CN103499235B - 气动式发射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于装置物的投放与发射技术领域，具体涉及一种发射装置。一种气动式发射装置，其技术方案是，它包括：发射筒（9）、安装在发射筒（9）筒体内的释放阀、安装在发射筒（9）端盖上的电磁阀（1）与进气嘴（2）；本发明利用高压气源与所述释放阀内腔连通，使释放阀内腔形成高压气腔，电磁阀（1）通脉冲电压打开瞬间，释放阀的阀芯在气压作用下开启，释放阀阀体高压气腔中压力气体在发射筒（9）中瞬间释放，以达到发射目的。当发射完成后，所述释放阀阀芯很快又自动回到发射初始状态，只要控制电磁阀脉冲电压就可实现连续发射。

Description

气动式发射装置
技术领域
本发明属于装置物的投放与发射技术领域，具体涉及一种发射装置。
背景技术
从海洋平台上向水中投射装置物过程中，为实现发射物发射过程的可控，一般利用发射装置来进行控制和调整。目前，该类装置主要有两种，一种是蓄能式发射装置，利用液压系统压缩气体，再释放压缩气体瞬间推动活塞体，活塞体推动发射管中的水或空气介质，将发射物推出。该类装置将液压能通过增压筒转换为气压能，最后将气压能转换为发射物的机械能，能量转换环节多，效率低，装置复杂，需配置专用液压泵站，成本较高。还有一种是拉杆活塞式发射装置，它利用点火装置使火药燃烧做功，推动拉杆活塞，将发射物推出。该类型装置能量源获取不易，且温升较快，发射时拉杆撞击发射物，易损坏发射物。
发明内容
本发明的目的是，为了解决现有的投射装置存在能量转换环节多，效率低，装置复杂的问题，进而提供一种以高压气源为能量的一体化发射装置；
本发明的技术方案是：一种气动式发射装置，它包括：发射筒、安装在发射筒筒体内的释放阀、安装在发射筒端盖上的电磁阀与进气嘴；
释放阀包括：底座、阀盖、阀芯、导杆、主密封支撑座与弹簧；
阀芯的一端设有环状凸台，另一端设有锥形圆台，阀芯的中段通过弧形面与锥形圆台过渡连接；阀芯设有沿轴向的通孔，阀芯的中段设有径向的通气孔；
阀芯安装在底座上，阀芯的环状凸台一侧的端面与底座之间留有间隙，环状凸台通过阀芯密封与底座之间形成径向密封；阀芯的弧形边与底座的相对处设有主密封支撑座，在主密封支撑座与底座之间设有主密封圈以及主密封圈的支撑环；
导杆套接在阀芯的轴向通孔内，一端与底座，另一端套接有弹簧；导杆与阀芯的环形凸台接触处设有导杆密封，导杆与阀芯的锥形圆台接触处设有阀芯防尘圈；弹簧的一端与阀芯的锥形圆台的端面接触；
阀盖套接在底座的外部，通过螺钉固定连接，接触处设有阀盖密封，将阀芯与导杆包含在内；阀盖挤压弹簧，在弹簧的作用力下，阀芯的弧形边与释放阀主密封圈紧密贴合；
释放阀通过其底座安装在发射筒的端盖上，释放阀与发射筒之间未接触的区域形成气腔Ⅰ，阀芯一侧的端面与底座之间未接触的区域形成气腔Ⅱ，阀芯与阀盖之间未接触的区域形成气腔Ⅲ；气腔Ⅱ与气腔Ⅲ分别与电磁阀的两个阀门相通；气腔Ⅱ通过气道B与发射筒外的大气相通；进气嘴的进气分为两路，一路直接与气腔Ⅲ相通，另一路通过导杆上的通孔与气腔Ⅲ相通；当阀芯的弧形边与释放阀主密封圈脱离接触时，气腔Ⅰ与气腔Ⅲ连通。
