本發(fā)明涉及一種充氣系統(tǒng)，具體涉及一種快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)的主要功能是保證著快速脫險潛水服的潛水員正常的氣體供應。隨著深海作業(yè)的不斷發(fā)展，對潛水員水下脫險的研究越來越受到人們的重視。在實施水下脫險時，潛水員需要著快速脫險潛水服，進入快速加壓艙加壓，待快速加壓艙內(nèi)壓力與外界水壓平衡后，打開加壓艙上蓋，潛水員離開快速加壓艙，依靠快速脫險潛水服提供的浮力，快速上浮至水面。在快速加壓艙內(nèi)加壓過程中，需要通過充氣系統(tǒng)為快速脫險潛水服充氣，保證潛水員正常呼吸。以往充氣系統(tǒng)的供氣量無法隨快速加壓艙的壓力變化自動調(diào)整，存在由于供氣量過小潛水員發(fā)生擠壓傷和溺水或供氣量過大快速脫險潛水服氣囊破裂等安全隱患。如何使充氣系統(tǒng)的供氣量能隨著快速加壓艙的壓力變化自動調(diào)整，以消除安全隱患，是本領(lǐng)域的一個重要研究課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)，保證潛水員從水下安全快速脫險。

本發(fā)明提供一種快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)，包括進氣控制器、供氣管路、氣囊連接閥和反饋管路；進氣控制器通過供氣管路向氣囊連接閥供氣，氣囊連接閥通過反饋管路反饋充氣壓力；進氣控制器具有控制閥，控制閥具有控制閥桿和反饋腔；氣囊連接閥具有反饋閥和反饋接口；氣體經(jīng)過反饋閥通過反饋接口進入反饋管路，進入反饋腔；反饋腔的氣體壓力推動控制閥桿移動，改變進氣控制器的通道的大小。

進一步，本發(fā)明提供一種快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)，還具有以下特征：控制閥還包括：閥殼、閥座、彈簧座、控制彈簧和膜片；閥殼具有進氣通道、補償腔和出氣通道，反饋腔設(shè)置在閥殼上；閥座設(shè)置在進氣通道和出氣通道之間；彈簧座固定在閥殼上，控制閥桿的一端與閥座的中心臺階孔相配；控制閥桿的另一端穿過彈簧座的中心孔和膜片后固定。

進一步，本發(fā)明提供一種快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)，還具有以下特征：所述閥座具有一個中心臺階孔和若干個側(cè)孔；閥座設(shè)置在中心臺階孔與進氣通道相通，若干個側(cè)孔與出氣通道相通。

進一步，本發(fā)明提供一種快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)，還具有以下特征：控制閥還具有內(nèi)剛性體和外剛性體，分別設(shè)置在所述膜片的兩側(cè)。

進一步，本發(fā)明提供一種快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)，還具有以下特征：閥殼由殼體和側(cè)蓋通過螺釘組件連接構(gòu)成。

進一步，本發(fā)明提供一種快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)，還具有以下特征：氣囊連接閥還具有入氣接頭、閥體、供氣閥和充氣接口；入氣接頭與閥體連接，入氣接頭與供氣管路導通；一路氣體通過供氣閥從充氣接口向潛水服進行充氣；另一路氣體通過反饋閥進入反饋接口，反饋接口與閥體連接；反饋接口與反饋管路導通。

進一步，本發(fā)明提供一種快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)，還具有以下特征：供氣閥包括：供氣閥體、供氣彈簧、鎖定螺母、調(diào)節(jié)螺桿和供氣閥桿；鎖定螺母將調(diào)節(jié)螺桿固定在供氣閥體上，供氣彈簧一端套在調(diào)節(jié)螺桿上，另一端放在閥桿的中心孔內(nèi)。

進一步，本發(fā)明提供一種快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)，還具有以下特征：反饋閥具有：反饋膜片、反饋彈簧、反饋彈簧座、反饋閥桿和反饋閥體；反饋閥體固定在氣囊連接閥的閥體上，反饋膜片設(shè)置在反饋閥體和氣囊連接閥的閥體之間，反饋彈簧設(shè)置在反饋閥體和反饋膜片之間，反饋閥桿設(shè)置在反饋膜片的另一側(cè)，與反饋彈簧相對，反饋閥體中心具有限流孔與氣囊連接閥的入氣接頭導通。

附圖說明

圖1為快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為進氣控制器的結(jié)構(gòu)圖。

圖3為圖2的i部放大圖。

圖4為進氣控制器的氣體流向圖。

圖5為氣囊連接閥的主視圖。

圖6為氣囊連接閥的右視圖。

圖7為安全閥的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的描述。

圖1為快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示，快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)，包括：進氣控制器1、供氣管路3、氣囊連接閥2和反饋管路4。進氣控制器1通過供氣管路向氣囊連接閥2供氣，氣囊連接閥2通過反饋管路4反饋充氣壓力。

