CN113547882A - 一种充气浮囊装置及其车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种充气浮囊装置及其车辆，充气浮囊装置用于为车辆提供浮力，其特征在于，充气浮囊装置包括：外囊，外囊充气时呈圆柱体，沿轴向方向水平放置并安装于所述车辆的侧面，在外囊朝向所述车辆的一侧的外表面设置有沿轴向方向排列的多个第一悬挂点，并沿外囊的轴心到所述第一悬挂点的方向通过连接件与所述车辆相连接，外囊朝向车辆的一侧的外表面设置有沿轴向方向排列的多个第二悬挂点，且第二悬挂点与所述车辆直接连接；至少一个内囊，内囊设置于外囊内，内囊设置有充气嘴，所述充气嘴沿外囊的第一悬挂点伸出，内囊设置有排气阀。通过本发明通过充气浮囊装置不用改变车辆外形，且不明显增加车辆自重。
Description
技术领域
本发明实施例涉及特种车辆技术领域，尤其涉及一种充气浮囊装置及其车辆。
背景技术
我国履带式装甲车已正式装备陆军部队，取得良好效果。为扩大履职效能以及适应现代全地域作战要求，需对原车型进行改进，改进武器系统、增加电子战系统，这样车辆系统总质量增加较多，原设计的浮力储备系数由20％下降到12％。为适应国内陆地渡江过河需要，必须提升车辆的浮力储备系数至正常水平。
相关技术中，我国现有水陆两栖车辆设计的技术路线是增大车体长度及宽度，动力系统采用履带转换涡轮推进技术。
关于上述技术方案，发明人发现至少存在如下一些技术问题：需要增加车体长度及宽度，从而使车辆自重增加很大，车辆整体制造成本大增，提升浮力储备时还需考虑车体增重部分。
因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充气浮囊装置及其车辆，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
根据本发明提供一种充气浮囊装置，所述充气浮囊装置用于为车辆提供浮力，所述充气浮囊装置包括：
外囊，所述外囊在充气时呈圆柱体，所述外囊沿轴向方向水平放置并安装于所述车辆的侧面，在所述外囊朝向所述车辆的一侧的外表面设置有沿轴向方向排列的多个第一悬挂点，并沿所述外囊的轴心到所述第一悬挂点的方向通过连接件与所述车辆相连接，所述外囊朝向所述车辆的一侧的外表面设置有沿轴向方向排列的多个第二悬挂点，且所述第二悬挂点与所述车辆直接连接，其中，所述外囊的轴心到所述第二悬挂点和所述外囊的轴心到所述外囊的顶点所形成的角度为锐角，且所述外囊的轴心到所述第二悬挂点和所述外囊的轴心到所述外囊的顶点所形成的角度大于所述外囊的轴心到所述第一悬挂点和所述外囊的轴心到所述外囊的顶点所形成的角度；
至少一个内囊，所述内囊被构造成可密封充气，所述内囊设置于所述外囊内，所述内囊设置有充气嘴，所述充气嘴沿所述外囊的所述第一悬挂点伸出，所述内囊设置有排气阀，所述排气阀与所述外囊的所述第二悬挂点沿轴心相对的方向伸出所述外囊。
本发明中，所述内囊的所述排气阀都设置于所述内囊的轴向方向的中央位置。
本发明中，在所述第一悬挂点、所述第二悬挂点以及所述第一悬挂点和所述第二悬挂点沿轴心相对的位置，并沿轴向方向在所述内囊和所述外囊之间设置有粘接部，所述内囊和所述外囊通过所述粘接部粘接。
本发明中，所述第一悬挂点和所述外囊的轴心到所述外囊的顶点所形成的角度为38°，所述外囊的轴心到所述第二悬挂点和所述外囊的轴心到所述外囊的顶点所形成的角度为76°。
本发明中，在所述外囊内设置有多个所述内囊，且每两个所述内囊之间预留有挤压空间。
