一种水下低扰动分离装置 |
|||||||
| 申请号 | CN201610057494.6 | 申请日 | 2016-01-28 | 公开(公告)号 | CN105716477A | 公开(公告)日 | 2016-06-29 |
| 申请人 | 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所; | 发明人 | 廉斌; 赵家鹏; 刘延平; 吕维乐; 聂晓敏; 吴旌; 尚奇; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 水 下低干扰分离装置，属于机械结构技术领域。该装置应用于远程自航水雷垂直上浮战斗部，其低扰动分离功能可减少 发动机 发射的初始干扰，最终实现提高上浮弹道 质量 ，减小弹道散布。服役期间，垂直上浮战斗部通过安装在其尾部的分离装置与锚系两点系留水下隐蔽待击，接到攻击指令，发动机点火，产生的燃气使发动机内压快速增加，当内压达到一定值后,推动分离装置的限位塞切断剪切销，往下运动，解制 钢 球限位，当发动机的工作压大于环境压 力 ，分离装置内壳移动并与发动机连接 法兰 分离，带动 连接杆 脱离上浮战斗部，实现战斗部与锚系分离，开始垂直上浮攻击目标。本发明能够解决水下上浮战斗部的密封、水下两点系留、水下点火解制和水下抗 腐蚀 、抗寄生等问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种水下低扰动分离装置，其特征在于，分离装置包括分离部件(1)、连接杆组(2)、调节垫片(4)、锁紧螺母(6)和并紧螺母(7)；外围装置为战斗部和锚系； |
||||||
| 说明书全文 | 一种水下低扰动分离装置技术领域[0001] 发明涉及一种分离机构，具体涉及一种用于垂直上浮战斗部水下分离的低扰动分离装置，属于机械结构技术领域。 背景技术[0002] 远程自航水雷在服役期间，战斗部通过安装在其尾部的分离装置与锚系两点系留在水下隐蔽待击，当战斗部接到攻击指令后，分离装置发生动作与锚系分离，战斗部垂直上浮攻击目标。 [0003] 目前分离装置用于喷管外置式发动机，采用压缩弹簧来解制锁定。由于分离装置安装在发动机喷管内部，分离装置的长度较大使得分离行程过长，分离的过程中受到喷管射流的影响会导致分离过程对战斗部的干扰大。此外，分离装置的连接杆后半部分采用一定角度与分离脱板连接，分离过程存在侧向力矩，同样也导致分离过程对战斗部产生干扰，以上因素使得战斗部在初始发射时很难保持垂直状态。 发明内容[0004] 有鉴于此，本发明提供了一种水下低扰动分离装置，能够克服常规分离装置在分离过程中对战斗部产生的扰动，确保战斗部在分离后处于正确的弹道中，进而保证发射的准确性。 [0006] 所述连接杆组由两根连接杆组成，连接杆的一端用于与分离部件连接，另一端连接卡框； [0007] 所述战斗部的壳体上固定连接系留座，系留座与连接杆的卡框配合后限制连接杆沿战斗部壳体的轴向位移； [0008] 所述锚系的一端设有锚系连接座，另一端连接用于定深的锚； [0009] 所述连接杆组的一端通过卡框沿战斗部的轴向将锚系的锚系连接座卡合固定在战斗部的系留座上，连接杆组在实现卡合后只存在沿卡合方向相反的自由度；所述分离部件通过调节垫片与战斗部的发动机尾部实现密封连接后由锁紧螺母和并紧螺母与连接杆组的另一端固定连接，发动机启动时产生的高温燃气使得分离部件内部产生反向作用力，该反向作用力使得连接杆组沿卡合的反向运动，连接杆上的卡框与战斗部上的系留座分离后使得锚系上的连接座失去限制，锚系与战斗部发生分离。 [0011] 所述分离装置内壳固定连接在后连接板的内侧表面上，所述发动机连接法兰套装在分离装置内壳的外圆周面上，所述限位塞与分离装置内壳的内圆周面配合，在朝向后连接板的方向上由安装在分离装置内壳上的剪切销轴向限位，所述限位塞的外圆周面将装在分离装置内壳钢珠孔中的钢球顶入发动机连接法兰内圆周面的环形凹槽中，将发动机连接法兰和分离装置内壳连接在一起；所述限位塞上装有气密螺钉和密封垫；所述分离部件通过发动机连接法兰与战斗部的发动机尾部固定连接，通过后连接板与连接杆组固定连接，分离装置内壳与后连接板、发动机连接法兰与分离装置内壳、发动机连接法兰与分离装置内壳之间均装有O形圈。 [0013] 进一步地，还包括护套，所述护套套装在连接杆与分离部件的连接处，护套的作用是防止到达布雷点释放战斗部过程中绳索挂、缠到分离部件的后连接板，保证战斗部正常展开两点系留。 [0014] 进一步地，所述连接杆组中的连接杆外形与战斗部的发动机外形相贴合，在连接杆总长的五分之四处演变为垂直状态与分离部件连接，该结构能够尽可能消除锚系和分离装置脱离时产生在不平衡力矩，使战斗部能够保持初始的垂直状态发射。 [0015] 有益效果： [0016] 1、本发明应用于喷管内置式发动机，采用切断剪切销解除锁定，响应迅速无迟滞；装置直接安装在发动机尾部的端面上，能够小型化分离装置，使得分离行程和分离时间尽可能短，减小了发动机射流对战斗部的影响，保持分离过程稳定、快速和可靠；分离部件分离行程比卡框与战斗部系留座的分离行程长，使得卡框能顺利有序脱离，进一步降低对战斗部的干扰。 [0017] 2、本发明的分离部件采用限位塞和钢球对发动机连接法兰和分离装置内壳实现连接和分离，该结构连接可靠，在分离时不会产生附加力矩，因此不会对战斗部的分离产生扰动。 [0018] 3、本发明的连接杆组中的连接杆外形与战斗部的发动机外形相贴合，在连接杆总长的五分之四处演变为垂直状态与分离部件连接，该结构能够尽可能消除锚系和分离装置脱离时产生在不平衡力矩，使战斗部能够保持初始的垂直状态发射。附图说明 [0019] 图1为本发明的分离装置与锚系和战斗部的整体配合关系示意图； [0020] 图2为本发明的分离装置与锚系和战斗部的整体配合关系轴测图； [0021] 图3为本发明分离装置的结构示意图； [0022] 图4为本发明的分离部件结构示意图； [0023] 图5为本发明卡框的结构示意图； [0024] 图6为卡框的主视图和俯视图； [0025] 图7本发明系留座的结构示意图； [0026] 图8本发明卡框、锚系连接座与系留座之间的安装关系示意图； [0027] 图9本发明连接杆组的结构示意图。 [0028] 其中，1－分离部件、2－连接杆组、3－护套、4－调节垫片5－隔离垫片6－锁紧螺母、7－并紧螺母、8－O形圈Ⅰ、9－O形圈Ⅱ、10－O形圈Ⅲ、11－O形圈Ⅳ、12－剪切销、13－气密螺钉、14－密封垫、15－限位塞、16－发动机连接法兰、17－分离装置内壳、18－后连接板、19－牺牲阳极、20－平垫、21－弹垫、22－螺钉、23－钢球、24－铆钉、25－卡框、26－销轴、27－连接杆、28-上浮战斗部、29-分离装置、30-锚系、31-锚系连接座、32-系留座。 具体实施方式[0029] 下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。 [0031] 如附图3所示，该分离装置29包括：分离部件1、连接杆组2、护套3、调节垫片4、隔离垫片5、锁紧螺母6和并紧螺母7。本装置的分离部件1通过螺钉与上浮战斗部尾部安装面连接，分离部件1与上浮战斗部之间通过安装○形密封圈10进行密封。连接杆组2的卡框25与战斗部系留座、锚系连接座连接，连接杆组2的卡框25另一端则通过锁紧螺母6、并紧螺母7与分离部件1连接，护套3、调节垫片4安装在连接杆组卡框另一端，隔离垫片4安装在分离部件1的后连接板18连接杆组2相应安装孔座。 [0032] 分离部件1主要起到了密封上浮战斗部、固定连接杆组2和分离解脱功能。连接杆组2主要起到了战斗部的系留座32、锚系连接座31连接的限位功能。护套3安装主要为了防止远程自航水雷的战斗段到达布雷点释放战斗部过程中绳索挂、缠到后连接板18，保证战斗部正常展开两点系留。调节垫片4的安装依据现场的安装情况来判定所需安装数量，通过它的安装来弥补机械加工产生的配合长度系统误差，确保两侧系留点长度误差在设计范围之内，从而能有效降低分离时两侧不对称所造成的干扰。隔离垫片4安装主要为了将两侧连接杆组2与分离部件1物理隔离，避免水下服役期间的电化学腐蚀。通过锁紧螺母6的安装来保证连接杆组2与分离部件1牢靠安装，并紧螺母7主要为了再次将锁紧螺母6并紧，避免运输、转运、服役等过程锁紧螺母6松动。 [0033] 如附图5和6所示，卡框为矩形的开口结构，开口结构的端部加工有相对的两处定位突边，定位突边一侧长，一侧短。 [0034] 如附图7所示，战斗部的系留座32的两个侧面加工有对称的卡槽，该卡槽为半槽结构，卡槽与卡框上的长突边相配合。 [0035] 装置的安装过程为：首先将○形密封圈10安装到分离部件1相应的密封槽内，接着将分离部件1装到上浮战斗部尾部相应的安装面，采用螺钉固紧。然后将护套3、隔离垫片5套入连接杆组2的卡框25另一端，再将连接杆组2局部扁平处沿着后连接板18相应缺口放入。将锚系连接座安装到战斗部系留座，如附图8所示，卡框25定位突边沿战斗部系留座32的卡槽插入，同时锚系连接座定位突边插入卡框25的卡槽，然后将连接杆组2往后拉动到后连接板18的定位面，采用塞尺检测卡框25前端面与战斗部系留座卡槽限位端面距离值，计算保证两者之间距离小于0.5mm所需安装调节垫片4的数量，在隔离垫片5前插入适量调节垫片4，然后将又一隔离垫片5安装到后连接板28安装孔座的另一侧，再将锁紧螺母6、并紧螺母7依次旋装到连接杆组2相应螺纹上，完成一侧连接杆组2的安装，同样的方法安装另一侧连接杆组2，最后完成整个分离装置安装。通过气密试验检验整个系统满足气密要求后，分离部件1的外部涂覆防寄生涂料，避免分离动作件之间由于寄生物的存在分离不畅和卡滞。 [0036] 如附图4所示，分离部件1主要包括：O形圈Ⅰ8、O形圈Ⅱ9、O形圈Ⅲ10、O形圈Ⅳ11、剪切销12、气密螺钉13、密封垫14、限位塞15、发动机连接法兰16、分离装置内壳17、后连接板18、牺牲阳极19、平垫20、弹垫21、螺钉22、钢球23。首先将O形圈Ⅱ9安装到分离装置内壳17相应的密封槽，然后将分离装置内壳17涂抹适量润滑脂插入发动机连接法兰16，接着将钢球23安装到分离装置内壳17的钢球孔位、O形圈Ⅳ11安装到分离装置内壳17内侧密封槽。将限位塞15涂抹适量润滑脂安装到分离装置内壳17相应位置，接着将剪切销12旋装到限位塞 15相应的孔位。紧接着将O形圈Ⅰ8安装到后连接板18的密封槽内，通过平垫20、弹垫21、螺钉 22将后连接板18与分离装置内壳17牢靠连接。将牺牲阳极19通过平垫20、弹垫21、螺钉22安装到后连接板18。完成以上安装后现进行气密试验，检查各密封环节是否密封，满足要求后依次安装密封垫14和气密螺钉13。 [0037] 分离部件1的工作环境要求其既要耐高温高压烧蚀，又要耐海水腐，经过计算、对比试验等技术手段，确定其金属件全部采用同种合金钢，并进行必要的工艺后处理，对固连在战斗部尾部的发动机连接法兰16，如图3，其长度、内径值设计为发动机喷管燃气喷刷延长线之外，避免发动机连接法兰16在攻击上浮过程被高温燃气直接喷刷烧蚀，产生质偏，扩大弹道散布。 [0038] 分离部件1的金属件采用同种合金钢避免零件之间电位差引起电化学腐蚀，同时安装牺牲阳极19来确保服役期的电化学腐蚀。分离部件1与上浮战斗部之间全部进行物理隔离处理，上浮战斗部尾部的安装接口材料与分离部件1金属件相同，安装接口通过非金属材料与上浮战斗部隔离。通过安装非金属材料的隔离垫片5与连接杆组物理隔离，从而实现系留点的物理隔离。 [0039] 如附图9所示，连接杆组2主要包括：铆钉24、卡框25、销轴26、连接杆27。卡框25与连接杆27通过销轴26连接，铆钉24铆接到销轴26相应位置，保证卡框25与连接杆27的牢靠铰接。 [0040] 连接杆组2的零件材料选用与上浮战斗部一致的铝合金，避免与战斗部产生电化学腐蚀，同时又通过隔离垫片5与分离部件1物理隔离，避免与分离部件1产生电化学腐蚀。连接杆27采用前后段直段，避免分离过程侧向力产生，降低分离初始扰动。卡框25的卡边长度L2比分离装置内壳17分离导向长度L1短，确保系留点完成卡框25解脱后，分离部件还未完全解脱，使得卡框25解脱瞬间顺畅解制战斗部与锚系，从而能降低分离初始对战斗部姿态的干扰，保证战斗部上浮的初始姿态，减少垂直上浮弹道散布。 [0041] 工作过程：当上浮战斗部接到控制系统攻击指令后，发动机点火，产生的燃气使发动机内压快速增加，当内压达到一定值后,推动分离装置的限位塞15切断剪切销12，往下运动，钢球23失去限位塞15的限制后对发动机连接法兰16和分离装置内壳17解锁，当发动机的工作压力大于环境压力，分离装置内壳17移动开始与发动机连接法兰16分离，与分离装置内壳17连接的后连接板18带动连接杆组2上的卡框25脱离战斗部壳体上的系留座32，锚系连接座31失去限制，最终使得锚系连接座31与系留座32的限位解制，实现战斗部与锚系30分离，战斗部开始垂直上浮攻击目标。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