[實用新型]一種氣動式水下高壓氣泡源

有效

• 申請號: 201821630958.9
• 申請日: 2018-10-08
• 公開（公告）號: CN209026289U
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 張阿漫;王詩平;劉丙祥;張曉龍;劉云龍;明付仁;李帥;任少飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06;F16K1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種氣動式水下高壓氣泡源，屬于水下氣泡源裝置技術領域。本實用新型通過三個電磁閥控制氣泡源的觸發與連發，電磁閥連通氣源、儲壓腔、壓緊腔及觸發腔，在保證氣泡源內壓力定值的同時，實現連續觸發，頂蓋和活塞頭可按照需求更換，模擬不同的射出口徑，達到不同數值模擬的要求。整個氣源有三處動密封，可保證穩定的高壓氣動密封，進氣口電磁閥可阻礙再出發時進氣端的氣量影響裝置氣壓及氣量，壓緊腔連接的電磁閥負責控制活塞壓緊保證儲壓腔氣壓，連接儲壓腔的電磁閥負責觸發，整個腔體通過中間法蘭分隔，將各個氣室分隔獨立，又可通過電磁閥實現可控連通。本實用新型成本低廉，組合式活塞降低控制難度，保證整體聯動性，清潔無污染且安全可靠。

技術領域

本實用新型屬于水下氣泡源裝置技術領域，具體涉及一種氣動式水下高壓氣泡源。

背景技術

水下氣泡的數值特性在現代海洋研究中處于尤為重要的位置，在艦船抗爆、石油開采及海洋勘探等領域也有相當廣泛的應用。目前國內對于水下氣泡的研究雖然已經很多，但由于目前現有的設備做水下氣泡實驗設備較為局限，因而對于小型氣泡的水下數值研究很有限。目前關于水下氣泡源應用較為普遍的是電火花式、微量TNT炸藥式及氣囊加載式等水下氣泡源，常用的氣泡源產生主要分為兩種，一種是依靠一定當量的炸藥在不同容積的水槽中進行實藥爆炸實現,這種加載方式存在危險性高、加載成本高、實驗數據測試精度不足和實驗資質要求高無法普及等缺點；另一種是采用高壓電的方式形成小規模爆炸，這種方法存在成本較高，形成氣泡一般尺寸較小等缺點。因此對于水下氣泡源的研究具有一定的意義。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種氣動式水下高壓氣泡源，該氣動式水下高壓氣泡源可實現連續觸發、可按需更換噴射口徑，可循環使用，并且可儲存超高壓。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種氣動式水下高壓氣泡源主要由氣缸外壁和中心活塞兩大部分組成；所述的氣缸外壁由頂蓋1、第一密封圈2、上腔體3、第一高壓管4、第一電磁閥5、中間法蘭11、第三密封圈12、第三電磁閥13、第二高壓管14、第二密封圈6、下腔體7、第二電磁閥8、底蓋21、第四密封圈15、第一螺釘17、第二螺釘18、螺母19、第三螺釘20組成；所述的中心活塞由活塞頭9、中活塞桿10及下活塞16組成，三者間均依靠螺紋連接，第二密封圈6、第四密封圈15、底蓋21與下活塞16將下腔體7分隔成壓緊腔、觸發腔與氣泡源下端。所述的頂蓋1 置于整個裝置的頂部，其上有出氣口，下部為第一密封圈2，頂蓋1與活塞頭9相連，活塞頭9與頂蓋1通過第一密封圈2密封，頂蓋1與上腔體3之間通過第一密封圈2密封，第一密封圈2、頂蓋1及上腔體3之間通過6個第一螺釘17密封緊固；第一高壓管4與上腔體3 之間通過螺紋連接，第一高壓管4與第一第一電磁閥5氣路連通儲壓腔與觸發腔，第一高壓管4與第一第一電磁閥5之間及第一第一電磁閥5與中間法蘭11之間均通過螺紋連接，上腔體3、中間法蘭11與下腔體7通過第二螺釘18與螺母19緊固，第三密封圈12與中間法蘭 11隔絕儲壓腔與觸發腔；中間法蘭11與第三第三電磁閥13之間通過螺紋連接，第二高壓管 14和第三第三電磁閥13連通壓緊腔與儲壓腔，第二高壓管14與下腔體7之間、第二高壓管 14與第三第三電磁閥13之間均通過螺紋連接，下腔體7與底蓋21間通過第三螺釘20緊固，第二第二電磁閥8通過螺紋連接在下腔體7的進氣口位置。下活塞16和中活塞桿10的內部由空心結構組成，在下活塞16和中活塞桿10的徑向分別有小孔，小孔的直徑不超過2MM，主要作用是平衡儲壓腔和壓緊腔內的氣壓，且該小孔由于尺寸小不會影響壓緊狀態以及釋放狀態。

此氣動式水下高壓氣泡源，在三個電磁閥的控制下完成水下可控觸發，通過易更換的頂蓋和活塞頭保證裝置可完成不同形態的氣泡數值研究。中間法蘭將氣泡源分隔為上下兩個腔體，將各個氣室分隔獨立，又可通過電磁閥實現可控連通。本實用新型的氣泡源有三處動密封，分別保證儲壓腔、觸發腔及壓緊腔之間的氣密分隔，實現在觸發及回彈過程中的高壓動密封，進氣口電磁閥可以阻礙再出發時進氣端的氣量影響裝置氣壓及氣量，壓緊腔連接的電磁閥負責控制活塞壓緊保證儲壓腔氣壓，連接儲壓腔的電磁閥負責觸發，最終實現高壓氣源的連續觸發。