本发明中，在所述外囊的外表面设置有密封拉链，用于更换所述内囊。
本发明中，还包括多个快插基座和多个拉环，所述拉环可以和所述快插基座直接插入连接，所述快插基座与所述车辆固定连接，所述拉环与连接所述第一悬挂点的连接件固定连接，所述拉环与所述第二悬挂点固定连接。
本发明中，还包括气泵，所述气泵与每个所述内囊的所述充气嘴通过单独的管路连接。
本发明中，还包括盖板，所述盖板转动连接于所述车辆的两侧，所述外囊安装于所述盖板和所述车辆所形成的空间内。
根据本发明提供一种车辆，包括：
两个充气浮囊装置，所述充气浮囊装置安装于所述车辆的两侧，所述充气浮囊装置为上述任一项的所述充气浮囊装置。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明的实施例中，通过上述装置，一方面，通过充气浮囊装置不用改变车辆外形，且不明显增加车辆自重；另一方面，使用时安装充气，不用时拆卸储存或收纳于车体两侧护板内，不影响车辆机动性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明示例性实施例中外囊结构示意图；
图2示出本发明示例性实施例中充气浮囊装置装配结构示意图；
图3示出本发明示例性实施例中外囊朝车辆一侧的结构示意图；
图4示出本发明示例性实施例中外囊远离车辆一侧的结构示意图；
图5示出本发明示例性实施例中快插基座和拉环结构示意图；
图6示出本发明示例性实施例中内囊结构示意图；
图7示出本发明示例性实施例中充气浮囊装置装配结构示意图；
图8示出本发明示例性实施例中排气阀组装结构示意图；
图9示出本发明示例性实施例中气泵管路示意图。
附图标记：车辆100，外囊200，连接件210，密封拉链220，内囊 300，充气嘴310，排气阀320，粘接部330，快插基座400，拉环500，盖板600，气泵700，第一悬挂点B，第二悬挂点A。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本发明实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
本示例实施方式中首先提供了一种充气浮囊装置。参考图1中所示，充气浮囊装置用于为车辆100提供浮力，其特征在于，充气浮囊装置包括：外囊200，外囊200在充气时呈圆柱体，外囊200沿轴向方向水平放置并安装于车辆100的侧面，参考图3中所示，在外囊200朝向车辆100 的一侧的外表面设置有沿轴向方向排列的多个第一悬挂点B，并沿外囊 200的轴心到第一悬挂点B的方向通过连接件210与车辆100相连接，外囊200朝向车辆100的一侧的外表面设置有沿轴向方向排列的多个第二悬挂点A，且第二悬挂点A与车辆100直接连接，其中，外囊200的轴心到第二悬挂点A和外囊200的轴心到外囊200的顶点所形成的角度为锐角，且外囊200的轴心到第二悬挂点A和外囊200的轴心到外囊200 的顶点所形成的角度大于外囊200的轴心到第一悬挂点B和外囊200的轴心到外囊200的顶点所形成的角度；至少一个内囊300，内囊300被构造成可密封充气，内囊300设置于外囊200内，参考图4中所示，内囊300设置有充气嘴310，充气嘴310沿外囊200的第一悬挂点B伸出，内囊300设置有排气阀320，排气阀320与外囊200的第二悬挂点A沿轴心相对的方向伸出外囊200。
