узел разъемного торцевого соединения частей водонепроницаемого корпуса глубоководного контейнера

Формула изобретения

1. УЗЕЛ РАЗЪЕМНОГО ТОРЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ ЧАСТЕЙ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОГО КОРПУСА ГЛУБОКОВОДНОГО КОНТЕЙНЕРА, содержащий смонтированные снаружи корпуса жесткие соединительные элементы в виде втулок с крепежными средствами, образующих кольцевой паз, в котором размещены уплотнитель и торцы соединяемых частей корпуса, выполненные с утолщением, отличающийся тем, что одна из соединяемых частей выполнена из хрупкого неметаллического материала, наружный диаметр утолщения торца этой части больше наружного диаметра утолщения торца другой соединяемой части, выполненной из металла, между торцевыми поверхностями соединяемых частей установлена прокладка из металла с твердостью, меньшей твердости материалов соединяемых частей, а во втулке, охватывающей торцевое утолщение части корпуса из хрупкого неметаллического материала, выполнено сквозное радиальное отверстие.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что наружный диаметр прокладки равен наружному диаметру утолщения торца металлической части корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к морской технике и в частности, касается конструирования разъемных соединений водонепроницаемых грубоководных контейнеров и подводных аппаратов.

Известен узел соединения неметаллической оболочки и сопряженного с ней металлического элемента глубоководного бокса [1]

Данный узел соединения содержит концевые кромки элемента и оболочки, торец которой вклеен в паз, выполненный в торце кромки элемента бокса, между торцом концевой кромки неметаллической оболочки и дном паза металлического элемента помещена плоская уплотняющая прокладка из эластичного материала.

Недостатками этого соединения являются неразъемность сопрягаемых частей прочного корпуса после сборки, а также возможность отслоения клеевой прослойки и выдавливание уплотнительного элемента внутрь корпуса, происходящее при воздействии наружного гидростатического давления.

Из известных соединений частей водопрочных корпусов подводных аппаратов и контейнеров наиболее близким по технической сущности является узел разъемного торцового соединения частей водонепроницаемого корпуса подводного аппарата [2]

В этом узел разъемного торцового соединения частей водонепроницаемого корпуса подводного аппарата, содержащем жесткие соединительные элементы в виде втулок с крепежными элементами, образующих кольцевой паз, в котором установлен уплотнитель, соединительные элементы смонтированы снаружи корпуса, а торцы соединяемых частей корпуса аппарата выполнен с толщиной, увеличивающейся в сторону их разъема, и встроены в кольцевой паз втулок, а уплотнитель выполнен из нескольких колец.

При увеличении глубины погружения гидростатическое давление воды, поступающей в полость кольцевого паза втулок, воздействует на кольца, сильнее прижимая их друг к другу, к внутренним поверхностям кольцевого паза втулок и к поверхностям торцовых утолщений частей корпуса, поддерживая водонепроницаемость описанного узла соединения.

Недостаток данной конструкции узла заключается в том, что практически невозможно использовать его для соединения частей корпуса глубоководного контейнера, одна из которых выполнена из хрупкого материала (стекло, керамика). При воздействии наружного давления происходит полная разгерметизация корпуса вследствие скалывания и разрушения его неметаллической части, обусловленного существенным отличием прочностных характеристик материалов соединяемых частей корпуса.

В основу изобретения поставлена задача создания узла разъемного торцового соединения частей водонепроницаемого корпуса глубоководного контейнера, в котором бы исключалась возможность разрушения части корпуса, выполненной из хрупкого неметаллического материала, в месте ее контакта с сопрягаемой металлической частью корпуса.

Поставленная задача решается тем, что в узле разъемного торцового соединения частей водонепроницаемого корпуса глубоководного контейнера, в котором бы исключалась возможность разрушения части корпуса, выполненной из хрупкого неметаллического материала, в месте ее контакта с сопрягаемой металлической частью корпуса.