圖2為進氣控制器的結(jié)構(gòu)圖。

如圖2所示，進氣控制器1包括：進氣接口101、控制閥102、出氣接口103和反饋接頭104。進氣接口101作為整個快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)的進氣端。出氣接口103與供氣管路3連通。

控制閥102包括：閥殼111、閥座112、控制閥桿113、彈簧座114、控制彈簧115、套筒116、內(nèi)剛性體117、膜片118、外剛性體119和閥桿螺母120。

閥殼111由殼體121和側(cè)蓋122通過螺釘組件123連接構(gòu)成。進氣接口101與殼體121采用螺紋連接，端面采用密封圈161進行密封。出氣接口103與殼體121采用螺紋連接，端面采用密封圈162進行密封。

殼體121具有進氣通道151、補償腔152和出氣通道153。進氣通道151一端接進氣接口101；出氣通道153的一端接出氣接口103。側(cè)蓋122上具有反饋腔154。

膜片118設(shè)置在殼體121和側(cè)蓋122之間，也將補償腔152和反饋腔154隔離。內(nèi)剛性體117和外剛性體119分別設(shè)置在膜片118的兩側(cè)。

圖3為圖2的i部放大圖。

如圖3所示，閥座120具有一個中心臺階孔120-1和6個側(cè)孔120-2。閥座120設(shè)置在殼體110的進氣通道151和出氣通道153之間。中心臺階孔120-1與進氣通道151相通，6個側(cè)孔120-2與出氣通道153相通。閥座120與殼體121的圓周采用密封圈163密封，保證各個氣體通道和腔體之間的密封性。

彈簧座114通過螺釘組件124與閥殼111的殼體121固定，彈簧座114的圓周采用密封圈164密封?？刂崎y桿113的一端為錐形，與閥座120的中心臺階孔120-1相配；另一端穿過彈簧座114的中心孔，再依次穿過套筒116、內(nèi)剛性體117、膜片118、外剛性體119的中心孔后，與閥桿螺母120螺紋連接。控制閥桿113的圓周上設(shè)置兩道密封圈從而保證密封性。彈簧座114設(shè)置在彈簧座114和內(nèi)剛性體117之間。

殼體121與閥座112之間密封，將進氣通道151和出氣通道153分割。控制閥桿113與彈簧座114之間密封，將補償腔152與進氣通道151、出氣通道153隔離?？刂崎y桿113與膜片118之間密封，將補償腔152與反饋腔154隔離。

圖4為進氣控制器的氣體流向圖。

如圖4箭頭所示，快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)的進氣控制器工作原理：充氣氣體從進氣接口101進入殼體121的進氣通道151內(nèi)，通過閥座112和控制閥桿113之間的間隙，從閥座112的中心臺階孔120-1進入，再從側(cè)孔120-2流出進入出氣通道153后，進入出氣接口103，最終進入供氣管道3。

圖5為氣囊連接閥的主視圖。

圖6為氣囊連接閥的右視圖。

如圖5和圖6所示，氣囊連接閥2包括：入氣接頭210、閥體220、供氣閥230、充氣接口240、反饋閥250、反饋接口260和安全閥270。

入氣接頭210與閥體220螺紋連接，采用密封圈進行密封。入氣接頭210與供氣管路3導通。一路氣體通過供氣閥230從充氣接口240向潛水服進行充氣。另一路氣體通過反饋閥250進入反饋接口260。反饋接口260與閥體220螺紋連接，采用密封圈進行密封。反饋接口260與反饋管路4導通，將氣體輸送到反饋腔154內(nèi)。

圖7為安全閥的結(jié)構(gòu)圖。

如圖7所示，安全閥270包括：安全閥座203、安全閥蓋204、o形密封圈201和202、安全彈簧205、鎖定螺母206、調(diào)節(jié)螺桿207、安全閥桿208、限程墊209。安全閥座203、安全閥蓋204通過螺釘固定在閥體220上，形成安全閥殼體。安全閥座203圓周設(shè)置o形密封圈201。鎖定螺母206將調(diào)節(jié)螺桿207固定在安全閥蓋204上。安全彈簧205一端套在調(diào)節(jié)螺桿207上，另一端放在安全閥桿208的中心孔內(nèi)。安全閥桿208圓周設(shè)置o形密封圈202。限程墊209設(shè)置在安全閥桿208的圓周上，限制安全彈簧壓縮的行程。

