CN103496442B - 一种水下抛载机构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械装置技术领域，具体涉及一种水下抛载机构，该机构是能在水下抛载压重的安全机构。包括钟型座、进水管、安装座、螺环、电点火具、柱塞、右基体、推力弹簧、重块、连接杆、平垫圈、弹垫圈、螺帽、整流罩、柱销、左螺环、挡片、左基体、挡圈；其外围装置为水下航行体壳体；本发明具有以下特点，利用电点火产生的高压燃气，柱销在高压燃气的作用下剪切挡片并进入左基体，连接杆解锁释放，抛载重块在弹簧推力和重力的共同作用下从航行体内逸出；气动释放机构安全、可靠，不易伤及人员安全；为确保抛载，系统设计了压力平衡进水管和推力弹簧。
Description
技术领域
本发明属于机械装置技术领域，具体涉及一种水下抛载机构，该机构是能在水下抛载压重的安全机构。
背景技术
水下航行体水下潜航时，若技术状态正常，满足设计要求，则不需要通过抛载改变雷体的质量、排水量和质、浮心距。但若其水下航行弹道异常（超深、超浅、超航时、意外进水）或完成任务后需要回收时，为确保水下航行体安全，通常要需要采取抛重块的方法，变航行体的负浮力为正浮力，使航行体快速上浮，实现对其的打捞回收。
以前，航行体水下抛载常采用爆炸螺栓分离、点火，让爆炸螺栓炸断实施抛载。这种方式虽然结构相对简单，但当其意外点火时，爆炸碎片会严重伤及人员和设备安全。此外，分离可靠度也不理想，常出现爆炸螺栓爆炸但不分离的情况。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水下抛载机构，该机构利用高压燃气推动柱销解锁来实现水下抛载。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种水下抛载机构，包括钟型座、进水管、安装座、螺环、电点火具、柱塞、右基体、推力弹簧、重块、连接杆、整流罩、柱销、左螺环、挡片、左基体、挡圈；其外围装置为水下航行体壳体；
在所述安装座上开有螺纹安装孔和沉孔，所述螺纹安装孔与沉孔相互贯通并呈十字交叉设置；
所述柱塞为圆锥台结构；
在所述右基体的两个端面沿轴线方向向内分别为连续的直孔、锥孔和两个大小两个台阶孔，锥孔的小端与小台阶孔贯通；
所述重块为圆锥形结构，在所述重块上沿轴线方向开有中心孔，在所述中心孔的一侧开有与所述中心孔轴线相平行的台阶孔；
在所述连接杆的一端处开有与其轴线方向相垂直的安装孔；
所述整流罩的一端与钟型座开口端匹配，所述整流罩的另一端与水下航行体壳体的外壁结构相同；在所述整流罩上开有通孔；
所述左基体的一端开有台阶孔，另一端形成空腔，所述左基体的台阶孔和空腔相贯通；
其连接关系在于：所述钟型座固定安装在所述水下航行体壳体内部，所述钟型座与水下航行体壳体的轴心相垂直；所述进水管的两端分别固定在所述水下航行体壳体和钟型座的外端上钟型座的内腔与水下航行体壳体外层贯通，所述安装座固定安装在所述钟型座的内壁顶端，所述左基体和右基体分别与安装座的螺纹安装孔的两端螺接；所述电点火具装在所述右基体的小台阶孔内，所述螺环装在所述右基体的大台阶孔并将所述电点火具紧固，所述挡片装在所述左基体的台阶孔处，所述左螺环螺接在所述左基体的台阶孔位置并压紧挡片，所述挡圈与左基体的空腔的外端螺接；所述柱塞塞入右基体的锥孔中，所述柱销的一端装在所述左螺环内并与挡片接触，所述柱销的另一端装在所述右基体的直孔内并与柱塞接触；所述连接杆安装在所述重块的中心孔处，所述连接杆的安装孔端套接在所述柱塞上，所述连接杆的另一端紧固在所述重块上；所述推力弹簧装在重块的台阶孔处并使推力弹簧的两端抵触在重块的台阶孔和钟型座的内壁上；所述整流罩匹配安装在所述钟型座的开口端并使所述整流罩与所述水下航行体壳体外壁形成流线型过渡，所述整流罩的通孔与重块的台阶孔相通。
所述左基体的空腔的长度大于柱销的长度。
在所述水下航行体壳体的内壁上设有肋，所述钟型座与所述肋固定连接。
在所述重块上开有两个台阶孔，所述推力弹簧为两根，在所述整流罩上开有两个通孔。
所述安装座通过螺钉固定在所述钟型座上。
所述整流罩与重块通过螺钉固定。
本发明的优点和有益效果在于：本发明具有以下特点，一、利用电点火产生的高压燃气，柱销在高压燃气的作用下剪切挡片并进入左基体，连接杆解锁释放，抛载重块在弹簧推力和重力的共同作用下从航行体内逸出；二、气动释放机构安全、可靠，不易伤及人员安全；三、为确保抛载，系统设计了压力平衡进水管和推力弹簧；四、重块为圆台型或者圆锥型结构，内部材料为铅，外部为铝。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明的动作示意图；