Поставленная задача решается тем, что в узле разъемного торцового соединения частей водонепроницаемого корпуса глубоководного контейнера, содержащем смонтированные снаружи корпуса жесткие соединительные элементы в виде втулок с крепежными средствами, образующих кольцевой паз, в котором размещены уплотнитель и торцы соединяемых частей корпуса, выполненные с утолщением, одна из соединяемых частей выполнена из хрупкого неметаллического материала, наружный диаметр утолщения торца этой части больше наружного диаметра утолщения торца другой соединяемой части, выполненной из металла, между торцовыми поверхностями соединяемых частей установлена прокладка из металла с твердостью, меньшей твердостей материалов соединяемых частей, а во втулке, охватывающей торцовое утолщение части корпуса из хрупкого неметаллического материала, выполнено сквозное радиальное отверстие, при этом наружный диаметр прокладки равен наружному диаметру утолщения торца металлической части корпуса.

Такое выполнение узла позволило обеспечить надежную его работу за счет исключения возможности разрушения части корпуса, выполненной из хрупкого неметаллического материала в месте ее контакта с сопрягаемой металлической частью корпуса при воздействии наружного гидростатического давления.

На чертеже изображен узел разъемного торцового соединения частей водонепроницаемого корпуса, разрез.

Узел разъемного торцового соединения частей водонепроницаемого корпуса глубоководного контейнера содержит часть 1 корпуса, выполненную из металла (В 95 ГОСТ 4784-74), и соединяемую с ней часть 2 корпуса из хрупкого неметаллического материала (стекло, ТСМ 506, ТУ 143-73), плоскую прокладку 3 из металла (АМг ГОСТ 4784-74) с твердостью, меньшей твердостей материалов соединяемых частей 1 и 2 корпуса, втулки 4 и 5, амортизационную прокладку 6, выполненную из эластичного материала, уплотнитель 7 и крепежные средства 8 (болты). Прокладка 3 установлена между торцовыми поверхностями соединяемых частей 1 и 2 корпуса. Торцовое утолщение части 2 корпуса выполнено с наружным диаметром, превышающим наружный диаметр торцового утолщения части 1 корпуса. На торцовой поверхности части 1 корпуса выполнен цилиндрический выступ 9, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру прокладки 3. Амортизационная прокладка 6 установлена в коническом зазоре между втулкой 5 и утолщением части 2 корпуса, а в кольцевом пазу, образованном втулками 4 и 5, размещен уплотнитель 7. Втулки 4 и 5 соединены болтами 8. Прокладка 3 предохраняет от скалывания часть 2 корпуса, выполненную из хрупкого неметаллического материала. С целью исключения возможности механического воздействия охватывающей втулки 5 на часть 2 корпуса при воздействии наружного давления во втулке 5 выполнено сквозное радиальное отверстие 10, через которое проникает вода.

Узел разъемного торцового соединения частей водонепроницаемого корпуса глубоководного контейнера работает следующим образом.

Стягивающие втулки 4 и 5 устанавливаются снаружи соединяемых частей 1 и 2 корпуса, охватывая их сопрягаемые торцы. Прокладка 3 устанавливается между торцовыми поверхностями частей 1 и 2 корпуса. Амортизационная прокладка устанавливается в коническом зазоре между частью 2 корпуса из хрупкого неметаллического материала и втулки 5, а уплотнитель 7 располагается в кольцевом пазу, образованном внутренней поверхностью втулки 5, торцовыми поверхностями втулки 4 и части 2 корпуса и наружными боковыми поверхностями конического утолщения части 1 корпуса и плоской прокладки 3.

При стягивании втулок 4 и 5 болтами 8 соединяемые части 1 и 2 корпуса и прокладка 3 прижимаются друг к другу торцовыми поверхностями. Уплотнитель 7 деформируется и плотно прижимается к внутренним поверхностям кольцевого паза втулок 4 и 5 и к наружным поверхностям частей 1 и 2 корпуса, герметизируя торцовое соединение.

С увеличением глубины погружения степень герметизации соединения увеличивается за счет обжатия уплотнителя 7 при воздействии наружного давления воды, т. е. соединение самоуплотняется. Прокладка 6 амортизирует воздействие втулки 5 на часть 2 корпуса.

При этом механическое воздействие охватывающей втулки 5 на часть 2 корпуса из стекла исключается за счет наличия радиального сквозного отверстия 10 во втулке 5, по которому жидкость проникает в зазор, образованный наружной поверхностью утолщения хрупкой неметаллической части 2 корпуса и внутренней поверхностью втулки 5. Вследствие этого выравнивается давление снаружи и внутри втулки 5 и тем самым исключается ее деформация от воздействия давления.