CN102914215B - 一种超远程弹射水炮系统 - Google Patents
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Abstract
一种超远程弹射水炮系统，包括蓄能器和水炮，蓄能器通过高压球阀与射水缸的下部空气腔连通，射水缸上安装锥形容器，锥形容器的上端与直管连接，直管通过转动关节与炮管连接，锥形容器上连接进水机构，油箱的出油口通过液压泵、单向阀与两位三通换向阀连接，油箱的回油口通过溢流阀与两位三通换向阀连接，两位三通换向阀与单出杆油缸的无杆腔连通，单出杆油缸的有杆腔内安装复位弹簧，复位弹簧套装在活塞杆上，单出杆油缸的有杆腔与气液缸的液体腔连通，气液缸的气体腔的出气口通过安全阀、压力继电器与蓄能器连接，气液缸的气体腔的进气口同时与吸气阀连接。本发明射程较长。
Description
技术领域
本发明涉及水炮系统，尤其是一种远程水炮系统。
背景技术
货轮上安装的消防水炮以应对海盗的袭击，但消防水炮的最大射程也就百米左右并且距离稍远时打击力变弱，与海盗对抗时作用有限。近年来中国与周边国家的海上冲突加剧，海监船和渔政船上的水炮是关键武器。在与他国海警船水炮对抗时，我国装备的消防水炮性能上落后，难以满足新形势下的需求。
现有的水炮系统存在的技术缺陷：射程较短。
发明内容
为了克服已有水炮系统的射程较短的不足，本发明提供一种射程较长的超远程弹射水炮系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种超远程弹射水炮系统，包括蓄能器和水炮，所述水炮包括炮管、直管、锥形容器和射水缸，所述蓄能器通过高压球阀与所述射水缸的下部空气腔连通，所述射水缸上安装锥形容器，所述锥形容器的上端与直管连接，所述直管通过转动关节与炮管连接，所述锥形容器上连接进水机构，所述超远程弹射水炮系统还包括油箱、单出杆油缸和气液缸，所述油箱的出油口通过液压泵、单向阀与两位三通换向阀连接，所述油箱的回油口通过溢流阀与两位三通换向阀连接，所述两位三通换向阀与所述单出杆油缸的无杆腔连通，所述单出杆油缸的有杆腔内安装复位弹簧，所述复位弹簧套装在活塞杆上，所述单出杆油缸的有杆腔与所述气液缸的液体腔连通，所述气液缸的气体腔的出气口通过安全阀、压力继电器与所述蓄能器连接，所述气液缸的气体腔的进气口同时与吸气阀连接。
进一步，所述单出杆油缸的有杆腔与二位二通换向阀连接，所述二位二通换向阀与所述两位三通换向阀连接。
更进一步，所述单出杆油缸的内径大于所述气液缸的内径。
再进一步，所述气液缸的气体腔的出气口同时通过附加安全阀、附加继电器与附加蓄能器连接，所述附加蓄能器的进出口与减压阀连接，所述减压阀与二位五通气动阀连接，所述二位五通气动阀与驱动器连接，所述驱动器与所述高压球阀连接。
所述进水机构包括水箱、水泵、注水嘴、气动泵和注水阀，所述注水阀与所述射水缸的下部空气腔连通，所述注水阀与气动泵连接，所述气动泵与水泵连接，所述水泵进水端与水箱连通，所述水泵出水端与注水嘴连通，所述注水嘴位于锥形容器内。
所述射水缸的液体腔内安装水囊，所述水囊的下端与活塞连接，所述液体腔的上部安装缓冲装置，所述射水缸安装在回转底座上。
本发明的有益效果主要表现在：射程较长。
附图说明
图1是超远程弹射水炮系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1，一种超远程弹射水炮系统，包括蓄能器14和水炮，所述水炮包括炮管31、直管29、锥形容器28和射水缸23，所述蓄能器14通过高压球阀21与所述射水缸23的下部空气腔连通，所述射水缸23上安装锥形容器28，所述锥形容器28的上端与直管29连接，所述直管29通过转动关节30与炮管31连接，所述锥形容器28上连接进水机构，所述超远程弹射水炮系统还包括油箱1、单出杆油缸8和气液缸9，所述油箱1的出油口通过液压泵3、单向阀5与两位三通换向阀6连接，所述油箱1的回油口通过溢流阀2与两位三通换向阀6连接，所述两位三通换向阀6与所述单出杆油缸8的无杆腔连通，所述单出杆油缸8的有杆腔内安装复位弹簧，所述复位弹簧套装在活塞杆上，所述单出杆油缸8的有杆腔与所述气液缸9的液体腔连通，所述气液缸9的气体腔的出气口通过安全阀12、压力继电器13与所述蓄能器14连接，所述气液缸9的气体腔的进气口与吸气阀10连接。
进一步，所述单出杆油缸8的有杆腔与二位二通换向阀7连接，所述二位二通换向阀7与所述两位三通换向阀6连接。
更进一步，所述单出杆油缸8的内径大于所述气液缸9的内径。
再进一步，所述气液缸的气体腔的出气口同时通过附加安全阀15、附加继电器16与附加蓄能器17连接，所述附加蓄能器17的进出口与减压阀18连接，所述减压阀18与二位五通气动阀19连接，所述二位五通气动阀19与驱动器20连接，所述驱动器20与所述高压球阀21连接。
所述进水机构包括水箱36、水泵35、注水嘴32、气动泵34和注水阀33，所述注水阀与所述射水缸的下部空气腔连通，所述注水阀与气动泵连接，所述气动泵与水泵连接，所述水泵35进水端与水箱36连通，所述水泵35出水端与注水嘴32连通，所述注水嘴32位于锥形容器27内。
