一种水下炮口密封装置及使用方法与流程

本发明涉及水下炮炮口密封领域，具体涉及一种水下炮口密封装置及使用方法。

背景技术：

1、受水摩擦阻力的影响，传统弹丸在水中的运动速度及运动距离均十分有限，因此在水面以下采用火炮发射弹药对来袭目标进行打击及防御的能力一直未能实现。随着超空泡技术的发展，水下发射动能弹药进行水下近程防御成为可能。水下炮是在超空泡技术上研制的水下近程打击和防御武器系统，是水下近程火炮防御领域的积极探索，对我军水下防御体系的建设具有重要意义。

2、水下炮的炮主体沉没于水面以下，通过自动机发射超空泡弹药对近程目标进行打击。为防止外界的水进入水下炮主体内部影响火炮正常工作，应尽量将火炮主体与外界隔绝；同时为保证射击时弹丸飞行通道的通畅，火炮炮口前方又不能完全封闭。由此，水下炮的炮口部位应采取有效的密封措施，如果水下炮炮口部位密封措施不可靠，水将直接灌入炮管并进入炮主体内部，从而导致火炮停射故障，因此水下炮炮口部位的密封对火炮主体的密封设计尤为关键。

技术实现思路

1、水下炮口口部无法完全封闭，如果采取的密封措施不可靠，在火炮射击过程中，水会从炮口部位进入炮主体内部，从而影响火炮的正常工作，为了避免上述问题出现，本发明提供一种水下炮口密封装置及使用方法，通过射击通道快速开启、闭合，通道内高压气体填充、恒压控制的密封方式，在水下炮射击过程中对火炮炮口部位外的水进行密封阻挡，从而避免水下炮射击过程中水从炮口进入炮主体内部导致火炮停射故障的出现。

2、本发明的技术方案为：

3、一种水下炮口密封装置，包括舱体，联接套、前端板、后端板、气管、信号线缆、盖板、离合转动组件和触发组件；

4、所述联接套用于与外部火炮炮管配合；

5、所述舱体包括电机舱以及处于电机舱一端的密封室，密封室分为小密封室和大密封室；

6、所述电机舱内安装电机，外部控制台通过信号线缆控制电机运转；

7、所述小密封室内具有联接套安装孔，用于与所述联接套前端密封连接；所述小密封室内安装有单向阀和气压传感器；所述气压传感器用于实时监测小密封室内的气压，并将气压信号传递给外部控制台；外部控制台控制外部气源通过气管向小密封室内充入气体，使小密封室内气压保持在一个恒定的区间；所述单向阀用于排出小密封室内的多余气体，以及排出在盖板打开过程中进入小密封室内的水；

8、所述大密封室与电机舱通过驱动轴安装孔连通；在所述大密封室内安装有离合转动组件和触发组件；

9、所述舱体的密封室通过前端板实现端面密封，前端板上具有出弹口和轴套安装孔；当前端板安装到舱体上后，出弹口与联接套安装孔，以及联接套中的过弹孔同轴，组成过弹通道；

10、所述电机舱通过后端板实现端面密封，后端板上具有后联接轴安装孔以及过线孔；其中后联接轴安装孔与联接套后端对接，信号线缆、气管通过过线孔进入舱体并通过密封块密封过线孔；

11、所述离合转动组件受电机驱动，能够带动处于前端板外侧的盖板转动，实现前端板出弹口密封遮盖或打开，且遮盖或打开到位后，通过所述触发组件发出到位信号。

12、进一步的，所述联接套前端具有前法兰、前联接轴以及过弹孔，前联接轴用于与舱体中的联接套安装孔对接；所述联接套后端具有后法兰、后联接轴、炮口联接孔，后联接轴用于与后端板上的后联接轴安装孔对接。

