CN108128478B - 一种用于水动力弹射的蓄压罐 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于水动力弹射的蓄压罐，涉及弹射技术领域。本发明提供一种用于水动力弹射的蓄压罐，可以隔离贮存高压惰性气体和高压水两种介质，并且能够实现两种介质的能量传递和高压水能量的快速释放，满足水动力弹射系统的功能需求，而且系统构成简单、结构紧凑、易于实现，具有很强的密封可靠性和工作可操作性。

Description

一种用于水动力弹射的蓄压罐
技术领域
本发明涉及弹射技术领域，具体涉及一种用于水动力弹射的蓄压罐。
背景技术
弹射装置(弹射器)广泛应用于飞行器等装备的发射过程中。与蒸汽弹射相比，水动力弹射具有结构紧凑、能源利用率高等优点，而且避免了电磁弹射所存在的强电磁干扰问题，是未来新型弹射技术的一个重要发展方向。一般情况下，水动力弹射系统通常包含蓄压罐、牵引机构、缓冲和阻拦装置等几个部分，其中蓄压罐是水动力弹射系统的重要组成部分，主要用于存储高压惰性气体和高压水，高压惰性气体和高压水之间能够完成能量传递并在控制阀组作用下对高压水进行能量释放，促使高压水喷射产生强大的反推力。
目前，所研制的蓄压罐或压力容器的用途主要分以下几个方面：1)贮存气态或液态的燃料、化学试剂等介质，通过一定压力使其体积压缩，以便存储、运输和使用；2)为某些航天元器件或水下机电装备提供一定压力的气体或液体环境，以此进行设备的密封性试验和背压试验；3)作为海底微生物取样器使用，或为某些动植物的生存、试验等提供必要环境条件。为上述几种用途所研制的蓄压罐或压力容器都具备同一特点，那就是只能单一存贮气体或液体介质，由于没有配备隔离密封和气、液流的控制结构，无法将高压气体和液体分隔存储在同一个容器中并实现气、液能量传递交换以及喷水反推等功能，也就无法在水动力弹射系统中应用。因此，开发一种结构紧凑、工作可靠的能够应用于水动力弹射的蓄压罐或压力容器，对于未来水动力弹射技术的发展以及样机的设计、研制和推广应用都具有重要意义。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何实现一种用于水动力弹射的蓄压罐，可以隔离贮存高压惰性气体和高压水两种介质，且具有很强的密封可靠性和工作可操作性。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于水动力弹射的蓄压罐，包括前端盖1、筒体4、活塞5、球形端盖6、水压闸阀9、过渡管8、喷管10、测杆17和支架19；
所述前端盖1的一端为球形封头，球形封头的底部安装磁致伸缩位移传感器15，中间呈法兰盘状，另一端沿轴向伸出有环形凸台，环形凸台的周向开有矩形沟槽，矩形沟槽内安装第一橡胶圈3；筒体4的前端呈法兰盘状，前端盖1的环形凸台伸入筒体4的前端，前端盖1的法兰盘状端面与筒体4的法兰盘状端面贴合并通过圆周均匀分布的多个紧固件2连接紧固，筒体4的尾端与球形端盖6焊接，球形端盖6的底部与水压闸阀9的入口通过过渡管8沟通，水压闸阀9的出口安装所述喷管10，活塞5安装在筒体4内部，并将筒体4分隔为气体腔和液体腔，圆筒状的所述支架19位于筒体4的气体腔一侧并与活塞5、测杆17在同一中轴线上，支架19的一端固定于活塞5的端面，另一端安装有磁环18；测杆17的一端与磁致伸缩位移传感器15固定连接，另一端穿过磁环18并伸入支架19的内孔中。
优选地，所述活塞5的侧壁的中部开有第一环形凹槽5.1，第一环形凹槽5.1的两侧还由近及远依次开有第二环形凹槽5.2和第三环形凹槽5.3，两个第二环形凹槽5.2位于两个第三环形凹槽5.3内侧，其中第一环形凹槽5.1与筒体4的液体腔一侧通过活塞5内部的斜孔5.4沟通，第二环形凹槽5.2内安装格莱圈组件5.5，第三环形凹槽5.3内安装第二橡胶圈5.6。
