CN105406282B - 水下电磁分离组件及其水下电磁分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水下电磁分离组件及其水下电磁分离装置，水下电磁分离装置包括内设有电磁分离机构的分离装置壳体，电磁分离机构包括电磁线圈、固定铁芯和移动铁芯，分离装置壳体上固定设置有限位套筒，移动铁芯上设置有穿设于限位套筒中的芯轴套筒，限位套筒外套设有可左右移动的分离套筒，限位套筒上绕轴向间隔设置有多个可径向浮动的锁球，芯轴套筒上设置有用于与锁球的内端配合的芯轴套筒锁槽，分离套筒上设置有用于与锁球的外端配合的分离套筒锁槽，各锁球的直径为1.5~2.5mm，移动铁芯与固定铁芯之间的气隙为1.5~2.5mm。本发明提供了一种可以减小移动铁芯与固定铁芯之间气隙的水下电磁分离装置及使用该水下电磁分离装置的水下电磁分离装置组件。

Description

水下电磁分离组件及其水下电磁分离装置

技术领域

本发明涉及水下电磁分离组件及其水下电磁分离装置。

背景技术

水下电磁分离装置被用于水下弹体的发射，现有的水下电磁分离装置如中国专利CN103904475A公开的“一种水下电磁分离装置”，包括分离装置壳体，分离装置壳体内设置有电磁分离机构，电磁分离机构包括电磁线圈、可沿左右方向导向移动的移动铁芯，分离装置壳体中固定设置有限位套筒，移动铁芯上设置有与限位套筒导向移动配合的芯轴套筒，移动铁芯与限位套筒之间顶设有波纹弹簧，分离装置壳体内还沿左右方向导向移动设置有分离套筒，分离套筒的左端套设于限位套筒的右端，分离套筒的右端设置有分离杆，分离套筒的右端顶设有分离弹簧，限位套筒的套管壁上绕周向间隔布置有12个可径向浮动的锁球，每个锁球的直径为3.5mm，分离套筒的左端设置有用于与锁球配合的分离套筒锁槽，芯轴套筒的右端设置有用于与锁球配合的芯轴套筒锁槽。分离装置壳体的右端设置有用于与弹体上的密封插头相连的密封插座，分离杆与密封插座上传动连接，使用时，信号传输缆与密封插座相连以向弹体输出信号，供电缆与电磁线圈的引线端相连以向电磁线圈供电，在初始状态下，锁球的外周与分离套筒上的分离套筒锁槽限位配合，此时分离套筒被限位而不能朝左移动，当电磁线圈通电时，移动铁芯带着芯轴套筒克服波纹弹簧的阻力而向左移动，当锁球径向向内浮动而进入芯轴套筒的芯轴套筒锁槽中时，锁球不再对分离套筒限位，受分离弹簧作用力，分离套筒带着分离杆朝左移动从而实现密封插座与弹体上的密封插头分离，弹体发射。

现有的这种水下电磁分离装置存在的问题在于：为了能使芯轴套筒朝左移动时，锁球能够落入芯轴套筒锁槽中，芯轴套筒至少要能够移动一个锁球的直径距离，也就是说固定铁芯与移动铁芯之间的气隙为至少一个锁球的直径大小，而现有技术中的锁球直径为3.5mm，因此固定铁芯与移动铁芯之间的气隙间距至少为3.5mm，如此大的气隙，降低了电磁分离机构的电磁力，当水下深度增加时，供电缆长度增加，电缆阻值增大，在同等电压作用下，电磁分离机构接收的分离电压减小，使得当水深超过10米时，由于供电电缆的电压变小，就容易出现分离失效问题，不能满足武器发展需求；供电缆硫化固定于分离装置壳体上，这也就是说，通常情况下供电缆的长度是不能变化的，当弹体经受的水深条件变动时，供电缆的长度不能满足要求，就需要从分离装置壳体内部将供电缆拆除重新硫化，这个过程非常麻烦，且耗成本较高；因供电缆需要硫化操作，因此供电缆和信号传输缆均处于独立状态，信号传输缆和供电缆不能合并在一起进行水密处理，需要供电缆和信号传输缆分别放缆，放缆过程也较为繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以减小移动铁芯与固定铁芯之间气隙的水下电磁分离装置；本发明的目的还在于提供一种使用该水下电磁分离装置的水下电磁分离装置组件。