图4为本发明水下抛载示意图。
其中，1-钟型座；2-水下航行体壳体；3-进水管；4-螺钉；5-安装座；6-螺环；7-电点火具；8-柱塞；9-右基体；10-推力弹簧；11-重块；12-连接杆；13-平垫圈；14-弹垫圈；15-螺帽；16-整流罩；17-螺钉；18-肋；19-柱销；20-左螺环；21-挡片；22-左基体；23挡圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1、图2所示，本发明具体实施的技术方案是：一种水下抛载机构，包括钟型座1、进水管3、安装座5、螺环6、电点火具7、柱塞8、右基体9、推力弹簧10、重块11、连接杆12、平垫圈13、弹垫圈14、螺帽15、整流罩16、柱销19、左螺环20、挡片21、左基体22、挡圈23；其外围装置为水下航行体壳体2；
在所述安装座5上开有螺纹安装孔和沉孔，所述螺纹安装孔与沉孔相互贯通并呈十字交叉设置；
所述柱塞8为圆锥台结构；
在所述右基体9的两个端面沿轴线方向向内分别为连续的直孔、锥孔和两个大小两个台阶孔，锥孔的小端与小台阶孔贯通；
所述重块11为圆锥形结构，在所述重块11上沿轴线方向开有中心孔，在所述中心孔的一侧开有与所述中心孔轴线相平行的台阶孔；
在所述连接杆12的一端处开有与其轴线方向相垂直的安装孔；
所述整流罩16的一端与钟型座1开口端匹配，所述整流罩16的另一端与水下航行体壳体2的外壁结构相同；在所述整流罩16上开有通孔；
所述左基体22的一端开有台阶孔，另一端形成空腔，所述左基体22的台阶孔和空腔相贯通；
其连接关系在于：所述钟型座1固定安装在所述水下航行体壳体2内部，所述钟型座1与水下航行体壳体2的轴心相垂直；所述进水管3的两端分别固定在所述水下航行体壳体2和钟型座1的外端上钟型座1的内腔与水下航行体壳体2外层贯通，所述安装座5固定安装在所述钟型座1的内壁顶端，所述左基体22和右基体9分别与安装座5的螺纹安装孔的两端螺接；所述电点火具7装在所述右基体9的小台阶孔内，所述螺环6装在所述右基体9的大台阶孔并将所述电点火具7紧固，所述挡片21装在所述左基体22的台阶孔处，所述左螺环20螺接在所述左基体22的台阶孔位置并压紧挡片21，所述挡圈23与左基体22的空腔的外端螺接；所述柱塞8塞入右基体9的锥孔中，所述柱销19的一端装在所述左螺环20内并与挡片21接触，所述柱销19的另一端装在所述右基体9的直孔内并与柱塞8接触；所述连接杆12安装在所述重块11的中心孔处，所述连接杆12的安装孔端套接在所述柱塞8上，所述连接杆12的另一端通过平垫圈13、弹垫圈14和螺帽15紧固在所述重块11上；所述推力弹簧10装在重块11的台阶孔处并使推力弹簧10的两端抵触在重块11的台阶孔和钟型座1的内壁上；所述整流罩16匹配安装在所述钟型座1的开口端并使所述整流罩16与所述水下航行体壳体2外壁形成流线型过渡，所述整流罩16的通孔与重块11的台阶孔相通。
所述左基体22的空腔的长度大于柱销19的长度。
在所述水下航行体壳体2的内壁上设有肋18，所述钟型座1与所述肋18固定连接。
在所述重块11上开有两个台阶孔，所述推力弹簧10为两根，在所述整流罩16上开有两个通孔。
所述安装座5通过螺钉4固定在所述钟型座1上。
所述整流罩16与重块11通过螺钉17固定。
如图3、图4所示，本发明是一种利用高压燃气推动柱销解锁的水下抛载机构，抛载时给电点火具7点火，电点火具7产生的高压燃气推动柱销19剪切挡片21，挡片21破碎后柱销19被高压燃气推入左基体22内保存，因而不会对人员造成损伤或对设备造成损害。为保证在复杂情况下的可靠抛载，本发明机构还设置了进水管3、推力弹簧10和重块11等。具体工作为：水下航行体水下工作时，海水或淡水通过进水管3和重块11台阶孔进入本发明装置内，实现本发明装置的内外压平衡。水下航行体航行时，若航行体状态正常，则不抛载；若航行体超深、超浅、超航、意外进水或航行任务完成，需要回收水下航行体时，则水下航行体控制器给电点火具7以点火信号，电点火具7产生高压燃气，燃气压力作用到柱塞8上产生推力，推动柱销19剪切挡片21，柱销19克服连接杆12产生的摩擦阻力，进入左基体22的空腔内，连接杆12解除限制，在重块11重力、推力弹簧10推力的共同作用下，推力弹簧10、重块11、连接杆12、整流罩16等从航行体内逸出，实施抛载。为保证重块11外形，重块11外包覆铝壳。为减小干涉，重块11设计成上小下大的圆台型，这样分离后重块11和钟型座1之间间隙会越来越大，不易发生阻滞、干扰等影响分离的不利情况。抛载后，水下航行体由负浮力变为正浮力，并快速上浮到水面。至此，本发明机构完成一次抛载任务。
