CN112832559B - 一种分体式波纹管加硅胶管对接接口及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于生化沾染隔离及医疗技术领域，公开了一种分体式波纹管加硅胶管对接接口及其使用方法，包括：设置在第一方舱上的带锁接口，设置在第二方舱上的待对接接口以及设置在带锁接口上的对接锁；第一方舱、第二方舱为两个方舱中的任意一个；带锁接口上设置有第一对接法兰，待对接接口上设置有第二对接法兰，第一方舱、第二方舱通过所述第一对接法兰、第二对接法兰以及对接锁形成气密连接。实现为生化沾染伤病员和高致病性传染病医疗方舱提供快速对接密封的对接接口及具有该接口的模块化空运隔离方舱***。

Description

一种分体式波纹管加硅胶管对接接口及其使用方法

技术领域

本发明涉及生化沾染隔离及医疗技术领域，尤其是涉及一种分体式波纹管加硅胶管对接接口及其使用方法。

背景技术

目前，航空生物安全隔离装备与相关技术领域在国内还属薄弱环节。基于直升机、大中型军民用运输机专用化或多任务化改装的医疗飞机，可进行一般伤病员的后送/转运，无法应对生化沾染的伤病员和高致病性传染病人的空中转运。针对之前国内爆发的SARS以及国外爆发的埃博拉疫情，国内在不同层面开展了一系列相关隔离装备和隔离技术研究，主要成果反映为负压隔离担架类小型装备，无法充分发挥大型航空运输平台快速响应和大运力的优势。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种分体式波纹管加硅胶管对接接口及其使用方法，实现为生化沾染伤病员和高致病性传染病医疗方舱提供快速对接密封的对接接口及具有该接口的模块化空运隔离方舱***。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种分体式波纹管加硅胶管对接接口，适用于两个方舱之间的气密连接，所述对接接口包括：设置在第一方舱上的带锁接口，设置在第二方舱上的待对接接口以及设置在带锁接口上的对接锁；所述第一方舱、第二方舱为两个方舱中的任意一个；

所述带锁接口上设置有第一对接法兰，所述待对接接口上设置有第二对接法兰，所述第一方舱、第二方舱通过所述第一对接法兰、第二对接法兰以及对接锁形成气密连接。

本发明技术方案的特点和进一步的改进为：

(1)带锁接口包括：带锁方舱段舱体结构101、可内外操作的气密门一102、带锁方舱段踏板103、带锁方舱段波纹管104、带锁方舱段对接法兰105、内气密对接件106和外气密对接件107、止动钉/调节螺母108/109和对接锁壳体110；

带锁方舱段舱体结构101为第一方舱的一端，在所述带锁方舱段舱体结构 101中部开设有可内外操作的气密门一102，在所述可内外操作的气密门一底部设置有带锁方舱段踏板103，在所述可内外操作的气密门一周围的带锁方舱段舱体结构101上设置有带锁方舱段波纹管104，在所述带锁方舱段波纹管104 一端设置有带锁方舱段对接法兰105，且所述带锁方舱段波纹管104与带锁方舱段对接法兰105同轴；对接锁壳体110连接带锁方舱段舱体结构101和带锁方舱段对接法兰105，形成带锁方舱段波纹管104的支撑；在所述带锁方舱段对接法兰105上分别设置有内气密对接件106和外气密对接件107，且所述内气密对接件106和所述外气密对接件107分别与所述带锁方舱段对接法兰105同轴；所述止动钉108固定在对接法兰上，沿对接法兰轴向等距分布，调节螺母109与止动钉一一对应。

(2)带锁方舱段舱体结构101、可内外操作的气密门一102为气密结构；内气密对接件106和外气密对接件107呈圆形轮廓，截面为T型。

(3)待对接方舱段200包括待对接方舱段舱体结构201、可内外操作的气密门二202、待对接方舱段踏板203、硅橡胶软管段204、待对接方舱段对接法兰205、外气密弹性密封件206、外止动块207、内止动块208、内气密弹性密封件209、调心关节轴承210、中部骨架框211、根部骨架框212、伸缩筒213、伸缩杆214；

