[發明專利]一種高壓氣體噴射浮力球裝置

在審

• 申請號: 201510834838.5
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN105329425A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 張銘鈞;郭佳;楊超;姚峰;王玉甲;趙文德;殷寶吉;郭冠群
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種水下運載器回收時使用的裝置，尤其涉及一種高壓氣體噴射浮力球裝置。

背景技術

自主式水下機器人等水下作業設備在復雜的海洋環境中完成作業后，需要及時回收，以備下次使用。在進行回收作業時，為防止回收人員乘坐的船只與運載器發生刮碰，對運載器造成損傷，回收人員乘坐的船只需要與運載器保持一定的安全距離。因此，為了方便進行回收，這就需要運載器本身攜帶有一種可供回收用的裝置，且這種裝置的可靠性對于回收作業的順利完成有很重要的影響。

發明內容

本發明的目的是為了可靠性高、沖擊力強、調節范圍大而提供一種高壓氣體噴射浮力球裝置。

本發明的目的是這樣實現的：包括端蓋、缸體、工字型連桿活塞、彈簧、浮力球和高壓氣瓶，所述缸體的下端與端蓋固定連接且在連接處設置有O型密封圈，端蓋的下端設置有穩壓閥，穩壓閥通過鈦管與高壓氣瓶相連，所述端蓋、工字型連桿活塞將缸體由下至上分成第一腔體、第二腔體和第三腔體，所述工字型連桿活塞的小端與缸體接觸且在接觸處設置有密封圈，彈簧的一端安裝在端蓋的中心處、彈簧的另一端與工字型連桿活塞的大端的中心位置接觸，所述工字型連桿活塞上還安裝有安全閥，且安全閥位于第二腔體內，所述浮力球設置在第三腔體內并與對應缸體的上段過盈配合，且第三腔體的缸體設置成階梯形狀，即第三腔體下部的內徑小于第三腔體上部的內徑，浮力球上設置有拉繩，拉繩的另一端與被回收的運載器相連。

本發明還包括這樣一些結構特征：

1.所述端蓋的中心位置還安裝有導向桿，且所述導向桿位于彈簧中間。

2.所述浮力球內部是浮力材料、外部包裹一層橡膠材料。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明采用高壓氣體提供動力，可靠性高、沖擊力強,可調節范圍大可實現在一定水面深度下進行發射。利用工字形連桿活塞的上下活塞在高壓氣體的作用下受力不均衡的原理，實現活塞的移動。可以根據使用要求，調整更換安全閥和穩壓閥，以改變進入缸體內的氣體壓強，使該裝置具有較好的調節性。當水下運載器正常作業時，本發明能夠保持浮力球的未釋放狀態；當水下運載器完成作業浮上水面時，控制系統通過施加信號，打開穩壓閥，使高壓氣體進入缸體內；當缸內氣體達到一定壓力時，安全閥打開，氣體充滿缸體，利用活塞兩端受力不平衡的方式使活塞運動，從而將處于密閉空間內的高壓氣體作用在浮力球上，并將其噴射到距運載器一定距離的水面處。之后回收人員就能夠在與運載器保持一定安全距離的前提下順利回收運載器。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖(未畫出拉繩)；

圖2是本發明的工字型連桿活塞的結構示意圖；

圖3是本發明的端蓋的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

如圖1～3所示，本發明中缸體11與端蓋3通過螺釘1聯接，并且端蓋3與缸體11通過O型橡膠密封圈2實現徑向密封；端蓋3上開有螺紋盲孔，導向桿6安裝在端蓋3的螺紋孔內；彈簧5一端通過彈簧壓片4固定在端蓋3上，另一端與工字形連桿活塞8接觸，并起到克服其重力的作用；大直徑活塞上開有螺紋孔，安裝安全閥7；與缸體11相接觸的小直徑活塞面上開有密封槽，并安裝相應尺寸的O型橡膠密封圈10；小直徑活塞的上端缸體內安裝浮力球9，浮力球直徑略大于缸體內徑，實現過盈安裝，且安裝浮力球9的缸體的底部直徑小于浮力球9直徑，以實現限位作用，防止浮力球9與小直徑活塞面接觸；浮力球9連接在拉繩的一端上，而拉繩另一端則連接在待回收水下運載器上，也可在水下運載器上設置拉線盒，拉線的另一端則與拉線盒連接；端蓋3上還開有螺紋通孔，穩壓閥12的一端安裝在螺紋孔內，另一端裝配耐壓性較好的鈦管13；鈦管的另一端連接在高壓氣瓶14上。

本發明的工作原理為：

在水下運載器進行水下作業前，施加外力將浮力球9安裝到缸體發射腔內，工字形連桿活塞8依靠彈簧5施加的彈力恰好實現上下兩活塞與缸體面接觸，然后施加控制信號打開穩壓閥12，使一定量的高壓氣體進入到剛體內，此時未達到安全閥7開啟壓力，高壓氣體提供的壓力使工字形連桿活塞8的上下活塞與缸體11實現良好的密封。