为了解决上述问题，本发明中水下电磁分离装置的技术方案为：

水下电磁分离装置，包括内设有电磁分离机构的分离装置壳体，电磁分离机构包括电磁线圈、固定铁芯和可沿左右方向导向移动的移动铁芯，分离装置壳体上固定设置有轴线沿左右方向延伸的限位套筒，移动铁芯上设置有穿设于限位套筒中的芯轴套筒，限位套筒外套设有可左右移动的分离套筒，限位套筒上绕轴向间隔设置有多个可径向浮动的锁球，芯轴套筒上设置有用于与锁球的内端配合的芯轴套筒锁槽，分离套筒上设置有用于与锁球的外端配合的分离套筒锁槽，各锁球的直径为1.5~2.5mm，移动铁芯与固定铁芯之间的气隙为1.5~2.5mm。

锁球的个数为15~20个。

所述锁球的个数为16个，各锁球的直径为2mm，移动铁芯与固定铁芯之间的气隙为2mm。

水下电磁分离装置还包括供电插座，供电插座包括与分离装置壳体一体设置或密封连接的供电插座壳体，供电插座壳体内一体设置或密封连接有绝缘体，绝缘体中设置有供电接触件，供电接触件的一端为与所述电磁线圈的引线相连的引线连接端，供电接触件的另一端为用于与供电插头上的适配接触件对插的插接端。

供电插座壳体包括上下设置的上壳体和下壳体，上、下壳体均为轴线沿上下方向延伸的筒形结构，绝缘体设置于上壳体中，下壳体与分离装置壳体之间设置有实现分离装置壳体与供电插座壳体密封连接的第一端面密封圈，上壳体包括上壳体法兰和设置于上壳体法兰下端的插入段，下壳体具有通过第二端面密封圈与上壳体法兰密封连接的下壳体法兰，上壳体的插入段插入到下壳体中，插入段的外周与下壳体之间通过第三周面密封圈密封配合。

本发明中水下电磁分离装置组件的技术方案为：

水下电磁分离装置组件，包括供电缆和水下电磁分离装置，水下电磁分离装置包括内设有电磁分离机构的分离装置壳体，电磁分离机构包括电磁线圈、固定铁芯和可沿左右方向导向移动的移动铁芯，分离装置壳体上固定设置有轴线沿左右方向延伸的限位套筒，移动铁芯上设置有穿设于限位套筒中的芯轴套筒，限位套筒外套设有可左右移动的分离套筒，限位套筒上绕轴向间隔设置有多个可径向浮动的锁球，芯轴套筒上设置有用于与锁球的内端配合的芯轴套筒锁槽，分离套筒上设置有用于与锁球的外端配合的分离套筒锁槽，各锁球的直径为1.5~2.5mm，移动铁芯与固定铁芯之间的气隙为1.5~2.5mm。

所述锁球的个数为16个，各锁球的直径为2mm，移动铁芯与固定铁芯之间的气隙为2mm。

供电缆的端部设置有供电插头，水下电磁分离装置还包括供电插座，供电插座包括与分离装置壳体一体设置或密封连接的供电插座壳体，供电插座壳体内一体设置或密封连接有绝缘体，绝缘体中设置有供电接触件，供电接触件的一端为与所述电磁线圈的引线相连的引线连接端，供电接触件的另一端为用于与所述供电插头上的适配接触件对插的插接端。

供电插座壳体包括上下设置的上壳体和下壳体，上、下壳体均为轴线沿上下方向延伸的筒形结构，绝缘体设置于上壳体中，下壳体与分离装置壳体之间设置有实现分离装置壳体与供电插座壳体密封连接的第一端面密封圈，上壳体包括上壳体法兰和设置于上壳体法兰下端的插入段，下壳体具有通过第二端面密封圈与上壳体法兰密封连接的下壳体法兰，上壳体的插入段插入到下壳体中，插入段的外周与下壳体之间通过第三周面密封圈密封配合。

