CN105332779B - 一种排气防浪止水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种排气防浪止水装置，能够对排气管道起到防浪止水的作用，防止水从排气管道进行设备中。该装置包括排气弯管、防浪壳体、合页、滑动机构、挡水板和浮子，外围设备为排气管。所述护罩的右侧面上加工有用于和排气管的排气口相连的安装孔；弧形面上加工有排气孔，排气孔的一端通过合页连接挡水板。浮子和导向机构位于护罩内部，浮子的一侧端面紧密贴合护罩的端面A。当水从护罩底面上的开口进入护罩内时，浮子沿所述滑动机构上浮，堵住排气口。

Description

一种排气防浪止水装置

技术领域

本发明涉及一种止水装置，具体涉及一种排气防浪止水装置。

背景技术

为维护国家海洋利益、勘探海洋资源，发展海洋高技术装备是当务之急。从近年国内外发展形势来分析，世界各国海洋开发已逐渐向远海及深海区域推进，研发一种在水下某一深度具备探测能力、航行时间长，且用于对探测到的目标进行识别的水下航行器，是与国际竞争中立于不败之地的一个非常重要的方面。

水下航行器采用柴油机驱动，正常工作时，排气管一部分位于水下，一部分露出水面，然而在涌浪或雨天工况条件下作业时，排气口如无任何装置保护时，大量海水或雨水进入排气管内，意外情况下没入水下海水将直接灌进排气管，致使高温柴油机炸缸，损坏，航行器沉没，导致重大的安全事故和经济损失。考虑到一方面排气口位于航行器的水面部分最高点，重量对重浮心影响极大，重量需尽可能小，另一方面排气口排气的高温废气温度最高达450℃，靠普通橡胶密封结构无法实现，苛刻的工作条件给设计带来一定的难度。目前国内对于高温排气口的防护装置还没行之有效的解决方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种排气防浪止水装置，能够有效防止海水或雨水进入排气管内。

该排气防浪止水装置包括：排气弯管、防浪壳体、滑动机构、挡水板、旋转部件和浮子；外围设备为排气管；

其连接关系为：所述防浪壳体的横截面为扇形，其两端密封；所述排气弯管的一端与防浪壳体侧面上的排气连接孔相连，另一端与排气管相连；所述防浪壳体的弧形面上加工有排气孔，所述挡水板通过旋转部件连接在防浪壳体上，并在重力的作用下盖住所述排气孔。

所述浮子和滑动机构位于防浪壳体内部，浮子的一个侧面贴合防浪壳体的内侧面；当水从防浪壳体底面上的通孔进入防浪壳体内时，所述浮子沿所述滑动机构上浮，堵住所述排气口。

所述滑动机构包括套筒和滑管，所述滑管的一端固接在防浪壳体上；所述套筒固接在浮子的中心孔内，然后套接在滑管外；所述套筒和浮子能够沿滑管移动。

在所述套筒的内圆周面沿其周向分布有一个以上轴向的导向槽，所述滑管的外圆周面上对应加工有一个以上与所述导向槽配合的凸起。

所述排气管通过管路与集水箱贯通。

所述集水箱上设置有液位计和抽水泵；所述液位计实时检测集水箱内的液位，当集水箱内的液位高于设定的高限值时，所述抽水泵启动，抽排内的水；当集水箱内的液位低于设定的低限值时，所述抽水泵停止工作。

有益效果：

(1)该装置具有防涌浪和瞬间没入水下止水的功能，将该装置运用在密封性能要求该高的海上装备(如桅杆系统)的排气管处，能够有效防止水从排气口进行装备内部。

(2)设置有导向结构的滑动机构能够保证当该装置瞬间没入水下时，浮子能够可靠的上浮至排气口所在位置，减小其上浮阻力且防卡死，从而提高整个装置的可靠性。

(3)使浮子的浮心位于重心的正上方，能够减小浮子上浮时的阻力；同时将浮子与防浪壳体内表面相对的端面加工为凸起的弧形，能够保证浮子上浮后能够将排气口完全堵住。

(4)设置与排气管连通的集水箱，能够储存进入排气管的水，进一步避免水进入柴油机系统；同时通过设置液位计和抽水泵，及时排出集水箱中的水，进一步提高了整个止水装置的可靠性。

