一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置，包括設置在船體基礎與船用動力設備之間的彈性隔振器，船體基礎上設置有與DSP控制器連接的加速度傳感器，彈性隔振器與船用動力設備之間由氣缸相連，氣缸包括缸體、活塞和活塞桿，活塞桿從缸體的上端伸出，與船用動力設備固定連接，缸體的下端與彈性隔振器固定連接；缸體的下部側壁設置有充氣孔和排氣孔，排氣孔由與DSP控制器連接的電磁閥控制開和關。本發(fā)明能夠自動判斷系統為振動狀態(tài)還是沖擊狀態(tài)；具有良好的抗沖擊性能和隔振性能；在沖擊作用下有效降低設備的沖擊加速度幅值；沖擊載荷作用下可降低船體基礎與被隔離設備的相對位移；且系統相應速度快，能夠及時抗沖。
【專利說明】一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及船舶設備抗沖擊領域，具體地指一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置。
【背景技術】
[0002]船舶和船舶設備在其服役期間，不可避免地會面臨沖擊問題，而船舶設備沖擊安全性的強弱將直接關系到船舶在戰(zhàn)爭中的戰(zhàn)斗力和生命力。隨著現代軍事技術的發(fā)展，武器爆炸產生的沖擊當量、沖擊持續(xù)時間明顯增加，對于船用動力設備的威脅也更加嚴重。即使在和平時期，由于巡航引起的碰撞沖擊也可能對船舶、特別是對船用動力設備造成很大的危害。在這樣的背景下，提高船用動力設備的沖擊隔離性能已經成為保障現代船舶生命力的迫切需求。
[0003]傳統的設計方法為先進行隔振設計，再進行抗沖擊校核。然而，在設計時受到結構的限制，使得隔振器的隔振性能比較理想，而抗沖擊性能卻往往不能滿足實際要求。目前，為了改善隔振系統的抗沖擊性能，在實際工程中一般采用在隔振系統中安裝限位器的方法，但同時引入了新的問題:如船用動力設備在受到沖擊作用碰到限位器時會產生二次沖擊，使得沖擊過程變成復雜的非線性問題，增加了研究難度。
[0004]針對上述問題，目前我國還沒有比較理想的抗沖擊元器件；能夠同時滿足限定船用動力設備的絕對加速度幅值(簡稱絕對加速度幅值)和船用動力設備與船體基礎之間的相對位移幅值(簡稱相對位移幅值)的抗沖擊裝置仍處于空白階段。
【發(fā)明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能滿足同時降低絕對加速度響應幅值和相對位移幅值的切換設備連接方式的抗沖擊裝置和方法，使隔振系統所受到的沖擊作用能夠及時地被檢測到和最大限度地被削弱。
[0006]為實現上述目的，本發(fā)明所設計的一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置，包括設置在船體基礎與船用動力設備之間的彈性隔振器，所述船體基礎上設置有與DSP控制器電連接的加速度傳感器，其特殊之處在于，所述彈性隔振器與船用動力設備之間由氣缸相連，所述氣缸包括缸體、活塞和活塞桿，所述活塞桿從缸體的上端伸出，與船用動力設備固定連接，所述缸體的下端與彈性隔振器固定連接；所述缸體的下部側壁設置有充氣孔和排氣孔，所述排氣孔由與DSP控制器電連接的電磁閥控制開和關。
[0007]進一步地，所述缸體頂部設置有缸體頂蓋，所述活塞桿通過缸體頂蓋中心的穿孔與船用動力設備固定連接。
[0008]更進一步地，所述活塞側面與外筒體內壁相接觸部位設置有密封圈和導向帶。密封圈為格萊圈，有利于加強活塞與氣缸內的密封性。導向帶有利于活塞的導向。
[0009]更進一步地，在所述缸體內腔頂部與底部設置有減震橡膠塊。減震橡膠塊的設置使活塞運動到氣缸頂部和底部時起到緩沖的作用。[0010]更進一步地，所述DSP控制器通過恒流源電路與電磁閥和充氣機相連，所述充氣機通過充氣孔向氣缸內充氣。DSP控制器控制恒流源電路為電磁閥和充氣機提供相應的控制電壓。
[0011]更進一步地，所述電磁閥與排氣孔均為四個，所述電磁閥與排氣孔一一對應。電磁閥開關與排氣孔一一對應提高了對排氣孔的控制響應速度。
[0012]更進一步地，所述活塞在氣缸內的活塞行程為3?10_?？筛鶕粽裣到y的參數設定活塞在氣缸內的行程。
[0013]該發(fā)明的設計原理為:當DSP控制器接收到由加速度傳感器傳送的加速度值小于限定值時，認為船體基礎處于振動狀態(tài)，被隔離設備與抗沖擊裝置由氣缸保持剛性連接，不影響系統原有的振動隔離性能；當接收到加速度傳感器的加速度值大于限定值時，認為船體基礎處于沖擊狀態(tài)，氣缸將被隔離設備與船體基礎的連接斷開，使被隔離設備處于自由落體狀態(tài)；當沖擊作用結束后，充氣機給氣缸充氣，使氣缸的活塞恢復至氣缸頂部，被隔離設備與抗沖擊裝置再次保持剛性連接，直至下一次沖擊的到來。
[0014]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:(1)能夠自動判斷系統的工作狀態(tài)，是處于振動狀態(tài)還是沖擊狀態(tài)；(2)具有良好的抗沖擊性能和隔振性能；(3)在沖擊載荷作用下有效降低設備的沖擊加速度幅值；(4)沖擊載荷作用下可降低船體基礎與被隔離設備的相對位移；(5)采用DSP控制器，其卓越的運算速度使得系統反應時間很短，能夠及時抗沖。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0016]圖2為圖1中氣缸的結構示意圖。
