CN106015421B - 用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置 - Google Patents

Abstract

一种用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其特征在于：该装置包括支撑板、缓冲板、箱体和底板；与现有技术相比，本发明突出优点是：（1）本发明进一步提高缓冲效果，并结合高压弹簧进行冲击隔离，隔冲效果显著。（2）支撑板对设备的承载能力强，隔离装置的整体结构都可以随着实际中舰载设备的不同和应用环境的不同改变结构的体积、高度和承载面积。（3）本隔离装置的力学性能相比于传统的抗冲隔离装置有明显提高。（4）易安装、拆卸，更换承载不同载荷时候的弹簧。（5）易加工，方便维修，成本低廉。

Description

用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置

技术领域

本发明涉及一种抗冲击隔离装置，特别涉及一种卸载冲击力结构的用于舰载设备的新型两腔体隔离装置，属于舰载设备抗冲击技术领域。

背景技术

在现代的海防中，舰艇有着不可替代的作用。舰艇工作任务广泛，工作内容复杂，是海战中舰艇是主要的作战平台，其的重要性不言而喻。在海战中，舰艇攻击目标而产生的反冲击，或者是由于一定距离的***产生的冲击，都会对舰艇本身的产生一定的影响，从而导致内部设备不能正常运行使舰艇不能正常工作，甚至是失去战斗力。所以如何提高舰艇中设备的抗冲击能力一直都是世界上各国海军高度重视的研究任务。一般的隔离器很难满足在复杂环境下，使设备具有较高的抗冲击能力的需求。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其目的是解决以往所存在的问题，其安装于舰艇设备和船体之间，是一种具有卸载冲击力的结构，其可以有效的提高舰艇设备的抗冲击。

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其特征在于：该装置包括支撑板、缓冲板、箱体和底板；支撑板和箱体顶面连接到一起，底板设置在箱体下部并与箱体活动连接，底板为能沿箱体移动的结构，缓冲板与箱体活动连接，缓冲板设置在支撑板与底板之间，缓冲板为能沿箱体移动的结构；缓冲板、支撑板与箱体之间围拢成第一腔体，缓冲板、底板及与箱体之间形成第二腔体，第二腔体的侧壁开有连接气体增压装置的进气孔；在缓冲板与支撑板之间设置有矩形弹簧。

在第一腔体的侧壁上设置有排气孔。

排气孔所设置的位置低于缓冲板上升的最大位置。

缓冲板包括竖直部分和水平部分，竖直部分与箱体之间动配合且动密封。

水平部分包括内部水平部分和外部水平部分，内部水平部分和外部水平部分分设于竖直部分的内外两侧，内部水平部分与竖直部分之间连接的位置密封，内部水平部分与箱体之间动配合且动密封；底板设置在竖直部分与箱体围拢的空腔内，底板与竖直部分连接且连接的位置动密封，底板与竖直部分、箱体和内部水平部分围拢成第二腔体，底板与箱体动配合且动密封。

竖直部分与箱体之间为凹凸配合连接，内部水平部分与箱体之间也为凹凸配合连接。

矩形弹簧套在导向柱上，导向柱上端与支撑板连接，下端穿过缓冲板的外部水平部分，矩形弹簧套在外部水平部分与支撑板之间，缓冲板移动时，外部水平部分沿导向柱移动。

进气孔设置在箱体的壁上或缓冲板的竖直部分上；排气孔设置在箱体的壁上。

在支撑板底部设置有朝向缓冲板的限位柱A，在缓冲板的下方设置有限位块A，限位柱A与限位块A为限制缓冲板最大移动范围的结构；在底板上设置有朝向缓冲板的限位柱B，底板下方设置有限位块B，限位柱B和限位块B为限制底板最大移动范围的结构；限位块A和限位柱B设置在箱体的内壁上，限位块B设置在竖直部分的移动范围之内。

在支撑板上开有供缓冲板的竖直部分穿过的孔。

本发明的优点：本发明提供一种用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，与现有技术相比，本发明突出优点是：

（1）本发明采用通过保持腔体内的压强后，在受到冲击运动中排气，卸载冲击力，进一步提高缓冲效果，并结合高压弹簧进行冲击隔离，隔冲效果显著。

（2）在受到较大的瞬时冲击时能保持稳定，支撑板对设备的承载能力强，保持舰载设备的正常运行。在保证两腔体隔离装置正常工作的前提下，隔离装置的整体结构都可以随着实际中舰载设备的不同和应用环境的不同改变结构的体积、高度和承载面积。

