 （11） ， 在销轴 （10） 的右端固定连接有可旋转活动法兰 盘 （12） ， 在可旋转活动法兰盘 （12） 的右侧面上设置有密封腔体连接螺栓 （14） ； 测试产品筒 形壳体 （1） 从右向左穿接在可旋转活动法兰盘 （12） 和测试产品安装通孔 （7） 中， 礼帽形密封 腔体盖 （15） 扣接在产品法兰盘 （4） 的右侧端面上， 礼帽形密封腔体盖 （15） 上的固定法兰盘 （25） 与密封腔体连接螺栓 （14） 螺接在一起， 在礼帽形密封腔体盖 （15） 与产品法兰盘 （4） 的 右侧端面之间设置有腔体密封圈 （24） ， 礼帽形。

6、密封腔体盖 （15） 与水压膜 （26） 右侧的测试产 品筒形壳体 （1） 的内腔组成封闭测试腔体 （18） ； 在礼帽形密封腔体盖 （15） 上设置的泄气阀 柱 （17） 柱体上设置有U形缺口 （20） ， 在U形缺口 （20） 左侧的泄气阀柱 （17） 上设置有泄气通孔 （19） ， 泄气通孔 （19） 与封闭测试腔体 （18） 连通， 在U形缺口 （20） 右侧的泄气阀柱 （17） 上设置 有柱顶块 （21） ， 在柱顶块 （21） 上设置有顶丝通孔 （22） ， 在顶丝通孔 （22） 中螺接有顶丝 （23） ， 在顶丝 （23） 的内侧端上设置有顶尖， 顶丝 （23） 的内侧端上设置的。

7、顶尖活动顶接在泄气通孔 （19） 的外端口上。 2.根据权利要求1所述的一种水下定深处钢珠限位解除机构的行程测试装置， 其特征 在于， 在测试产品旋转弧形通孔 （8） 外侧的测试立板 （6） 上设置有旋转弧度刻度尺 （9） ， 在产 品法兰盘 （4） 与可旋转活动法兰盘 （12） 之间设置有缓冲橡胶圈 （27） ， 测试产品旋转弧形通 孔 （8） 的弧度为100度； 限位指示块 （11） 为菱形块体。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110608648 A 2 水下定深处钢珠限位解除机构的行程测试装置 技术领域 0001 本发明涉及一种试验室测试装置， 特别涉及一种对水下定深处钢珠限位解除机。

8、构 的行程进行试验室测试的装置。 背景技术 0002 随着海洋资源的开发， 越来越多的设备需要在海中不同的深度进行准确释放， 有 些设备的释放是通过机械释放机构来完成的， 机械释放机构由基体和从基体上脱落释放体 组成， 在基体与脱落释放体之间设置有限位钢球， 该限位钢球被从轴向和径向两个方向限 位， 在机械释放机构中设置有水压簧及水压膜， 当释放机构下潜到设定深度后， 水压膜受设 定水深水压的作用会发生变形， 带动水压盘压缩水压簧， 使被限位活塞 （或称为水压杆或水 压盘） 发生移动， 从而解除限位钢珠的轴向限位， 而径向限位的解除是通过基体与脱落释放 体彼此旋转移动一定弧度的角度来实现解除的。

9、， 当轴向和径向的限位被解除后， 钢珠脱落， 使脱落释放体从下潜机构上脱离出来， 达到释放产品的目的， 在水下定深处钢珠限位解除 机构组装完成后， 如何模拟其在水下定深处是否能准确完成释放动作， 成为产品生产厂家 需要在其试验室完成的一项重要检测试验的任务。 0003 在设计水压定深钢珠限位解除机构时， 如何准确地设计出水压杆达到定深后准确 解除钢珠的限位， 在没有达到定深后又上浮时， 限位钢珠不解除限位， 以及在整个过程中对 水压盘上水压膜的准确选型， 均需要预先在实验室设计一套模拟钢珠限位机构在水下定深 处工作时的测试机构， 以获得水压杆受水压作用所发生位移的真实数据， 为设计人员提供 设。