所述电磁分离机构的动作输出端上设置有密封插头，分离装置壳体上设置有与密封插头相连的信号插座，水下电磁分离装置组件还包括信号传输缆，信号传输缆的端部设置有与信号插座相连的信号插头，信号传输缆和供电缆的主体部分穿设于同一缆套中。

本发明的有益效果为：而本发明中通过减小的直径，从而减小芯轴套筒的所需位移，进而可以减小移动铁芯与固定铁芯之间的气隙长度，从而保证在电压变小时电磁分离机构仍有足够的电磁力。

进一步的，适当的增加锁球的个数，则可以保证每个锁球的受力不至于过大，从而保证产品的使用寿命。

进一步的，本发明通过在分离装置壳体上设置供电插座，使用时，在供电缆的端部设置与供电插座适配的供电插头，通过供电插头与供电插座的插接来实现向电磁分离机构的电磁线圈供电，由于不需要硫化工艺，因此供电缆的长度可以根据实际需要进行选择，可适合各种水深需求。

进一步的，由于供电缆通过供电插头与供电插座相连，信号传输缆通过信号插头与信号插座相连，因此可以将供电缆和信号传输缆的主体部分穿设于同一缆皮中，这样在放线时只需放一盘缆，简单方便。

附图说明

图1是本发明中水下电磁分离装置组件的一个实施例的水下电磁分离装置的结构示意图；

图2是本发明中水下电磁分离装置组件的一个实施例中的供电缆与信号传输缆的配合示意图。

具体实施方式

水下电磁分离装置组件的实施例如图1~2所示：包括供电缆31、信号传输缆33和水下电磁分离装置，水下电磁分离装置包括内设有电磁分离机构的分离装置壳体12，供电缆31、信号传输缆33的主体部分穿设于同一缆皮30中，供电缆31的端部设置有供电插头32，信号传输缆33的端部设置有信号插头34，也就是说供电缆和信号传输缆属于同一个混合缆，在制作时在混合缆的缆皮端部剥线才将供电缆和信号传输缆分开。电磁分离机构包括电磁线圈11、固定铁芯13和可左右方向导向移动的移动铁芯15，电磁线圈11相对分离装置壳体12固定，移动铁芯15与电磁线圈11之间设置有波纹弹簧16，本实施例中的波纹弹簧16由多个首尾顺次一体设置的单个波纹弹簧圈构成。分离装置壳体上固定设置有轴线沿左右方向延伸的限位套筒17，移动铁芯15的右端设置有与限位套筒17导向滑动配合的芯轴套筒18，分离装置壳体12的右端导向滑动装配有分离杆24，分离杆24的右端连接有密封插头（图中未示出），分离杆24的左端设置有分离套筒20，分离套筒20的左端套设于限位套筒17上，分离装置壳体12上设置有与密封插头相连的信号插座，信号插座用于与信号传输缆上的信号插头对插连接。限位套筒的右端绕周向间隔设置有多个可径向浮动的锁球19，本实施例中锁球19的个数为16个，各锁球的直径均为2mm，固定铁芯与移动铁芯之间的轴向气隙14为2mm，分离套筒的左端设置有用于与锁球配合的分离套筒锁槽21，芯轴套筒的右端设置有用于锁球配合的芯轴套筒锁槽22，初始状态时，锁球的外端与分离套筒锁槽限位配合，分离套筒不能朝左移动。

