一種用于深海移動作業設備的耐壓艙、水下采礦車和水下移動機器人制造技術

發明專利技術公開了一種用于深海移動作業設備的耐壓艙、水下采礦車和水下移動機器人，包括：密封的第一腔室和第二腔室，第一腔室用于容納移動作業設備的電氣功能部件，第二腔室用于設置壓力補償器，第一腔室和第二腔室通過由電磁閥控制的管路聯通；第一腔室和第二腔室內填充有液體絕緣物質；第一腔室的外殼由耐壓金屬構成，第一腔室的外殼的承壓能力為35Mpa；第二腔室的壓力補償器隨著設備潛入水底的深度對其內部壓力進行調節，在第一腔室電磁閥打開的狀態下，與第二腔室管路連通的第一腔室內的壓力也可隨之得到調節。本發明專利技術有效減小設備的總體重量和體積，方便設備在深海的移動，同時降低成本。成本。成本。

A pressure chamber, underwater mining vehicle and underwater mobile robot for deep-sea mobile operation equipment

【技術實現步驟摘要】
一種用于深海移動作業設備的耐壓艙、水下采礦車和水下移動機器人


[0001]本專利技術涉及水下移動作業設備，尤其涉及一種用于深海移動作業設備的耐壓艙、水下采礦車和水下移動機器人。

技術介紹

[0002]目前，在深海作業領域使用的設備受海水給予設備的外部壓力影響，而深水采礦、可燃冰和海洋工程領域很多工作環境要求設備(如采礦車)需要在海底作業，作業水深大多需要達到5000
?
6500米，這就導致設備不得不將外殼做得足夠堅固以便承受海水壓力，或者通過安裝壓力補償器結構并內部充液來實現內外壓力平衡。
[0003]第一種方法導致設備外殼的強度及厚度要更大，使設備的重量和體積增加很多，同時密封要求全耐壓，技術要求和實現難度大，設備過重對于水下移動設備來說意味著體積龐大與浮力補償要求增加，以及下放回收難度增加。
[0004]第二種方法對密封和外殼耐壓水平要求低，但需要設備內部使用的零部件及電氣元件能夠承受與外部水深同等的壓力。目前國際上主流廠家生產的水下設備或零部件一般耐壓水平在4000米左右，超過這個水平后產業鏈并不完善，相關設備元器件均需要定制且價格高昂，同時定制器件還有貨期和品質難以保證的缺點，不利于工業化生產。

