CN103770924A - 一种自动折倒式全密封进排气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动折倒式全密封进排气装置，该装置能够实现进排气装置平稳地自动折倒和竖直，且竖直后，能够实现进排气装置与支撑底座的锁紧密封及上排气管和下排气管之间动态密封。采用的具体措施：一是在起落液压缸上设置内置式平衡阀，使得进排气装置在折倒和竖直运行时，动作平稳，不会由于重力或其它情况而迅速下落；二是进排气装置与支撑底座之间所用密封圈，采用异型组合密封圈，避免由于进排气装置在旋转压紧密封圈过程中密封圈从沟槽内挤出问题；三锁紧液压缸活塞头连有锲子，锲子的下端面设计为一斜面，上面设有滑键，与锲子配合的压杆也设计为斜面，这样便于配合，避免锲子被卡死和运动过程中的转动。

Description

一种自动折倒式全密封进排气装置

技术领域

本发明属于密闭进排气装置技术领域，具体涉及一种自动折倒式全密封进排气装置。

背景技术

为维护国家海洋利益、保障海洋国土与环境的安全，发展军民兼用的海洋高技术装备是当务之急。从近年国内外发展形势来分析，研发一种在水下某一深度具备探测能力、用于对探测到的危险目标进行识别，且航行灵活，具有一定的抗风浪能力，同时能较好地隐蔽自身的航行器。

水下航行器正常工作时，进排气装置的进气口和排气口露出水面，为航行器内的柴油机提供工作所需空气和排放废气的通道，然而由于进排气装置高达5m，再加上航行体的高度不可能放置于某一箱体内，给存储和运输带来不便，为解决此问题，将进排气装置设计为可自动折倒式，即在运输和存储时将进排气装置放倒，工作时将进排气装置竖直。考虑到航行器的工作环境为水下，且旋转竖直后，进排气装置应同时具有双道密封性能：1）进排气管下法兰端面与支撑底座之间的水密，2）上排气管法兰端面与下排气管法兰端面之间的密封。目前国内还没行之有效的解决方法，国外仅有报道，而无具体原理或细节等方面的内容可借鉴。为此，设计一种自动折倒式全密封进排气装置，是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，设计一种自动折倒式全密封进排气装置，该装置能够克服本身存储和运输不便，并且能够克服密封差的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种自动折倒式全密封进排气装置，包括支撑底座、旋转轴、进排气装置、上排气管、橡胶波纹管、压杆、锲子、组合密封圈、锁紧液压缸、锁紧支架、下排气管、起落液压缸、后行程开关、前行程开关；

其中，在所述支撑底座上开有密封圈安装槽；在所述支撑底座前端上侧设有旋转耳，在所述支撑底座的后端两侧对称设有两个下连接耳；

在所述进排气装置的下端面设有压杆，在所述压杆上开有方形孔；在所述进排气装置的前端设有旋转耳，在所述进排气装置的左右两侧设有两个铰接轴；

所述组合密封圈由上橡胶垫、下橡胶垫与止动钢圈硫化而成；

在所述锁紧支架上开有导向槽；

所述起落液压缸为一对设置，在每个所述起落液压缸的两端设有上下连接耳；

其连接关系在于：两个所述起落液压缸通过其下连接耳与所述支撑底座的两个下连接耳铰接，所述锁紧支架固定安装在所述支撑底座上，所述锁紧支架位于两个所述起落液压缸之间；所述进排气装置的旋转耳与所述支撑底座的旋转耳通过旋转轴连接，两个所述起落液压缸的上连接耳与所述进排气装置的两个铰接轴铰接，所述上排气管安装在所述进排气装置上，所述下排气管安装在所航行体壳体上，所述上排气管和下排气管对应设置，所述橡胶波纹管的上下法兰面分别与所述上排气管和下排气管法兰连接，所述锁紧液压缸固定安装在所述锁紧支架上，并使所述锁紧液压缸的活塞杆位于所述锁紧支架的导向槽内，所述锲子固定安装在所述锁紧液压缸的活塞杆端部，所述组合密封圈安装在所述支撑底座的密封圈安装槽内，所述进排气装置的压杆方形孔与所述楔子相匹配；所述后行程开关和前行程开关安装在所述锁紧液压缸上。