水下电磁分离装置还包括供电插座，供电插座包括与分离装置壳体密封连接的供电插座壳体，供电插座壳体由金属材料制成，供电插座壳体包括上下设置的上壳体6和下壳体9，上、下壳体均为轴线沿上下方向延伸的筒形结构，下壳体9与分离装置壳体12之间设置有实现分离装置壳体与供电插座壳体密封连接的第一端面密封圈10。上壳体6包括上壳体法兰7和设置于上壳体法兰7下端的插入段，下壳体9具有通过第二端面密封圈3与上壳体法兰7密封连接的下壳体法兰8，上壳体的插入段插入到下壳体9中，插入段的外周与下壳体之间通过第三周面密封圈25密封配合。上壳体还包括位于上壳体法兰上侧的连接段1，连接段的外周设置有用于供电插头相连的连接螺纹2。上壳体中密封设置有绝缘体5，绝缘体中密封设置有供电接触件26，供电接触件26的一端为与电磁线圈的引线28相连的引线连接端，供电接触件26的另一端为用于与供电插头上的适配接触件对插的插接端。图中项27表示实现供电接触件与绝缘体密封配合的第四周面密封圈；项4表示实现绝缘体与上壳体密封配合的第五周面密封圈。

使用时，供电插头与供电插座相连，信号插头与信号插座相连，由于供电缆和信号传输缆的主体部分穿设于同一缆皮中，因此只需放一盘线即可完成放线，放线过程简单方便；同时供电缆的长度可以根据下水深度进行适当选取，也方便了制作，需要密封插头与弹体上的密封插座分离时，向电磁线圈供电，移动铁芯带着芯轴套筒朝左移动，锁球落入芯轴套筒锁槽中，锁球解除对分离套筒的限位，在分离弹簧作用下，分离套筒带动分离杆朝左移动，从而实现密封插头与密封插座的分离。之所以采用直径为2mm的锁球，是因为现有技术中的锁球直径在3.5mm，锁球个数为12个，为了能够使锁球落入芯轴套筒锁槽中，芯轴套筒至少要能够移动一个锁球的直径距离，也就是说固定铁芯与移动铁芯之间的气隙为至少一个锁球的直径大小，而现有技术中的锁球直径为3.5mm，因此固定铁芯与移动铁芯之间的气隙间距至少为3.5mm，如此大的气隙，降低了电磁分离机构的电磁力，使得当水深超过10米时，由于供电电缆的电压变小，就容易出现分离失效问题，而本发明中通过减小的直径，进而可以减小移动铁芯与固定铁芯之间的气隙长度，从而保证在电压变小时电磁分离机构仍有足够的电磁力，使得本电磁分离装置可以在10米以下深水环境中使用，锁球个数的适当增加，可以保证单个锁球的受力保持不变，从而保证使用寿命；波纹弹簧采用整根结构，而现有技术中的波纹弹簧为多个单圈波纹弹簧，在相邻两个单圈波纹弹簧之间设置有垫片，这样在检测时可以对波纹弹簧进行无差异化检测，保证检测数据的准确性。

在本电磁分离装置组件的其它实施例中：供电缆和信号传输缆还可以分别独立设置；上、下壳体还可以一体设置；供电插座壳体也可以与分离装置壳体一体设置；供电插座壳体也可以由绝缘材料制成，此时供电插座壳体与绝缘体可以一体设置，锁球的个数还可以为15、17、18、19、20个或者为15~20之外的其它个数；锁球的直径还可以是1.5~2.5mm之间的其它值，相应的固定铁芯与移动铁芯之间的气隙长度也可以为1.5mm至2.5mm之间的其它值。

电磁分离装置的实施例如图1~2所示：电磁分离装置的具体结构与上述各电磁分离装置组件实施例中所述的电磁分离装置相同，在此不再详述。

Claims (8)

