本發(fā)明涉及水下設(shè)備的緊急上浮技術(shù)，特別涉及一種由深度觸發(fā)的分離式液壓拋載裝置。

背景技術(shù)：

目前海洋開發(fā)成為我國重要戰(zhàn)略之一，我國正在大力發(fā)展海洋相關(guān)潛航器。各種有人、無人潛航器在運(yùn)行當(dāng)中可能出現(xiàn)失控、突遇海水?dāng)嘌露焖傧鲁?，超過其設(shè)計(jì)安全深度，對人員安全或者搜集到的信息造成重大損失。

為了解決上述問題，有研究者提出了各種拋載裝置，例如公開號為204210719u的專利文獻(xiàn)公開了一種水下載人潛航器拋載機(jī)構(gòu)，包括動力單元、安裝架、支撐座和銷軸，安裝架固接在水下載人潛航器的安裝平臺上，動力單元通過支撐座固定在安裝架上，并通過密封罩密封；動力單元的動力輸出端與銷軸相連，用于帶動銷軸沿其軸線方向運(yùn)動。銷軸位于安裝架的中心孔內(nèi)，安裝架安裝有銷軸的部分伸出安裝平臺后與壓載的中心孔配合；壓載中心孔的內(nèi)圓周面上加工有弧形槽道，安裝架與弧形槽道對應(yīng)的圓周面上分布有兩個(gè)以上鋼珠槽，每個(gè)鋼珠槽內(nèi)放置一顆鋼珠；所述銷軸的下端為向內(nèi)收縮的圓錐面；通過鋼珠與壓載上弧形槽道的配合與分離，實(shí)現(xiàn)壓載的掛載與釋放。

又例如公開號為104015901a的專利文獻(xiàn)公開了手動式水下拋載裝置，包括穿過水下載人設(shè)備艙體壁的套筒，套筒鎖緊在艙體壁上，銷軸穿過套筒且可轉(zhuǎn)動地支撐在套筒內(nèi)，套筒與水下載人設(shè)備艙體之間、套筒與銷軸之間均為水密連接；掛鉤鎖緊在位于水下載人設(shè)備艙體外側(cè)的銷軸軸段上，螺栓穿設(shè)在掛鉤的帶有豁口的彎鉤部內(nèi)，壓載箱上的吊耳套設(shè)在螺栓上，掛鉤與吊耳均軸向限位在螺栓上；銷軸位于水下載人設(shè)備艙體內(nèi)側(cè)的軸段上固接有連接柄，連接柄另一端可轉(zhuǎn)動地連接有把手，套環(huán)可滑動地套接在把手上，套環(huán)上設(shè)有與連接柄上端外螺紋連接的內(nèi)螺紋，套環(huán)與連接柄螺紋連接時(shí)，把手與連接柄的轉(zhuǎn)動連接處位于套環(huán)內(nèi)。

上述的兩種都需要人工觸發(fā)，無法應(yīng)對特殊的狀況，因此設(shè)計(jì)一款由海洋深度自動觸發(fā)拋載動作的裝置能有效的解決這類問題。而現(xiàn)有的相關(guān)拋載裝置中存在一些缺點(diǎn)：有的采用電機(jī)或者電磁鐵觸發(fā)，能耗大；有的采用電控觸發(fā)，不夠可靠；有的采用爆炸螺栓分離，但爆炸可能對潛航器主體造成損傷，威脅人員或數(shù)據(jù)安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種由深度觸發(fā)的分離式液壓拋載裝置，純機(jī)械結(jié)構(gòu)，控制可靠，提高下潛的安全性。

一種由深度觸發(fā)的分離式液壓拋載裝置，包括主體連接件和拋載模塊，所述拋載模塊包括：

拋載安裝座；

可拆卸連接單元，安裝在拋載安裝座上，通過活動連接件與所述主體連接件可拆卸連接；

液體感壓單元，包括與水體接觸的柔性容器以及填充在所述柔性容器內(nèi)的液體；

液壓驅(qū)動單元，安裝在拋載安裝座上，包括與所述柔性容器連通的液壓驅(qū)動腔，安裝在該液壓驅(qū)動腔內(nèi)的活塞以及與活塞連接用于驅(qū)動所述活動連接件使可拆卸連接單元與主體連接件分離的動力輸出端。

本發(fā)明使用時(shí)，在水下設(shè)備沉至危險(xiǎn)水深時(shí)，海水壓力使液體感壓單元中的液體向液壓驅(qū)動單元流動，液體驅(qū)動活塞進(jìn)而使動力輸出端工作，驅(qū)動活動連接件使可拆卸連接單元與主體連接件分離。