优选地，所述前端盖1的球形封头上安装进气阀13，进气阀13的外围安装保护罩14；尾端球形端盖6上开有排气泄压口a、爆破口b和注水加压口c，爆破口b上安装爆破片7。
优选地，在所述前端盖1法兰盘状位置沿圆周均匀分布2～4个起盖螺孔，起盖螺孔内安装起盖螺栓20。
优选地，所述球形端盖6的底面开口并与过渡管8的一端焊接为一体，或采用螺纹连接并密封安装；过渡管8的另一端与水压闸阀9的入口采用螺纹连接并密封安装；水压闸阀9的出口与喷管10的入口之间采用螺纹连接并密封安装。
优选地，所述前端盖1的球形封头与磁致伸缩位移传感器15之间通过第三橡胶圈16密封。
优选地，在所述球形端盖6的内壁上沿圆周均匀分布有4～8个楔形挡块11。
优选地，所述蓄压罐还包括用于放置筒体4的小车搭架12。
优选地，所述小车搭架12的底部安装有4-6个滚轮21。
优选地，所述前端盖1一端的球形封头与中间的法兰盘焊接在一起。
(三)有益效果
本发明提供一种用于水动力弹射的蓄压罐，可以隔离贮存高压惰性气体和高压水两种介质，并且能够实现两种介质的能量传递和高压水能量的快速释放，满足水动力弹射系统的功能需求，而且系统构成简单、结构紧凑、易于实现，具有很强的密封可靠性和工作可操作性。
附图说明
图1是本发明的主体结构剖面示意图；
图2是本发明的主体结构的前视图；
图3是图1中A的局部放大示意图；
图4是图1中B-B向剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，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详细描述。
如图1、图2所示，本发明的一种用于水动力弹射的蓄压罐包括前端盖1、筒体4、活塞5、球形端盖6、喷管10、小车搭架12等，前端盖1的一端焊接有球形封头，球形封头的底部安装磁致伸缩位移传感器15，中间呈法兰盘状，另一端沿轴向伸出有环形凸台，环形凸台的周向开有矩形沟槽，矩形沟槽内安装第一橡胶圈3，球形封头与中间的法兰盘焊接在一起；筒体4放置在小车搭架12上，筒体4的前端呈法兰盘状，前端盖1的环形凸台伸入筒体4的前端，前端盖1的法兰盘状端面与筒体4的法兰盘状端面贴合并通过圆周均匀分布的4～8套螺柱组件2连接紧固，筒体4的尾端与球形端盖6焊接，球形端盖6的底部与水压闸阀9的入口通过过渡管8沟通，水压闸阀9的出口安装喷管10，活塞5安装在筒体4内部并将筒体4分隔为气体腔和液体腔，厚壁圆筒状的支架19位于筒体4的气体腔一侧并与活塞5、测杆17在同一中轴线上，支架19的一端固定于活塞5的端面，另一端安装有磁环18；测杆17的一端与磁致伸缩位移传感器15固定连接，另一端穿过磁环18并伸入支架19的内孔中。
如图3所示，所述活塞5的侧壁的中部开有第一环形凹槽5.1，第一环形凹槽5.1的两侧还由近及远依次开有第二环形凹槽5.2和第三环形凹槽5.3，两个第二环形凹槽5.2位于两个第三环形凹槽5.3内侧，其中第一环形凹槽5.1与筒体4的液体腔一侧通过活塞5内部的斜孔5.4沟通，第二环形凹槽5.2内安装格莱圈组件5.5，第三环形凹槽5.3内安装第二橡胶圈5.6。
前端盖1的球形封头上安装进气阀13，进气阀13的外围安装保护罩14；尾端球形端盖6上开有排气泄压口a、爆破口b和注水加压口c，爆破口b上安装爆破片7。
在前端盖1法兰盘状位置沿圆周均匀分布2～4个起盖螺孔，起盖螺孔内安装起盖螺栓20。
球形端盖6的底面开口并与过渡管8的一端焊接为一体，或采用螺纹连接并密封安装；过渡管8的另一端与水压闸阀9的入口采用螺纹连接并密封安装；水压闸阀9的出口与喷管10的入口之间采用螺纹连接并密封安装。
前端盖1的球形封头与磁致伸缩位移传感器15之间通过第三橡胶圈16密封。
如图4所示，在球形端盖6的内壁上沿圆周均匀分布有4～8个楔形挡块11。
小车搭架12的底部安装有4-6个滚轮21。