[0017]圖中:1.船體基礎，2.彈性隔振器，3.氣缸，3A.活塞桿，3B.活塞，3C.缸體，3D.充氣孔，3E.排氣孔，3F.缸體頂蓋，3G.密封圈，3H.導向帶，31.減震橡膠塊，4.船用動力設備，5.DSP控制器，6.加速度傳感器，7.恒流源電路，8.電磁閥，9.充氣機，a.船體基礎加速度值，h.活塞行程。
【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0019]如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置，包括設置在船體基礎I與船用動力設備4之間的彈性隔振器2，船體基礎I上設置有與DSP控制器5連接的加速度傳感器6，彈性隔振器2與船用動力設備4之間由氣缸3相連，氣缸3包括缸體3C、活塞3B和活塞桿3A，缸體3C的下端與彈性隔振器2螺紋固定連接。缸體3C頂部設置有缸體頂蓋3F，活塞桿3A通過缸體頂蓋3F中心的穿孔與船用動力設備4螺紋固定連接?；钊?B在氣缸3內的活塞行程h為3?10mm。活塞3B側面與缸體3C相接觸部位設置有密封圈3G和導向帶，密封環(huán)3G為具有上下導向帶的格萊圈密封環(huán)。缸體3F內腔頂部與底部設置有減震橡膠塊3H。缸體3C的下部側壁設置有充氣孔3D和排氣孔3E，排氣孔3E由與DSP控制器5連接的電磁閥8控制開合和關閉。電磁閥8與排氣孔3E均為四個，電磁閥8與排氣孔3E——對應。DSP控制器5通過恒流源電路7與電磁閥8和充氣機9相連，充氣機9通過充氣孔3D向氣缸3內充氣。[0020]本發(fā)明工作原理如下:DSP控制器5根據船用動力設備4的額定質量驅動充氣機9向氣缸3內充入相應壓強的氣體，活塞3B受氣缸3內氣壓的作用帶動活塞桿3A向上運動至氣缸3D頂部，氣缸3內的氣壓為船用動力設備4重量的C倍，保證活塞3B在設備正常振動下不發(fā)生位移；加速度傳感器6獲取船體基礎I加速度值a并傳送給DSP控制器5，當船體基礎I受到沖擊時，船體基礎I加速度a值瞬間增大；當DSP控制器5接收到的船體基礎I加速度值a大于限定值時，啟動電磁閥8，電磁閥8開啟排氣孔3H，氣缸3內的氣壓迅速下降至一個大氣壓；活塞桿3A受到船舶設備4的重力作用帶動活塞3B向下運動，而缸體3C受到彈性隔振器2傳遞的沖擊載荷向上運動，活塞3B行程為h ;船舶設備4作自由落體運動，避開了船體基礎I所受的沖擊力的作用。
[0021]關于氣缸3內壓強的計算，當船體基礎I未受到沖擊時，氣缸3內的壓強P主要由支撐的船舶設備4的質量m和氣缸3缸體橫截面積S決定。計算公式如下:
【權利要求】
1.一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置，包括設置在船體基礎(I)與船用動力設備(4)之間的彈性隔振器(2)，所述船體基礎(I)上設置有與DSP控制器(5)電連接的加速度傳感器(6)，其特征在于:所述彈性隔振器(2)與船用動力設備(4)之間由氣缸(3)相連，所述氣缸(3)包括缸體(3C)、活塞(3B)和活塞桿(3A)，所述活塞桿(3A)從缸體(3C)的上端伸出，與船用動力設備(4)固定連接，所述缸體(3C)的下端與彈性隔振器(2)固定連接；所述缸體(3C)的下部設置有充氣孔(3D)和排氣孔(3E)，所述排氣孔(3E)由與DSP控制器(5)電連接的電磁閥(8 )控制開和關。
2.根據權利要求1所述的一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置，其特征在于:所述缸體(3C)頂部設置有缸體頂蓋(3F)，所述活塞桿(3A)通過缸體頂蓋(3F)中心的穿孔與船用動力設備(4)固定連接。
3.根據權利要求1所述的一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置，其特征在于:所述活塞(3B)側面與缸體(3C)相接觸部位設置有密封圈(3G)和導向帶(3H)。
4.根據權利要求1所述的一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置，其特征在于:在所述缸體(3F)內腔頂部與底部設置有減震橡膠塊(31)。
5.根據權利要求1所述的一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置，其特征在于:所述DSP控制器(5 )通過恒流源電路(7 )與電磁閥(8 )和充氣機(9 )相連，所述充氣機(9 )通過充氣孔(3D)向氣缸(3)內充氣。
6.根據權利要求1所述的一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置，其特征在于:所述電磁閥(8)與排氣孔(3E)均為四個，所述電磁閥(8)與排氣孔(3E)—一對應。
7.根據權利要求1所述的一種切換設備連接方式的抗沖擊裝置，其特征在于:所述活塞(3B)在氣缸(3)內的活塞行程(h)為3?10mm。
【文檔編號】B63H21/30GK103708016SQ201310745363
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權日:2013年12月30日
【發(fā)明者】汪玉, 張春輝, 趙建華, 杜儉業(yè), 計晨, 史少華, 趙鵬鐸 申請人:中國人民解放軍92537部隊