本发明涉及水下发射试验,尤其是一种水下自动升降装置的自锁式水压伸缩器及使用方法。
背景技术:
1、航行体水下发射试验往往需借助于水下升降平台。航行体以及发射装置固定于水下升降平台,平台下沉至设定水深发射,通过平台以及航行体的各种测试设备对试验过程进行测试。
2、试验过程需要对于航行体水下光测以及流场环境进行监测,一般在平台布置固定式测试架进行测试。由于需要适应不同水深试验,固定式测试架一般高度较高,不便于测试设备的操作以及维护。当水深过大时,由于水池空间有限,过高的支架可能无法布置。此外当试验水深不同时,往往需要对测试架设备进行调节来适应水深,因此往往需要一种可自适应水深的升降测试装置。
3、水压伸缩器是自适应水深的升降测试装置核心部件,可以实现测试装置随外部水压变化的自动升降。但是,试验过程中可能存在波浪环境使用场景。测试装置处于波浪条件下,外部水压随环境发生不断改变,导致水压伸缩器不断运动,导致测试装置不稳定,不利于开展测试试验。常规的电控或电磁阀锁定机构需要额外供电以及布线等,水下环境使用不便。
4、为此我们提出一种水下自动升降装置的自锁式水压伸缩器及使用方法。
技术实现思路
1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点,提供一种水下自动升降装置的自锁式水压伸缩器及使用方法,装置设置在升降平台上,满足测试装置随水深自动升降功能的同时,当升降平台下沉至目标位置后,可以自动锁定,可大大增强测试装置的稳定性。
2、本发明所采用的技术方案如下:
3、一种水下自动升降装置的自锁式水压伸缩器,包括:
4、水压伸缩器,包括伸缩器筒,及能够在伸缩器筒内移动的伸缩器杆;
5、自锁式双向阀,通过管道与水压伸缩器连通,自锁式双向阀包括阀体,阀体内设置有分隔空间的阀芯,阀芯中设置有阀芯孔,阀体设置有穿过阀芯孔的活塞杆,活塞杆的两端均设置有弹簧;
6、其中,活塞杆的中部能够密封阀芯孔,伸缩器筒与伸缩器杆之间具有压缩气体,流体通过自锁式双向阀流入、流出水压伸缩器,自锁式双向阀自锁时,由于水压伸缩器内部水不可压缩,伸缩器杆无法运动,会同步锁死水压伸缩器。
7、其进一步特征在于:
8、所述伸缩器筒内设置有限位件一和限位件二,伸缩器杆的一端伸出伸缩器筒,伸缩器杆的另一端处于限位件一和限位件二之间。
9、所述伸缩器筒在限位件一和限位件二外的区域设置有透水孔,管道通过透水孔与伸缩器筒连通。
10、所述阀体的两端设置有转接法兰,一个转接法兰与管道连接,另一个转接法兰与连接法兰连接。
11、所述活塞杆两侧均设置有垫片,阀体两侧均设置有锁紧螺母,弹簧设置在垫片和锁紧螺母之间。
12、所述透水孔和压缩空气处于伸缩器筒的两端。
13、本发明还公开了一种水下自动升降装置的自锁式水压伸缩器的使用方法,包括如下步骤:
14、第一步:自锁式水压伸缩器处于常压环境中,水压伸缩器内压缩气体推动伸缩器杆向限位件二一侧运动,直到伸缩器杆运动到限位件处,水压伸缩器完成自锁;
15、第二步:自锁式水压伸缩器在水中向下运动,阀体一侧的压力大于另一侧的压力,活塞杆向一侧移动,水通过阀芯孔从压力高的一侧流入另一侧,进而通过管道流入水压伸缩器的一端,进而推动伸缩器杆向限位件一一端移动,直到阀体两侧的压力再次平衡,阀体的两侧不再有压差,活塞杆在弹簧的作用下复位至初始位置,自锁式双向阀自锁,水不能再通过管道流入水压伸缩器,进而使得水压伸缩器自锁;