供氣閥230的結(jié)構(gòu)與安全閥270的結(jié)構(gòu)相似。供氣閥230包括,供氣閥體、供氣彈簧、鎖定螺母、調(diào)節(jié)螺桿和供氣閥桿。鎖定螺母將調(diào)節(jié)螺桿固定在供氣閥體上，供氣彈簧一端套在調(diào)節(jié)螺桿上，另一端放在供氣閥桿的中心孔內(nèi)。

潛水服需要充氣時，潛水服充氣口與供氣閥230對接，對供氣閥桿施力，供氣彈簧壓縮，氣體從供氣閥桿與供氣閥座之間打開的縫隙進入潛水服內(nèi)。潛水服的充氣口與供氣閥230分離后，供氣彈簧回彈，供氣閥體自動將縫隙關(guān)閉，保持密封。

反饋閥250包括：反饋膜片251、反饋彈簧252、反饋彈簧座253、反饋閥桿254和反饋閥體255。反饋閥體255通過螺釘固定在氣囊連接閥的閥體220上。反饋膜片251設(shè)置在反饋閥體255和氣囊連接閥的閥體220之間。反饋彈簧252設(shè)置在反饋閥體255和反饋膜片251之間。反饋閥桿254設(shè)置在反饋膜片251的另一側(cè)，與反饋彈簧252相對。反饋閥體255中心具有限流孔與氣囊連接閥的入氣接頭210導通。

反饋接口260與反饋閥體255密封連接。充氣氣體大于控制閥102反饋腔154內(nèi)的壓力，氣體會從反饋閥進入反饋管路4進入反饋腔154內(nèi)。

快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)的工作原理：

快速脫險潛水服充氣系統(tǒng)固定在快速加壓艙內(nèi)，控制器下端進氣口與快速加壓艙的中壓氣源連接。安裝時，要求氣囊連接閥的中心線位于控制器1中心線上方0mm～75mm范圍內(nèi)。

以完成一次脫險過程為例說明充氣系統(tǒng)工作過程。初始狀態(tài)，快速加壓艙中壓氣體進入充氣系統(tǒng)控制器，并通過供氣管路供入氣囊連接閥，使氣囊連接閥內(nèi)腔壓力升高，這個壓力通過反饋管路反饋回控制器反饋腔，使控制器反饋腔內(nèi)壓力升高。當反饋腔內(nèi)壓力超過控制器補償腔內(nèi)壓力與彈簧壓力之和時，推動閥桿左移，使控制器關(guān)閉，氣體不再進入氣囊連接閥。

作業(yè)人員進入快速加壓艙后，將快速脫險潛水服上的充氣接頭與充氣系統(tǒng)氣囊連接閥充氣接口連接，氣囊連接閥打開，氣體進入快速脫險潛水服儲氣囊，此時氣囊連接閥內(nèi)壓力降低，控制器反饋腔內(nèi)的氣體進入氣囊連接閥內(nèi)，反饋腔內(nèi)壓力降低，導致反饋腔內(nèi)壓力低于彈簧力和補償腔內(nèi)壓力之和，迫使閥桿右移，控制器打開，氣體通過供氣管路進入氣囊連接閥，進而進入快速脫險潛水服儲氣囊?？焖倜撾U潛水服儲氣囊內(nèi)壓力不斷升高，也即氣囊連接閥內(nèi)壓力和控制器反饋腔內(nèi)壓力不斷升高，當反饋腔內(nèi)壓力超過彈簧壓力和控制器補償腔內(nèi)壓力之和時，推動閥桿左移，使控制器關(guān)閉，氣體不再進入氣囊連接閥，停止為快速脫險潛水服供氣，保護快速脫險潛水服儲氣囊不會由于壓力過高而破裂。

如果作業(yè)人員在快速加壓艙內(nèi)不小心將快速脫險潛水服充氣接頭與氣囊連接閥脫開時，氣囊連接閥關(guān)閉，氣囊連接閥內(nèi)壓力升高，使控制器反饋腔內(nèi)壓力升高，控制器關(guān)閉。當作業(yè)人員重新將快速脫險潛水服充氣接頭與氣囊連接閥連接時，氣囊連接閥打開，氣體流入快速脫險潛水服儲氣囊，氣囊連接閥內(nèi)壓力降低，使控制器反饋腔內(nèi)壓力降低，控制器打開，恢復供氣。

當作業(yè)人員完成快速加壓，離開快速加壓艙后，快速加壓艙排水減壓。隨著快速加壓艙內(nèi)壓力的迅速下降，氣囊連接閥上的安全閥打開，排出過多的氣體，保護氣囊連接閥以及反饋管路和供氣管路。