附图说明

图1为排气防浪止水装置的结构示意图(此时浮子上浮堵住排气口)；

图2为挡水板与防浪壳体配合的结构示意图；

图3为排气防浪止水装置底面结构示意图；

图4为排气防浪止水装置中滑管与套筒配合截面结构示意图；

图5为排气防浪止水装置使用状态时的结构示意图。

其中：1-排气弯管、2-滑管、3-防浪壳体、4-合页、5-挡水板、6-浮子、7-套筒、8-排气管、9-液位计、10-抽水泵、11-集水箱、12-柴油机

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供一种运用在水下航行器上的防浪止水装置，该装置与航行器的排气管相连，航行器正常工作时，该装置能够使航行时露出水面的排气口具有防涌浪、防雨水及瞬间没入水下时的止水功能，从而保证航行器的安全性。

该排气防浪止水装置的结构如图1所示，包括排气弯管1、防浪壳体3、套筒7、滑管2、挡水板5和浮子6，外围设备为水下航行器的排气管8。

由于航行器的排气温度高达450℃，且要求整体重量轻；因此排气弯管1、滑管2、防浪壳体3、挡水5和套筒7均采用轻质耐高温金属钛合金材料，浮子6采用轻质非金属特制耐高温固体浮力材料，外表面涂隔热涂料气凝胶，使其能够承受更高的温度。

其连接关系为：所述防浪壳体3的横截面为四分之一圆，其两端密封，弧形面上加工有排气孔，挡水板5轻质合页7连接在防浪壳体3上，在重力的作用下将排气孔盖住，如图2所示。防浪壳体3的底面分布有多个圆孔，所述圆孔即做漏水孔又做进水孔，如图3所示。排气弯管1为弧形管，气阻极小；其一端焊接在防浪壳体3左侧面的安装口处(该安装口为排气口)，另一端与桅杆的排气管8相连。

在防浪壳体3内竖直设置有滑管2，滑管2的底部与防浪壳体3的底面固接。套筒7靠高温粘结剂粘结在浮子6的中心孔内，使其形成一个整体，然后将粘结有浮子6的套筒7套接在滑管2外，套筒和滑管配合对浮子的上浮起导向作用，套筒7和浮子6能够沿滑管2移动。浮子6的一侧端面与防浪壳体3左侧内表面紧密贴合，当浮子6位于最低位置即没有沿滑管2上浮时，浮子6不遮挡防浪壳体3左侧面与排气弯管1贯通的排气口。同时浮子6与防浪壳体3右侧面紧密贴合的端面面积不小于排气口的面积，保证浮子没入水中沿滑管2迅速上移后，能够将排气口堵住。为保证浮子6上浮后能够将排气口完全堵住，将浮子6与防浪壳体3左侧内表面相对的端面加工为凸起的弧形。为减少浮子6沿滑管2上移时的摩擦力，所述浮子6的结构应保证其重心和浮子均位于滑管轴线上，为此将浮子6另一侧的端面加工为对应的弧形。同时浮子6的结构应保证其浮心位于重心的正上方，

在套筒7的内圆周面沿其周向分布有三个轴向的导向槽，滑管2的外圆周面上对应加工有三个与所述导向槽配合的凸起，如图4所示。以进一步减小浮子6上浮时的阻力并防止卡死，也可保证浮子6上浮到位后能够可靠的堵住排气口。

为适应航行器的轻型要求，将防浪壳体3的底面与其弧形面连接的位置加工为内凹的直角形结构，此时防浪壳体3的底面为阶梯面。在该直接结构的水平面上加工有多个排水孔，用于排出进入防浪壳体3内的水。

同时在排气管8的水平段焊接管路，管路的另一端与集水箱11贯通。从而将进入排气管8的水导流至集水箱11储存。所述集水箱11上安装有液位计9和抽水泵10，液位计9监控液位的高度，抽水泵10另一端与航行体壳体连接，用于抽出集水箱11内的水，如图5所示。

该排气防浪止水装置的工作原理为：

当航行器不工作时，挡水板5靠重力压在防浪壳体的排气孔上，起到防止雨水进入排气管8的作用。

当航行器正常工作时，从柴油机出来的高温废气通过排气管8、排气弯管1进入防浪壳体3，排气压力推动挡水板5，挡水板5绕合页4旋转一定角度，使挡水板5脱离防浪壳体3上排气孔，从而将高温废气顺利排出空气中。