待对接方舱段舱体结构201为第二方舱的一端，在所述待对接方舱段舱体结构201中部开设有可内外操作的气密门二202，在所述可内外操作的气密门二底部设置有待对接方舱段踏板203，硅橡胶软管段204两端分别连接根部骨架框212和待对接方舱段对接法兰205，并与待对接方舱段对接法兰205同轴，硅橡胶软管段204中部连接中部骨架框211，外气密弹性密封件206和内气密弹性密封件209固定在待对接方舱段对接法兰205上，并与之同轴；外止动块 207、内止动块208各沿对接法兰轴向等距分布，与带锁方舱段上止动钉组合108/109一一对应；中部骨架框211和根部骨架框212呈环状，和待对接方舱段对接法兰205上均设置有4组调心关节轴承210的安装孔，且呈轴向等距分布；伸缩筒213上设置有圆孔，一端固定于待对接方舱段对接法兰205上的轴承210 孔内，一端固定在中部骨架框211上关节轴承210内孔中；伸缩杆214一端固定于根部骨架框212中的关节轴承210内孔，一端安装于伸缩筒213圆孔中，可沿该孔滑动。

(4)待对接方舱段舱体结构201、可内外操作的气密门202为气密结构；外气密弹性密封件206和内气密弹性密封件209呈圆形轮廓，截面为Ω型，外止动块207、内止动块208各有4组，沿对接法兰轴向等距分布，与带锁方舱段上止动钉组合108/109一一对应。

(5)对接锁300包括对接锁钩301、摇臂302、滑杆303、导向接头304、轴向活动件305、轴向固定件306和限位销307；

带锁方舱段100上的加强件作为对接锁锁壳，其中对接锁锁壳设置有摇臂 302、轴向固定件306和限位销307的对接点；

摇臂302的一端与对接锁钩301的一端连接，滑杆303连接在对接锁钩301 的中部内侧，导向接头304与滑杆303滑动连接形成滑动副，轴向活动件305 与导向接头304固定连接，轴向固定件306与轴向活动件305活动连接，限位销307固定在对接锁锁壳上。

(6)对接锁钩301呈C型，并在内侧和一端设置有对接接口，通过螺栓分别连接摇臂302和滑杆303；

摇臂302呈长圆形，截面为矩形，两端设置有对接接口，通过螺栓分别与对接锁钩301和对接锁壳体110对接。滑杆303呈圆柱状，两端设置有对接接口，通过螺栓与对接锁钩301内侧设置的双耳接头连接。导向接头304一端设置与滑杆303配合圆柱孔，一端设置对接接口，通过螺栓与轴向活动件305对接。轴向活动件305呈圆柱状，一端设置于导向接头304对接接口，通过螺栓与导向接头304对接，一端设置有与轴向固定件相对运动的接口，限位销307 固定在对接锁壳体110上，用以限制对接锁钩301向锁止位移动时的最大移动距离。

(7)轴向固定件306集成有驱动单元，优选的为直线步进电机，与轴向活动件305配合，驱动后者移动。

(8)对接接口两端设置有带锁方舱段波纹管104和硅橡胶软管段204，可以通过沿硅橡胶软管段204轴向和径向的强迫变形消除两端方舱定位的累积误差：通过对接法兰105和205上设置的锥形面特征实现导向，以消除两端方舱限位后沿法兰径向的误差。

技术方案二：

一种分体式波纹管加硅胶管对接接口的使用方法，所述方法应用于技术方案一所述的对接接口，所述方法包括：

(a)待两方舱段装载至运输平台并按照标准集装箱固定方式固定完毕：

(b)操作对接锁300由开锁位向锁止位转变，完成对接接口气密对接；

(c)带锁方舱段和待对接方舱段关闭舱门，分别开启各自空气清洁***，直到达到各自压力控制指标；

(d)医务人员打开一扇舱门进入对接区后，以踏板为载体作停留关闭已打开的舱；

(e)医务人员转移到待进入方舱门前踏板，开启待进入方舱舱门并进入。

本发明实施例提供的一种具有实现为生化沾染伤病员和高致病性传染病医疗方舱提供快速对接密封的对接接口及具有该接口的模块化空运隔离方舱***，以基于带连接法兰的波纹管和带法兰盘硅胶软管段作为模块方舱单元之间的通道的对接补偿，实现隔离方舱不同功能模块单元之间的有效对接。