13、进一步的，所述离合转动组件包括转轴、限位座、离合套、销轴、约束套和驱动轴；

14、所述驱动轴中心具有带键槽通孔，用于与电机输出轴同轴固定连接，驱动轴能够随电机输出轴同步转动；所述驱动轴的外圆柱上具有一对相对驱动轴轴线对称的驱动轴螺旋槽，用于与销轴配合；

15、所述离合套一端具有一对相对离合套轴线对称的离合套离合齿，在离合套侧壁面上具有一对同轴的离合套通孔，用于与销轴配合；

16、所述限位座一端具有限位座方台，用于与大密封室端面通过螺栓联接；所述限位座另一端具有一对相对限位座轴线对称的限位座限位齿，在限位座侧壁面上具有一对相对限位座轴线对称的限位座限位槽，且限位座限位槽为l型，分为平行于限位座轴线和垂直于限位座轴线的两段；

17、所述转轴一端具有转轴圆盘，在所述转轴圆盘上具有转轴离合齿；

18、所述限位环侧面具有限位环斜面和限位环凸台，用于与触发组件接触，对转轴的转动以及轴向运动位置状态进行反馈；

19、驱动轴安装在大密封室内的驱动轴安装孔上，与电机输出轴同轴固定联接；离合套套在驱动轴的外圆柱上，且离合套上的离合套通孔与驱动轴上的螺旋槽位置对应；限位座套在离合套外圆柱上，限位座方台与大密封室端面固定连接，限位座限位槽与离合套通孔位置对应；在限位座限位槽、离合套通孔、驱动轴螺旋槽内安装销轴，并在限位座外圆柱上安装约束套，防止销轴从限位座限位槽、离合套通孔、驱动轴螺旋槽内脱出。

20、进一步的，所述离合转动组件还包括轴套、限位环和弹簧；轴套安装在前端板的轴套安装孔内；转轴的转轴圆柱中段安装在轴套内，转轴的转轴圆盘朝向密封舱内侧；在转轴圆盘与轴套之间的转轴圆柱上套装有弹簧；在转轴圆盘上固定安装有限位环，限位环能够随转轴同步转动和轴向移动，且在转动以及移动过程中，限位环上的凸台、斜面能够与触发组件接触，对转轴的转动以及轴向运动位置状态进行反馈。

21、进一步的，所述盖板上具有沉孔和连接通孔，所述沉孔内安装密封板；转轴伸出前端板外侧与盖板的连接通孔固定连接；当转轴转动时，能够带动盖板转动，利用密封板遮盖在前端板出弹口口部，实现对出弹口的密封。

22、进一步的，舱体与后端板之间还具有拉杆实现辅助连接。

23、所述水下炮口密封装置的安装方法，包括以下步骤：

24、步骤1、将气管一端穿过后端板过线孔、舱体的电机舱、大密封室后安装在小密封室侧壁上，另一端连接外置气源；

25、步骤2、将电机缆与电机连接一端穿过后端板过线孔，进入电机舱；信号缆与压力传感器、触压开关连接一端穿过后端板过线孔、电机舱，进入大密封室，将电机缆、信号缆另一端与控制台相连；

