本發(fā)明涉及一種海上平臺試驗高精度爆源定位裝置,屬于艦船設備抗沖擊的考核試驗技術領域。
背景技術:
隨著我國海軍技術的發(fā)展和對海洋事業(yè)的日益重視,我國不斷加大對海軍裝備的研發(fā)與生產(chǎn)投入,而海軍設備在正式交付使用之前往往需要進行許多性能參數(shù)的驗證實驗,在對海軍設備進行考核的內(nèi)容中,考核其在受到水下爆炸攻擊情況下的響應問題是一項重要內(nèi)容。然而針對艦船上設備的爆炸沖擊響應不可能都用實船試驗進行考核,一部分小型設備(重量較輕)可利用陸上沖擊機進行考核,對于大中型艦載設備,就必須借助浮動沖擊平臺在海上開展水下爆炸沖擊試驗,因此海上沖擊平臺在考核海軍設備方面起著重要的作用。
眾所周知,開展沖擊平臺海上爆炸試驗時,爆源的精確定位關系到?jīng)_擊平臺所受的載荷以及設備沖擊試驗結果的驗證,具有重要的意義。對于浮動沖擊平臺海上試驗的爆源定位技術,主要影響因素在于試驗海域一般遠離碼頭,因此要準確地確定爆源與沖擊平臺的相對位置就必須借助一定的裝置來實現(xiàn)。在以往沖擊平臺海上試驗過程中,若采用機械定位的方式,往往采用細長桿,一端固定在沖擊平臺上,而另一端用于固定爆源。在這種情況下,由于爆源定位距離的遠近問題,細長桿存在很大的撓度問題,導致定位不準確;同時在實驗過程中,由于爆炸沖擊載荷的作用往往會導致定位裝置折斷,這樣在每次實驗過程中就需要重復的安裝定位桿,不但提高實驗的成本,而且海上操作很不方便。因此,本裝置的目的意在針對浮動沖擊平臺海上爆炸沖擊試驗,提供一種高精度的機械定位裝置,同時解決傳統(tǒng)機械定位裝置中不可重復利用以及操作復雜等問題,提高海上爆炸試驗的可操作性和試驗結果的可信度。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了針對海上平臺開展水下爆炸試驗時,受風、浪、流等因素的影響難以對爆源進行準確定位而提供一種海上平臺試驗高精度爆源定位裝置,是一種簡單可靠,且可重復拆裝使用的海上平臺試驗高精度爆源機械定位的裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:包括安裝在浮動沖擊平臺外壁上的固定滑軌、由上至下設置在固定滑軌中的上端部滑塊和下端部滑塊及移動定位塊、通過端插銷設置在上端部固定塊與下端部固定塊之間的旋轉塊、與旋轉塊鉸接的一級連接筒、與一級連接筒端部連接的一級伸出桿、設置在一級伸出桿端部的連接件、與連接件鉸接的可翻折的折頁板、與折頁板端面連接的二級連接筒、與二級連接筒端部連接的二級伸出桿、設置在二級連接筒端部的端部掛載器,所述端部掛載器包括與二級伸出桿端部連接的圓筒端、設置在圓筒端下方的雙滑軌結構,每個滑軌上設置有滑槽,每個滑軌內(nèi)設置有帶有螺栓孔的浮筒支撐件。
本發(fā)明還包括這樣一些結構特征:
1.所述一級伸出桿端部上還設置有緩沖定位件,緩沖定位件包括與一級伸出桿外表面配合的圓形套筒、設置在圓形套筒上的定位板,定位板上還設置有u型緩沖橡膠。