用海水的壓力來完成拋載動作，不需要消耗其余能量，基于環(huán)境壓力自動觸發(fā)，全機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)行可靠。采用分離式結(jié)構(gòu)拋載，所拋載荷也是部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)更加緊湊。拋載動作不會對潛航器主體進(jìn)行損傷，保證人員或數(shù)據(jù)安全。

所述可拆卸連接單元的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，為了保證有效分離，優(yōu)選的，所述主體連接件具有沿分離方向延伸的連接凸起，所述可拆卸連接單元包括：

活動插銷，滑動安裝在所述拋載安裝座上且一端傾斜或者垂直分離方向地插入所述連接凸起；

復(fù)位彈性件，抵接在所述活動插銷的定位塊和所述拋載安裝座的安裝槽底之間；復(fù)位彈性件可以是壓縮彈簧。

凸輪，轉(zhuǎn)動安裝在所述拋載安裝座上且表面與所述活動插銷一端抵接，所述液壓驅(qū)動單元的動力輸出端鎖定凸輪轉(zhuǎn)軸。所述液體感壓單元驅(qū)動動力輸出端解鎖。凸輪在周向固定時(shí)對徑向接觸的零部件鎖緊可靠；解除凸輪周向固定時(shí)，其徑向解鎖動作可靠；并且具有結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。

為了在深海也能進(jìn)行有效分離，優(yōu)選的，所述拋載安裝座與所述主體連接件之間設(shè)有分離腔，所述連接凸起為組成分離腔的至少部分側(cè)壁，所述至少部分側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水孔，所述活動插銷插入該進(jìn)水孔中密封分離腔。當(dāng)潛航器意外超過安全深度時(shí)，活動插銷脫出進(jìn)水孔，從而海水進(jìn)入分離腔，因?yàn)閮?nèi)外壓差相等，使拋載模塊和主體連接件有效分離。

為了方便制造和安裝，優(yōu)選的，所述分離腔包括：

第一分離面，所述主體連接件的一側(cè)面；

第一環(huán)形圍邊，所述第一分離面拋載向分離方向延伸形成；

第二分離面，所述拋載安裝座與所述第一分離面相對的一側(cè)面，所述拋載安裝座與所述第一環(huán)形圍邊插接配合。

為了更易拋載，優(yōu)選的，所述第一環(huán)形圍邊與所述拋載安裝座之間的插接面向外傾斜。

優(yōu)選的，所述第一環(huán)形圍邊與所述拋載安裝座之間的插接面向外傾斜的角度為5°～10°。

為了防止出現(xiàn)外物碰液體感壓單元觸造成誤操作，優(yōu)選的，所述液體感壓單元還包括與所述拋載安裝座連接的整流罩，所述整流罩上設(shè)有通孔，所述液體感壓單元安裝在該整流罩內(nèi)。整流罩上加工有通孔，可使得液體感壓單元接觸海水。優(yōu)選的，所述液體感壓單元為感壓油囊。

可以方便地通過調(diào)整彈簧初始長度來調(diào)整觸發(fā)拋載的深度，且其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。

優(yōu)選的，所述液壓驅(qū)動單元還包括：

固定座，安裝在所述拋載安裝座上；

彈性件，抵接在所述固定座和所述動力輸出端之間；

彈性調(diào)節(jié)件，用于調(diào)節(jié)所述彈性件的彈力。

為了方便安裝和制造，優(yōu)選的，所述彈性件為調(diào)壓彈簧，所述彈性調(diào)節(jié)件為安裝在所述固定座上的調(diào)節(jié)螺栓。

優(yōu)選的，所述液壓驅(qū)動腔設(shè)有壓差回路。液壓油經(jīng)過差動回路，單桿液壓缸無桿腔與有桿腔形成力差，該力與調(diào)壓彈簧平衡。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的由深度觸發(fā)的分離式液壓拋載裝置利用海水的壓力來完成拋載動作，不需要消耗其余能量，基于環(huán)境壓力自動觸發(fā)，全機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)行可靠；采用分離式結(jié)構(gòu)拋載，所拋載荷也是部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)更加緊湊；拋載動作不會對潛航器主體進(jìn)行損傷，保證人員或數(shù)據(jù)安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的由深度觸發(fā)的分離式液壓拋載裝置的剖視示意圖。