附图说明

图1本发明实施例提供的一种分体式波纹管加硅胶管对接接口示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为带锁方舱段接口构成示意图；

图4为II处详视图；

图5为待对接方舱段接口构成示意图；

图6为I向对接锁锁止状态剖视图；

图7为III处详视图；

图8为I向对接锁开锁状态剖视图；

其中，100-带锁方舱段接口，101-带锁方舱段舱体结构，102-气密门一， 103-带锁方舱段踏板，104-带锁方舱段波纹管，105-带锁方舱段对接法兰，106- 内气密对接件，107-外气密对接件，108-止动钉，109-调节螺母，110-对接锁壳体，200-待对接方舱段接口，201-待对接方舱段舱体结构，202-气密门二，203- 待对接方舱段踏板，204-硅橡胶软管段，205-待对接方舱段对接法兰，206-外气密弹性密封件，207-外止动块，208-内止动块，209-内气密弹性密封件，210- 调心关节轴承，211-中部骨架框，212-根部骨架框，213-伸缩筒，214-伸缩杆， 300-方舱对接锁，301-对接锁钩，302-摇臂，303-滑杆，304-导向接头，305- 轴向活动件，306-轴向固定件，307-限位销。

具体实施方式

本发明实施例提供一种分体式波纹管加硅胶管对接接口，如图1，所述的对接接口包括带锁方舱段100、待对接方舱段200和对接锁300，其中对接锁 300集成在带锁方舱段结构中，对接接口对应两端方舱外轮廓尺寸满足GJB4361 标准。如图2、图3为带锁方舱段100和待对接方舱段200轴测图，图4为对接结构剖视图。其中带锁方舱段100包括带锁方舱段舱体结构101、可内外操作的气密门一102、带锁方舱段踏板103、带锁方舱段波纹管104、带锁方舱段对接法兰105、内气密对接件106和外气密对接件107、止动钉/调节螺母 108/109、对接锁壳体110。其中，带锁方舱段舱体结构101、可内外操作的气密门一102为气密结构；带锁方舱段踏板103按供进出人员踩踏刚度设计；带锁方舱段波纹管104连接带锁方舱段舱体结构101和带锁方舱段对接法兰105，并与带锁方舱段对接法兰105同轴；内气密对接件106和外气密对接件107呈圆形轮廓，截面为T型，固定在带锁方舱段对接法兰105上，并与之同轴；如图7所示，止动钉108和调节螺母109共有8组，形成组合，沿对接法兰轴向等距分布；对接锁壳体110连接带锁方舱段舱体结构101和带锁方舱段对接法兰105，形成带锁方舱段波纹管104和对接锁300的支撑。

如图3、图4和图5所示，待对接方舱段200包括待对接方舱段舱体结构 201、可内外操作的气密门二202、待对接方舱段踏板203、硅橡胶软管段204、待对接方舱段对接法兰205、外气密弹性密封件206、外止动块207、内止动块 208、内气密弹性密封件209、调心关节轴承210、中部骨架框211、根部骨架框212、伸缩筒213、伸缩杆214和待对接方舱段空气管路接口215。其中，待对接方舱段舱体结构201、可内外操作的气密门二202为气密结构；待对接方舱段踏板203按供进出人员踩踏刚度设计；硅橡胶软管段204连接待对接方舱段舱体结构201和待对接方舱段对接法兰205，并与待对接方舱段对接法兰205同轴，采用浅色硅橡胶板制成，按气密结构设计制造，典型的在其环向布置玻璃纤维加强条；外气密弹性密封件206和内气密弹性密封件209呈圆形轮廓，截面为Ω型，固定在待对接方舱段对接法兰205上，并与之同轴；外止动块207、内止动块208各有4组，沿对接法兰轴向等距分布，与带锁方舱段上止动钉组合108/109一一对应；调心关节轴承210提供相关连接一定转动自由度；中部骨架框211和根部骨架框212呈环状，和待对接方舱段对接法兰205上均设置有4组调心关节轴承210的安装孔呈轴向等距分布；伸缩筒213上设置有圆孔，一端固定于待对接方舱段对接法兰205上的轴承210孔内，一端固定在中部骨架框211上关节轴承210内孔中；伸缩杆214一端固定于根部骨架框212中的关节轴承210内孔，一端安装于伸缩筒213圆孔中，可沿该孔滑动，优选的，设置有机械限位以设定伸缩杆214的滑动范围，可压缩伸缩杆214至213中以减小待对接方舱段接口轴向尺寸便于单独运输或存储。