本发明的有益效果是：1.本发明利用高压气源与所述释放阀内腔连通，使释放阀内腔形成高压气腔，电磁阀通脉冲电压打开瞬间，阀芯在气压作用下开启，释放阀阀体高压气腔中压力气体在发射筒中瞬间释放，以达到发射目的。当发射完成后，所述阀芯很快又自动回到发射初始状态，只要控制电磁阀脉冲电压就可实现连续发射。
2.本发明无复杂机电设备，结构轻巧，可实现连续发射或多管发射，可靠性高，且能量源获取容易，大大降低了使用成本，效率较高。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明中阀芯的结构示意图；
其中，1-电磁阀，2-进气嘴，3-底座，4-阀盖，5-阀芯，6-导杆，7-主密封支撑座，8-弹簧，9-发射筒，10-阀盖密封，11-阀芯密封，12-导杆密封，13-释放阀主密封圈，14-阀芯防尘圈。
具体实施方式
参见附图1，一种气动式发射装置，它包括：发射筒9、安装在发射筒9筒体内的释放阀、安装在发射筒9端盖上的电磁阀1与进气嘴2；
释放阀包括：底座3、阀盖4、阀芯5、导杆6、主密封支撑座7与弹簧8；
参见附图3，阀芯5的一端设有环状凸台，另一端设有锥形圆台，阀芯5的中段通过弧形面与锥形圆台过渡连接；阀芯5设有沿轴向的通孔，阀芯5的中段设有径向的通气孔；
阀芯5安装在底座3上，阀芯5的环状凸台一侧的端面与底座3之间留有间隙，环状凸台通过阀芯密封11与底座3之间形成径向密封；阀芯5的弧形边与底座3的相对处设有主密封支撑座7，在主密封支撑座7与底座3之间设有释放阀主密封圈13以及主密封圈13的支撑环；
导杆6套接在阀芯5的轴向通孔内，一端与底座3，另一端套接有弹簧8；导杆6与阀芯5的环形凸台接触处设有导杆密封12，导杆6与阀芯5的锥形圆台接触处设有阀芯防尘圈14；弹簧8的一端与阀芯5的锥形圆台的端面接触；
阀盖4套接在底座3的外部，通过螺钉固定连接，接触处设有阀盖密封10，将阀芯5与导杆6包含在内；阀盖4挤压弹簧8，在弹簧8的作用力下，阀芯5的弧形边与释放阀主密封圈13紧密贴合；
参见附图2，释放阀通过其底座3安装在发射筒9的端盖上，释放阀与发射筒9之间未接触的区域形成气腔Ⅰ，阀芯5一侧的端面与底座3之间未接触的区域形成气腔Ⅱ，阀芯5与阀盖4之间未接触的区域形成气腔Ⅲ；气腔Ⅱ与气腔Ⅲ分别与电磁阀1的两个阀门相通；气腔Ⅱ通过气道B与发射筒9外的大气相通；进气嘴2的进气分为两路，一路直接与气腔Ⅲ相通，另一路通过导杆6上的通孔与气腔Ⅲ相通；当阀芯5的弧形边与释放阀主密封圈13脱离接触时，气腔Ⅰ与气腔Ⅲ连通；
空压机高压气源连接进气嘴2，发射前电磁阀1处于关断状态，气腔Ⅰ与发射筒体8相通，气腔Ⅱ通过气道B与外界大气相通，阀芯5在压缩弹簧8作用下与释放阀主密封圈13贴合，使气腔Ⅲ形成密闭空间。气源与气腔Ⅲ相通，压力气体经气道A使气腔Ⅲ充压，由于阀芯5左右两端的阀芯截面积不一致，即左端阀芯截面较右边弧形有效截面积略大，所以阀芯5在压力气体作用下所受力方向与弹簧8作用力方向一致，该作用力大小等于气源压力与阀芯5左右两端阀芯有效截面积差值的乘积。此时，气腔Ⅲ在释放阀主密封圈13密封下形成高压腔，且气源压力越大，气腔Ⅲ中压力越高，阀芯5与释放阀主密封圈13贴合就越紧，这样即使使用高压气源也不会造成漏气。