航行器正常工作时，当有涌浪向或雨水淋向排气防浪止水装置，大部分的水被防浪壳体3和挡水板5挡住；进入防浪壳体内部的一小部分水，由于重力、排气压力及防浪壳体鸭头型的结构，无法进入排气弯管1，通过防浪壳体底面上的漏水孔流出。当航行器意外，使排气防浪止水装置瞬间没入水下时，水从防浪壳体底面上的圆孔进入防浪壳体内部。浮子靠浮力沿滑管迅速上浮，将排气弯管的排气口完全堵住，如图1所示。使大量的海水无法进入排气弯管内，起到一定的挡水作用。而极少量通过排气弯管进入排气管内的水，则汇集到集水箱。液位传感器实时检测集水箱内的液位，当集水箱内的液位高于设定的高限值时，位于航行体内的控制单元启动抽水泵，将集水箱内的水抽出排到航行器外，保证水不会流入柴油机。当集水箱内的液位低于设定的低限值时，控制单元停止抽水泵。当排气防浪止水装置露出水面后，防浪壳体内的水从防浪壳体底面上的漏水孔流出，浮子在重力的作用下沿滑管迅速下移至原位，排气口打开，保障排气通畅。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种排气防浪止水装置，其特征在于，包括：排气弯管(1)、防浪壳体(3)、滑动机构、挡水板(5)、旋转部件和浮子(6)；外围设备为排气管(8)；

其连接关系为：所述防浪壳体(3)的横截面为扇形，其两端密封；所述排气弯管(1)的一端与防浪壳体(3)侧面上的排气口相连，另一端与排气管(8)相连；所述防浪壳体(3)的弧形面上加工有排气孔，所述挡水板(5)通过旋转部件连接在防浪壳体(3)上，并在重力的作用下盖住所述排气孔；

所述浮子(6)和滑动机构位于防浪壳体(3)内部，浮子(6)的一个侧面贴合防浪壳体(3)的内侧面；当水从防浪壳体(3)底面上的通孔进入防浪壳体(3)内时，所述浮子(6)沿所述滑动机构上浮，堵住所述排气口。

2.如权利要求1所述的排气防浪止水装置，其特征在于，所述滑动机构包括套筒(7)和滑管(2)，所述滑管(2)的一端固接在防浪壳体(3)上；所述套筒(7)固接在浮子(6)的中心孔内，然后套接在滑管(2)外；所述套筒(7)和浮子(6)能够沿滑管(2)移动。

3.如权利要求1或2所述的排气防浪止水装置，其特征在于，在所述套筒(7)的内圆周面沿其周向分布有一个以上轴向的导向槽，所述滑管(2)的外圆周面上对应加工有一个以上与所述导向槽配合的凸起。

4.如权利要求1或2所述的排气防浪止水装置，其特征在于，所述排气管(8)通过管路与集水箱(11)贯通。

5.如权利要求4所述的排气防浪止水装置，其特征在于，所述集水箱(11)上设置有液位计(9)和抽水泵(10)；所述液位计(9)实时检测集水箱内的液位，当集水箱内的液位高于设定的高限值时，所述抽水泵(10)启动，抽排集水箱(11)内的水；当集水箱(11)内的液位低于设定的低限值时，所述抽水泵(10)停止工作。

6.如权利要求1或2所述的排气防浪止水装置，其特征在于，所述浮子(6)用于堵住所述排气口一端的端面为凸起的弧形。

7.如权利要求1或2所述的排气防浪止水装置，其特征在于，所述防浪壳体(3)的底面与其弧形面连接的位置为内凹的直角形结构，形成一个高于所述底面的水平面，在该水平面上加工有一个以上通孔。

8.如权利要求2所述的排气防浪止水装置，其特征在于，所述浮子(6)的浮心和重心均位于滑管(2)的轴线上，且浮心位于重心的上方。

9.如权利要求1或2所述的排气防浪止水装置，其特征在于，当所述排气管(8)所排的气体为高温气体时，所述防浪壳体(3)、滑动机构及挡水板(5)均采用耐高温金属钛合金材料制成；所述浮子(6)采用非金属耐高温固体浮力材料，并在外表面涂隔热涂料气凝胶。