CN114275102A - 一种北斗信标浮体用分离结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种北斗信标浮体用分离结构，可适用于小型水下航行器航行结束后北斗信标浮体与航行器本体的分离。通过设计钢套结构对可断螺钉断茬进行保护，避免其高出密封壳端面而损伤浮囊；设计销钉对可断螺钉作用力进行导向，使分离发生时可断螺钉不会发生剪切；增加压环以防止发生分离时浮囊被分离壳和密封壳挤压损伤。

Description

一种北斗信标浮体用分离结构

技术领域

本发明属于小型水下航行器航行结束回收领域，特别涉及一种北斗信标浮体用分离结构。

背景技术

小型水下航行器航行结束回收时，其上浮装置的工作过程为：气体发生器电爆阀收到指令控制气体发生器给浮囊充气，浮囊膨胀拉断可断螺钉，分离壳解脱，北斗天线、浮囊和气体发生器组成的浮体漂浮于水面，定位航行器位置。

理想的分离过程是可断螺钉被拉断，且拉断后可断螺钉断面平整。然而，由于浮囊膨胀的多向性，因此往往会对可断螺钉产生剪切作用，剪切后可断螺钉断面会形成大约45°的尖角，造成浮囊被划伤，从而导致北斗信标浮体无法正常工作，不能确定小型水下航行器航行结束后的位置，导致丢失产品。

发明内容

为了解决现有可断螺钉在剪切后会形成尖角会导致浮囊被划伤，从而导致北斗信标浮体无法正常工作的缺陷，本发明提出一种北斗信标浮体用分离结构。

本发明的技术方案是：一种北斗信标浮体用分离结构，包括分离壳1、保护垫2、北斗天线3、气体发生器5、浮囊8和密封壳6；所述分离壳1和密封壳6连接后形成放置保护垫2、北斗天线3、气体发生器5和浮囊8的空腔室；其特征在于，还包括销钉9、可断螺钉10和钢套11；

所述分离壳1和密封壳6同轴连接，相互连接的端面上均沿周向均匀分布有N个与分离壳1轴线相互平行的安装孔，且N≥4；两个端面相同位置处的安装孔轴线重合；

所述密封壳6上的安装孔分为两类，其中一类安装孔内固定有钢套，另一类安装孔用于与销钉9间隙配合；

所述可断螺钉10固定安装在分离壳1上的安装孔以及密封壳6上固定有钢套的安装孔中，将所述分离壳1和密封壳6同轴连接；所述可断螺钉10的薄弱环节全部位于所述钢套11内，使得可断螺钉10断裂后断茬不高于密封壳6端面，防止断裂后划伤浮囊8；

所述销钉9固定安装在分离壳1上的安装孔内并与密封壳6上的安装孔间隙配合。

本发明的进一步的技术方案是：N＝4，销钉9和可断螺钉10成十字型布置。

本发明的进一步的技术方案是：还包括压环4，所述压环4用于防止浮囊8被分离壳1和密封壳6挤压损伤。

本发明的进一步的技术方案是：所述分离壳1外壁呈不规则形，通过两个相反圆心的拟合曲线，形成头段“S”形流体线形，且圆心均不在头段壳体2中轴线上，并沿头段壳体2轴线对称分布。

本发明的进一步的技术方案是：所述销钉9对可断螺钉10作用力进行导向，使北斗信标浮体分离时可断螺钉10被拉断而不发生剪切作用。

发明效果

本发明的技术效果在于：

1、设计钢套结构使可断螺钉工作直径区域全部在密封壳的螺纹孔内，可以对可断螺钉拉断后的断面进行保护，避免断茬高出密封壳端面而划伤浮囊。

2、销钉的设计可以保证多个可断螺钉在分离时不同步拉断后，分离壳和密封壳仍能够同轴分离，而不会因为多个可断螺钉不同步拉断导致的分离壳偏转，并且可以避免可断螺钉分离时产生剪切作用，形成尖角划伤浮囊。

3、压环的设计可以防止分离时浮囊被分离壳和密封壳挤压损伤。

附图说明

图1为分离结构示意图。

图2为分离结构中销钉示意图。

图3为分离结构中钢套示意图。

图4为分离壳结构示意图。

附图标记说明：1-分离壳，2-保护垫，3-北斗天线，4-压环，5-气体发生器，6-密封壳，7-O形密封圈，8-浮囊，9-销钉，10-可断螺钉，11-钢套，12-第一连接段，13-第二连接段，14-第三连接段

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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的限制。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

参见图1-图4，本发明设计一种北斗信标浮体用分离结构，包括分离壳、保护垫、北斗天线、压环、气体发生器、密封壳、O形密封圈、浮囊、销钉、可断螺钉和钢套。

本装置可以布局在小型化轻量化的水下航行器的狭小空间内，并且可以从水下航行器中安全分离，以稳定的状态漂浮于水面，指示水下航行器的位置所在。具体的技术方案为：

所述分离壳为不规则半球形薄壁体，小直径端封闭，大直径端开；分离壳上均布了4个沉孔，通过可断螺钉与密封壳连接。

分离壳外形沿壳体轴线对称设计；在分离壳1轴线的截面上，所述分离壳1外形呈两段沿中心线对称的不规则曲线；每段不规则曲线分为第一连接段12、第二连接段13和第三连接段14。

