CN104176217B - 一种抽排弹射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抽排弹射装置，包括若干节平行且两端开口的耐压管，其两端通过活塞密封，活塞连接液压装置，每节耐压管中部均开设一个第一进排口；所述活塞包括依次同轴安装的压水圈、活塞缸体和压紧圈，三者均为圆柱状，压水圈和压紧圈的直径均等于耐压管的内径，且大于活塞缸体的直径；所述耐压管两端活塞的压水圈相对，所述压紧圈连接液压装置。本发明设备简单、占用空间小、安全，实现快速抽排和快速下潜上浮，动力足，节能降噪作用明显，用途广泛。
Description
技术领域
本发明属于压载领域，尤其涉及一种抽排弹射装置。
背景技术
传统水下压载方式用水泵抽排法、或气压排水方式用来实现水下潜艇等航行器的下潜和上浮。首先是需很多管道、水泵和阀门，设备多，故障率也就多，占用空间大，有时会发生管道破裂，就会造成非常大的安全隐患，而且噪声大，能源消耗多，升潜速度慢等诸多问题，即使使用气压排水法也有很多问题，首先空气来自水面以上下潜前需收集空气，有很多管道，压气泵，高压气罐，如高压管和气罐爆裂会造成非常大的安全事故和危险。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术缺陷，提供一种设备简单、占用空间小、安全、噪音小、能耗低的一种抽排弹射装置。
本发明的技术方案是：
包括若干节平行且两端开口的耐压管，其两端通过活塞密封，活塞连接液压装置，每节耐压管中部均开设一个第一进排口；
所述活塞包括依次同轴安装的压水圈、活塞缸体和压紧圈，三者均为圆柱状，压水圈和压紧圈的直径均等于耐压管的内径，且大于活塞缸体的直径；
所述耐压管两端活塞的压水圈相对，所述压紧圈连接液压装置。
所述活塞还包括连接在压紧圈上的活塞体压紧盖，活塞体压紧盖包括筒体，筒体一端开口且连接压紧圈，筒体外径和压紧圈的直径相等；筒体另一端一体连接圆环。
所述压紧圈上同轴设置液压杆连接装置，液压杆连接装置穿过活塞体压紧盖的圆环；所述液压杆连接装置的端部截面为U形，且两侧U形壁上均设置销孔，销孔内安装有配套的销子。
所述压紧圈上设置压紧圈螺孔，所述活塞体压紧盖的圆环上设置压紧盖螺孔，两者相互配合，且通过螺丝将压紧圈和活塞体压紧盖连接在一起。
所述活塞缸体上缠绕有密封材料，密封材料与压水圈和压紧圈的圆柱面齐平；所述密封材料包括密封胶圈，或交叉缠绕在活塞缸体上的若干层圆形的石棉绳和若干层棱角形的盘根。
所述耐压管平行并列安装，或者呈倒品字形安装。
所述耐压管平行并列放置，使第一进排口位于同一条直线上，耐压管上安装一节高压管，高压管上开设第二进排口，所述第二进排口与第一进排口一一对应，且两者通过锥形管连接形成通道；所述耐压管上还开设有与第一进排口相对的带盖进气口，所述进气口的盖子为自动启闭式结构，且仅在液压装置带动活塞吸气时自动打开，吸气结束后自动关闭；所述高压管的一端设置自动启闭式阀门。
所述高压管直径小于耐压管的直径，所述第二进排口的直径小于第一进排口的直径。
所述耐压管和高压管均为钢管；耐压管长度为12m、内直径为1m；所述第一进排口为直径在20～30cm的圆形口，进气口为直径在15～20cm的圆形口；所述高压管的直径为15～20cm；所述活塞的压水圈、活塞缸体、压紧圈和活塞体压紧盖构成活塞总承，活塞总承长度为30～35cm且为为空心结构。
所述耐压管两端设置有与航行器的主体舱相通的液压舱。
本发明相对现有技术来说，具有以下有益的技术效果：