所述射水缸23的液体腔内安装水囊25，所述水囊25的下端与活塞24连接，所述液体腔的上部安装缓冲装置26，所述射水缸23安装在回转底座22上。
液压泵4由电机3驱动，所述气液缸9的气体腔的进出气口与安全阀12之间的管道上安装第一手动球阀11，所述气液缸9的气体腔的进出气口与附加安全阀13之间的管道上安装第二手动球阀37，所述射水缸23的缸盖27上安装锥形容器28。
本实施例中，工作时，二位三通换向阀6右电磁铁得电，换向阀右位，压力油进入单出杆油缸8的无杆腔，将其有杆腔油压入气液缸9的液腔，压缩气液缸9气腔的空气，当气体压力超过安全阀12的充气压力时，气液缸9上腔的压缩气体被压入蓄能器14中。然后，换向阀6右电磁铁失电，换向阀左位，单出杆油缸8的无杆腔的液压油在弹簧力的作用下回到油箱，同时，气液缸9液腔的液压油进入到油缸8的有杆腔，气液缸通过吸气阀10将大气吸入气液缸9的气腔，当油缸8的活塞杆退回到位时，通过接近开关发出信号，使换向阀6右电磁铁得电，开始下次蓄能过程。单出杆油缸8和气液缸9经过多次对蓄能器22的充气过程后，当达到压力继电器13的设定压力时，换向阀6失电，泵卸荷，储能过程结束。长期工作后，由于泄漏造成气液缸9的活塞压气时不能到达最上端，开启二位二通换向阀7进行补油。另外，当单出杆油缸8的内径大于气液缸9内径时，有增压作用，可使蓄能器14内的压力高于油源压力。
水炮发射时，控制器控制二位五通气动阀19电磁铁工作，使驱动器20的一个腔进入压缩空气，驱动器输出转矩驱动高压球阀21先后开启关闭，一定体积的高能气体进入射水缸23的下腔，高能气体迅速膨胀推动活塞24向上运动，将射水缸上腔的水体加速，当活塞运动到缓冲装置26时，活塞停止，高速水体经过上部炮管射出。发射完成后，射水缸23的下腔仍有一定的剩余压力，注水阀33打开，气动泵34转动，驱动水泵35将水箱36内的水吸到锥形容器28内，直到耗尽射水缸下腔的压力能，这时水囊加注一定水后使射水缸的活塞24下降到缸底，准备下次发射。
气动阀19是通过气动驱动器控制的，控制气体由蓄能器17经减压阀18提供。当蓄能器17内的压力降至压力继电器16的下限压力时，蓄能器17的充气提示灯开启，打开手动球阀12，经气体安全阀15，向蓄能器17充气，直至上限压力升高至压力继电器16的上限压力时，蓄能器17的充气结束提示灯开启，关闭手动球阀12。
超远程弹射水炮系统的特点是：
1、超远程弹射水炮是通过高能气体的瞬间爆发将气体的压力能转化为水体的动能，可以获得非常大的水流速度，射程比消防水炮能有大幅度提高。
2、超远程弹射水炮的效率取决于气体蓄能过程和水体发射过程，发射过程时间非常短暂，能量损失小，剩余能量回收后比传统水炮的效率更高。
3、实际使用时，高能气体射流水炮则不受水源压力的影响。
Claims (6)
1.一种超远程弹射水炮系统，包括蓄能器和水炮，所述水炮包括炮管、直管、锥形容器和射水缸，所述蓄能器通过高压球阀与所述射水缸的下部空气腔连通，所述射水缸上安装锥形容器，所述锥形容器的上端与直管连接，所述直管通过转动关节与炮管连接，所述锥形容器上连接进水机构，其特征在于：所述超远程弹射水炮系统还包括油箱、单出杆油缸和气液缸，所述油箱的出油口通过液压泵、单向阀与两位三通换向阀连接，所述油箱的回油口通过溢流阀与两位三通换向阀连接，所述两位三通换向阀与所述单出杆油缸的无杆腔连通，所述单出杆油缸的有杆腔内安装复位弹簧，所述复位弹簧套装在活塞杆上，所述单出杆油缸的有杆腔与所述气液缸的液体腔连通，所述气液缸的气体腔的出气口通过安全阀、压力继电器与所述蓄能器连接，所述气液缸的气体腔的进气口同时与吸气阀连接。
2.如权利要求1所述的超远程弹射水炮系统，其特征在于：所述单出杆油缸的有杆腔与二位二通换向阀连接，所述二位二通换向阀与所述两位三通换向阀连接。
3.如权利要求1或2所述的超远程弹射水炮系统，其特征在于：所述单出杆油缸的内径大于所述气液缸的内径。
4.如权利要求1或2所述的超远程弹射水炮系统，其特征在于：所述气液缸的气体腔的出气口同时通过附加安全阀、附加继电器与附加蓄能器连接，所述附加蓄能器的进出口与减压阀连接，所述减压阀与二位五通气动阀连接，所述二位五通气动阀与驱动器连接，所述驱动器与所述高压球阀连接。
5.如权利要求1或2所述的超远程弹射水炮系统，其特征在于：所述进水机构包括水箱、水泵、注水嘴、气动泵和注水阀，所述注水阀与所述射水缸的下部空气腔连通，所述注水阀与气动泵连接，所述气动泵与水泵连接，所述水泵进水端与水箱连通，所述水泵出水端与注水嘴连通，所述注水嘴位于锥形容器内。
6.如权利要求1或2所述的超远程弹射水炮系统，其特征在于：所述射水缸的液体腔内安装水囊，所述水囊的下端与活塞连接，所述液体腔的上部安装缓冲装置，所述射水缸安装在回转底座上。
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