在每个所述起落液压缸上设计一个内置式平衡阀。

还包括位移传感器，所述位移传感器安装在所述任意一个起落液压缸上。

所述压杆的方形孔底面设计为斜面，该斜面与所述楔子相匹配。

所述橡胶波纹管采用氟橡胶材质制作。

本发明的优点和有益效果在于：

一、本发明的进排气装置在起落液压缸的作用下具有自动升起功能，回收至船上后具有自动放倒功能，且进排气装置升起后能够实现接口面密封，及排气管的密封，使废气顺利排出。

二、由于在每个所述起落液压缸上设计一个内置式平衡阀，可以防止进排气装置在折倒的过程中由于重力而迅速下落，起到保护缓冲作用。

三、由于还包括位移传感器，所述位移传感器安装在所述任意一个起落液压缸上，能够测出进排气装置某一位置的距离而实现时时控制，可以确保实现进排气装置在升起和放倒过程中某一位置停止。

四、由于所述压杆的方形孔底面设计为斜面，该斜面与所述楔子相匹配，可以便于楔子的插接。

五、由于所述橡胶波纹管采用氟橡胶材质制作，可以使橡胶波纹管具有耐油、耐高温、耐腐蚀、承压高及大压缩和拉伸比的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为组合密封圈I局部放大图；

图4为所述进排气装置竖直后锁紧缸锁住后的Ⅱ局部放大图；

图5为进排气装置折倒后结构示意图。

其中，1-支撑底座；2-旋转轴；3-进排气装置；4-上排气管；5-橡胶波纹管；6-压杆；7-锲子；8-组合密封圈；9-锁紧液压缸；10-锁紧支架；11-下排气管；12-起落液压缸；13-平衡阀；14-后行程开关；15-前行程开关；16-位移传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图5所示，本发明具体实施的技术方案是：一种自动折倒式全密封进排气装置，包括支撑底座1、旋转轴2、进排气装置3、上排气管4、橡胶波纹管5、压杆6、锲子7、组合密封圈8、锁紧液压缸9、锁紧支架10、下排气管11、起落液压缸12、后行程开关14、前行程开关15；

其中，在所述支撑底座1上开有密封圈安装槽；在所述支撑底座1前端上侧设有旋转耳，在所述支撑底座1的后端两侧对称设有两个下连接耳；

在所述进排气装置3的下端面设有压杆6，在所述压杆6上开有方形孔；在所述进排气装置3的前端设有旋转耳，在所述进排气装置3的左右两侧设有两个铰接轴；

所述组合密封圈8由上橡胶垫、下橡胶垫与止动钢圈硫化而成；

在所述锁紧支架10上开有导向槽；

所述起落液压缸12为一对设置，在每个所述起落液压缸12的两端设有上下连接耳；

其连接关系在于：两个所述起落液压缸12通过其下连接耳与所述支撑底座1的两个下连接耳铰接，所述锁紧支架10固定安装在所述支撑底座1上，所述锁紧支架10位于两个所述起落液压缸12之间；所述进排气装置3的旋转耳与所述支撑底座1的旋转耳通过旋转轴2连接，两个所述起落液压缸12的上连接耳与所述进排气装置3的两个铰接轴铰接，所述上排气管4安装在所述进排气装置3上，所述下排气管11安装在所述航行体壳体上，所述上排气管4和下排气管11对应设置，所述橡胶波纹管5的上下法兰面分别与所述上排气管4和下排气管11法兰连接，所述锁紧液压缸9固定安装在所述锁紧支架10上，并使所述锁紧液压缸9的活塞杆位于所述锁紧支架10的导向槽内，所述锲子7固定安装在所述锁紧液压缸9的活塞杆端部，所述组合密封圈8安装在所述支撑底座1的密封圈安装槽内，所述进排气装置3的压杆6方形孔与所述楔子7相匹配；所述后行程开关14和前行程开关15安装在所述锁紧液压缸9上。