10、计参考数据资料。 发明内容 0004 本发明提供了一种水下定深处钢珠限位解除机构的行程测试装置， 解决了钢珠限 位解除机构如何在实验室模拟获取钢珠限位机构在水下定深处工作时水压杆受水压作用 所发生位移的真实数据的技术难题。 0005 本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的： 一种水下定深处钢珠限位解除机构的行程测试装置， 包括测试龙门架、 测试产品筒形 壳体和礼帽形密封腔体盖， 在礼帽形密封腔体盖上设置有固定法兰盘， 在礼帽形密封腔体 盖的顶端面上分别设置有压力空气通入嘴和泄气阀柱， 在测试产品筒形壳体的右端口上设 置有产品法兰盘， 在测试产品筒形壳体中活动设置有水压盘， 在水压盘的圆形外。

11、侧壁的中 部与测试产品筒形壳体内侧壁之间设置有限位钢珠， 在水压盘的右端与测试产品筒形壳体 内侧壁之间设置有水压膜， 在测试龙门架的顶端设置有测试立板， 在测试立板的中央处设 置有测试产品安装通孔， 在测试产品安装通孔的右端口上设置有环形定位台阶， 在测试产 品安装通孔外侧的测试立板上的同心圆上等间隔弧度地设置有测试产品旋转弧形通孔， 在 测试产品旋转弧形通孔中活动穿接有销轴， 在销轴的左端固定连接有限位指示块， 在销轴 的右端固定连接有可旋转活动法兰盘， 在可旋转活动法兰盘的右侧面上设置有密封腔体连 说明书 1/4 页 3 CN 110608648 A 3 接螺栓； 测试产品筒形壳体从右向左。

12、穿接在可旋转活动法兰盘和测试产品安装通孔中， 礼 帽形密封腔体盖扣接在产品法兰盘的右侧端面上， 礼帽形密封腔体盖上的固定法兰盘与密 封腔体连接螺栓螺接在一起， 在礼帽形密封腔体盖与产品法兰盘的右侧端面之间设置有腔 体密封圈， 礼帽形密封腔体盖与水压膜右侧的测试产品筒形壳体的内腔组成封闭测试腔 体； 在礼帽形密封腔体盖上设置的泄气阀柱柱体上设置有U形缺口， 在U形缺口左侧的泄气 阀柱上设置有泄气通孔， 泄气通孔与封闭测试腔体连通， 在U形缺口右侧的泄气阀柱上设置 有柱顶块， 在柱顶块上设置有顶丝通孔， 在顶丝通孔中螺接有顶丝， 在顶丝的内侧端上设置 有顶尖， 顶丝的内侧端上设置的顶尖活动顶接在泄。

13、气通孔的外端口上。 0006 在测试产品旋转弧形通孔外侧的测试立板上设置有旋转弧度刻度尺， 在产品法兰 盘与可旋转活动法兰盘之间设置有缓冲橡胶圈， 测试产品旋转弧形通孔的弧度为100度； 限 位指示块为菱形块体。 0007 本发明能真实模拟水下定深处限定了旋转角度条件下的钢球限位解除机构的工 作环境， 在该环境下进行产品的钢球限位解除机构中水压杆行程的测试， 提高了产品测试 质量， 保证了限位解除的准确。 附图说明 0008 图1是本发明的结构示意图； 图2是本发明在右视方向上的结构示意图； 图3是本发明被测试产品的结构示意图； 图4是本发明的测试龙门架5和测试立板6在左视方向上的结构示意图；。

14、 图5是本发明的测试龙门架5和测试立板6在右视方向上的结构示意图； 图6是本发明的测试立板6与可旋转活动法兰盘12组成的旋转法兰盘底座的结构示意 图； 图7是本发明的被测试产品套接在旋转法兰盘底座上的结构示意图； 图8是本发明的礼帽形密封腔体盖15的结构示意图。 具体实施方式 0009 下面结合附图对本发明进行详细说明： 一种水下定深处钢珠限位解除机构的行程测试装置， 包括测试龙门架5、 测试产品筒形 壳体1和礼帽形密封腔体盖15， 在礼帽形密封腔体盖15上设置有固定法兰盘25， 在礼帽形密 封腔体盖15的顶端面上分别设置有压力空气通入嘴16和泄气阀柱17， 在测试产品筒形壳体 1的右端口上设。