如图4和图5所示，通过对接接口两端设置的带锁方舱段波纹管104和硅胶软管段204，可沿硅胶软管段204轴向和径向的强迫变形消除两端方舱定位的累积误差：通过带锁方舱段对接法兰 105和待对接方舱段对接法兰 205上设置的锥形面特征实现导向，以消除两端方舱限位后沿法兰径向的误差。

如图6所示，对接锁300包括对接锁钩301、摇臂302、滑杆303、导向接头304、轴向活动件305、轴向固定件306和限位销307。另有带锁方舱段100 上加强件作为对接锁锁壳，其中对接锁壳体设置有摇臂302、轴向固定件306 和限位销307的对接点，优先的以螺栓连接上述零件。对接锁钩301呈C型，并在内侧和一端设置有对接接口，优选的采用圆柱孔双耳接头，通过螺栓分别连接摇臂302和滑杆303。摇臂302呈长圆形，截面为矩形，两端设置有对接接口，优选的采用圆柱孔单耳接头，通过螺栓分别与对接锁钩301和对接锁壳体110对接。滑杆303呈圆柱状，两端设置有对接接口，优选的为圆柱孔单耳接头，通过螺栓与对接锁钩301内侧设置的双耳接头连接。导向接头304一端设置与滑杆303配合圆柱孔，一端设置对接接口，优选的采用带2组圆柱孔的双耳接头，通过螺栓与轴向活动件305对接。轴向活动件305呈圆柱状，一端设置于导向接头304对接接口，优选的采用带2组圆柱孔的单耳接头，通过螺栓与导向接头304对接，一端设置有与轴向固定件相对运动的接口，优选的采用螺纹。轴向固定件306集成有驱动单元，优选的为直线步进电机，与轴向活动件305配合，驱动后者移动。限位销307固定在对接锁壳体110上，用以限制对接锁钩301向锁止位移动时的最大移动距离，以防止当带锁方舱段上止动钉组合108/109未调节到位时，由内气密对接件106和内气密弹性密封件209，外气密对接件107和外气密弹性密封件206组成的内外密封线中弹性密封件因压缩量过大产生损失，影响气密效果。对接锁钩301在对接锁机构驱动下由如图8所示开锁位运行至如图6所示锁止位，消除两端方舱限位后沿法兰轴向的间隙和误差，并使得内气密对接件106与内气密弹性密封件209，外气密对接件107与外气密弹性密封件206相互挤压，形成内外两道气密线，参见图5和图6。