在每个所述起落液压缸12上设计一个内置式平衡阀13。

还包括位移传感器16，所述位移传感器16安装在所述任意一个起落液压缸12上。

所述压杆6的方形孔底面设计为斜面，该斜面与所述楔子7相匹配。

所述橡胶波纹管5采用氟橡胶材质制作。

设计原理：为实现进排气装置3在升起和放倒过程中某一位置停止，在其中一个起落液压缸12上安装一拉绳位移传感器16，能够测出进排气装置3某一位置的距离而实现时时控制，起落液压缸12到达起点和终点位置控制采用压力继电器（安装在泵站上），将压力继电器的压力调至低于***的压力，当双缸活塞伸出和缩回达到终点压力升至压力继电器的调至压力时，压力继电器起作用，自动切断电源。当进排气装置3放倒时，波纹管5被拉伸，如图5所示，当进排气装置竖直后，波纹管5复位，如图1状态所示。进排气装置3法兰端面与支撑底座1上法兰端面之间的水密，通过起落液压缸12和锁紧液压缸9相互作用实现，由于本道密封为旋转式端面密封，进排气装置3底面在旋转过程中，首先靠近旋转轴2的密封圈首先被压缩，如采用纯橡胶密封圈则易被挤出沟槽，无法实现密封，故本装置中密封圈采用异型组合密封圈8，中间为止动钢圈，上下为橡胶垫，通过硫化技术将其硫化为一体，如图2所示。锁紧液压缸9安装在锁紧支架10上，通过螺钉固定在支撑底座1上，锁紧液压缸9活塞杆端部安装一锲子7（锲子前端斜面的角度为7°），锲子7上设计有一凸起的键，与之配合的锁紧支架上10开有导向槽，目的防止其活塞杆在前移时转动，当进排气装置3在起落双缸12的作用下竖直后，并到位后，启动锁紧液压缸9，靠活塞杆的推力逐步压紧压杆6，对进排气装置3产生拉力压紧异型组合密封圈8实现密封，压杆6焊接在进排气装置3底壳体上，压杆6上开有一方形孔，方形孔的底部设计为与锲子7相配合的斜面。

密封原理：该装置能够实现进排气装置3平稳地自动折倒和竖直，且竖直后，能够实现进排气装置3与支撑底座1的锁紧密封及上排气管4和下排气管11之间动态密封。采用的具体措施：一是在起落液压缸12上设置内置式平衡阀13，使得进排气装置3在折倒和竖直运行时，动作平稳，不会由于重力或其它情况而迅速下落；二是进排气装置3与支撑底座1之间所用密封圈，采用组合密封圈8，避免由于进排气装置3在旋转压紧密封圈过程中密封圈从沟槽内挤出问题；三锁紧液压缸9活塞头连有锲子7，锲子7的下端面设计为一斜面，上面设有滑键，与锲子7配合的压杆6也设计为斜面，这样便于配合，避免锲子被卡死和运动过程中的转动。该装置的另一特点：采用橡胶波纹管5，该橡胶波纹管5能够随进排气装置3折倒和竖直而被拉伸和缩回，上排气管4和下排气管11之间时刻均处于连接密封状态。