15、置有产品法兰盘4， 在测试产品筒形壳体1中活动设置有水压盘2， 在水压盘2 的圆形外侧壁的中部与测试产品筒形壳体1内侧壁之间设置有限位钢珠3， 在水压盘2的右 端与测试产品筒形壳体1内侧壁之间设置有水压膜26， 在测试龙门架5的顶端设置有测试立 板6， 在测试立板6的中央处设置有测试产品安装通孔7， 在测试产品安装通孔7的右端口上 设置有环形定位台阶13， 在测试产品安装通孔7外侧的测试立板6上的同心圆上等间隔弧度 地设置有测试产品旋转弧形通孔8， 在测试产品旋转弧形通孔8中活动穿接有销轴10， 在销 轴10的左端固定连接有限位指示块11， 在销轴10的右端固定连接有可旋转活动法兰盘12， 在。

16、可旋转活动法兰盘12的右侧面上设置有密封腔体连接螺栓14； 测试产品筒形壳体1从右 说明书 2/4 页 4 CN 110608648 A 4 向左穿接在可旋转活动法兰盘12和测试产品安装通孔7中， 礼帽形密封腔体盖15扣接在产 品法兰盘4的右侧端面上， 礼帽形密封腔体盖15上的固定法兰盘25与密封腔体连接螺栓14 螺接在一起， 在礼帽形密封腔体盖15与产品法兰盘4的右侧端面之间设置有腔体密封圈24， 礼帽形密封腔体盖15与水压膜26右侧的测试产品筒形壳体1的内腔组成封闭测试腔体18； 在礼帽形密封腔体盖15上设置的泄气阀柱17柱体上设置有U形缺口20， 在U形缺口20左侧的 泄气阀柱17上设置。

17、有泄气通孔19， 泄气通孔19与封闭测试腔体18连通， 在U形缺口20右侧的 泄气阀柱17上设置有柱顶块21， 在柱顶块21上设置有顶丝通孔22， 在顶丝通孔22中螺接有 顶丝23， 在顶丝23的内侧端上设置有顶尖， 顶丝23的内侧端上设置的顶尖活动顶接在泄气 通孔19的外端口上。 0010 关闭泄气阀柱17， 将空气压缩机连接在压力空气通入嘴16上， 根据水下定深处钢 珠限位解除机构在水中的下潜速度， 控制向封闭测试腔体18中充气的速度， 水压盘2受充入 压缩空气的作用， 开始向左移动， 记录封闭测试腔体18中气压及水压盘2左移的位移， 直至 封闭测试腔体18中压缩空气的压力达到水中定深压力。

18、为止； 关闭空气压缩机， 通过旋转顶 丝23， 将泄气通孔19打开， 使封闭测试腔体18中压缩空气通过泄气通孔19从U形缺口20中放 出， 记录封闭测试腔体18中气压及水压盘2右移的位移； 可通过控制旋转顶丝23在泄气通孔 19的外端口上的开度， 模拟不同的泄压速度下， 封闭测试腔体18中气压及水压盘2右移的位 移， 以模拟水下钢珠限位解除机构上浮的不同速度下的水压杆位移真实情况。 0011 在测试产品旋转弧形通孔8外侧的测试立板6上设置有旋转弧度刻度尺9， 在产品 法兰盘4与可旋转活动法兰盘12之间设置有缓冲橡胶圈27， 测试产品旋转弧形通孔8的弧度 为100度； 限位指示块11为菱形块体；。

19、 可测试测试产品筒形壳体1对水压盘2环向旋转下的钢 珠解制状况。 0012 一种水下定深处钢珠限位解除机构的测试装置的测试安装方法， 其特征在于以下 步骤： 第一步、 组装实现手动旋转的旋转法兰盘底座， 具体步骤为： 在三个测试产品旋转弧形 通孔8中分别活动穿接一个销轴10， 在销轴10的左端固定连接限位指示块11， 在销轴10的右 端固定连接可旋转活动法兰盘12， 在可旋转活动法兰盘12的右侧面上设置有密封腔体连接 螺栓14， 可旋转活动法兰盘12的中心孔与测试产品安装通孔7对应设置， 使三个测试产品旋 转弧形通孔8成为可旋转活动法兰盘12旋转轨道； 第二步、 将组装好的测试产品筒形壳体1从。