需要理解的是，外囊200和内囊300的主体材料可以选择高强度橡胶复合材料作为主体材料，具有强度高，气密性优良，耐磨，耐天候老化性能优异等特点。充气浮囊装置粘接整体采用冷粘接工艺，避免使用缝纫或热粘接工艺，保证浮囊气密性指标要求和环境适应性要求；此工艺受温度影响小，整体性能稳定。通过内囊300和外囊200采用“内胆外护”双层多气室结构，提高耐磨，抗划伤性能，避免意外中完全丧失增浮能力，而且，每个内囊300都装有单向阀，提高整体系统安全系数。
还需要理解的是，充气浮囊装置整体采用“内胆外护”双层多气室结构，总体积不小于5.6m3保证整套充气浮囊装置全部浸没水中提供不小于 5.6吨的浮力。外囊200主要用于悬挂和保护内囊300；内囊300主要用于充气，单侧面六个等体积的内囊300装于外囊200里面，每个内囊300各自受控，互不影响。外囊200采用可拆卸快插结构与盖板600和车侧面固定，常备状态下充气浮囊装置规整的悬挂在盖板600底下，且盖板600不超出裙摆的宽度，充气采用外载气泵700实现不大于15min完成充气。
还需要理解的是，外囊200和内囊300可以根据车辆100的不同尺寸来进行设计。具体的，单侧外囊200的尺寸可以为Ф760*6500mm。外囊200内装入6个等体积的尺寸为Ф750*1130mm的内囊300。两个内囊 300之间相互挤压60mm，每个内囊300上面安装一个内径为Ф12mm的充气嘴310和一个排气阀320，另外B点为最长连接件210位置，且充气管路从此连接件210上的排管卡穿过。
还需要理解的是，连接件210可以为绑带，并固定连接于充气浮囊装置的表面，连接件210可以采用50mm宽的本体涂胶布做绑带，采用双层结构进行加强，绑带与增强贴片先粘合再缝纫，增强贴片规格为160 ×120mm，然后再与充气浮囊装置表面粘接。
还需要理解的是，参考图2中所示，充气状态：浮囊表面A、B两点悬挂点，与车体及护板对应焊接快插基座400连接，固定囊体，保证囊体和车体的相对位置。参考图6中所示，排气状态：卸掉排气阀320 的顶部，通过盖板600施加重力用Ф20mm的孔自主排气，用轻杆穿过D 点的布袋，将囊体折叠并将轻杆悬挂在盖板600上焊接的U型板内。
还需要理解的是，充气浮囊装置还可以选用未硫化的橡胶涂覆织物，按照传统的粘接方式，粘接出所需尺寸的囊体，并粘接好所需的充气嘴 310、及排气阀320，并保证粘接位置符合要求。并设计出符合要求的硫化工装，通过充气硫化，一次成型。
通过上述装置，一方面，通过充气浮囊装置不用改变车辆100外形，且不明显增加车辆100自重；另一方面，使用时安装充气，不用时拆卸储存或收纳于车体两侧护板内，不影响车辆100机动性。另外，通过轻量化设计，充气浮囊装置总重量不大于90公斤
下面，将参考图1至图9对本示例实施方式中的上述充气浮囊装置的各个部分进行更详细的说明。
在一个实施例中，参考图6所示，排气阀320都设置于内囊300的轴向方向的中央位置。需要理解的是，C点沿长度方向有6处排气阀320，排气阀320安装固定在内囊300上面，在其外囊200里面相对位置补强开孔穿过波纹密封套。D点处设置布袋，用于轻杆穿过折叠收集浮囊。在处理排气阀320时通过波纹密封套采用浮囊本体橡胶制作，排气阀320 和单向阀从此穿过，波纹密封套可向前后左右不同方向位移10mm，并通过波纹密封套保证不漏水，在保证密封的同时还可以解决单向阀和排气阀 320偏移问题。参考图8所示，阀门和气嘴的粘接结构。首先对金属件喷砂、清洗涂胶等工序，然后模压硫化阀门基座，硫化后半成品如图8的(a) 和(c)所示。对硫化后的阀门基座橡胶部位进行打磨预处理，先粘接囊体表面，再用Ф120mm的胶布贴片加强固定如图8的(b)所示。
