CN110510092A - 一种排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置 - Google Patents

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羿琦
林博群
张万良
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14—Control of attitude or depth
    • B63G8/22—Adjustment of buoyancy by water ballasting; Emptying equipment for ballast tanks

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Abstract

本发明涉及一种排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置，包括高压空气瓶，所述高压空气瓶的瓶口通过瓶头阀与吹除管路相连，所述吹除管路上串联连接有吹除阀，所述吹除管路连接至主压载水舱，所述吹除管路伸入至主压载水舱内部，所述主压载水舱的顶部安装有通气阀，所述主压载水舱的两侧壁对称安装有第一通海阀和第二通海阀，所述主压载水舱的底部安装有第三通海阀。本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过在主压载水舱上设置调节用通海阀、底部的通海阀和顶部的通气阀之间配合作用，可以方便的满足吹除主压载水舱内不同体积压载水的要求，提出一种排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置，大大提高了使用可靠性，满足使用要求。

Description

一种排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置
技术领域
本发明涉及潜水器潜浮系统技术领域，尤其是一种排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置。
背景技术
潜浮系统是保证潜水器由水面状态潜入水下状态和由水下状态浮至水面状态的系统。潜水器的水上水下状态转换是通过向主压载水舱注水和排水来实现的。
现有技术中的潜浮系统装置，在下潜时打开主压载水舱的通海阀和通气阀，使主压载水舱注满海水，潜水器下潜，之后关闭通气阀。上浮时打开高压吹除管路上的吹除阀，高压气吹除主压载水舱内的压载水，潜水器上浮。
对潜浮系统的要求主要是
(1)可靠性高，生命力强；
(2)注、排水要迅速；
(3)注水要满，排水要尽；
(4)集中控制。
近年来，衍生出一些新型潜水器，由于使命任务的不同，其对潜浮系统的要求也稍有变化，有时根据需要并不需要完全排尽主压载水舱内的压载水，根据潜深的不同只需要吹除舱内一半压载水。这对吹除时的控制以及适时解除吹除提出了更高的要求。而传统解除吹除的方法主要是关闭吹除阀，由于系统响应反馈时间较长，而本身吹除迅速，吹除时间很短，容易造成操作滞后，很难达到吹除的目标要求。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提出一种排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置，当潜浮系统达到吹除目标后吹除速率将变慢，给解除吹除预留更多操作时间，有助于增加系统控制精度，同时还有利于潜水器快速下潜。
本发明所采用的技术方案如下：
一种排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置，包括高压空气瓶，所述高压空气瓶的瓶口通过瓶头阀与吹除管路相连，所述吹除管路上串联连接有吹除阀，所述吹除管路连接至主压载水舱，所述吹除管路伸入至主压载水舱内部，所述主压载水舱的顶部安装有通气阀，所述主压载水舱的两侧壁对称安装有第一通海阀和第二通海阀，所述主压载水舱的底部安装有第三通海阀。
其进一步技术方案在于：
伸入至主压载水舱内部的吹除管路的头部设置成圆弧结构。
所述主压载水舱的一侧壁设置有与第一通海阀连接的第一接口，另一侧壁设置有与第二通海阀连接的第二接口，主压载水舱的底部设置有与第三通海阀连接的第三接口，所述主压载水舱的顶部设置有与吹除管路连接的第四接口以及与通气阀连接的第五接口。
所述第一通海阀和第二通海阀的安装高度相同。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过在主压载水舱上设置调节用通海阀、底部的通海阀和顶部的通气阀之间配合作用，可以方便的满足吹除主压载水舱内不同体积压载水的要求，提出一种排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置，大大提高了使用可靠性，满足使用要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明数值模拟计算得到的关闭调节用通海阀(传统潜浮系统装置)和打开调节用通海阀(排水速率可控的潜浮系统装置)两种吹除工况主压载水舱内含气率(αv)随时间变化曲线。
其中：1、瓶头阀；2、高压空气瓶；3、吹除阀；4、第一通海阀；5、第一接口；6、主压载水舱；7、第四接口；8、通气阀；9、第五接口；10、第二接口；11、第二通海阀；12、第三接口；13、第三通海阀；14、吹除管路。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本实施例的排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置，包括高压空气瓶2，高压空气瓶2的瓶口通过瓶头阀1与吹除管路14相连，吹除管路14上串联连接有吹除阀3，吹除管路14连接至主压载水舱6，吹除管路14伸入至主压载水舱6内部，主压载水舱6的顶部安装有通气阀8，主压载水舱6的两侧壁对称安装有第一通海阀4和第二通海阀11，主压载水舱6的底部安装有第三通海阀13。
伸入至主压载水舱6内部的吹除管路14的头部设置成圆弧结构。
主压载水舱6的一侧壁设置有与第一通海阀4连接的第一接口5，另一侧壁设置有与第二通海阀11连接的第二接口10，主压载水舱6的底部设置有与第三通海阀13连接的第三接口12，主压载水舱6的顶部设置有与吹除管路14连接的第四接口7以及与通气阀8连接的第五接口9。
第一通海阀4和第二通海阀11的安装高度相同。
本发明的具体结构和工作原理为：
本发明主要包括高压空气瓶2、瓶头阀1、吹除阀3、通气阀8、通海阀、主压载水舱6及附属管路、座板等。在主压载水舱6侧壁对称位置安装两个调节用通海阀(即第一通海阀4和第二通海阀11)，调节用通海阀的安装高度根据任务要求的不同安装在不同高度，当需要吹除舱内一半压载水时，调节用通海阀安装在距底部通海阀(即第三通海阀13)一半主压载水舱6高度位置；当需要吹除舱内三分之一压载水时，调节用通海阀安装在距底部通海阀三分之二主压载水舱6高度位置。
下潜时，打开主压载水舱6底部的第三通海阀13、第一通海阀4和第二通海阀11和通气阀8，使主压载水舱6内注满海水，潜水器快速下潜，之后关闭通气阀8。
上浮时，根据任务目标的不同，当需要完全吹除主压载水舱6内的压载水时，关闭调节用通海阀，打开高压吹除管路14上的吹除阀3，高压气吹除主压载水舱6内的压载水，潜水器上浮。当需要吹除一半压载水或三分之一压载水时，打开相应位置调节用通海阀和高压吹除管路14上的吹除阀3，在达到吹除目标后吹除速率将变慢，这时关闭吹除阀3解除吹除。
同主压载水舱6底部的第三通海阀13的安装方式相同，调节用通海阀法兰与焊接座板通过螺钉连接，焊接座板焊接在主压载水舱6侧壁上。
图2为数值模拟计算得到的关闭调节用通海阀(传统潜浮系统装置)和打开调节用通海阀(排水速率可控的潜浮系统装置)两种吹除工况主压载水舱6内含气率(αv)随时间变化曲线，任务目标为吹除舱内一半压载水。由图可见，打开调节用通海阀后，当系统达到吹除目标后排水速率变慢，含气率曲线斜率减小，为解除吹除预留更多操作时间，有助于增加系统控制精度。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (4)