本发明通过第二环形凹槽5.2内安装的格莱圈组件5.5和第三环形凹槽5.3内安装的第三橡胶圈5.6实现筒体4与活塞5之间的动密封，并通过斜孔5.4将液体腔内的高压水引入第一环形凹槽5.1，使得格莱圈组件5.5和第三橡胶圈5.6两侧承压平衡，从而使得筒体4与活塞5之间密封更加可靠。
本发明的工作过程为：试验前，通过注水加压口c向液体腔注水，工作时打开水压闸阀9，气体腔内的高压气体推动活塞5向液体腔一侧移动，液体腔内的高压水通过水压闸阀9排出，从而产生弹射所需要的反推力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于水动力弹射的蓄压罐，其特征在于，包括前端盖(1)、筒体(4)、活塞(5)、球形端盖(6)、水压闸阀(9)、过渡管(8)、喷管(10)、测杆(17)和支架(19)；
所述前端盖(1)的一端为球形封头，球形封头的底部安装磁致伸缩位移传感器(15)，中间呈法兰盘状，另一端沿轴向伸出有环形凸台，环形凸台的周向开有矩形沟槽，矩形沟槽内安装第一橡胶圈(3)；筒体(4)的前端呈法兰盘状，前端盖(1)的环形凸台伸入筒体(4)的前端，前端盖(1)的法兰盘状端面与筒体(4)的法兰盘状端面贴合并通过圆周均匀分布的多个紧固件(2)连接紧固，筒体(4)的尾端与球形端盖(6)焊接，球形端盖(6)的底部与水压闸阀(9)的入口通过过渡管(8)沟通，水压闸阀(9)的出口安装所述喷管(10)，活塞(5)安装在筒体(4)内部，并将筒体(4)分隔为气体腔和液体腔，圆筒状的所述支架(19)位于筒体(4)的气体腔一侧并与活塞(5)、测杆(17)在同一中轴线上，支架(19)的一端固定于活塞(5)的端面，另一端安装有磁环(18)；测杆(17)的一端与磁致伸缩位移传感器(15)固定连接，另一端穿过磁环(18)并伸入支架(19)的内孔中；
所述活塞(5)的侧壁的中部开有第一环形凹槽(5.1)，第一环形凹槽(5.1)的两侧还由近及远依次开有第二环形凹槽(5.2)和第三环形凹槽(5.3)，两个第二环形凹槽(5.2)位于两个第三环形凹槽(5.3)内侧，其中第一环形凹槽(5.1)与筒体(4)的液体腔一侧通过活塞(5)内部的斜孔(5.4)沟通，第二环形凹槽(5.2)内安装格莱圈组件(5.5)，第三环形凹槽(5.3)内安装第二橡胶圈(5.6)。
2.如权利要求1所述的蓄压罐，其特征在于，所述前端盖(1)的球形封头上安装进气阀(13)，进气阀(13)的外围安装保护罩(14)；尾端球形端盖(6)上开有排气泄压口(a)、爆破口(b)和注水加压口(c)，爆破口(b)上安装爆破片(7)。
3.如权利要求1所述的蓄压罐，其特征在于，在所述前端盖(1)法兰盘状位置沿圆周均匀分布2～4个起盖螺孔，起盖螺孔内安装起盖螺栓(20)。
4.如权利要求1所述的蓄压罐，其特征在于，所述球形端盖(6)的底面开口并与过渡管(8)的一端焊接为一体，或采用螺纹连接并密封安装；过渡管(8)的另一端与水压闸阀(9)的入口采用螺纹连接并密封安装；水压闸阀(9)的出口与喷管(10)的入口之间采用螺纹连接并密封安装。
5.如权利要求1所述的蓄压罐，其特征在于，所述前端盖(1)的球形封头与磁致伸缩位移传感器(15)之间通过第三橡胶圈(16)密封。
6.如权利要求1所述的蓄压罐，其特征在于，在所述球形端盖(6)的内壁上沿圆周均匀分布有4～8个楔形挡块(11)。
7.如权利要求1所述的蓄压罐，其特征在于，所述蓄压罐还包括用于放置筒体(4)的小车搭架(12)。
8.如权利要求7所述的蓄压罐，其特征在于，所述小车搭架(12)的底部安装有4-6个滚轮(21)。
9.如权利要求1至8中任一项所述的蓄压罐，其特征在于，所述前端盖(1)一端的球形封头与中间的法兰盘焊接在一起。
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