本发明主要是用液压抽排法代替传统的抽排方式，通过采用液压装置连接活塞，并使用活塞密封耐压管两端，耐压管中部开设第一进排口，所以在液压装置的带动下，活塞能够沿耐压管运动进行抽排水，下潜时液压装置卸压，水压力推着活塞装置退到耐压管两端，耐压管中装满水，上浮时两边液压装置同时起动推动活塞把耐压管里面的水从第一进排口推出去，这样就实现快速抽排和快速下潜上浮的能力。本发明采用多节耐压管平行设置，动力足，去除传统所有凡是为压载而用的全部管道，去除百分之九十八以上的压载进水、排水阀门，去除百分之九十八以上的水泵，潜艇里面百分之九十以上抽排装备都可用液压抽排来代替，这样就大大增加艇体空间，提供给工作人员舒适的生活环境，减少工作人员，成为水下最为安全高效的航行器，特别是在节能降噪方面最为明显，也成为水下最安静的航行器，本发明彻底改变提高传统的抽排能力，用途广泛。
进一步，本发明活塞缸体上缠绕密封材料，并且设置压紧圈，有效保证密封性，有利于减小活塞重量，同时减小活塞和耐压管之间的摩擦损耗，降低成本。
进一步，本发明设置液压杆连接装置，便于将活塞和液压装置的液压杆快速连接，通过销孔和销子配合将活塞和液压装置锁紧。
进一步，本发明活塞装置中间的活塞缸体用密封胶圈，或石棉绳和盘根密封，有效防止漏水、漏气。
进一步，本发明通过增加高压管，并通过锥形管连通高压管上的第二进排口与耐压管上的第一进排口形成通道，通道的直径逐渐减小且远小于耐压管的直径，在液压带动活塞吸入介质时，通道难以快速提供足够的介质，所有耐压管上的进气口的盖子在内外压强的作用下自动打开，快速向耐压管内补充介质；吸气结束后，进气口的盖子关闭，液压带动活塞排出介质时，耐压管内大量的介质汇集到高压管中，从压强与面积成反比可知，高压管内的压强快速升高，使介质快速从端口排出，能够提供强大的动力，可应用于飞机、发射器、水下助推发射武器等。
进一步，本发明活塞总承是空心的，有效减轻了重量，降低对耐压管1管体的磨损度，节约了成本。
进一步，本发明耐压管两端有液压舱同主体舱相通，方便液压检修。
附图说明
图1是本发明中耐压管的结构示意图；
图2是本发明活塞去除活塞体压紧盖的结构示意图；
图3是本发明活塞的结构示意图；
图4是本发明液压装置的结构示意图；
图5(a)是本发明多节耐压管并列放置的结构示意图，图5(b)是本发明锥形管的结构示意图，图5(c)是本发明高压管的结构示意图。
其中：1-耐压管；2-第一进排口；3-压水圈；4-活塞缸体；5-液压杆连接装置；6-压紧圈螺孔；7-活塞体压紧盖；8-压紧盖螺孔；9-液压装置；10-压紧圈；11-进气口；12-锥形管；13-第二进排口；14-自动启闭式阀门；15-高压管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明：
参照图1，本发明包括耐压管1，耐压管1长度为12m、内直径为1m；在其正中间下方底部开设一个第一进排口2，第一进排口2为直径在20～30cm的圆形口，钢管两端各有一个用于抽排水的活塞装置将其密封。
参见图2，活塞装置包括依次同轴安装的压水圈3、活塞缸体4、压紧圈10，三者均为圆柱状，压水圈3也就是在耐压管1里面和水接触的面；压水圈3和压紧圈10的直径均等于耐压管1的内径，且大于活塞缸体4的直径，使得活塞在耐压管1里面来回走动，减轻对耐压管1管体的磨损度；活塞缸体4上缠绕有密封材料，其中密封材料包括石棉绳和盘根，石棉绳是圆形的，盘根是有棱角的，两种产品合起来使用，先在活塞缸体4缠绕一层石棉绳，再压一层盘根，如此反复交叉，直至最终其表面与压水圈3和压紧圈10的圆柱面齐平，其两端的压水圈3和压紧圈10，有效保证了密封材料的压紧作用，使密封性更好，密封材料也可以用更耐磨的的密封胶圈。