当给电磁阀1脉冲电压，气道C与气道D连通瞬间，压力气体经气道D和气道C到达气腔Ⅱ。此时，气腔Ⅱ中，高压气体对阀芯5的端面产生向右作用力，该作用力大小等于气源压力与气腔Ⅱ中阀芯5端面的截面积的乘积，由于气腔Ⅱ中阀芯5的端面积远大于气腔Ⅲ中阀芯5左右两端阀芯有效截面积差值，即阀芯5所受向右作用力远大于气腔Ⅲ中阀芯5所受向左作用力，阀芯5瞬间向右击发，使得气腔Ⅲ与气腔Ⅰ连通，压力气体从发射筒9中瞬间喷射出来。电磁阀1失电后电磁阀断开，即气腔Ⅱ与气腔Ⅲ断开，气腔Ⅱ由于通过小孔气道B与大气相通，气腔Ⅱ则变为低压腔，阀芯5在弹簧8和气腔Ⅲ中压力气体作用下瞬间向左移动，阀芯5与释放阀主密封圈13贴合，使气腔Ⅲ再次形成密闭空间。此时，发射装置又回到发射初始状态。因此，只要给电磁阀1连续脉冲电压，则可实现连续发射。

Claims (2)

1.一种气动式发射装置，其特征在于，它包括：发射筒(9)、安装在所述发射筒(9)筒体内的释放阀、安装在所述发射筒(9)端盖上的电磁阀(1)与进气嘴(2)；
所述释放阀包括：底座(3)、阀盖(4)、阀芯(5)、导杆(6)、主密封支撑座(7)与弹簧(8)；
所述阀芯(5)的一端设有环状凸台，另一端设有锥形圆台，所述阀芯(5)的中段通过弧形面与所述锥形圆台过渡连接；所述阀芯(5)设有沿轴向的通孔，所述阀芯(5)的中段设有径向的通气孔；
所述阀芯(5)安装在所述底座(3)上，所述阀芯(5)的环状凸台一侧的端面与所述底座(3)之间留有间隙，所述环状凸台通过阀芯密封(11)与所述底座(3)之间形成径向密封；所述阀芯(5)的弧形边与所述底座(3)的相对处设有所述主密封支撑座(7)，在所述主密封支撑座(7)与所述底座(3)之间设有主密封圈(13)以及所述主密封圈(13)的支撑环；
所述导杆(6)套接在所述阀芯(5)的轴向通孔内，一端与所述底座(3)，另一端套接有所述弹簧(8)；所述导杆(6)与所述阀芯(5)的环形凸台接触处设有导杆密封(12)，所述导杆(6)与阀芯(5)的锥形圆台接触处设有阀芯防尘圈(14)；所述弹簧(8)的一端与所述阀芯(5)的锥形圆台的端面接触；
所述阀盖(4)套接在所述底座(3)的外部，通过螺钉固定连接，接触处设有阀盖密封(10)，将所述阀芯(5)与所述导杆(6)包含在内；所述阀盖(4)挤压所述弹簧(8)，在所述弹簧(8)的作用力下，所述阀芯(5)的弧形边与所述释放阀主密封圈(13)紧密贴合；
所述释放阀通过其所述底座(3)安装在所述发射筒(9)的端盖上，所述释放阀与所述发射筒(9)之间未接触的区域形成气腔Ⅰ，所述阀芯(5)一侧的端面与所述底座(3)之间未接触的区域形成气腔Ⅱ，所述阀芯(5)与所述阀盖(4)之间未接触的区域形成气腔Ⅲ；所述气腔Ⅱ与所述气腔Ⅲ分别与所述电磁阀(1)的两个阀门相通；所述气腔Ⅱ通过气道B与所述发射筒(9)外的大气相通；所述进气嘴(2)的进气分为两路，一路直接与所述气腔Ⅲ相通，另一路通过所述导杆(6)上的通孔与所述气腔Ⅲ相通；当所述阀芯(5)的弧形边与所述释放阀主密封圈(13)脱离接触时，所述气腔Ⅰ与所述气腔Ⅲ连通。
2.根据权利要求1所述的一种气动式发射装置，其特征在于，空压机高压气源连接所述进气嘴(2)，发射前所述电磁阀(1)处于关断状态，通过给所述电磁阀(1)连续脉冲电压，实现连续发射。
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