（3）本隔离装置的力学性能相比于传统的抗冲隔离装置有明显提高。

（4）本隔离装置的弹簧缓冲结构放于箱体外，易安装、拆卸，更换承载不同载荷时候的弹簧。

（5）本隔离装置采用的零件为常规材料，易加工，方便维修，成本低廉。

附图说明

图1为装配结构***图。

图2为总体结构示意图。

图3为支撑板、固定块、导向柱、矩形弹簧通过螺栓组A进行装配的示意图。

图4为固定块示意图。

图5为限位柱A和支撑板通过螺栓组B联接的装配示意图。

图6为限位柱B和底板通过螺栓组B联接的装配的示意图。

图7为缓冲板的结构示意图。

图8缓冲板和箱体的装配示意图。

图9为限位柱A和限位块A控制缓冲板最大工作范围的装配示意图。

图10为底板和箱体的装配示意图。

图11为限位柱B和限位块B控制底板最大工作范围的装配示意图.

图12为箱体和支撑板，缓冲板和底板的装配示意图

图13为新型两腔体隔离装置的卸载示意图。

图14为新型两腔体隔离装置的工作原理图。

图15为新型两腔体隔离装置和传统隔离装置的力学性能曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

一种用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，该装置包括支撑板2、缓冲板6、箱体7和底板9；支撑板2和箱体7顶面7-3连接到一起，底板9设置在箱体7下部并与箱体7活动连接，底板9为能沿箱体7移动的结构，缓冲板6与箱体7活动连接，缓冲板6设置在支撑板2与底板9之间，缓冲板6为能沿箱体7移动的结构；缓冲板6、支撑板2与箱体7之间围拢成第一腔体14，缓冲板6、底板9及与箱体7之间形成第二腔体15，第二腔体15的侧壁开有连接气体增压装置的进气孔17；在缓冲板6与支撑板2之间设置有矩形弹簧3。

在第一腔体14的侧壁上设置有排气孔16。排气孔16设置在箱体7的壁上。排气孔16所设置的位置低于缓冲板6上升的最大位置。

缓冲板6包括竖直部分6-1和水平部分，竖直部分6-1与箱体7之间动配合且动密封。

水平部分包括内部水平部分6-2和外部水平部分6-3，内部水平部分6-2和外部水平部分6-3分设于竖直部分6-1的内外两侧，内部水平部分6-2与竖直部分6-1之间连接的位置密封，内部水平部分6-2与箱体7之间动配合且动密封。所谓内部就是竖直部分6-1与箱体7围拢成的空间内。底板9设置在竖直部分6-1与箱体7围拢的空腔内，底板9与竖直部分6-1连接且连接的位置密封，底板9与竖直部分6-1、箱体7和内部水平部分6-2围拢成第二腔体15，底板9与箱体7动配合且动密封。在排气后底板9会继续运动，被限位柱限位。

如图8、图9所示，竖直部分6-1与箱体7之间为凹凸配合连接，内部水平部分6-2与箱体7之间也为凹凸配合连接。具体的说就是竖直部分6-1上的凸面和箱体侧壁凹面7-1通过形成的凸凹滑槽装配到一起，内部水平部分6-2的凸面和箱体左右两内壁凹面7-2通过形成的凸凹滑槽装配到一起，并控制工作路径；如图10、图11所示，底板9的凸面9-1和箱体左右两内壁凹面7-2通过形成的凸凹滑槽装配到一起，由此控制底板9运动路线，当然在哪里设置凸面哪里设置凹槽可以根据自己的需要进行灵活设置。

矩形弹簧3套在导向柱5上，导向柱5上端与支撑板2连接，下端穿过缓冲板6的外部水平部分6-3，矩形弹簧3套在外部水平部分6-3与支撑板2之间，缓冲板6移动时，外部水平部分6-3沿导向柱5移动；在支撑板2上开有供缓冲板6的竖直部分6-1穿过的孔。

进气孔17设置在箱体7的壁上或缓冲板6的竖直部分6-1上；排气孔16设置在箱体7的壁上。

在支撑板2底部设置有朝向缓冲板6的限位柱A1，在缓冲板6的下方设置有限位块A8，限位柱A1与限位块A8为限制缓冲板6最大移动范围的结构；在底板9上设置有朝向缓冲板6的限位柱B10，底板9下方设置有限位块B11，限位柱B10和限位块B11为限制底板9最大移动范围的结构；限位块A8和限位柱B10设置在箱体7的内壁上。