20、右向左穿接在可旋转活动法兰盘12和测试 产品安装通孔7中， 实现与旋转法兰盘底座的套接； 在测试产品筒形壳体1中活动设置有水 压盘2， 在水压盘2的圆形外侧壁的中部与测试产品筒形壳体1内侧壁之间设置有限位钢珠 3， 在水压盘2的右端与测试产品筒形壳体1内侧壁之间设置有水压膜26； 测试产品筒形壳体 1相对于水压盘2可实现环向旋转， 水压盘2在压力的作用下可沿轴向向左移动， 当水压盘2 向左移动一定距离， 并且测试产品筒形壳体1相对于水压盘2环向旋转一定角度后， 限位钢 珠3会脱落， 使水压盘2从限位位置向左大幅度移动脱落； 第三步、 构筑模拟水下定深处压力的密封腔， 具体步骤为： 将礼帽形密封。

21、腔体盖15扣接 在产品法兰盘4的右侧端面上， 礼帽形密封腔体盖15上的固定法兰盘25与密封腔体连接螺 栓14螺接在一起， 在礼帽形密封腔体盖15与产品法兰盘4的右侧端面之间设置有腔体密封 圈24， 礼帽形密封腔体盖15与水压膜26右侧的测试产品筒形壳体1的内腔组成封闭测试腔 说明书 3/4 页 5 CN 110608648 A 5 体18； 第四步、 对水下定深处钢珠限位解除机构的钢珠限位解除压力设计值和旋转角度设计 值进行测试验证， 具体步骤为： 关闭泄气阀柱17上的泄气阀口， 在压力空气通入嘴16上连接 空气压缩机， 启动空气压缩机， 在封闭测试腔体18中注入钢珠限位解除压力设计值的压力 。

22、空气， 然后， 通过手动旋转礼帽形密封腔体盖15， 礼帽形密封腔体盖15通过可旋转活动法兰 盘12， 使测试产品筒形壳体1旋转钢珠限位解除旋转角度设计值的旋转角度， 观察限位钢珠 3是否脱落， 若限位钢珠3脱落， 则测试产品合格， 若限位钢珠3不脱落， 则测试产品不合格； 第五步、 关闭空气压缩机， 通过泄气阀柱17将封闭测试腔体18中的压缩空气放空， 拆卸 密封腔体连接螺栓14， 将礼帽形密封腔体盖15从旋转法兰盘底座上取下， 将测试产品筒形 壳体1从左向右从穿接的可旋转活动法兰盘12和测试产品安装通孔7中取出， 完成检测工 作。 0013 在礼帽形密封腔体盖15上设置的泄气阀柱17柱体上设。

23、置有U形缺口20， 在U形缺口 20左侧的泄气阀柱17上设置有泄气通孔19， 泄气通孔19与封闭测试腔体18连通， 在U形缺口 20右侧的泄气阀柱17上设置有柱顶块21， 在柱顶块21上设置有顶丝通孔22， 在顶丝通孔22 中螺接有顶丝23， 在顶丝23的内侧端上设置有顶尖， 顶丝23的内侧端上设置的顶尖活动顶 接在泄气通孔19的外端口上； 通过旋转顶丝23可实现封闭测试腔体18内压缩空气的排出。 说明书 4/4 页 6 CN 110608648 A 6 图1 图2 说明书附图 1/5 页 7 CN 110608648 A 7 图3 图4 说明书附图 2/5 页 8 CN 110608648 A 8 图5 说明书附图 3/5 页 9 CN 110608648 A 9 图6 图7 说明书附图 4/5 页 10 CN 110608648 A 10 图8 说明书附图 5/5 页 11 CN 110608648 A 11 。