1.一种排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置，其特征在于：包括高压空气瓶(2)，所述高压空气瓶(2)的瓶口通过瓶头阀(1)与吹除管路(14)相连，所述吹除管路(14)上串联连接有吹除阀(3)，所述吹除管路(14)连接至主压载水舱(6)，所述吹除管路(14)伸入至主压载水舱(6)内部，所述主压载水舱(6)的顶部安装有通气阀(8)，所述主压载水舱(6)的的两侧壁对称安装有第一通海阀(4)和第二通海阀(11)，所述主压载水舱(6)的底部安装有第三通海阀(13)。
2.如权利要求1所述的一种排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置，其特征在于：伸入至主压载水舱(6)内部的吹除管路(14)的头部设置成圆弧结构。
3.如权利要求1所述的一种排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置，其特征在于：所述主压载水舱(6)的一侧壁设置有与第一通海阀(4)连接的第一接口(5)，另一侧壁设置有与第二通海阀(11)连接的第二接口(10)，主压载水舱(6)的底部设置有与第三通海阀(13)连接的第三接口(12)，所述主压载水舱(6)的顶部设置有与吹除管路(14)连接的第四接口(7)以及与通气阀(8)连接的第五接口(9)。
4.如权利要求1所述的一种排水速率可控的高压气吹除主压载水舱装置，其特征在于：所述第一通海阀(4)和第二通海阀(11)的安装高度相同。
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