[实用新型]水压解锁螺栓

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种螺栓，尤其涉及一种水压解锁螺栓，用于深水耐压结构的连接与分离。

背景技术

水下分离装置是水下结构解脱的关键部件，在工作过程中要完成两种不同的工作状态：分离前要确保两个分离体可靠的连接，分离时要保证两个分离体可靠的分离，并确保在分离过程中不对分离体的结构造成损坏。现有的水下分离装置多使用爆炸螺栓实现，但爆炸螺栓在水下使用存在较多缺点：

（１）水下背压环境下，爆炸螺栓设计较为困难，如果装置炸药太少则无法实现水下分离装置有效的分离；如果装置炸药太多，分离时会产生附加的较大的动载荷，迭加到已有的静水压力上可能会对分离体结构及周围设备产生破坏。

（２）爆炸螺栓多利用电发火管引爆，需要附加电源，系统复杂。

（３）爆炸螺栓属于火工品，在水下环境难以长期保存并有效工作。

实用新型内容

本申请人针对现有水下分离装置结构中的上述缺点，提供一种结构简单，安装方便的水压解锁螺栓，其适用于深水耐压结构的安全可靠的分离并长期有效工作。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种水压解锁螺栓，包括栓体，栓体包括同轴线的上栓体与下栓体，上栓体的一端设置内凹阶梯槽，通过内凹阶梯槽与下栓体一端的外凸阶梯相配合连接；上栓体与下栓体内分别设置通道，通道内设置活塞杆，活塞杆通过剪切销与下栓体连接；下栓体一端的外凸阶梯的壁面沿周向均匀开有滚珠孔，上栓体一端内凹阶梯的壁面上开有滚珠槽，下栓体外凸阶梯壁面上的滚珠孔中以及上栓体内凹阶梯壁面上的滚珠槽上装置滚珠，滚珠并与活塞杆抵接；活塞杆上有凹槽。

其进一步特征在于：

所述活塞杆与上栓体及下栓体之间设置密封圈；

所述上栓体一端设置保护膜。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用外界水压推动活塞杆，通过水下背压推动活塞杆破坏剪切销，利用水下上浮力与剪切销在分离时的预紧力实现水下结构的强连接，弱解锁，其结构简单，在水下分离过程中对周围其他装置不产生附加载荷作用，安全可靠，栓体与活塞杆均采用深海水腐蚀的高强度材料，在水下环境中能长期保存并有效工作。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1中沿A-A方向的剖视图。

图3为本实用新型以A-B-C为顺序的工作状态图。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型所述的水压解锁螺栓，包括栓体，其特征在于：栓体包括同轴线的上栓体3与下栓体1，上栓体3的一端设置内凹阶梯槽，通过内凹阶梯槽与下栓体1一端的外凸阶梯相配合连接。上栓体3与下栓体1内分别设置通道，通道内设置活塞杆2，活塞杆2通过剪切销8与下栓体1连接，剪切销8保证了上下栓体配合连接的固定性与稳定性。见图1至图3，下栓体1一端的外凸阶梯的壁面沿周向均匀开有滚珠孔，上栓体3一端内凹阶梯的壁面上沿周向间隔90°均匀开有滚珠槽，下栓体1外凸阶梯壁面上的滚珠孔中以及上栓体3内凹阶梯壁面上的滚珠槽上装置滚珠7，滚珠7并与活塞杆2抵接，通过滚珠7与上栓体3所对应的滚珠槽及下栓体1的滚珠孔使上栓体3与下栓体1连接并锁紧为栓体。活塞杆2上有凹槽6，活塞杆2的上下两端外圆面的沟槽内设置密封圈5，密封圈5提高了上下栓体连接的密封性。上栓体3顶部设置保护膜4，保护膜4由透水材料制成，主要用于栓体内部空腔的保护，栓体与活塞均采用耐海水腐蚀的高强度材料制造。

工作过程中，见图3A，打开保护膜4，使本实用新型上拴体3内的空腔与外部水环境相连通；见图3B，当外界压力大于本实用新型所设计的压力时，活塞杆2受压力作用向下推动，推动过程中破坏剪切销8，剪切销8作为分离时的预紧机构，最大化减小了分离时所需要的动力，实现了水下分离装置的弱解锁。当运动到滚珠7与活塞杆2的凹槽6正对时，解除了活塞杆2对滚珠7的径向约束，上栓体3受水下正浮力与螺栓预紧力作用后向上移动，滚珠7向活塞杆2的凹槽6内移，逐渐解除上栓体3与下栓体1之间的连接；见图3C，当滚珠7向活塞杆2的凹槽6内彻底下落后，上栓体3与下栓体1间实现安全可靠地解脱分离。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的基本结构的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。