技術實現思路

[0005]有鑒于此，本專利技術要解決的技術問題是提供一種用于深海移動作業設備的耐壓艙、水下采礦車和水下移動機器人,以解決深水作業工程領域水下耐壓元器件承壓水平不足、采購難的問題，或者極厚耐壓艙為移動設備帶來設備重量太大、移動困難的問題。
[0006]本專利技術解決上述技術問題，本專利技術一個方面提供一種用于深海移動作業設備的耐壓艙，應用于水下3500
?
7000米的環境，包括：
[0007]密封的第一腔室和第二腔室，第一腔室用于容納移動作業設備的電氣功能部件，第二腔室用于設置壓力補償器，第一腔室和第二腔室通過由電磁閥控制的管路聯通；
[0008]第一腔室和第二腔室內填充有液體絕緣物質；
[0009]第一腔室的外殼由耐壓金屬結構構成，第一腔室的外殼的承壓載荷為35Mpa；
[0010]第二腔室的壓力補償器隨著設備潛入水底的深度對其內部壓力進行調節，在第一腔室電磁閥打開的狀態下，與第二腔室管路連通的第一腔室內的壓力也可隨之得到調節。
[0011]本專利技術再一個方面提供一種水下采礦車，設置有上述用于深海移動作業設備的耐壓艙，作業單元及履帶移動組件，履帶移動組件用于在采礦車的動力驅動下帶動采礦車在水下進行移動。
[0012]本專利技術又一個方面提供一種水下移動機器人，設置有上述用于深海移動作業設備的耐壓艙，還包括機械手，機械手受設置于第一腔室的液壓控制閥組、液/電推進器控制單元的控制而進行機械活動。
[0013]本專利技術實施例的用于深海移動作業設備的耐壓艙、水下采礦車和水下移動機器人，至少具有以下優點：
[0014]1.在超越常規深海水深尺度的限制后，可使移動作業設備在耐壓艙外殼強度不變的情況下相對其他純靠外殼承壓的設備，整體重量和體積更小，可減少浮力補償的體積和減小下放/回收難度。
[0015]2.由于第一腔室只需要承受有限外壓(壓差)，耐壓艙密封難度降低，可靠性提高。
[0016]3.可將一般耐壓零部件使用在壓力高于自身承受極限的高壓工作環境中，不用再進行定制專用超深水耐壓零部件，降低供貨周期和成本，批量生產的零部件產品可以提高可靠性，有效的解決了超深水下作業設備零部件的采購難題。
[0017]4.部署在水下移動作業設備上時，可隨著水下作業設備在一次作業中不同水深工況條件下隨時調節平衡壓力，具備更廣泛適用性。
[0018]5.工作在水深較淺區域時，可通過壓力調節單元降低設備艙的第一腔室內壓，延長耐壓元器件壽命。
[0019]6.在設備檢修和測試時，可通過主動壓力調節單元總成直接將第一腔室內壓提高至35Mpa進行耐壓測試，不必再通過外部壓力艙等其他設備對耐壓艙進行功能和可用性檢驗。在離岸作業時，節省檢修資源和時間成本。
附圖說明
[0020]圖1為本專利技術實施例提供的用于深海移動作業設備的耐壓艙結構剖面示意圖；
[0021]圖2是圖1所示的用于深海移動作業設備的耐壓艙結構另一方向的剖面示意圖；
[0022]圖中：
[0023]1?
第一腔室外殼
[0024]2?
第一腔室端蓋
[0025]3?
第一腔室密封
[0026]4?
隔板
[0027]5?
第一腔室密封
[0028]6?
第二腔室密封
[0029]7?
第二腔室外殼
[0030]8?
第二腔室端蓋
[0031]9?
第二腔室密封
[0032]10
?
壓力補償器
[0033]11
?
壓力補償器呼吸擋板
[0034]12
?
進油濾器
[0035]13
?
電磁閥集成塊
[0036]14
?
出油濾器
[0037]15
?
第一電磁閥
[0038]16
?
第二電磁閥,
[0039]17
?
增壓泵進油濾器
[0040]18
?
增壓泵總成
[0041]19
?
耐壓壓力傳感器
[0042]20
?
電控單元
具體實施方式
[0043]為了使本專利技術所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。
[0044]本申請中，以設備在正常使用狀態下所處的狀態為參考，定義其中涉及上、下、頂、底、內、外等表示相對位置關系的詞。
[0045]本專利技術一個方面提供一種用于深海移動作業設備的耐壓艙，應用于水下3500
?
7000米的環境，包括：密封的第一腔室和第二腔室，第一腔室用于容納移動作業設備的電氣功能部件，第二腔室用于設置壓力補償器，第一腔室和第二腔室通過由電磁閥控制的管路聯通；第一腔室和第二腔室內填充有液體絕緣物質；第一腔室的外殼由耐壓金屬結構構成，該耐壓金屬外殼的承壓載荷為35Mpa；第二腔室的壓力補償器隨著設備潛入水底的深度對其內部壓力進行調節，在第一腔室電磁閥打開的狀態下，與第二腔室管路連通的第一腔室內的壓力也可隨之得到調節。使耐壓艙外殼以35Mpa的承壓能力實現水下深達7000米的工作環境(通常需要耐壓70Mpa)，耐壓艙內的電氣功能部件也只需要具備不超過35Mpa的普通耐壓水平，從而實現耐壓艙厚度適中和電氣控制部件采購成本低的雙重好處。
[0046]其中一個實施例中，第一腔室內還設有主動壓力調節單元總成，與電磁閥連接本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種用于深海移動作業設備的耐壓艙，應用于水下3500
?
7000米的環境，包括：密封的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室用于容納所述移動作業設備的電氣功能部件，所述第二腔室用于設置壓力補償器，所述第一腔室和第二腔室通過由電磁閥控制的管路聯通；所述第一腔室和第二腔室內填充有液體絕緣物質；所述第一腔室的外殼由耐壓金屬結構構成，所述第一腔室的外殼的承壓載荷為35Mpa；所述第二腔室的壓力補償器隨著所述設備潛入水底的深度對其內部壓力進行調節，在第一腔室電磁閥打開的狀態下，與第二腔室管路連通的第一腔室內的壓力也可隨之得到調節。2.根據權利要求1所述的用于深海移動作業設備的耐壓艙，其特征在于：所述第一腔室內還設有主動壓力調節單元總成，與所述電磁閥連接，用于調節第二腔室向第一腔室補償壓力的量。3.根據權利要求2所述的用于深海移動作業設備的耐壓艙，其特征在于：所述主動壓力調節單元總成包括壓力檢測與控制單元和微型增壓泵。4.根據權利要求1所述的用于深海移動作業設備的耐壓艙，其特征在于：所述第一腔室內設置的電氣功能部件包括壓力溫度傳感器、流量計、液壓控制...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郝富強，張紀亞，
申請(專利權)人：深圳市鯤鵬智能裝備制造有限公司，
類型：發明
國別省市：