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出了一種新型的海上試驗爆源高精度定位裝置,相對于以往爆炸沖擊的爆源定位裝置,該裝置定位準確,且可實現(xiàn)重復拆裝使用;整個結構分為二級結構,可以根據(jù)設備考核的需要,方便的實現(xiàn)整體尺寸的伸長或者縮短;該裝置在未工作狀態(tài)下,可以通過設計的二級連接筒實現(xiàn)伸出桿的對折,通過一級連接筒將整體裝置在水平方向上轉動90度角,最終貼合在浮動沖擊平臺的側壁上,這樣不但起到對整體裝置的保護作用,也極大節(jié)省空間;當工作狀態(tài)下,二級伸出桿在發(fā)生較大角度的轉動后,為了防止與浮動沖擊平臺發(fā)生碰撞而帶來結構體上的損害,該裝置上的u型緩沖橡膠能夠起到對二級伸出桿的限位緩沖作用,保護伸出桿,防止發(fā)生損壞;最后,本裝置的各個部件的設計簡單,安裝方便,最重要的時可以重復的安裝使用,可以極大的降低制作成本和安裝成本。
本發(fā)明的主要特點是結構簡單,安裝方便,生產(chǎn)成本低,而且最關鍵的是在浮動沖擊平臺海上試驗中起到準確定位爆源的作用,同時,該爆源定位裝置可以反復的拆卸與安裝使用。
本發(fā)明能夠實現(xiàn)浮動沖擊平臺在海上進行水下爆炸沖擊試驗時,對藥包相對于沖擊平臺位置進行精確定位,可使整個試驗過程中藥包與沖擊平臺相對位置基本保持不變。目前,沖擊平臺定位裝置的方法并不多,而傳統(tǒng)機械定位中存在定位精度不足、定位桿海上操作不便以及定位桿難以重復使用的缺點,本發(fā)明重在解決海上爆炸試驗時爆源定位裝置的定位精度、操作便利性以及反復安裝使用問題。本裝置結構簡單,安裝方便,操作容易,能夠實現(xiàn)爆源的精確定位,且可以反復安裝使用,簡化了試驗流程并降低了實驗的成本。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的爆源定位裝置總體結構展開示意圖;
圖2是本發(fā)明的上下端部滑塊安連接方式示意圖;
圖3是本發(fā)明的一二級伸出桿處連接方式示意圖;
圖4是本發(fā)明的掛在器安裝方式示意圖;
圖5是本發(fā)明的限位塊結構示意圖;
圖6a和圖6b分別是本發(fā)明的一級伸出桿展開和折疊示意圖;
圖7是本發(fā)明的二級伸出桿水平展開某角度示意圖;
圖8是本發(fā)明的二級伸出桿垂直展開某一角度示意圖;
圖中結構組成為:1-固定滑軌;2-上端部滑塊;3-下端部滑塊;4-移動定位塊;5-滑塊緊定螺栓;6-旋轉塊;7-端插銷;8-一級連接筒;9-活動插銷;10-穿釘;11-一級伸出桿;12-連接件;13-緩沖件定位件;14-u型緩沖橡膠;15-折頁板;16-二級連接筒;17-二級伸出桿;18-端部掛載器;19-浮筒支撐件。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述。
結合圖1至圖8,本發(fā)明的一種沖擊平臺海上試驗高精度爆源機械定位的裝置,包括固定滑軌1、上端部滑塊2、下端部滑塊3、移動定位塊4、滑塊緊定螺栓5、旋轉塊6、端插銷7、一級連接筒8、活動插銷9、穿釘10、一級伸出桿11、連接件12、緩沖件定位件13、u型緩沖橡膠14、折頁板15、二級連接筒16、二級伸出桿17、端部掛載器18、浮筒支撐件19、螺栓、螺母等組成;固定滑軌1結構簡單,固定安裝在浮動沖擊平臺的外側壁上,內(nèi)設滑動軌道;上端部滑塊2和下端部滑塊3安裝在固定滑軌上,可在固定滑軌1的軌道內(nèi)自由的移動,兩者的相對位置不變,且下端部滑塊3上設置有限位擋板,當下端部滑塊3在固定滑軌1上移動過程中,限位擋板始終與固定滑軌1側面保持90度垂直;移動定位塊4安裝在固定滑軌1上,相對固定滑軌1自由在軌道內(nèi)滑動,用于上端部滑塊2和下端部滑塊3與固定滑軌1的相對位置的固定;滑塊緊定螺栓5安裝在移動