CN113927534A - 一种水下拔销装置 - Google Patents

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李帅
姬宇飞
王端
李思宇
王伟
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    • B25B27/02—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same
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Abstract

本发明涉及一种水下拔销装置，主要由起爆器、固定销、外壳、活塞、锁盖、缓冲套和密封圈组成。起爆器与活塞连接为一体，活塞作用前通过固定销进行限位，达到拔销行程后通过设计的锁定结构锁定活塞，防止反弹。相比于传统拔销器，该拔销装置直接与海水接触，可承受3Mpa外水压，销轴径向承载力大，不小于2500N，动作时间小于5ms，拔销后无反弹。通过螺纹结构进行安装，结构简单、安装方便、动作可靠，可适应水下复杂环境，完成水下分离抛载的功能需求。

Description

一种水下拔销装置
技术领域
本发明属于火工品技术领域，具体涉及一种水下拔销装置。
背景技术
现代水中兵器如无人潜航器的分离抛载、鱼雷及自航水雷等在发射过程中需执行多种动作，这些动作通常需要通过电机或液压驱动等方式实现。其中电机驱动方式通过控制信号驱动电机完成特定功能，需配套直流或交流电源，占用体积大，且动作执行速度慢、可靠性低，而液压驱动需要配备液压工作系统，结构复杂，成本高。随着科技进步，声呐探测技术迅速发展，对水中武器装备的机动和隐蔽性能提出了更高的要求，以上动作执行方式已不能适应未来水中兵器小型化、灵巧化的发展趋势。因此需要发展体积小、响应速度快、成本低的水下动作执行装置。
发明内容
本发明为现代水中兵器分离抛载提供小体积、安装简便、动作迅速的一种水下拔销装置，要解决的技术问题是：解决电机或液压装置等动作执行机构在水中兵器应用中存在体积大、成本高、响应慢的问题。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种水下拔销装置，其特征在于：主要由起爆器3、固定销2、外壳6、活塞4、锁盖7、缓冲套5和密封圈1组成；外壳内腔装有活塞，固定销2从壳体侧壁穿过插入活塞中，限制活塞起始位置，活塞为中空结构，其上部预留多个导气通道，与外壳内腔顶部形成初始容腔，活塞下部中心孔通过螺纹结构与起爆器连接，缓冲套通过过盈配合套在活塞下部的小直径端，缓冲套外壁设有一定锥角，锁盖7固定在壳体下端的螺纹孔内，锁盖中心上部的锥孔角度与缓冲套一致，下部孔径略小于缓冲套外径。
有益效果：相比于传统拔销器，该拔销器直接与海水接触，可承受3Mpa外水压，销轴径向承载力大，不小于2500N，动作时间小于5ms，拔销后无反弹。通过螺纹结构进行安装，结构简单、安装方便、动作可靠，可适应水下复杂环境，完成水下分离抛载的功能需求。
本发明具有体积小、动作速度快、成本低、环境适应能力强等特点，广泛应用于航空航天等军事领域。对火工拔销装置进行密封设计与结构优化，并通过试验验证，所设计的拔销装置可应用于水中兵器系统中，销轴在径向承载条件下可快速动作，实现结构分离的功能需求。
附图说明
图1拔销装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提出的一种水下拔销装置，其特征在于：主要由起爆器3、固定销2、外壳6、活塞4、锁盖7、缓冲套5和密封圈1组成；
外壳上设有外螺纹，用于与武器装备连接，外壳上端外部装有两个密封圈，防止海水进入装备内部；外壳内腔装有活塞，两个固定销2从壳体侧壁穿过插入活塞中，限制活塞起始位置，活塞上端伸出外壳上端中心孔，外壳与活塞间通过4个密封圈密封，既可避免海水渗入导致起爆器失效，还可防止起爆器工作后火药气体泄漏；
活塞为中空结构，活塞沿轴线的截面为中字形结构，其上部预留四个导气通道，下部中心孔通过螺纹结构与起爆器连接，锁盖7、缓冲套5构成锁定装置，用于将运动到位后的活塞锁定，缓冲套采用紫铜材料，通过过盈配合套在活塞下部的小直径端，缓冲套外壁设有一定锥角，锁盖7固定在壳体下端的螺纹孔内，锁盖中心上部的锥孔角度与缓冲套一致，下部孔径略小于缓冲套外径。
本发明采用火药反向驱动结构，起爆器与活塞位于同一轴线上，起爆器中火药燃气由活塞的导气通道向上流入与外壳形成的初始容腔内，随着气压升高，驱动活塞向下运动完成拔销。
活塞采用高强度不锈钢材料，进行热处理提高硬度，其余金属零件选用铝合金材料，进行阳极氧化处理，提高其在海水环境中的耐腐蚀性能，密封圈采用防水、耐磨、耐腐蚀的硅胶材料。活塞作用前通过固定销进行限位，在火药驱动下开始运动，由于缓冲套外径大于锁盖底部孔径，两者随活塞运动发生碰撞，通过过盈配合将活塞锁定，防止反弹。
其作用原理：通过直流电源为拔销装置供电，工作时，起爆器中装药快速燃烧，瞬间产生大量高温高压气体，燃气通过活塞上的导气通道向上进入预留初始容腔内，气体膨胀做功，切断固定销使活塞解除限位，向下推动活塞继续运动，达到预定拔销行程后，缓冲套与锁盖间通过过盈配合将活塞锁定，吸收多余能量，将活塞动能转变为缓冲套的变形能，防止活塞反弹。
本发明的作用体现在以下几个方面：
1、该拔销装置结构简单，通过螺纹连接，安装方便，销轴径向承载力不小于2500N。
2、该拔销装置结构新颖，活塞与起爆器一体化设计，在活塞上预留四个导气通道，火药燃气反向驱动活塞运动，动作过程小于5ms。
3、该拔销装置进行了密封设计和锁定结构设计，可承受3Mpa外水压，活塞动作后不回弹。
4、该拔销装置各零件选用防锈与防腐材料，采用特殊工艺提高零件硬度与耐腐蚀性能，可应用于水中兵器系统中。