16、第三步:自锁式水压伸缩器在水中向上运动,阀体一侧的压力大于另一侧的压力,活塞杆向一侧移动,水压伸缩器和管道一侧的水通过阀芯孔流入另一侧,水压伸缩器中的水压逐渐减少,压缩气体会推动伸缩器杆向限位件二一端运动,当水压伸缩器出水后,伸缩器杆运动到限位件二处,回复到最初始位置。
17、本发明的有益效果如下:
18、本发明结构紧凑、合理,操作方便,通过简单的机构,实现了水压伸缩器随工作环境改变自动升降的同时,实现了到位后的锁定功能。大大提高了装置的稳定性,使装置可以适应波浪环境,拓宽了装置的使用场景与适用性。
19、同时,本发明还具备如下优点:
20、(1)水压伸缩器处于常压环境时,水压伸缩器内压缩气体推动伸缩器杆运动至限位件二;当水压伸缩器沉入水中,水在外压驱动下从透水孔进入伸缩器筒内,进而推动伸缩器杆向限位件一一端移动,当水压超过一定值后,伸缩器杆运动到限位件一处,此时为最大行程。当水压伸缩器在水中向上运动时,水压逐渐减小,压缩气体会推动伸缩器杆向限位件二一端运动,当水压伸缩器出水后,伸缩器杆运动到限位件二处,回复到最初始位置。
21、(2)自锁式双向阀下沉或上浮时,阀体一侧的压力大于另一侧的压力,在压力差的作用下活塞杆压缩一侧的弹簧,当压力差大于一侧弹簧的弹力时,活塞杆向一侧移动,活塞杆不再封闭阀芯孔,流体通过阀芯孔从压力高的一侧流入另一侧,直到两侧的压力再次平衡,此时阀体的两侧不再有压差,活塞杆在弹簧的作用下,复位至初始位置,实现自动锁止功能。通过自锁式双向阀控制流体的流入、流出及锁止。当处于波浪环境时,波浪引起压力变化对阀体内活塞杆产生的压力小于弹簧的弹力,活塞杆封闭阀芯孔,阀芯一直保持关闭状态,可以保证装置的稳定性。
1.一种水下自动升降装置的自锁式水压伸缩器,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种水下自动升降装置的自锁式水压伸缩器,其特征在于:所述伸缩器筒(1-1)内设置有限位件一(1-5)和限位件二(1-6),伸缩器杆(1-2)的一端伸出伸缩器筒(1-1),伸缩器杆(1-2)的另一端处于限位件一(1-5)和限位件二(1-6)之间。
3.如权利要求2所述的一种水下自动升降装置的自锁式水压伸缩器,其特征在于:所述伸缩器筒(1-1)在限位件一(1-5)和限位件二(1-6)外的区域设置有透水孔(1-4),管道(2)通过透水孔(1-4)与伸缩器筒(1-1)连通。
4.如权利要求1所述的一种水下自动升降装置的自锁式水压伸缩器,其特征在于:所述阀体(3-2)的两端设置有转接法兰(3-1),一个转接法兰(3-1)与管道(2)连接,另一个转接法兰(3-1)与连接法兰(4)连接。
5.如权利要求1所述的一种水下自动升降装置的自锁式水压伸缩器,其特征在于:所述活塞杆(3-3)两侧均设置有垫片(3-7),阀体(3-2)两侧均设置有锁紧螺母(3-4),弹簧(3-6)设置在垫片(3-7)和锁紧螺母(3-4)之间。
6.如权利要求3所述的一种水下自动升降装置的自锁式水压伸缩器,其特征在于:所述透水孔(1-4)和压缩空气(1-3)处于伸缩器筒(1-1)的两端。
7.如权利要求1所述的一种水下自动升降装置的自锁式水压伸缩器的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
