一种封闭式燃气推力水下定时分离装置的制作方法

本发明属于深海定时释放技术领域，具体涉及一种封闭式燃气推力水下定 时分离装置。

背景技术：

锚系水雷(锚系水下平台)在研制、使用过程中需将试验雷(水下平台) 在水下与锚分离，以实现试验雷(水下平台)的回收。该装置的目的即实现试 验雷(水下平台)与锚的连接，并通过定时实现试验雷(水下平台)与锚的分 离。传统定时分离装置依靠火工品点火产生的高压气体抵抗外部水压，因此仅 能在几百米水深范围内可靠分离。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种封闭式燃气推力水下定时分离装置， 可实现水下平台于锚的可靠分离。

一种封闭式燃气推力水下定时分离装置，包括底座(1)、壳体(13)以及 位于壳体(13)内部的水压触发机构、定时控制器和释放机构；

所述水压触发机构包括微动开关(11)、滑动活塞(12)、推簧(14)、推力 活塞(16)；所述壳体(13)上开设有圆柱形空腔，空腔其中一段沿水平方向， 另一段沿竖直方向；空腔水平段的一端联通到壳体(13)外部，所述滑动活塞 (12)置于空腔水平段，滑动活塞(12)的内侧设置所述推簧(14)；空腔竖直 段的底端与壳体(13)内部的腔体联通，推力活塞(16)置于空腔竖直段；滑 动活塞(12)与所述推力活塞(16)之间的空腔中有液压油；所述微动开关(11) 置于壳体(13)内部的腔体内，推力活塞(16)被推出空腔竖直段时，推力活 塞(16)的底部压紧微动开关(11)的弹片，启动定时控制器；

所述定时控制器在所述微动开关(11)控制下启动后，向释放机构中的燃 气发生器(19)发送信号；

释放机构包括释放钩(2)、释放轴(3)、推力轴承(4)、齿轮(5)、燃气 发生器(19)、安装座(20)、齿条(22)、滑动座(23)、气动推轴(24)、导轨 (26)以及销轴(27)；所述底座(1)固连在所述壳体(13)底部的下表面； 所述释放钩(2)通过所述销轴(27)连接在底座(1)上；带钩一端卡住释放 物(28)，另一端开有条形孔；所述释放钩(2)的重心位于开有条形孔的一侧；

所述安装座(20)内设置有空腔，所述燃气发生器(19)安装在所述安装 座(20)内部的上端；所述安装座(20)空腔底部与气动推轴(24)的一端固 连，气动推轴(24)上安装滑动座(23)；滑动座(23)底部通过导轨(26)与 所述壳体(13)的底部上表面活动连接；滑动座(23)的上表面设置有齿条(22)； 所述释放轴(3)通过推力轴承(4)安装在壳体(13)的底部，其一端的周面 上通过键(6)设置有所述齿条(22)啮合的齿轮(5)；另一端伸出壳体(13) 的底部外侧，端部为长条形挡块；挡块进入到所述释放钩(2)的条形孔中。

进一步的，所述定时控制器包括电池组(7)、电池盒(8)、电池盖板(9)、 大支撑管(25)、定时点火板(10)、电路板盖板(17)、小支撑管(18)；所述 电池盒(8)通过所述大支撑管(25)支撑在壳体(13)底部；电池盒(8)内 部盛装所述电池组(7)，上部安装所述电池盖板(9)；

所述定时点火板(10)安装在所述微动开关(11)下方，电路板盖板(17) 通过小支撑管(18)支撑在所述电池盖板(9)上，并位于定时点火板(10)上 方；所述电池组(7)为所述微动开关(11)和定时点火板(10)以及燃气发生 器(19)供电；所述定时点火板(10)根据微动开关(11)的控制向燃气发生 器(19)发送点火信号。

进一步的，还包括螺钉(21)，穿过所述大支撑管(25)，将所述电池盖板 (9)和壳体(13)底部固连在一起。

进一步的，所述水压触发机构还包括密封圈(15)，设置在所述推力活塞(16) 的外周面上。

较佳的，所述空腔水平段的直径大于所述空腔竖直段直径。

进一步的，还包括限位块(29)用于对所述滑动座(23)进行限位。

本发明具有如下有益效果：

本发明的一种封闭式燃气推力水下定时分离装置，分离装置上端与试验雷 或水下平台固连，分离装置下端连接锚系系统,通过下端释放钩的闭合、开启实 现试验雷(水下平台)与锚的连接、分离功能；通过使用锁定及限位机构，将 传统分离装置的高压燃气克服外水压做功优化为高压燃气克服摩擦力做功，大 大减小了外水压对分离功能的影响，能够在2000米水深处可靠分离，通过结构 优化，其工作时的耐海水腐蚀能力进一步提高，工作时间由半个月增加为6个 月，并且体积、质量进一步减小，操作、维护性更为简便；采用的封闭式结构 能隔绝水压对燃气推力的影响，适用水深范围大；销轴与释放物挂点中心采用 偏距设计，可以减小释放钩对释放轴下端的拉力，进而减小燃气发生器的做功 药质量，提高水下定时分离装置装配的安全性；将质量较大的滑动座作为运动 件，在提供足够动能的同时减小运动速度，减弱运动零件间的冲击，延长使用 时间；燃气封闭于腔体内部，工作后无气体及飞溅物泄露，提高产品使用过程 中的安全性。