在一个实施例中，参考图6所示，在第一悬挂点B、第二悬挂点A 以及第一悬挂点B、第二悬挂点A沿轴心相对的位置，并沿轴向方向在内囊300和外囊200之间设置有粘接部330，内囊300和外囊200通过粘接部330粘接。需要理解的是，粘接部330可以为柔性双面贴的粘接结构，在A、B、C、D、四点沿轴向方向在内囊300和外囊200之间预制柔性双面贴，双面贴40mm宽，先缝纫双面贴在40×200mm的涂胶布上面，然后再粘接胶布在内囊300和外囊200表面，用于固定内囊300和外囊200的相对位置。
在一个实施例中，参考图2和图6所示，第一悬挂点B和外囊200 的轴心到外囊200的顶点所形成的角度为38°，外囊200的轴心到第二悬挂点A和外囊200的轴心到外囊200的顶点所形成的角度为76°。需要理解的是，外囊200的轴心到第二悬挂点A和外囊200的轴心到外囊200 的顶点所形成的角度为76°，也就是说，B点与A点的角度也为38°。有利于在充气后，使充气浮囊装置更加稳定固定在车辆100的侧面。
在一个实施例中，参考图6所示，在外囊200内设置有多个内囊300，且每两个内囊300之间预留有挤压空间。需要理解的是，外囊200主要用于悬挂和保护内囊300，总体积不小于5.6m3(其中端头自由膨胀120 ±20mm)。外囊200和内囊300可以根据车辆100的不同尺寸来进行设计。具体的，单侧外囊200的尺寸可以为Ф760*6500mm。外囊200内装入6个等体积的尺寸为Ф750*1130mm的内囊300。两个内囊300之间相互挤压60mm。
在一个实施例中，参考图3所示，在外囊200的外表面设置有密封拉链220，用于更换内囊300。需要理解的是，密封拉链220可以为三条 1.5米长的气密拉链用于更换维修内囊300，且气密拉链紧贴车体，保证整体浮囊装置外观简洁。
在一个实施例中，参考图5所示，还包括多个快插基座400和多个拉环500，拉环500可以和快插基座400直接插入连接，快插基座400 与车辆100固定连接，拉环500与连接第一悬挂点B的连接件210固定连接，拉环500与第二悬挂点A固定连接。需要理解的是，拉环500可以为中心为通孔的环状结构，与其相匹配的快插基座400具有可弹回旋转的卡扣，当拉环500通过顶开卡扣插入到快插基座400内后，卡扣弹回到原位并插入到拉环500的通孔内，从而实现拉环500和快插基座400 的连接。
在一个实施例中，参考图9所示，还包括气泵700，气泵700与每个内囊300的充气嘴310通过单独的管路连接。需要理解的是，使用气泵 700连接内径25mm的管子到分气室，再由分气室“一对一”连接内径为Ф12mm的航空用棉线编织橡胶软管连接每个浮囊气嘴。气压达到设定值，关闭气泵700，关闭分气室上每个手控阀。排气时卸下排气阀320，用内径20mm的排气阀320基座排气，并同时摇动摇杆，使充气浮囊装置同步往上走，实现单侧4min快速排气。气泵700的管路可以选用内径为Ф 12mm的航空用棉线编织橡胶软管(两端扣压金属连接头)。下表为管路的具体参数。
| 规格 | 执行标准 | 内径 | 外径 | 工作压力 |
| 11y12-1.0 | GJB 2462A | 12mm | 18mm | 1.0MPa |
管路按照在长绑带上面缝纫粘接柔性排管卡，在充气状态下，管子跟随长绑带运动，不影响充气及使用；收起悬挂状态，长绑带垂直紧贴车体，管子的外径为18mm，不影响折叠厚度。经多次实验，采用“一对一”连接方式能更好的分配气流量，达到同步充气的目的。
