CN202400269U - 悬浮气囊 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种悬浮气囊，它由气体发生器5、延期电点火管2、产气药剂4、气袋8和泄压阀9五个部件组成，延期电点火管2、产气药剂4装配在气体发生器5内的燃烧室3内，气袋8通过压环和螺钉固定在气体发生器5上，泄压阀9安装在气体发生器5上气袋8内。当气囊入水达到预定深度时，推出气囊，同时点燃燃烧室3内的延期电点火管2，延期电点火管2点燃产气药剂4，产气药剂4燃烧生成的高温残渣气体通过气体发生器5内的过滤室6和冷却室7后进入气袋8内，在通过泄压阀9调节气囊内压力，使气囊鼓胀克服橡胶保护套和钢件保护网的约束力，拉断橡胶保护套，冲走钢件保护网，气囊鼓胀产生浮力，从水下携带几十公斤重的悬挂物上浮于水面。

Description

悬浮气囊

技术领域

本实用新型涉及了一种水中的悬浮气囊，它配用于一种水中悬浮装置，也适用于海上救生和打捞需求，属深水悬浮器材领域。

背景技术

在国内，随着气囊技术的迅速发展，气囊技术由原来的民用气囊，如汽车安全气囊，消防气垫和救生气囊等，发展到了海、陆、空等军事领域，其中水上气囊由原来只要求水面产气漂浮或水中定点产气上浮，发展到了水中一定水深区域能够可靠产气上浮。根据产品的用途不同，气囊的结构形状、尺寸大小各异，点火方式、产气药剂也都有很大的区别，本悬浮气囊要求解决以往水上气囊的不足，要求能够从水下几米至几十米深都能可靠点火产气上浮于水面，悬浮重量为几十公斤，为了实现悬浮气囊功能，必须解决气囊浅水产气气袋不破裂、深水产气能可靠上浮问题，对悬浮气囊进行了很好的设计与研究，也是本发明的目的。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是为了解决国内现有水上气囊技术上的不足，提供了一种适用于从水下几米至几十米深都能可靠点火产气上浮于水面的气囊，其悬浮重量为几十公斤。为了实现悬浮气囊功能，必须保证气囊在整个过程中气袋是完好的，主要从气囊结构、产气药剂、气袋等方面进行合理的设计，解决气囊浅水产气气袋易破裂问题、深水产气必须可靠上浮问题以及气囊结构强度问题，使悬挂物安全可靠的上浮到预定的水深位置。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：1.气体发生器设计有燃烧室、过滤室、冷却室三个空间，燃烧室内仅装延期电点火管、产气药剂，确保点火可靠和产气药剂完全燃烧，延期电点火管为毫秒级延期电点火管。过滤室内装有能对高温残渣气体进行过滤的材料，经过滤室过滤后的高温残渣气体变成无残渣气体，然后经冷却室冷却，进入气袋内气体为低温无残渣气体，对气袋不会造成烧伤和烫伤，同时气袋材料采用高强度纤维织物，内外表面涂有阻燃材料，赌渣防火温度大于300℃。2.气囊应能从水下几米至几十米深都能可靠点火产气上浮于水面，悬浮物重量为几十公斤，同时气囊产气时，燃烧室内为高温高压气体，对气体发生器的结构强度要求很高，气囊本身又有重量限制，所以气体发生器主体结构采用本体结构，本体材料为密度小，抗拉强度高的高强度合金铝材。3.要保证气囊深水产气能可靠上浮，产气量是关键，产气药剂采用固态混合药剂，其主要成份为NaN₃。4.为了满足气囊浅水产气气袋不破裂，采用在气体发生器上安装泄压阀，泄压阀设计了一个预压值，气囊在浅水产气时，气囊内压力超过泄压阀开起预压，泄压阀自动打开，泄放一部分气体，深水时，气囊内压力低于泄压阀开起预压，泄压阀处于紧关闭状态。在上浮过程中，气囊内压力通过泄压阀进行调节，确保气囊可靠上浮，使悬挂物悬浮在固定水深位置，实现水下各种功能。

本实用新型解决其技术问题采用结构主要由气体发生器、延期电点火管、产气药剂、气袋和泄压阀五个部件组成，气体发生器由本体、延期电点火管、产气药剂、过滤室、燃烧室、冷却室组成，延期电点火管、产气药剂装配在气体发生器内的燃烧室内，气袋通过压环和螺钉固定在气体发生器上，泄压阀安装在气体发生器上，气袋内。

本实用新型解决其技术问题采用的工作原理：当气囊入水达到预定深度时，推出气囊，同时点燃燃烧室内的延期电点火管，延期电点火管点燃产气药剂，产气药剂燃烧生成的高温残渣气体通过气体发生器内的过滤室和冷却室后进入气袋内，气囊鼓胀克服橡胶保护套和钢件保护网的约束力，拉断橡胶保护套，冲走钢件保护网，气囊鼓胀产生浮力，从水下携带几十公斤重的悬挂物上浮于水面。在上浮过程中，通过泄压阀对气囊内压进行调节，当气囊内压高于泄压阀开起压力值时泄压阀打开，当气囊内压低于泄压阀开起压力值时泄压阀关闭，这样就确保气囊在整个上浮过程中，气囊承受的相对压力在气囊的承压能力范围内，保证了气囊上浮的安全可靠。气袋强度值、容积大小及气囊的最佳装药量是根据系统要求确定。