限位柱A1用于限制缓冲板6最大上升距离，限位块A8用于限制缓冲板6最大下降距离，限位柱B10设置在第二腔体15内，限位柱A1设置在第一腔体14内。

下面结合附图详细说明一下本发明的安装和工作过程：

如图1和14所示，该装置由限位柱A1、支撑板2、矩形弹簧3、固定块4、导向柱5、缓冲板6、箱体7、限位块A8、底板9、限位柱B10、限位块B11、螺栓组A12、螺栓组B13、螺栓组C18，按照一定次序依次安装，其中：

矩形弹簧3套在导向柱4上，并由固定块4和支撑板2通过螺栓组A12固定导向柱。如图2所示，外部的总体结构呈箱体状。 如图3、图4所示,在固定块4上开台阶孔使导向柱5穿过固定块4，矩形弹簧3套在导向柱5上,并在支撑板2和固定块4上加工螺栓孔利用螺栓组A12连接固定块4和支撑板2,由此固定导向柱5。

限位柱A1通过螺栓组B13连接固定在支撑板2上，限位柱B10通过螺栓组B13连接固定在底板9上。

限位块A8、限位块B11通过螺栓组C18连接在箱体7的内部侧壁上。

如图12所示，支撑板2和箱体7顶面7-3焊接到一起，并在支撑板2上开孔可使缓冲板6向上运动。

支撑板2、箱体7和缓冲板6所围成的腔体成为第一腔体14，并在箱体7侧壁开有排气孔16，使第一腔体14与外界相连通，缓冲板6箱体7和底板9围成的腔体成为第二腔体15，箱体7侧壁开进气孔17连接气体增压装置使第二腔体15内具有一定的压强。

如图5所示在4个限位柱A1对应支撑板2的位置加工螺栓孔和限位沉孔，使4个限位柱A1通过螺栓组B13装配在支撑板2上。

如图6所示在4个限位柱B10对应底板9的位置加工螺栓孔和限位沉孔，使4个限位柱B10通过螺栓组B13装配在底板9上，并在底板受到较大冲击且向上运动时，限位柱B的长度应满足底板运动不影响进气孔功能的要求，保证第二腔体具有一定的压强。

如图12所示，，在支撑板2上开孔且与缓冲板6的竖直部分截面投影相同，可使缓冲板6的竖直部分具有足够的上升空间。且缓冲板6的竖直部分相对于底板9以下部分要有足够的长度保证在向上运动时不至于和底板9脱离，也就是前文所述的限位块B11要在缓冲板6的竖直部分的移动范围内。

传统隔离器位移S与冲击载荷的F，呈线性关系；新型两腔体抗冲击隔离装置的缓冲板6的位移S与隔离装置传递给设备的冲击载荷F，呈抛物曲线关系。由此得出，新型两腔体隔离装置的力学性能相比于传统隔离装置有明显提高。

如图7所示缓冲板6分为竖直部分和水平部分。

导向柱5的选取不局限于此，可以根据实际情况改变导向柱5类型，可实现导向目的并且不影响整体结构即可。矩形弹簧3也可以根据实际受到的载荷来选取不同型号弹簧。螺栓组A12、螺栓组B13的规格和数量也不局限于所述也可以根据实际情况做适当调整。箱体7的高度和宽度等尺寸也可以根据实际的工作环境和条件在不影响隔离功能的基础上进行调整，同时支撑板2、缓冲板6和底板9尺寸随之改变。支撑板2的尺寸也可以根据所承载的舰载设备的规格做适当的调整。

如图13所示，更换零件时，需将装置卸载，通过螺栓组A、螺栓组B、螺栓组C分别卸载导向柱、弹簧、固定块和限位柱A、限位柱B、限位块A、限位块B，进一步通过滑槽拆卸缓冲板、底板。

结合图14，隔离装置的工作原理如下：

图14中，1为限位柱A、2为支撑板、3为矩形弹簧、4为固定块、5为导向柱、6为缓冲板、7为箱体、8为限位块A、9为底板、10为限位柱B、11为限位块B、12为螺栓组A、13为螺栓组B、18为螺栓组C、14为第一腔体、15为第二腔体、16为排气孔、17为进气孔连接气体增压装置。

当隔离装置受到垂直方向的瞬时冲击载荷作用时：先由进气孔17通过气体增压装置使第二腔体15具有一定的压强，缓冲板6脱离限位块A8使矩形弹簧3保持压缩状态，这时底板9由于压强作用和限位块B11接触。当隔离装置受到的瞬时冲击载荷小于矩形弹簧3给予缓冲板6的载荷时，相当于将冲击传送到底板9，从而保证舰载设备不受影响。当隔离装置受到的瞬时冲击载荷大于矩形弹簧3给予缓冲板6的载荷时，底板9和缓冲板6向上移动，当缓冲板6向上移动的水平部分超过排气孔16时，第二腔体15在冲击的瞬间向外排气，卸载冲击力，这时将大部分的冲击载荷传递了出去，减小瞬时的冲击载荷，然后矩形弹簧3再发挥减冲作用。这一卸载过程基本上将冲击载荷过滤掉，进一步提高缓冲效果，最后再通过支撑板传到设备上，从而使设备得到了保护。隔离结束后，通过矩形弹簧3回弹使缓冲板6向下运动，并由限位块限制其位移，再由气体增压装置通过进气孔17使第二腔再次具有一定的压强，周而复始。