1.水下电磁分离装置，包括内设有电磁分离机构的分离装置壳体，电磁分离机构包括电磁线圈、固定铁芯和可沿左右方向导向移动的移动铁芯，分离装置壳体上固定设置有轴线沿左右方向延伸的限位套筒，移动铁芯上设置有穿设于限位套筒中的芯轴套筒，限位套筒外套设有可左右移动的分离套筒，限位套筒上绕轴向间隔设置有多个可径向浮动的锁球，芯轴套筒上设置有用于与锁球的内端配合的芯轴套筒锁槽，分离套筒上设置有用于与锁球的外端配合的分离套筒锁槽，其特征在于：各锁球的直径为1.5~2.5mm，移动铁芯与固定铁芯之间的气隙为1.5~2.5mm，水下电磁分离装置还包括供电插座，供电插座包括与分离装置壳体一体设置或密封连接的供电插座壳体，供电插座壳体内一体设置或密封连接有绝缘体，绝缘体中设置有供电接触件，供电接触件的一端为与所述电磁线圈的引线相连的引线连接端，供电接触件的另一端为用于与供电插头上的适配接触件对插的插接端。

2.根据权利要求1所述的水下电磁分离装置，其特征在于：锁球的个数为15~20个。

3.根据权利要求2所述的水下电磁分离装置，其特征在于：所述锁球的个数为16个，各锁球的直径为2mm，移动铁芯与固定铁芯之间的气隙为2mm。

4.根据权利要求3所述的水下电磁分离装置，其特征在于：供电插座壳体包括上下设置的上壳体和下壳体，上、下壳体均为轴线沿上下方向延伸的筒形结构，绝缘体设置于上壳体中，下壳体与分离装置壳体之间设置有实现分离装置壳体与供电插座壳体密封连接的第一端面密封圈，上壳体包括上壳体法兰和设置于上壳体法兰下端的插入段，下壳体具有通过第二端面密封圈与上壳体法兰密封连接的下壳体法兰，上壳体的插入段插入到下壳体中，插入段的外周与下壳体之间通过第三周面密封圈密封配合。

5.水下电磁分离装置组件，包括供电缆和水下电磁分离装置，水下电磁分离装置包括内设有电磁分离机构的分离装置壳体，电磁分离机构包括电磁线圈、固定铁芯和可沿左右方向导向移动的移动铁芯，分离装置壳体上固定设置有轴线沿左右方向延伸的限位套筒，移动铁芯上设置有穿设于限位套筒中的芯轴套筒，限位套筒外套设有可左右移动的分离套筒，限位套筒上绕轴向间隔设置有多个可径向浮动的锁球，芯轴套筒上设置有用于与锁球的内端配合的芯轴套筒锁槽，分离套筒上设置有用于与锁球的外端配合的分离套筒锁槽，其特征在于：各锁球的直径为1.5~2.5mm，移动铁芯与固定铁芯之间的气隙为1.5~2.5mm，供电缆的端部设置有供电插头，水下电磁分离装置还包括供电插座，供电插座包括与分离装置壳体一体设置或密封连接的供电插座壳体，供电插座壳体内一体设置或密封连接有绝缘体，绝缘体中设置有供电接触件，供电接触件的一端为与所述电磁线圈的引线相连的引线连接端，供电接触件的另一端为用于与所述供电插头上的适配接触件对插的插接端。

6.根据权利要求5所述的水下电磁分离装置组件，其特征在于：所述锁球的个数为16个，各锁球的直径为2mm，移动铁芯与固定铁芯之间的气隙为2mm。

7.根据权利要求5所述的水下电磁分离装置组件，其特征在于：供电插座壳体包括上下设置的上壳体和下壳体，上、下壳体均为轴线沿上下方向延伸的筒形结构，绝缘体设置于上壳体中，下壳体与分离装置壳体之间设置有实现分离装置壳体与供电插座壳体密封连接的第一端面密封圈，上壳体包括上壳体法兰和设置于上壳体法兰下端的插入段，下壳体具有通过第二端面密封圈与上壳体法兰密封连接的下壳体法兰，上壳体的插入段插入到下壳体中，插入段的外周与下壳体之间通过第三周面密封圈密封配合。

8.根据权利要求5所述的水下电磁分离装置组件，其特征在于：所述电磁分离机构的动作输出端上设置有密封插头，分离装置壳体上设置有与密封插头相连的信号插座，水下电磁分离装置组件还包括信号传输缆，信号传输缆的端部设置有与信号插座相连的信号插头，信号传输缆和供电缆的主体部分穿设于同一缆套中。