工作过程在于：利用专用起吊装置先将航行器移出贮存处并伸至船甲板舷边，操纵控制***启动起落液压液压缸12和锁紧液压缸9共用的液压泵站，开启起落回路，使起落液压缸12活塞杆缩回，带动进排气装置3缓慢升起，被拉长的橡胶波纹管5逐渐复位，当进排气装置3完全竖直后，***的压力达到压力继电器设定压力时，自动关闭起落回路，起落液压缸12停止缩回，然后启动锁紧回路，使锁紧液压缸9活塞杆伸出，连接于锁紧液压缸9活塞头的锲子7沿导向槽前移，当前行程开关15检测到到达预定位置时，此时锲子7斜面与压杆6斜面贴合，对整个进排气装置3底座施加于向下的压力，压紧异型组合密封圈8，关闭锁紧回路，并切断电源，锁紧液压缸9前端的锲子7锁定在该位置，实现进排气装置3与支撑底座1之间的锁紧密封。当水下航行器回收至甲板边时，启动锁紧回路，使锁紧液压缸9活塞杆缩回，连接于锁紧液压缸9活塞头的锲子7沿导向槽后移，将锲子7斜面与压杆6斜面脱离，直至后行程开关14检测到到达预定位置时，关闭锁紧液压回路，然后启动起落回路，使起落液压缸12活塞杆伸出，带动进排气装置3缓慢放倒，此时橡胶波纹管5被拉长，直至***的压力达到压力继电器的设定压力时，自动关闭起落回路，切断电源。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种自动折倒式全密封进排气装置，其特征在于：包括支撑底座（1）、旋转轴（2）、进排气装置（3）、上排气管（4）、橡胶波纹管（5）、压杆（6）、楔子（7）、组合密封圈（8）、锁紧液压缸（9）、锁紧支架（10）、下排气管（11）、起落液压缸（12）、后行程开关（14）、前行程开关（15）；

其中，在所述支撑底座（1）上开有密封圈安装槽；在所述支撑底座（1）前端上侧设有旋转耳，在所述支撑底座（1）的后端两侧对称设有两个下连接耳；

在所述进排气装置（3）的下端面设有压杆（6），在所述压杆（6）上开有方形孔；在所述进排气装置（3）的前端设有旋转耳，在所述进排气装置（3）的左右两侧设有两个铰接轴；

所述组合密封圈（8）由上橡胶垫、下橡胶垫与止动钢圈硫化而成；

在所述锁紧支架（10）上开有导向槽；

所述起落液压缸（12）为一对设置，在每个所述起落液压缸（12）的两端设有上下连接耳；

其连接关系在于：两个所述起落液压缸（12）通过其下连接耳与所述支撑底座（1）的两个下连接耳铰接，所述锁紧支架（10）固定安装在所述支撑底座（1）上，所述锁紧支架（10）位于两个所述起落液压缸（12）之间；所述进排气装置（3）的旋转耳与所述支撑底座（1）的旋转耳通过旋转轴（2）连接，两个所述起落液压缸（12）的上连接耳与所述进排气装置（3）的两个铰接轴铰接，所述上排气管（4）安装在所述进排气装置（3）上，所述下排气管（11）安装在航行体壳体上，所述上排气管（4）和下排气管（11）对应设置，所述橡胶波纹管（5）的上下法兰面分别与所述上排气管（4）和下排气管（11）法兰连接，所述锁紧液压缸（9）固定安装在所述锁紧支架（10）上，并使所述锁紧液压缸（9）的活塞杆位于所述锁紧支架（10）的导向槽内，所述锲子（7）固定安装在所述锁紧液压缸（9）的活塞杆端部，所述组合密封圈（8）安装在所述支撑底座（1）的密封圈安装槽内，所述进排气装置（3）的压杆（6）方形孔与所述楔子（7）相匹配；所述后行程开关（14）和前行程开关（15）安装在所述锁紧液压缸（9）上。

2.根据权利要求1所述的一种自动折倒式全密封进排气装置，其特征在于：在每个所述起落液压缸（12）上设计一个内置式平衡阀（13）。

3.根据权利要求1所述的一种自动折倒式全密封进排气装置，其特征在于：还包括位移传感器（16），所述位移传感器（16）安装在所述任意一个起落液压缸（12）上。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种自动折倒式全密封进排气装置，其特征在于：所述压杆（6）的方形孔底面设计为斜面，该斜面与所述楔子（7）相匹配。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种自动折倒式全密封进排气装置，其特征在于：所述橡胶波纹管（5）采用氟橡胶材质制作。

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