如图15所示，左图为传统隔离器位移S与冲击载荷的F力学性能图，呈线性关系；右图为缓冲板6的位移S与隔离装置传递给设备的冲击载荷F的力学性能图，呈抛物曲线关系。新型两腔体隔离装置相比于传统隔离装置的力学性能有明显提高。

本发明用于满足舰载设备对抗冲击能力的要求。

Claims (10)

1.一种用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其特征在于：该装置包括支撑板（2）、缓冲板（6）、箱体（7）和底板（9）；支撑板（2）和箱体（7）顶面（7-3）连接到一起，底板（9）设置在箱体（7）下部并与箱体（7）活动连接，底板（9）为能沿箱体（7）移动的结构，缓冲板（6）与箱体（7）活动连接，缓冲板（6）设置在支撑板（2）与底板（9）之间，缓冲板（6）为能沿箱体（7）移动的结构；缓冲板（6）、支撑板（2）与箱体（7）之间围拢成第一腔体（14），缓冲板（6）、底板（9）与箱体（7）之间形成第二腔体(15)，第二腔体(15)的侧壁开有连接气体增压装置的进气孔(17)；在缓冲板（6）与支撑板（2）之间设置有矩形弹簧（3）。

2.根据权利要求1所述的用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其特征在于：在第一腔体（14）的侧壁上设置有排气孔（16）。

3.根据权利要求2所述的用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其特征在于：排气孔（16）所设置的位置低于缓冲板（6）上升的最大位置。

4.根据权利要求1或2所述的用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其特征在于：缓冲板（6）包括竖直部分（6-1）和水平部分，竖直部分（6-1）与箱体（7）之间动配合且动密封。

5.根据权利要求4所述的用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其特征在于：水平部分包括内部水平部分（6-2）和外部水平部分（6-3），内部水平部分（6-2）和外部水平部分（6-3）分设于竖直部分（6-1）的内外两侧，内部水平部分（6-2）与竖直部分（6-1）之间连接的位置密封，内部水平部分（6-2）与箱体（7）之间动配合且动密封；底板（9）设置在竖直部分（6-1）与箱体（7）围拢的空腔内，底板（9）与竖直部分（6-1）连接且连接的位置动密封，底板（9）与竖直部分（6-1）、箱体（7）和内部水平部分（6-2）围拢成第二腔体(15)，底板（9）与箱体（7）动配合且动密封。

6.根据权利要求5所述的用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其特征在于：竖直部分（6-1）与箱体（7）之间为凹凸配合连接，内部水平部分（6-2）与箱体（7）之间也为凹凸配合连接。

7.根据权利要求5所述的用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其特征在于：矩形弹簧（3）套在导向柱（5）上，导向柱（5）上端与支撑板（2）连接，下端穿过缓冲板（6）的外部水平部分（6-3），矩形弹簧（3）套在外部水平部分（6-3）与支撑板（2）之间，缓冲板（6）移动时，外部水平部分（6-3）沿导向柱（5）移动。

8.根据权利要求4所述的用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其特征在于：进气孔(17)设置在箱体（7）的壁上或缓冲板（6）的竖直部分（6-1）上；排气孔（16）设置在箱体（7）的壁上。

9.根据权利要求5所述的用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其特征在于：在支撑板（2）底部设置有朝向缓冲板（6）的限位柱A（1），在缓冲板（6）的下方设置有限位块A（8），限位柱A（1）与限位块A（8）为限制缓冲板（6）最大移动范围的结构；在底板（9）上设置有朝向缓冲板（6）的限位柱B（10），底板（9）下方设置有限位块B（11），限位柱B（10）和限位块B（11）为限制底板（9）最大移动范围的结构；限位块A（8）和限位柱B（10）设置在箱体（7）的内壁上，限位块B（11）设置在竖直部分（6-1）的移动范围之内。

10.根据权利要求7所述的用于舰载设备的新型两腔体抗冲击隔离装置，其特征在于：在支撑板（2）上开有供缓冲板（6）的竖直部分（6-1）穿过的孔。