定位塊4上,隨著移動定位塊4一起滑動,當移動定位塊4運動到指定位置時,滑塊緊定螺栓5能夠起到鎖緊作用;旋轉塊6活動安裝在上端部滑塊2和下端部滑塊3之間,連接方式為鉸接,可相對與上端部滑塊2和下端部滑塊3轉動,轉動允許的角度為0~90度;端插銷7貫穿上端部滑塊2、下端部滑塊3和旋轉塊6,起到鉸接作用,可隨時拆卸;一級連接筒8鉸接安裝在旋轉塊6端部,可與旋轉塊6在垂直方向上相對轉動,同時一級連接筒8的端部設置有通孔;活動插銷9和穿釘10同時起到鉸接作用,活動插銷9穿過一級連接筒8和旋轉塊6,起到鉸接作用,且端部設置有垂直于活動插銷9的通孔,穿釘10穿過活動插銷9的通孔,起限位作用;一級伸出桿11的長度較長,為中空的圓管,左右兩端均開有垂直于軸向的通孔,左端通過螺栓固定安裝在一級連接筒8上;連接件12的圓管端部設置有垂直于軸向的通孔,通過螺栓固定安裝在一級伸出桿11右端;緩沖件定位件13圓管上設置有垂直于軸向的通孔,通過螺栓固定安裝在一級伸出桿11右端;u型緩沖橡膠14整體材料為橡膠材料,至軟,其上開有兩個通孔,通過螺栓固定安裝在緩沖件定位件13上,u型緩沖橡膠,使得在工作工程中有效的保護二級伸出桿17,并避免二級伸出桿受爆炸水冢沖擊時后仰打到?jīng)_擊平臺本體;折頁板15鉸接在連接件12上,且在三個方向設置有鉸接孔,在對側具有鉸接孔的一側應用固定鉸接,另外一側應用活動鉸接,當設備不工作時,可解除活動鉸接,當工作時可應用活動鉸接來實現(xiàn)鎖緊定位;二級連接筒16固定鉸接在折頁板15上,通過鉸接的方式,可實現(xiàn)與折頁板15在垂直方向的轉動,同時圓管的一端設置有垂直于軸向的通孔,用于固定安裝二級連接筒16;二級連接筒16固定鉸接在折頁板15上,圓管段設置有垂直于軸向的通孔,平板段上側具有鉸接孔,可實現(xiàn)與折頁板15在垂直方向的相對轉動;二級伸出桿17為碳纖維材料,具有質(zhì)量輕特點,其兩端具有垂直于軸向方向的通孔,左端通過螺栓固定安裝在二級連接筒16上,可與二級連接筒16一起實現(xiàn)相對折頁板15在垂直方向的相對轉動;端部掛載器18固定安裝在二級連接筒16的端部,其圓管端設置有垂直于軸向方向的通孔,另外一端設置有雙滑軌結構,且在軌道上設置有滑槽,用于其上螺栓的滑動;浮筒支撐件19活動安裝在端部掛載器18上,其上均勻設置有螺栓孔,浮筒支撐件19通過滑軌與端部掛載器18相對滑動,滑動到制定位置后可通過螺栓鎖緊定位。
本發(fā)明的下端部滑塊3上部設置有定位槽,當旋轉塊6旋轉過程中可以實現(xiàn)裝置精確的定位,實現(xiàn)裝置整體在工作時垂直于浮動沖擊平臺整體。在一級伸出桿11和二級伸出桿17中間的鉸接裝置,可以實現(xiàn)二級伸出桿的水平方向和豎直方向的轉動。在二級伸出桿17的端部設置有端部掛載裝置,可以安裝浮筒,利用浮筒的浮力平衡一二級伸出桿的重力產(chǎn)生的轉矩,達到定位精確的目的。
帶有凸滑軌的上端部滑塊2和下端部滑塊3安裝在固定滑軌1上,相對固定滑軌1同步做直線往復運動;移動定位塊4上的凸滑軌同樣安裝在固定滑軌1上,相對固定滑軌1作直線往復運動,對上端部滑塊2和下端部滑塊3進行鎖緊定位;一級連接筒8一端通過鉸接形式連接旋轉塊6,兩者之間可相互轉動,另外一端通過螺栓固定連接一級伸出桿11;緩沖件定位件13和u型緩沖橡膠14共同組成緩沖組件,固定安裝在一級伸出桿11的端部,同時u型緩沖橡膠14為橡膠緩沖材料;連接件12、折頁板15之間通過鉸接形式連接,連接件12和折頁板15支架可以實現(xiàn)水平方向的0~90度轉動,折頁板15和二級連接筒16可以實現(xiàn)垂直方向的0~90度轉動;二級伸出桿17固定連接在二級連接筒16的端部,無相對轉動;端部掛載器18通過螺栓固定連接在二級伸出桿17的端部,無固定轉動;浮筒支撐件19活動安裝在端部掛載器18上,兩者可通過相對的滑動來調(diào)整相對位置,最后通過螺栓鎖定具體位置。