在一个实施例中，参考图2所示，还包括盖板600，盖板600转动连接于车辆100的两侧，外囊200安装于盖板600和车辆100所形成的空间内。需要理解的是，外囊200采用可拆卸快插结构与盖板600和车侧面固定，常备状态下浮囊规整的悬挂在盖板600底下，且盖板600不超出裙摆的宽度。
本示例实施方式中还提供了一种车辆100，包括：两个充气浮囊装置，充气浮囊装置安装于车辆100的两侧，充气浮囊装置为上述任一项的充气浮囊装置。需要理解的是，同时在车辆100的两侧安装充气浮囊装置，给予车辆100更加平衡的浮力。
需要理解的是，上述描述中的术语“中心”、“纵向”、“轴向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (10)
1.一种充气浮囊装置，所述充气浮囊装置用于为车辆提供浮力，其特征在于，所述充气浮囊装置包括：
外囊，所述外囊在充气时呈圆柱体，所述外囊沿轴向方向水平放置并安装于所述车辆的侧面，在所述外囊朝向所述车辆的一侧的外表面设置有沿轴向方向排列的多个第一悬挂点，并沿所述外囊的轴心到所述第一悬挂点的方向通过连接件与所述车辆相连接，所述外囊朝向所述车辆的一侧的外表面设置有沿轴向方向排列的多个第二悬挂点，且所述第二悬挂点与所述车辆直接连接，其中，所述外囊的轴心到所述第二悬挂点和所述外囊的轴心到所述外囊的顶点所形成的角度为锐角，且所述外囊的轴心到所述第二悬挂点和所述外囊的轴心到所述外囊的顶点所形成的角度大于所述外囊的轴心到所述第一悬挂点和所述外囊的轴心到所述外囊的顶点所形成的角度；
至少一个内囊，所述内囊被构造成可密封充气，所述内囊设置于所述外囊内，所述内囊设置有充气嘴，所述充气嘴沿所述外囊的所述第一悬挂点伸出，所述内囊设置有排气阀，所述排气阀与所述外囊的所述第二悬挂点沿轴心相对的方向伸出所述外囊。
2.根据权利要求1所述充气浮囊装置，其特征在于，所述排气阀都设置于所述内囊的轴向方向的中央位置。
3.根据权利要求1所述充气浮囊装置，其特征在于，在所述第一悬挂点、所述第二悬挂点以及所述第一悬挂点和所述第二悬挂点沿轴心相对的位置，并沿轴向方向在所述内囊和所述外囊之间设置有粘接部，所述内囊和所述外囊通过所述粘接部粘接。
4.根据权利要求1所述充气浮囊装置，其特征在于，所述第一悬挂点和所述外囊的轴心到所述外囊的顶点所形成的角度为38°，所述外囊的轴心到所述第二悬挂点和所述外囊的轴心到所述外囊的顶点所形成的角度为76°。
5.根据权利要求1所述充气浮囊装置，其特征在于，在所述外囊内设置有多个所述内囊，且每两个所述内囊之间预留有挤压空间。
6.根据权利要求1所述充气浮囊装置，其特征在于，在所述外囊的外表面设置有密封拉链，用于更换所述内囊。
7.根据权利要求1所述充气浮囊装置，其特征在于，还包括多个快插基座和多个拉环，所述拉环可以和所述快插基座直接插入连接，所述快插基座与所述车辆固定连接，所述拉环与连接所述第一悬挂点的连接件固定连接，所述拉环与所述第二悬挂点固定连接。
8.根据权利要求1所述充气浮囊装置，其特征在于，还包括气泵，所述气泵与每个所述内囊的所述充气嘴通过单独的管路连接。
9.根据权利要求1-8任一项所述充气浮囊装置，其特征在于，还包括盖板，所述盖板转动连接于所述车辆的两侧，所述外囊安装于所述盖板和所述车辆所形成的空间内。
10.一种车辆，其特征在于，包括：
两个充气浮囊装置，所述充气浮囊装置安装于所述车辆的两侧，所述充气浮囊装置为上述权利要求1-8任一项的所述充气浮囊装置。
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