本發明涉及一種小型深海儀器承壓筒體的間隙配合加強圈裝置。包括承壓筒體、加強圈和儀器安裝支架，承壓筒體的內壁和加強圈之間采用間隙配合，間隙值取為承壓筒體均勻收縮變形的安全允許范圍之內。由于間隙的存在，在安裝時，可方便地將加強圈和儀器安裝支架上的儀器設備裝進承壓筒體。在深海工作時，承壓筒體受到深海壓力而收縮，間隙值逐漸減小，此時承受壓力的是承壓筒體本身；隨著深度增加海水壓力持續升高，承壓筒體和加強圈之間的間隙值減小為零，即承壓筒體的內壁和加強圈的外壁貼合，此時加強圈與承壓筒體共同承受海水壓力，從而增強筒體的剛度和穩定性。本發明可降低承壓筒體厚度，提高承壓筒體的剛度，也易于裝配，并可增大承壓筒體內部的有效空間。

技術領域

本發明屬于深海監測儀器設備領域，具體涉及一種小型深海儀器承壓筒體的間隙配合加強圈裝置，以提高筒體的抗失穩變形能力，還可降低筒體壁厚，實現筒體的輕量化。

背景技術

降低承壓筒體壁厚、實現輕量化和提高抗失穩變形能力是深海儀器設計需要解決的一個關鍵問題。

深海儀器的外部承壓筒體的主要作用是承受深海的壓力，和兩端的端蓋一起組成一個水密空間，保證筒體內部儀器的正常工作。隨著儀器布放深度的增加，儀器的筒體所承受的海水壓力也隨之增大。為了提高筒體的承壓能力，在筒體內徑一定的條件下，可采用增加筒體的壁厚或縮短筒體計算長度的方法。對于深海儀器的較薄筒體而言，設置加強圈，即是為了變長圓筒為短圓筒或縮短圓筒的計算長度，要比單獨增加壁厚的方法經濟合理。該法較直接增加筒體厚度節省材料，約可減輕重量1/3。

加強圈設置在筒體內部，如果和筒體焊接成一體，可有效提高筒體的承壓能力和穩定性。這種方法的不足之處是：筒體內部空間的利用率降低，由于加強圈的阻礙，筒體內徑不能得到利用，而只能以加強圈內徑構成的空間。深海儀器的拆卸/安裝過程通常是打開一端的端蓋，就可將內部儀器全部取出或裝入。如果提高空間利用率時（即利用筒體內徑），由于加強圈的阻礙，需將儀器分成兩部分，拆卸兩端的端蓋后，才能分別將儀器從兩端取出或裝入，導致拆裝的極大不方便。

針對上述問題，將加強圈和承壓筒體內部的儀器連成一個整體，加強圈和承壓筒體之間采用間隙配合方式，以便于拆裝。圓形剖面的筒體的一個優點是：在均勻外壓作用下，筒體只產生均勻收縮變形，筒體內部只有均勻壓縮應力而無彎曲應力。如果筒體和加強圈之間的間隙值取為承壓筒體均勻收縮變形的安全允許范圍內（即承壓筒體彈性變形范圍內），則一方面可增強承壓筒體的抗變形能力，另一方面又可提高筒體內部空間利用率，便于拆裝。

本發明通過加強圈將筒體的變形范圍限定在合理安全值之內，在不增加壁厚或少量增加壁厚的條件下，提高筒體的深海抗壓能力，又不縮小筒體內部的可用空間。

發明內容

本發明目的在于通過筒體和加強圈之間的間隙配合方式，提供一種簡單有效的加強圈裝置用以提高筒體深海承壓能力和筒體內部儀器拆裝的便利性，實現筒體的輕量化。

本發明提出的一種小型深海儀器承壓筒體的間隙配合加強圈裝置，包括承壓筒體1、加強圈2和儀器安裝支架3：加強圈2伸入承壓筒體1內，承壓筒體1內表面和加強圈2外表面之間采用間隙配合；間隙值取承壓筒體均勻收縮變形的安全允許范圍之內；儀器安裝支架3伸入加強圈2內，使用時，儀器安裝支架3上放置儀器設備；由于承壓筒體1與加強圈2之間存在間隙，可方便的安裝或拆卸承壓筒體1內的儀器設備；當深海工作時，承壓筒體1受到深海壓力而收縮，間隙值逐漸減小，此時承受壓力的是承壓筒體1本身；隨著深度增加海水壓力持續升高，承壓筒體1和加強圈2之間的間隙值減小為零，此時加強圈2與承壓筒體1共同承受海水壓力。

本發明中，承壓筒體1為薄壁圓筒，內壁光滑。用于安裝和保護筒體內部的儀器設備。其幾何形狀誤差允許值應該嚴格控制，并要考慮一定的穩定性安全裕度。

本發明中，加強圈2采用具有一定寬度的金屬或非金屬光滑圓環，加強圈2的外表面為光滑面。加強圈2材料應有足夠的抗彎剛度，并且截面慣性矩要大，成型要方便。