对接段典型使用流程如下：

a待两方舱段装载至运输平台并按照标准集装箱固定方式固定完毕：

b操作对接锁300由开锁位向锁止位转变，完成对接接口气密对接；

c用管道连接带锁方舱段空气管路接口和待对接方舱段空气管路接口；

d带锁方舱段和待对接方舱段关闭舱门，分别开启各自空气清洁***，直到达到***压力控制指标；

e医务人员打开一扇舱门进入对接区后，以踏板为载体作停留关闭已打开的舱门；

f医务人员转移到待进入方舱门前踏板，开启待进入方舱舱门并进入。

本发明实施例提供的一种具有实现为生化沾染伤病员和高致病性传染病医疗方舱提供快速对接密封的对接接口及具有该接口的模块化空运隔离方舱***，以基于带连接法兰的波纹管和带法兰盘硅胶软管段作为模块方舱单元之间的通道的对接补偿，实现隔离方舱不同功能模块单元之间的有效对接。对接两端方舱单元各自设置一套清洁空气控制***。两端可分离，在外部操作对接锁完成对接和分离。形成两道密封线，可防止内压外泄的同时防止外压内泄，两端对合面具有锥形导向功能，自紧密，密封件和压条之间形式选择，由止动块完成机械间隙控制，密封件压缩量有效控制，采用对接压条，与O型密封圈对接，形成一处密封的两条密封线，止动块具备可调节功能，保证随着密封件磨损老化后有继续使用调节段，并带有定性标记，即调节到更换阶段后要立即更换密封件，波纹管采用不锈钢，带有密封界面，通过湿法安装，消除与对接接口区域的间隙，带法兰盘硅橡胶软管段由伸缩杆和带关节轴承的圆环框组成的骨架支撑，可进行伸缩和圆环框平面方向偏移。连杆锁紧机构采用限位销+过死点作为锁紧措施，防止机构松脱造成密封失效，两端靠近并压实力通过直线作动电机实现，锁机构位于45度方向布置，止动钉位于锁机构处，对应止动台超出止动钉一定位置，门踏板实现人员穿梭通道需求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种分体式波纹管加硅胶管对接接口，其特征在于，适用于两个方舱之间的气密连接，所述对接接口包括：设置在第一方舱上的带锁接口，设置在第二方舱上的待对接接口以及设置在带锁接口上的对接锁；所述第一方舱、第二方舱为两个方舱中的任意一个；

所述带锁接口上设置有第一对接法兰，所述待对接接口上设置有第二对接法兰，所述第一方舱、第二方舱通过所述第一对接法兰、第二对接法兰以及对接锁形成气密连接；

带锁接口包括：带锁方舱段舱体结构(101)、可内外操作的气密门一(102)、带锁方舱段踏板(103)、带锁方舱段波纹管(104)、带锁方舱段对接法兰(105)、内气密对接件(106)和外气密对接件(107)、止动钉(108)、调节螺母(109)和对接锁壳体(110)；

带锁方舱段舱体结构(101)为第一方舱的一端，在所述带锁方舱段舱体结构101中部开设有可内外操作的气密门一(102)，在所述可内外操作的气密门底部设置有带锁方舱段踏板(103)，在所述可内外操作的气密门周围的带锁方舱段舱体结构(101)上设置有带锁方舱段波纹管(104)，在所述带锁方舱段波纹管(104)一端设置有带锁方舱段对接法兰(105)，且所述带锁方舱段波纹管(104)与对带锁方舱段 接法兰(105)同轴；对接锁壳体(110)连接带锁方舱段舱体结构(101)和带锁方舱段对接法兰(105)，形成带锁方舱段波纹管(104)的支撑；在所述带锁方舱段对接法兰(105)上分别设置有内气密对接件(106)和外气密对接件(107)，且所述内气密对接件(106)和所述外气密对接件(107)分别与所述带锁方舱段对接法兰(105)同轴；所述止动钉(108)固定在对接法兰上，沿对接法兰轴向等距分布，调节螺母(109)与止动钉一一对应；

带锁方舱段舱体结构(101)、可内外操作的气密门一(102)为气密结构；内气密对接件(106)和外气密对接件(107)呈圆形轮廓，截面为T型；

待对接方舱段(200)包括待对接方舱段舱体结构(201)、可内外操作的气密门二(202)、待对接方舱段踏板(203)、硅橡胶软管段(204)、待对接方舱段对接法兰(205)、外气密弹性密封件(206)、外止动块(207)、内止动块(208)、内气密弹性密封件(209)、调心关节轴承(210)、中部骨架框(211)、根部骨架框(212)、伸缩筒(213)、伸缩杆(214)；

