一種切換設(shè)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(shè)備連接方式的抗沖擊裝置，包括設(shè)置在船體基礎(chǔ)與船用動力設(shè)備之間的彈性隔振器，船體基礎(chǔ)上設(shè)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(shè)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(shè)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(cè)壁設(shè)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(guān)。本發(fā)明能夠自動判斷系統(tǒng)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(shè)備的沖擊加速度幅值；沖擊載荷作用下可降低船體基礎(chǔ)與被隔離設(shè)備的相對位移；且系統(tǒng)相應(yīng)速度快，能夠及時抗沖。
【專利說明】一種切換設(shè)備連接方式的抗沖擊裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及船舶設(shè)備抗沖擊領(lǐng)域，具體地指一種切換設(shè)備連接方式的抗沖擊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶和船舶設(shè)備在其服役期間，不可避免地會面臨沖擊問題，而船舶設(shè)備沖擊安全性的強(qiáng)弱將直接關(guān)系到船舶在戰(zhàn)爭中的戰(zhàn)斗力和生命力。隨著現(xiàn)代軍事技術(shù)的發(fā)展，武器爆炸產(chǎn)生的沖擊當(dāng)量、沖擊持續(xù)時間明顯增加，對于船用動力設(shè)備的威脅也更加嚴(yán)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(shè)備造成很大的危害。在這樣的背景下，提高船用動力設(shè)備的沖擊隔離性能已經(jīng)成為保障現(xiàn)代船舶生命力的迫切需求。
[0003]傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法為先進(jìn)行隔振設(shè)計(jì)，再進(jìn)行抗沖擊校核。然而，在設(shè)計(jì)時受到結(jié)構(gòu)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(shí)際要求。目前，為了改善隔振系統(tǒng)的抗沖擊性能，在實(shí)際工程中一般采用在隔振系統(tǒng)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(shè)備在受到?jīng)_擊作用碰到限位器時會產(chǎn)生二次沖擊，使得沖擊過程變成復(fù)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(shè)備的絕對加速度幅值(簡稱絕對加速度幅值)和船用動力設(shè)備與船體基礎(chǔ)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(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)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(yīng)幅值和相對位移幅值的切換設(shè)備連接方式的抗沖擊裝置和方法，使隔振系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種切換設(shè)備連接方式的抗沖擊裝置，包括設(shè)置在船體基礎(chǔ)與船用動力設(shè)備之間的彈性隔振器，所述船體基礎(chǔ)上設(shè)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(shè)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(shè)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(cè)壁設(shè)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(guān)。
[0007]進(jìn)一步地，所述缸體頂部設(shè)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(shè)備固定連接。
[0008]更進(jìn)一步地，所述活塞側(cè)面與外筒體內(nèi)壁相接觸部位設(shè)置有密封圈和導(dǎo)向帶。密封圈為格萊圈，有利于加強(qiáng)活塞與氣缸內(nèi)的密封性。導(dǎo)向帶有利于活塞的導(dǎo)向。
[0009]更進(jìn)一步地，在所述缸體內(nèi)腔頂部與底部設(shè)置有減震橡膠塊。減震橡膠塊的設(shè)置使活塞運(yùn)動到氣缸頂部和底部時起到緩沖的作用。[0010]更進(jìn)一步地，所述DSP控制器通過恒流源電路與電磁閥和充氣機(jī)相連，所述充氣機(jī)通過充氣孔向氣缸內(nèi)充氣。DSP控制器控制恒流源電路為電磁閥和充氣機(jī)提供相應(yīng)的控制電壓。
[0011]更進(jìn)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(yīng)。電磁閥開關(guān)與排氣孔一一對應(yīng)提高了對排氣孔的控制響應(yīng)速度。
[0012]更進(jìn)一步地，所述活塞在氣缸內(nèi)的活塞行程為3?10_?？筛鶕?jù)隔振系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定活塞在氣缸內(nèi)的行程。