圖2為圖1在a-a方向的剖視示意圖。

圖3為圖2中b的局部放大圖。

具體實(shí)施方式

如圖1～3所示，本實(shí)施例的由深度觸發(fā)的分離式液壓拋載裝置包括：作為主體連接件的潛航器連接板1和拋載模塊，拋載模塊包括：拋載安裝座；可拆卸連接單元，安裝在拋載安裝座上，通過活動連接件與調(diào)壓彈簧主體連接件可拆卸連接；液體感壓單元，包括與水體接觸的柔性容器以及填充在調(diào)壓彈簧柔性容器內(nèi)的液體；液壓驅(qū)動單元，包括與調(diào)壓彈簧柔性容器連通的液壓驅(qū)動腔，安裝在該液壓驅(qū)動腔內(nèi)的活塞以及與活塞連接用于驅(qū)動調(diào)壓彈簧活動連接件使可拆卸連接單元與主體連接件分離的動力輸出端。

拋載安裝座包括：拋載板3和固定安裝在拋載板3上的液壓系統(tǒng)連接板5，拋載板3和液壓系統(tǒng)連接板5之間設(shè)有液壓系統(tǒng)安裝空間并安裝有、o型圈4，液壓驅(qū)動單元安裝在該液壓系統(tǒng)安裝空間內(nèi)。

本實(shí)施例中，液壓驅(qū)動單元包括：單桿液壓缸11，與單桿液壓缸11的動力輸出端連接的撥叉12，設(shè)有差動回路的集成塊7，調(diào)壓螺栓座13，調(diào)壓彈簧14和調(diào)壓螺栓15，撥叉12與調(diào)壓彈簧14抵接，差動回路通過液壓堵頭8密封。

本實(shí)施例中，可拆卸連接單元包括：水平滑動安裝在液壓系統(tǒng)連接板5上的插銷24，抵緊在液壓系統(tǒng)連接板5和插銷24之間的壓縮彈簧25，安裝在拋載板3和潛航器連接板1之間的凸輪21，通過平鍵20傳動連接凸輪21的主軸23，兩個(gè)圓螺母17和兩個(gè)軸承18；拋載板3和潛航器連接板1之間形成分離腔，分離腔的環(huán)形圍邊由潛航器連接板1向下延伸的第一環(huán)形圍邊和拋載板3插接而成，拋載板3在內(nèi)側(cè)，插接面向外傾斜5°～10°，主軸23向下延伸至液壓系統(tǒng)安裝空間內(nèi)，撥叉12的一端插入主軸23鎖緊凸輪21，插銷24一端與凸輪21抵緊，另一端插入第一環(huán)形圍邊的銷槽中，銷槽和插銷24之間設(shè)有o型圈19，第一環(huán)形圍邊和拋載板3之間還連接有銷22做進(jìn)一步固定；主軸23的另一端設(shè)有密封端蓋16。

本實(shí)施例中，液體感壓單元為感壓油囊10，安裝在液壓系統(tǒng)連接板5的下方，感壓油囊10通過管接頭9與差動回路連接并與單桿液壓缸11連通，感壓油囊10外安裝有整流罩6，整流罩6上設(shè)有多個(gè)通孔。

本實(shí)施例的工作過程如下：

整流罩6上加工有通孔，可使得感壓油囊10接觸海水。液壓油經(jīng)過差動回路，單桿液壓缸11的無桿腔與有桿腔形成力差，該力與調(diào)壓彈簧14平衡。

在沒有拋載時(shí)，撥叉12位于主軸23的槽內(nèi)，使主軸23、凸輪21周向鎖緊。凸輪21支撐插銷24緊貼拋載板3上，且插銷24與潛航器連接板1插接配合，保證拋載板3與潛航器連接板1相連。

當(dāng)潛航器意外超過安全深度時(shí)，感壓油囊10油液壓力增大，單桿液壓缸桿11推動調(diào)壓彈簧14外伸，使撥叉12拔出。此時(shí)，凸輪21失去了周向鎖緊力，插銷25在海水壓力和壓縮彈簧25的共同作用下從潛航器連接板中拔出。此時(shí)海水進(jìn)入潛航器連接板1與拋載板3之間的分離腔，使內(nèi)外壓力平衡。由于潛航器連接板1與拋載板3依靠傾斜面配合，且二者失去了軸向夾緊力，實(shí)現(xiàn)拋載板3與潛航器連接板1分離，實(shí)現(xiàn)拋載。通過調(diào)整調(diào)壓螺栓15可以調(diào)定觸發(fā)拋載壓力值。

綜上所述，本實(shí)施例的由深度觸發(fā)的分離式液壓拋載裝置利用彈簧推力能量和海洋壓力來完成拋載動作，不需要消耗其余能量。基于環(huán)境壓力自動觸發(fā)，全機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)行可靠。采用分離式結(jié)構(gòu)拋載，所拋載荷也是部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)更加緊湊。拋載動作不會對潛航器主體進(jìn)行損傷，保證人員或數(shù)據(jù)安全。完全模塊式設(shè)計(jì)，可適用于多種潛航器。