参见图3和图4，压紧圈10连接活塞体压紧盖7，压紧圈10上设置压紧圈螺孔6，活塞体压紧盖7包括筒体，筒体一端开口，另一端一体连接圆环，且筒体的外直径和压紧圈10的直径相等；圆环上设置和压紧圈螺孔6相对应的压紧盖螺孔8，两者相互配合，通过螺丝将压紧圈10和活塞体压紧盖7连接在一起，并且活塞体压紧盖7和螺丝配合，具有紧固调节石棉绳和盘根或密封胶圈的密封作用。压紧圈10上同轴设置液压杆连接装置5，液压杆连接装置5穿过活塞体压紧盖7上的圆环，其端部截面为U形，且两侧U形壁上均设置销孔，销孔内安装有配套的销子。活塞通过液压杆连接装置5连接液压装置9，用于拉动活塞总承在耐压管1里面来回走动，起到抽水、排水作用。压水圈3、活塞缸体4、压紧圈10和活塞体压紧盖7构成活塞总承，活塞总承长度为30～35cm且为为空心结构，有利于减轻重量，并降低对耐压管1管体的磨损度，降低成本。
参见图5(a)～(c)，耐压管1平行并列放置，使第一进排口2位于同一条直线上，耐压管1上安装一节高压管15，耐压管1和高压管15均为钢管，管壁厚，承受压力大，高压管15的直径为15～20cm。高压管15上开设第二进排口13，所述第二进排口13与第一进排口2一一对应，且两者通过锥形管12连接形成通道。耐压管1上还开设有与第一进排口2相对的带盖进气口11，进气口11为直径在15～20cm的圆形口，进气口11的盖子为自动启闭式结构，且仅在液压装置带动活塞吸气时自动打开，吸气结束后自动关闭；高压管15直径小于耐压管1的直径，第二进排口13的直径小于第一进排口2的直径；高压管15的一端设置自动启闭式阀门14。
本发明有两种不同的应用方式，其的主要工作原理及过程如下所述。
第一种：仅含有第一进排口2耐压管1，活塞装置和液压装置9。
把若干节耐压管1平行放在艇体底部，开口大小和直径大小由艇体排水量大小而定。用液压装置9连接在抽排活塞装置的外顶端，即与液压杆连接装置5相连，通过铁销和销孔配合锁紧；两个端点各用一个液压装置推动活塞装置在耐压管1里面来回走动，活塞缸体4用石棉绳和盘根密封防止漏水、漏气，靠端口的活塞装置，有压紧石棉绳的压紧圈10，活塞装置始终在耐压管1里面，除需石棉绳和盘根磨损严重时，活塞装置拉出一部分，缠绕石棉绳和盘根，一般半年检修一次，耐压管1放在潜艇舱最底部，下潜时液压卸压，水压力推着活塞装置退到耐压管1两端，耐压管1中装满水，上浮时两边液压同时起动推动活塞把耐压管1里面的水从出水口推出去，这样就实现快速抽排和快速下潜上浮的能力，水下潜艇可以放很多节耐压管1，也可倒品字形安放，耐压管1直径可根据艇体需求而定，耐压管1两端有液压舱同主体舱相通，方便液压检修，本发明彻底改变传统的抽排压载方式，使用液压对水进行抽排压载，具有高效节能降噪快速下潜上浮等多种优势。
第二种：工作原理同水下抽排原理一样，所不一样之处是第一种水下使用抽排只用一个第一进排口2，此处需要按图5(a)～(c)所示装置进行，以在空气中应用为例。
在第一进排口2相对应的另一个面开一个带盖的进气口11，共两孔，排气时能自动关闭，吸气时能自动打开。用几个图1中耐压管1并排平行安放，用一个开设若干个第二进排口13的高压管15同耐压管1十字交叉安放，用锥形管12连接第二进排口13与第一进排口2成为气道，工作时多个液压装置9同时推动活塞在耐压管1内向外排气，此时进气口11关闭，空气从第一进排口2进入锥形管12，再从第二进排口13进入高压管15，把气体排进高压管15里面，这时自动启闭式阀门14处于自动关闭状态，气流从一个方向喷射，强大气流可以推动任何活动物体向前移动，在水面以上使用时，可用于航母飞机气压弹射助推起飞，在高压管15里面安上轨道可成为发射器，也可用于水下助推发射武器，液压复位时，进气口11处于自动打开状态，使空气进入到耐压管1里面为再次排气作准备。本发明在水面上使用时，主要利用气压提供动力，气动力最大优势是简单节能动力强大，耐压管1的进气口11应比水下使用的第一进排口2小，耐压管1的进气、排气孔在钢管中间位置，高压管15直径和长度可根据需求而定，可大可小，可长可短，也可多管同时安放，耐压管1可以安放多个，根据需求而定，本发明图5中只举一个范例，在应用中不管在什么上使用怎样变化安放，凡是利用本发明工作原理、方式、方法都应在本发明的保护范围之内。