[0013]該發(fā)明的設(shè)計(jì)原理為:當(dāng)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(rèn)為船體基礎(chǔ)處于振動狀態(tài)，被隔離設(shè)備與抗沖擊裝置由氣缸保持剛性連接，不影響系統(tǒng)原有的振動隔離性能；當(dāng)接收到加速度傳感器的加速度值大于限定值時，認(rèn)為船體基礎(chǔ)處于沖擊狀態(tài)，氣缸將被隔離設(shè)備與船體基礎(chǔ)的連接斷開，使被隔離設(shè)備處于自由落體狀態(tài)；當(dāng)沖擊作用結(jié)束后，充氣機(jī)給氣缸充氣，使氣缸的活塞恢復(fù)至氣缸頂部，被隔離設(shè)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)能夠自動判斷系統(tǒng)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(shè)備的沖擊加速度幅值；(4)沖擊載荷作用下可降低船體基礎(chǔ)與被隔離設(shè)備的相對位移；(5)采用DSP控制器，其卓越的運(yùn)算速度使得系統(tǒng)反應(yīng)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(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1中氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1.船體基礎(chǔ)，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(dǎo)向帶，31.減震橡膠塊，4.船用動力設(shè)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(jī)，a.船體基礎(chǔ)加速度值，h.活塞行程。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0019]如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種切換設(shè)備連接方式的抗沖擊裝置，包括設(shè)置在船體基礎(chǔ)I與船用動力設(shè)備4之間的彈性隔振器2，船體基礎(chǔ)I上設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備4螺紋固定連接?；钊?B在氣缸3內(nèi)的活塞行程h為3?10mm?；钊?B側(cè)面與缸體3C相接觸部位設(shè)置有密封圈3G和導(dǎo)向帶，密封環(huán)3G為具有上下導(dǎo)向帶的格萊圈密封環(huán)。缸體3F內(nèi)腔頂部與底部設(shè)置有減震橡膠塊3H。缸體3C的下部側(cè)壁設(shè)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(guān)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(yīng)。DSP控制器5通過恒流源電路7與電磁閥8和充氣機(jī)9相連，充氣機(jī)9通過充氣孔3D向氣缸3內(nèi)充氣。[0020]本發(fā)明工作原理如下:DSP控制器5根據(jù)船用動力設(shè)備4的額定質(zhì)量驅(qū)動充氣機(jī)9向氣缸3內(nèi)充入相應(yīng)壓強(qiáng)的氣體，活塞3B受氣缸3內(nèi)氣壓的作用帶動活塞桿3A向上運(yùn)動至氣缸3D頂部，氣缸3內(nèi)的氣壓為船用動力設(shè)備4重量的C倍，保證活塞3B在設(shè)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(chǔ)I加速度值a并傳送給DSP控制器5，當(dāng)船體基礎(chǔ)I受到?jīng)_擊時，船體基礎(chǔ)I加速度a值瞬間增大；當(dāng)DSP控制器5接收到的船體基礎(chǔ)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(nèi)的氣壓迅速下降至一個大氣壓；活塞桿3A受到船舶設(shè)備4的重力作用帶動活塞3B向下運(yùn)動，而缸體3C受到彈性隔振器2傳遞的沖擊載荷向上運(yùn)動，活塞3B行程為h ;船舶設(shè)備4作自由落體運(yùn)動，避開了船體基礎(chǔ)I所受的沖擊力的作用。
[0021]關(guān)于氣缸3內(nèi)壓強(qiáng)的計(jì)算，當(dāng)船體基礎(chǔ)I未受到?jīng)_擊時，氣缸3內(nèi)的壓強(qiáng)P主要由支撐的船舶設(shè)備4的質(zhì)量m和氣缸3缸體橫截面積S決定。計(jì)算公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種切換設(shè)備連接方式的抗沖擊裝置，包括設(shè)置在船體基礎(chǔ)(I)與船用動力設(shè)備(4)之間的彈性隔振器(2)，所述船體基礎(chǔ)(I)上設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種切換設(shè)備連接方式的抗沖擊裝置，其特征在于:所述缸體(3C)頂部設(shè)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(shè)備(4)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種切換設(shè)備連接方式的抗沖擊裝置，其特征在于:所述活塞(3B)側(cè)面與缸體(3C)相接觸部位設(shè)置有密封圈(3G)和導(dǎo)向帶(3H)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種切換設(shè)備連接方式的抗沖擊裝置，其特征在于:在所述缸體(3F)內(nèi)腔頂部與底部設(shè)置有減震橡膠塊(31)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種切換設(shè)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(jī)(9 )相連，所述充氣機(jī)(9 )通過充氣孔(3D)向氣缸(3)內(nèi)充氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種切換設(shè)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(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種切換設(shè)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(nèi)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(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】汪玉, 張春輝, 趙建華, 杜儉業(yè), 計(jì)晨, 史少華, 趙鵬鐸 申請人:中國人民解放軍92537部隊(duì)