26、步骤3、在电机舱内安装驱动轴，安装电机，连接电机缆；

27、步骤4、在舱体外面安装密封垫、联接套；

28、步骤5、在舱体后端面安装后端板，联接套后联接轴与后端板后联接轴安装孔对接，炮口联接孔内安装密封套；

29、步骤6、安装拉杆；

30、步骤7、在小密封室内安装单向阀、压力传感器，连接压力传感器控制电缆；

31、步骤8、在大密封室内安装限位座，安装离合套，旋转限位座调整限位座限位槽、离合套通孔、驱动轴螺旋槽位置，装入销轴；

32、步骤9、装入触压开关，连接触压开关控制电缆；

33、步骤10、前端板安装轴套；

34、步骤11、转轴安装限位环、套上弹簧，将转轴穿入轴套内；

35、步骤12、在舱体前端面安装前端板，安装时调整限位环位置，使盖板转动到位时，触压开关可靠触压；

36、步骤13、在前端板外侧转轴伸出端安装挡板，安装前在挡板沉孔内安装密封板；

37、步骤14、在舱体两侧安装吊环螺钉。

38、所述水下炮口密封装置的使用方法，包括以下过程：

39、首先将火炮炮管与联接套炮口联接孔连接，将气管接通外置气源；无作战任务时，控制台接收气压传感器的反馈信号，控制外置气源通过气管向小密封室内充入气体，使小密封室内气压高于外界水压并保持在一个恒定的区间；

40、火炮执行射击任务时，控制台控制外置气源通过气管持续向小密封室内充入气体；同时向电机发送转动信号，电机转动带动驱动轴旋转，驱动轴螺旋槽推动销轴顺着限位座上的限位槽运动，带动离合套先进行轴向运动，再进行绕轴的旋转运动；在离合套运动的过程中，离合套离合齿与转轴离合齿啮合，推动转轴进行轴向运动、旋转运动，从而带动出弹口口部的挡板打开；转轴旋转同时带动安装在轴上的限位环旋转，转轴旋转到位后，即挡板旋离出弹口后，限位环上的凸台触压触点开关，触点开关反馈“门开到位”信号至控制台，停止电机工作并接通击发电路，火炮将弹丸击发，弹丸从过弹通道中穿过；

41、火炮射击完成后，控制台向电机发送反向转动信号，电机转动带动驱动轴旋转，驱动轴螺旋槽推动销轴顺着限制座上的限位槽运动，带动离合套先进行绕轴的旋转运动，再进行轴向运动；离合套进行绕轴的旋转运动的同时，带动转轴转动，从而带动挡板旋转至出弹口口部；离合套进行轴向运动，离合套离合齿与转轴离合齿脱离，转轴在弹簧的作用下进行轴向运动，并带动挡板将密封板与出弹口压紧，过弹通道关闭；转轴旋转同时带动安装在轴上的限位环旋转并轴向运动，运动到位后，限位环上的斜面5触压触点开关，触点开关反馈“门关到位”信号至控制台，停止电机工作并断开击发电路，火炮停止射击；小密封室内持续补充的气体，将火炮射击过程中进入小密封室内的水通过单向阀排出舱体之外，待排水过程用时达到设定的时间后，控制台控制外置气源停止向小密封室充气，水下炮口密封装置完成一个工作过程。

42、有益效果

43、本发明的技术效果在于：

44、1、本发明水下炮口密封装置可阻隔水下炮炮口部位外侧的水，避免水下炮射击过程中水进入火炮主体内部影响火炮正常工作。

45、2、通过改变本发明中弹丸飞行通道的尺寸，可匹配不同口径的炮管管口。

46、3、本发明通过电机带动驱动轴转动，驱动轴带动离合套轴向移动与转轴啮合并旋转，翻转出弹口口部的盖板，实现射击通道的快速开启和封闭，实现水下炮射击前、后炮口口部对外界水的阻隔。

47、4、本发明转轴上安装有限位环，通过限位环上的凸台、斜面触压开关触点，实现出弹口口部盖板翻转运动的控制。

48、5、本发明通过在小密封室安装气压传感器，实时监测密封室内的气压并向控制台进行反馈。非射击状态时，控制台接收气压传感器的反馈信号，控制外置气源通过气管向小密封室内充入高压气体，使密封室内的气压高于外界水压并保持在一个恒定区间；火炮射击时，控制台实时接收气压传感器的反馈信号，控制外置气源通过气管向小密封室内持续充入高压气体，使密封室内的气压始终高于外界水压并保持恒定压差，避免了水下炮射击过程中水进入炮口口部。

49、6、本发明通过在小密封室底部安装单向阀，可排出小密封室内的多余气体以及出弹口口部盖板开启过程中进入小密封室内的水。

50、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。