本实用新型的有益效果：能满足各项水中环境的静态悬浮和动态悬浮的功能要求，气囊不易破裂。在上浮过程中，气囊内压通过泄压阀进行调节，确保气囊可靠上浮，使悬挂物悬浮在固定的水深位置，实现悬挂物的功能。军、民、科研都能普遍使用。

附图说明

图1为悬浮气囊的结构示意图；

图中：1本体，2延期电点火管，3燃烧室，4产气药剂，5气体发生器，

      6过滤室，7冷却室，8气袋，9泄压阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施方式进行描述：

悬浮气囊为产气储存装置，通过泄压阀9在其超压时打开，低压时关闭的特征来保持气囊内相对压强的稳定。而调节气囊内压力，悬浮深度、工作时间、气囊容积和产气体积根据系统技术要求确定。悬浮气囊主要由气体发生器5、气袋8和泄压阀9组成。气体发生器5由本体1、延期电点火管2、产气药剂4、过滤室6、燃烧室3、冷却室7组成，延期电点火管2、产气药剂4装配在气体发生器5内的燃烧室3内，气袋8通过压环和螺钉固定在气体发生器5上，泄压阀9安装在气体发生器5上，气袋8内。本体1材料为密度小，抗拉强度高的高强度合金铝材。产气药剂4采用固态混合药剂，其主要成份为NaN₃。延期电点火管2为毫秒级延期电点火管。气袋8为高强度纤维织物，内外表面涂有阻燃材料，赌渣防火温度大于300℃。

首先当气囊随壳体入水达到预定深度时，壳体分离推出气囊，同时点燃延期电点火管2，延期电点火管2点燃产气药剂4，为保证这个过程的可靠，要确定延期电点火管2的延期时间和延期精度。产气药剂4燃烧生成高温多残渣的气体，对气袋8来说是完全承受不了的，只有经过残渣过滤、冷却后才能进入气袋8内，解决这一关键技术的具体技术措施是在气体发生器5内设计一个残渣过滤室6和气体冷却室7，使进入气囊内的气体为气袋8所能接收的气体。当气囊内产生一定气体时，气囊克服橡胶保护套和钢件保护网的约束力，拉断橡胶保护套，冲走钢件保护网，气囊膨胀，气囊从水下携带几十公斤的重物上浮于水面，气囊浮力必须大于整个悬挂物重量才能上浮，解决这一过程的关键技术和具体技术措施是对气袋8强度、容积的设计及气囊最佳装药量设计。最后，在上浮过程中，气囊外压越来越减小，气袋8内压随之越来越增大，气袋8的承压能力是有限的，气囊要可靠上浮，解决这一过程的关键技术和具体技术措施是在气囊内安装泄压阀9，通过泄压阀9对气囊内压进行调节，当气囊内压力高于泄压阀9开起压力值时，泄压阀9开起，当气囊内压低于泄压阀9开起压力值时，泄压阀9关闭，确保气囊在整个上浮过程中，气囊承受的相对压力在气囊的承压能力范围内，上浮安全可靠，解决这一过程的关键技术和具体技术措施是对泄压阀9进行合理的结构设计，确定泄压阀9的开起压力值和单个泄压阀9的排气面积和泄压阀9的总数量。

Claims (7)

1.一种适用于水中的悬浮气囊，其特征在于它主要由气体发生器（5）、延期电点火管（2）、产气药剂（4）、气袋（8）和泄压阀（9）五个部件组成，其中气体发生器（5）由本体（1）、过滤室（6）、燃烧室（3）、冷却室（7）组成，延期电点火管（2）、产气药剂（4）装在气体发生器的燃烧室（3）内，泄压阀（9）安装在气体发生器（5）的本体（1）上，气袋（9）内。

2.根据权利要求1所述的一种适用于水中的悬浮气囊，其特征在于气体发生器（5）设计过滤室（6）、冷却室（7）。

3.根据权利要求1所述的一种适用于水中的悬浮气囊，其特征在于本体（1）材料采用密度小，抗拉强度高的高强度合金铝材料。

4.根据权利要求1所述的一种适用于水中的悬浮气囊，其特征在于泄压阀（9）设计了一个预压值，气囊内压力超过泄压阀(9)预压时自动打开，低于泄压阀(9)预压时自动关闭。

5.根据权利要求1所述的一种适用于水中的悬浮气囊，其特征在于产气药剂（4）为固态混合药剂，主要成份为NaN₃。

6.根据权利要求1所述的一种适用于水中的悬浮气囊，其特征在于延期电点火管（2）为毫秒级延期电点火管。

7.根据权利要求1所述的一种适用于水中的悬浮气囊，其特征在于气袋（8）为高强度纤维织物，内外表面涂有阻燃材料，赌渣防火温度大于300℃。

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