本裝置分為工作狀態(tài)和非工作狀態(tài),在非工作狀態(tài)下,希望該裝置占用最少的空間。因此在非工作狀態(tài)下如圖6a所示,一級連接筒8和旋轉塊6通過端插銷7鉸接在一起,兩者之間可相對的轉動,在非工作情況下,整體裝置通過一級連接筒8相對旋轉塊6順時針旋轉90度,使得整體裝置貼合在浮動沖擊平臺的外壁上,這樣可以極大的減小裝置對空間的利用,同時在非工作情況下連接件12與折頁板15之間通過鉸鏈發(fā)生相對轉動,相對整體裝置逆時針轉動90度至一級伸出桿11和二級伸出桿17平行,這樣兩節(jié)伸出桿通過該裝置對折,實現(xiàn)了整體尺寸的縮短,最終當整體裝置貼合在浮動沖擊平臺的外壁上時,可以減小彎矩的作用,達到保護伸出桿的作用;在沖擊試驗進行過程中,也就是該裝置在工作狀態(tài)下,必須使得整體裝置離開浮動沖擊平臺外壁,整個裝置垂直于沖擊平臺的外壁,一級連接筒8相對旋轉塊6逆時針旋轉90度,如圖6b所示,一級連接筒8帶動整體裝置轉動90度后,待旋轉塊6起到限位作用,剛好使得轉動90度,保證定位準確;同時二級伸出桿17展開,連接件12與折頁板15之間通過鉸鏈發(fā)生相對轉動,相對整體裝置逆時針轉動90度至一級伸出桿11和二級伸出桿17成一條直線,此時可將銷釘插入,連接件12和折頁板15的另一側鉸接孔內(nèi)進行鎖死,以保證在使用過程的位置準確;在實驗過程中,該裝置受到?jīng)_擊波的作用后,該裝置的遠離平臺外壁的端部首先發(fā)生向上翹起,遠離水面,此時二級伸出桿17通過折頁板15和二級連接筒之間的鉸接實現(xiàn)大角度的翻轉,這樣有效的避免了在沖擊過程整體伸出桿的折斷問題;當二級伸出桿轉動到90度時,與u型緩沖橡膠14發(fā)生接觸,起到很大的緩沖作用,防止繼續(xù)大幅度的翻轉帶來結構上的損壞;同時在受到?jīng)_擊后,該裝置整體上通過安裝在浮動沖擊平臺上的固定滑軌1向上運動,又能起到有效的緩沖作用,使得整體裝置獲得一定的動能,這樣就會降低裝置折斷的風險,保護裝置;端部掛載器18固定安裝在二級伸出桿17端部,主要用于掛載炸藥包,同時與浮筒支撐件19配合安裝,兩者可以在豎直方向直線運動,調(diào)整距離,主要用于支撐浮筒,浮筒在水中受到服了的作用,浮力可以平衡由于長距離的伸出桿本身由于重力產(chǎn)生的彎矩,使得伸出桿保持水平,保證定位精度。
綜上所述,本發(fā)明改變了傳統(tǒng)的藥包定位桿的單根形狀,將原來的單根效果轉換成了多級安裝的伸出桿,這樣很方便的調(diào)整定位的距離,且由于多級伸出桿的應用,在不適用的情況下可以折疊貼合在浮動沖擊平臺的內(nèi)壁放置,降低重力作用對伸出桿自身的破壞,且空間占有率降低;在二級u型緩沖橡膠處的結構可以有效的避免裝置的破壞,對裝置的本身起到保護作用,已達到重復方便應用的目的;整個裝置的遠離平臺外壁段的浮筒,可以平衡伸出桿自身的重力,達到精確定位的目的;本裝置各個零部件的結構簡單,安裝方便,可以很方便的更換操作,可重復性高,安全高效,能夠得到廣安的應用。