下次使用时，把左基体22、右基体9从安装座5上拆下，换上新的左基体22、右基体9，连接杆12、重块11、整流罩16，重复上述操作即可。
目前，本发明装置已在水池、湖上、海上实际进行100多次抛载试验，成功率达100%。
以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种水下抛载机构，其特征在于：包括钟型座(1)、进水管(3)、安装座(5)、螺环(6)、电点火具(7)、柱塞(8)、右基体(9)、推力弹簧(10)、重块(11)、连接杆(12)、整流罩(16)、柱销(19)、左螺环(20)、挡片(21)、左基体(22)、挡圈(23)；其外围为水下航行体壳体(2)；
在所述安装座(5)上开有螺纹安装孔和沉孔，所述螺纹安装孔与沉孔相互贯通并呈十字交叉设置；
所述柱塞(8)为圆锥台结构；
所述右基体(9)从一个端面到另一个端面沿轴线方向分别为连续的直孔、锥孔、小台阶孔和大台阶孔，锥孔的小端与小台阶孔贯通；
所述重块(11)为圆锥形结构，在所述重块(11)上沿轴线方向开有中心孔，在所述中心孔的一侧开有与所述中心孔轴线相平行的台阶孔；
在所述连接杆(12)的一端处开有与其轴线方向相垂直的安装孔；
所述整流罩(16)的一端与钟型座(1)开口端匹配，所述整流罩(16)的另一端与水下航行体壳体(2)的外壁结构相同；在所述整流罩(16)上开有通孔；
所述左基体(22)的一端开有台阶孔，另一端形成空腔，所述左基体(22)的台阶孔和空腔相贯通；
其连接关系在于：所述钟型座(1)固定安装在所述水下航行体壳体(2)内部，所述钟型座(1)与水下航行体壳体(2)的轴心相垂直；所述进水管(3)的两端分别固定在所述水下航行体壳体(2)和钟型座(1)的外端上，钟型座(1)的内腔与水下航行体壳体(2)外层贯通，所述安装座(5)固定安装在所述钟型座(1)的内壁顶端，所述左基体(22)和右基体(9)分别与安装座(5)的螺纹安装孔的两端螺接；所述电点火具(7)装在所述右基体(9)的小台阶孔内，所述螺环(6)装在所述右基体(9)的大台阶孔并将所述电点火具(7)紧固，所述挡片(21)装在所述左基体(22)的台阶孔处，所述左螺环(20)螺接在所述左基体(22)的台阶孔位置并压紧挡片(21)，所述挡圈(23)与左基体(22)的空腔的外端螺接；所述柱塞(8)塞入右基体(9)的锥孔中，所述柱销(19)的一端装在所述左螺环(20)内并与挡片(21)接触，所述柱销(19)的另一端装在所述右基体(9)的直孔内并与柱塞(8)接触；所述连接杆(12)安装在所述重块(11)的中心孔处，所述连接杆(12)的安装孔端套接在所述柱塞(8)上，所述连接杆(12)的另一端紧固在所述重块(11)上；所述推力弹簧(10)装在重块(11)的台阶孔处并使推力弹簧(10)的两端抵触在重块(11)的台阶孔和钟型座(1)的内壁上；所述整流罩(16)匹配安装在所述钟型座(1)的开口端并使所述整流罩(16)与所述水下航行体壳体(2)外壁形成流线型过渡，所述整流罩(16)的通孔与重块(11)的台阶孔相通。
2.根据权利要求1所述的一种水下抛载机构，其特征在于：所述左基体(22)的空腔的长度大于柱销(19)的长度。
3.根据权利要求1或2所述的一种水下抛载机构，其特征在于：在所述水下航行体壳体(2)的内壁上设有肋(18)，所述钟型座(1)与所述肋(18)固定连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种水下抛载机构，其特征在于：在所述重块(11)上开有两个台阶孔，所述推力弹簧(10)为两根，在所述整流罩(16)上开有两个通孔。
5.根据权利要求1或2所述的一种水下抛载机构，其特征在于：所述安装座(5)通过螺钉(4)固定在所述钟型座(1)上。
6.根据权利要求1或2所述的一种水下抛载机构，其特征在于：所述整流罩(16)与重块(11)通过螺钉(17)固定。
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