附图说明

图1为本发明的封闭式燃气推力水下定时分离装置结构图；

图2(a)为本发明的水压触发机构动作前的结构图；图2(b)为本发明的 水压触发机构动作后的结构图；

图3(a)为本发明的滑动座点火前位置示意图；图3(b)为本发明的滑动 座点火后位置示意图；

图4(a)为本发明的齿轮点火前位置图；图4(b)为本发明的齿轮点火后 位置图；

图5为释放钩锁定示意图。

1—底座、2—释放钩、3—释放轴、4—推力轴承、5—齿轮、6—键、7—电 池组、8—电池盒、9—电池盖板、10—定时点火板、11—微动开关、12—滑动 活塞、13—壳体、14—推簧、15—密封圈、16—推力活塞、17—电路板盖板、 18—小支撑管、19—微型燃气发生器、20—安装座、21—螺钉、22—齿条、23 —滑动座24—气动推轴25—大支撑管、26—导轨、27—销轴、28—释放物、 29-限位块。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明的一种封闭式燃气推力水下定时分离装置，包括底座1、 壳体13以及位于壳体13内部的水压触发机构、定时控制器和释放机构；

所述水压触发机构包括微动开关11、滑动活塞12、推簧14、推力活塞16； 所述壳体13上开设有圆柱形空腔，空腔一段沿水平方向，一段沿竖直方向；空 腔水平段的一端联通到壳体13外部，所述滑动活塞12置于空腔水平段，滑动 活塞12的内侧设置所述推簧14；空腔竖直段的底端与壳体13内部的腔体联通， 推力活塞16置于空腔竖直段；滑动活塞12与所述推力活塞16之间的空腔中有 液压油；所述微动开关11置于壳体13内部的腔体内，推力活塞16被推出空腔 竖直段时，推力活塞16的底部压紧微动开关11的弹片，启动定时控制器；

所述定时控制器在所述微动开关11控制下启动后，向释放机构中的燃气发 生器19发送信号；

释放机构包括释放钩2、释放轴3、推力轴承4、齿轮5、燃气发生器19、 安装座20、齿条22、滑动座23、气动推轴24、导轨26以及销轴27；所述底座 1固连在所述壳体13底部的下表面；所述释放钩2通过所述销轴27连接在底座 1上；带钩一端卡住释放物28，另一端开有条形孔；所述释放钩2的重心位于 开有条形孔的一侧；

所述安装座20内设置有空腔，所述燃气发生器19安装在所述安装座20内 部的上端；所述安装座20空腔底部与气动推轴24的一端通过螺纹固连，气动 推轴24上安装滑动座23；滑动座23底部通过导轨26与所述壳体13的底部上 表面活动连接；滑动座23的上表面设置有齿条22；所述释放轴3通过推力轴承4安装在壳体13的底部，其一端的周面上通过键6设置有所述齿条22啮合的齿 轮5；另一端伸出壳体13的底部外侧，端部为长条形挡块；挡块进入到所述释 放钩2的条形孔中；

其中，所述定时控制器包括电池组7、电池盒8、电池盖板9、大支撑管25、 定时点火板10、电路板盖板17、小支撑管18；所述电池盒8通过所述大支撑管 25支撑在壳体13底部；电池盒8内部盛装所述电池组7，上部安装所述电池盖 板9；

所述微动开关11安装在所述壳体13内表面上端，为所述定时点火板10的 供电开关；所述定时点火板10安装在所述微动开关11下方，电路板盖板17通 过小支撑管18支撑在所述电池盖板9上，并位于定时点火板10上方；所述电 池组7为定时点火板10以及燃气发生器19供电；所述定时点火板10在微动开 关11动作后上电工作，并在设定的分离时间到达时向燃气发生器19发送点火 信号。

进一步的，还包括螺钉21，穿过所述大支撑管25，将所述电池盖板9和壳 体13底部固连在一起。

所述水压触发机构还包括密封圈15，设置在所述推力活塞16的外周面上。

还包括限位块29用于对所述滑动座23进行限位。

本发明的一种封闭式燃气推力水下定时分离装置的工作原理如下：

1.封闭式燃气推力水下定时分离装置由水压触发机构、定时控制器、释放 机构组成。使用时，分离装置上端与试验雷水下平台固连，分离装置下端连接 锚系系统。

2.布放后，分离装置随试验雷水下平台、锚下沉，到达预定深度后，滑动 活塞12在外水压作用下克服推簧14推力并开始运动。滑动活塞12与推力活塞 16之间充满液压油，由于液体不可压缩，液压油将压力传递给推力活塞16。滑 动活塞12、推力活塞16存在直径差导致二者的滑动距离以平方倍数放大，及滑 动活塞短12距离的移动引起推力活塞16长距离的移动并使微动开关11闭合。

3.微动开关11闭合后，系统上电，定时点火板10自动开始计时，当到达 预定设置时间后，定时点火板发出点火信号。

4.微型燃气发生器19工作并产生大量燃气，燃气推动滑动座23沿导轨26 移动，与滑动座23固连的齿条22推动齿轮5转动，齿轮5带动释放轴3转动。

5.释放轴3旋转预定角度后，释放钩2解除限位并在试验雷水下平台的浮 力作用下完成释放动作，封闭式燃气推力水下定时分离装置工作结束后随试验 雷水下平台上浮以备打捞。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保 护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。