待对接方舱段舱体结构(201)为第二方舱的一端，在所述待对接方舱段舱体结构(201)中部开设有可内外操作的气密门二(202)，在所述可内外操作的气密门底部设置有待对接方舱段踏板 (203)，硅橡胶软管段(204)两端分别连接根部骨架框(212)和待对接方舱段对接法兰(205)，并与待对接方舱段对接法兰(205)同轴，硅橡胶软管段(204)中部连接中部骨架框(211)，外气密弹性密封件(206)和内气密弹性密封件(209)固定在待对接方舱段对接法兰(205)上，并与之同轴；外止动块(207)、内止动块(208)各沿对接法兰轴向等距分布，与带锁方舱段上止动钉(108)一一对应；中部骨架框(211)和根部骨架框(212)呈环状，和待对接方舱段对接法兰(205)上均设置有4组调心关节轴承(210)的安装孔，且呈轴向等距分布；伸缩筒(213)上设置有圆孔，一端固定于待对接方舱段对接法兰(205)上的调心关节 轴承(210)孔内，一端固定在中部骨架框(211)上调心 关节轴承(210)内孔中；伸缩杆(214)一端固定于根部骨架框(212)中的调心 关节轴承(210)内孔，一端安装于伸缩筒(213)圆孔中，可沿该孔滑动；

待对接方舱段舱体结构(201)、可内外操作的气密门二(202)为气密结构；外气密弹性密封件(206)和内气密弹性密封件(209)呈圆形轮廓，截面为Ω型，外止动块(207)、内止动块(208)各有4组，沿对接法兰轴向等距分布，与带锁方舱段上止动钉(108)一一对应；

对接锁(300)包括对接锁钩(301)、摇臂(302)、滑杆(303)、导向接头(304)、轴向活动件(305)、轴向固定件(306)和限位销(307)；

带锁方舱段(100)上的加强件作为对接锁锁壳，其中对接锁锁壳设置有摇臂(302)、轴向固定件(306)和限位销(307)的对接点；

摇臂(302)的一端与对接锁钩(301)的一端连接，滑杆(303)连接在对接锁钩(301)的中部内侧，导向接头(304)与滑杆(303)滑动连接形成滑动副，轴向活动件(305)与导向接头(304)固定连接，轴向固定件(306)与轴向活动件(305)活动连接，限位销(307)固定在对接锁锁壳上。

2.根据权利要求1所述的一种分体式波纹管加硅胶管对接接口，其特征在于，对接锁钩(301)呈C型，并在内侧和一端设置有对接接口，通过螺栓分别连接摇臂(302)和滑杆(303)；

摇臂(302)呈长圆形，截面为矩形，两端设置有对接接口，通过螺栓分别与对接锁钩(301)和对接锁壳体(110)对接；滑杆(303)呈圆柱状，两端设置有对接接口，通过螺栓与对接锁钩(301)内侧设置的双耳接头连接；导向接头(304)一端设置与滑杆(303)配合圆柱孔，一端设置对接接口，通过螺栓与轴向活动件(305)对接；轴向活动件(305)呈圆柱状，一端设置于导向接头(304)对接接口，通过螺栓与导向接头(304)对接，一端设置有与轴向固定件相对运动的接口，限位销307固定在对接锁壳体(110)上，用以限制对接锁钩(301)向锁止位移动时的最大移动距离。

3.根据权利要求2所述的一种分体式波纹管加硅胶管对接接口，其特征在于，轴向固定件(306)集成有驱动单元，所述驱动单元为直线步进电机，与轴向活动件(305)配合，驱动后者移动。

4.根据权利要求3所述的一种分体式波纹管加硅胶管对接接口，其特征在于，

对接接口两端设置有带锁方舱段波纹管(104)和硅橡胶软管段(204)，可以通过沿硅橡胶软管段(204)轴向和径向的强迫变形消除两端方舱定位的累积误差：通过带锁方舱段 对接法兰(105)和待对接方舱段对接法兰 (205)上设置的锥形面特征实现导向，以消除两端方舱限位后沿法兰径向的误差。

5.一种分体式波纹管加硅胶管对接接口的使用方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-4中任一项所述的对接接口，所述方法包括：

(a)待两方舱段装载至运输平台并按照标准集装箱固定方式固定完毕：

(b)操作对接锁300由开锁位向锁止位转变，完成对接接口气密对接；

(c)带锁方舱段和待对接方舱段关闭舱门，分别开启各自空气清洁***，直到达到各自压力控制指标；

(d)医务人员打开一扇舱门进入对接区后，以踏板为载体作停留关闭已打开的舱；

(e)医务人员转移到待进入方舱门前踏板，开启待进入方舱舱门并进入。

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