Claims (10)

1.一种水下拔销装置，其特征在于：主要由起爆器3、固定销2、外壳6、活塞4、锁盖7、缓冲套5和密封圈1组成；外壳内腔装有活塞，固定销2从壳体侧壁穿过插入活塞中，限制活塞起始位置，活塞为中空结构，其上部预留多个导气通道，与外壳内腔顶部形成初始容腔，活塞下部中心孔通过螺纹结构与起爆器连接，缓冲套通过过盈配合套在活塞下部的小直径端，缓冲套外壁设有一定锥角，锁盖7固定在壳体下端的螺纹孔内，锁盖中心上部的锥孔角度与缓冲套一致，下部孔径略小于缓冲套外径。
2.根据权利要求1所述的一种水下拔销装置，其特征在于：外壳上设有外螺纹，用于与武器装备连接。
3.根据权利要求2所述的一种水下拔销装置，其特征在于：外壳外部装有密封圈，防止海水进入装备内部。
4.根据权利要求1所述的一种水下拔销装置，其特征在于：活塞上端伸出外壳上端中心孔。
5.根据权利要求1所述的一种水下拔销装置，其特征在于：外壳与活塞间设有密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种水下拔销装置，其特征在于：活塞沿轴线的截面为中字形结构。
7.根据权利要求1所述的一种水下拔销装置，其特征在于：缓冲套采用紫铜材料。
8.根据权利要求1所述的一种水下拔销装置，其特征在于：活塞采用高强度不锈钢材料，进行热处理提高硬度。
9.根据权利要求1所述的一种水下拔销装置，其特征在于：除活塞外的其余金属零件采用铝合金材料，进行阳极氧化处理。
10.根据权利要求3或5所述的一种水下拔销装置，其特征在于：密封圈采用硅胶材料。
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