本发明可用于水上、水下多种抽排设备使用，不局限于本实施方案，凡是利用本技术方案都应认为，为本发明的专利保护范围之内。
Claims (9)
1.一种抽排弹射装置，其特征在于：包括若干节平行且两端开口的耐压管(1)，其两端通过活塞密封，活塞连接液压装置(9)，每节耐压管(1)中部均开设一个第一进排口(2)；
所述活塞包括依次同轴安装的压水圈(3)、活塞缸体(4)和压紧圈(10)，三者均为圆柱状，压水圈(3)和压紧圈(10)的直径均等于耐压管(1)的内径，且大于活塞缸体(4)的直径；
所述耐压管(1)两端活塞的压水圈(3)相对，所述压紧圈(10)连接液压装置(9)。
2.根据权利要求1所述的一种抽排弹射装置，其特征在于：所述活塞还包括连接在压紧圈(10)上的活塞体压紧盖(7)，活塞体压紧盖(7)包括筒体，筒体一端开口且连接压紧圈(10)，筒体外径和压紧圈(10)的直径相等；筒体另一端一体连接圆环。
3.根据权利要求2所述的一种抽排弹射装置，其特征在于：所述压紧圈(10)上同轴设置液压杆连接装置(5)，液压杆连接装置(5)穿过活塞体压紧盖(7)的圆环；所述液压杆连接装置(5)的端部截面为U形，且两侧U形壁上均设置销孔，销孔内安装有配套的销子。
4.根据权利要求2所述的一种抽排弹射装置，其特征在于：所述压紧圈(10)上设置压紧圈螺孔(6)，所述活塞体压紧盖(7)的圆环上设置压紧盖螺孔(8)，两者相互配合，且通过螺丝将压紧圈(10)和活塞体压紧盖(7)连接在一起。
5.根据权利要求1所述的一种抽排弹射装置，其特征在于：所述耐压管(1)平行并列安装，或者呈倒品字形安装。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种抽排弹射装置，其特征在于：所述耐压管(1)平行并列放置，使第一进排口(2)位于同一条直线上，耐压管(1)上安装一节高压管(15)，高压管(15)上开设第二进排口(13)，所述第二进排口(13)与第一进排口(2)一一对应，且两者通过锥形管(12)连接形成通道；所述耐压管(1)上还开设有与第一进排口(2)相对的带盖进气口(11)，所述进气口(11)的盖子为自动启闭式结构，且仅在液压装置带动活塞吸气时自动打开，吸气结束后自动关闭；所述高压管(15)的一端设置自动启闭式阀门(14)。
7.根据权利要求6所述的一种抽排弹射装置，其特征在于：所述高压管(15)直径小于耐压管(1)的直径，所述第二进排口(13)的直径小于第一进排口(2)的直径。
8.根据权利要求6所述的一种抽排弹射装置，其特征在于：所述耐压管(1)和高压管(15)均为钢管；耐压管(1)长度为12m、内直径为1m；所述第一进排口(2)为直径在20～30cm的圆形口，进气口(11)为直径在15～20cm的圆形口；所述高压管(15)的直径为15～20cm；所述活塞的压水圈(3)、活塞缸体(4)、压紧圈(10)和活塞体压紧盖(7)构成活塞总承，活塞总承长度为30～35cm且为空心结构。
9.根据权利要求8所述的一种抽排弹射装置，其特征在于：所述耐压管(1)两端设置有与航行器的主体舱相通的液压舱。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160720 |