所述第一连接段12为外凸曲线，一端通过与所述密封壳6端部平滑过渡，另一端与第二连接段13端部平滑过渡；两个所述第一连接段12的圆心位于分离壳1内，且圆心不在分离壳1轴线上，并沿分离壳1轴线对称分布。

所述第二连接段13为内凹曲线，未与第一连接段12连接的一端与第三连接段14端部平滑过渡；两个所述第二连接段13的圆心位于分离壳1外，且沿分离壳1轴线对称分布。

所述第三连接段14由直线段以及端部与第二连接段13端部平滑过渡的弧线段组成，所述弧线段另一端与直线段一端平滑过渡；所述直线段垂直于中心线，且两个所述第三连接段14的直线段端部连接，形成前端封闭的分离壳1截面线。

所述分离壳1一端开口一端封闭；开口端周向均布四个安装孔，其中对称两个安装孔放置销钉9，且与销钉9一端为固定连接；另外两个对称安装孔与可断螺钉10一端连接。

所述密封壳为多阶柱状薄壁体，小直径端封闭，大直径端开口；密封壳上均布了4个螺纹孔，4个钢套安装在密封壳的这4个螺纹孔中；浮囊和北斗天线位于密封壳和分离壳形成的不规则半球形腔室内，气体发生器位于密封壳小直径腔室内。

所述可断螺钉螺纹端与钢套连接，可断螺钉工作直径区域全部在密封壳的螺纹孔内，使可断螺钉断裂后断茬不高于密封壳端面。

所述销钉对可断螺钉作用力进行导向，使北斗信标浮体分离时可断螺钉被拉断而不发生剪切作用。

将气体发生器5和浮囊8连接在一起，通过O形密封圈7实现密封，将钢套11安装于密封壳6，销钉9安装于分离壳1，然后通过可断螺钉10将分离壳1和密封壳6相连接。

所述钢套结构可以对可断螺钉拉断后的断茬进行保护，避免断茬高出密封壳端面而损伤浮囊。

所述销钉对可断螺钉的作用力进行导向，使分离发生时可断螺钉被拉断而并非产生剪切作用；

所述压环可以防止浮囊被分离壳和密封壳挤压损伤。

本发明的工作过程为：水下航行器完成试验任务停车时，北斗信标浮体上电，气体发生器收到指令工作，给浮囊8充气。浮囊8膨胀拉断可断螺钉10，分离壳解脱，北斗天线3、浮囊8和气体发生器5组成的浮体脱离壳体上浮至水面，并指示水下航行器位置。

Claims (5)

1.一种北斗信标浮体用分离结构，包括分离壳(1)、保护垫(2)、北斗天线(3)、气体发生器(5)、浮囊(8)和密封壳(6)；所述分离壳(1)和密封壳(6)连接后形成放置保护垫(2)、北斗天线(3)、气体发生器(5)和浮囊(8)的空腔室；

其特征在于，还包括销钉(9)、可断螺钉(10)和钢套(11)；

所述分离壳(1)和密封壳(6)同轴连接，相互连接的端面上均沿周向均匀分布有N个与分离壳(1)轴线相互平行的安装孔，且N≥4；两个端面相同位置处的安装孔轴线重合；

所述密封壳(6)上的安装孔分为两类，其中一类安装孔内固定有钢套，另一类安装孔用于与销钉(9)间隙配合；

所述可断螺钉(10)固定安装在分离壳(1)上的安装孔以及密封壳(6)上固定有钢套的安装孔中，将所述分离壳(1)和密封壳(6)同轴连接；所述可断螺钉(10)的薄弱环节全部位于所述钢套(11)内，使得可断螺钉(10)断裂后断茬不高于密封壳(6)端面，防止断裂后划伤浮囊(8)；

所述销钉(9)固定安装在分离壳(1)上的安装孔内并与密封壳(6)上的安装孔间隙配合。

2.如权利要求1所述的一种北斗信标浮体用分离结构，其特征在于，N＝4，销钉(9)和可断螺钉(10)成十字型布置。

3.如权利要求1所述的一种北斗信标浮体用分离结构，其特征在于，还包括压环(4)，所述压环(4)用于防止浮囊(8)被分离壳(1)和密封壳(6)挤压损伤。

4.如权利要求1所述的一种北斗信标浮体用分离结构，其特征在于，所述分离壳(1)外壁呈不规则形，通过两个相反圆心的拟合曲线，形成头段“S”形流体线形，且圆心均不在头段壳体(2)中轴线上，并沿头段壳体(2)轴线对称分布。

5.如权利要求1所述的一种北斗信标浮体用分离结构，其特征在于，所述销钉(9)对可断螺钉(10)作用力进行导向，使北斗信标浮体分离时可断螺钉(10)被拉断而不发生剪切作用。

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