本发明专利技术涉及一种具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置，包括压载水筒，压载水筒的一端通过管路连接高压水给排水系统，压载水筒的另一端通过管路连接高压气体充气应急排水系统；所述压载水筒的具体结构为：包括压载水筒筒体，所述压载水筒筒体的内部设置有充气皮囊，充气皮囊的外部与压载水筒筒体的内部之间形成液体空间，所述液体空间的一端连接高压水给排水系统，液体空间的另一端连接高压气体充气应急排水系统；一是采用高压水泵将压载水筒内的水强制排出航行器体外；二是采用高压气体充入安装在压载水筒内的皮囊使之膨胀，从而将压载水舱内的水强制排出航行器体外，双重保护确保了水下航行器的安全可靠。护确保了水下航行器的安全可靠。护确保了水下航行器的安全可靠。
【技术实现步骤摘要】
具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置及排水方法
[0001]本专利技术涉及排水系统
，尤其是一种具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置及排水方法。
技术介绍
[0002]对于水下航行器来说，当航行器在工作或试验时发生意外故障导致航行器下潜深度超出原有设计深度时必须有一功能来实现将航行器强迫上浮来确保航行器的安全。应急排水功能就是确保水下航行器安全运行和应急上浮的必不可少的功能，目前国内外水下航行器采用的应急排水一般都是采用单一功能的应急排水装置，其工作可靠性较差。
技术实现思路
[0003]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置及排水方法，将应急高压水泵排水与应急高压充气排水两者有效结合在一起，一套装置双重保护，利用软质气囊可折叠变形的原理解决了压载水筒水液变化产生的容积变化。
[0004]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0005]一种具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置，包括压载水筒，压载水筒的一端通过管路连接高压水给排水系统，压载水筒的另一端通过管路连接高压气体充气应急排水系统；
[0006]所述压载水筒的具体结构为：包括压载水筒筒体，所述压载水筒筒体的内部设置有充气皮囊，充气皮囊的外部与压载水筒筒体的内部之间形成液体空间，所述液体空间的一端连接高压水给排水系统，液体空间的另一端连接高压气体充气应急排水系统；
[0007]高压水给排水系统的结构为：包括与压载水筒的一端连接的总管，所述总管分支成两路，一路依次串联一号单向阀、二号电磁阀、三号电磁阀、二号单向阀，另一路依次串联一号电磁阀、四号单向阀、三号单向阀和四号电磁阀，在二号电磁阀和三号电磁阀之间以及四号单向阀和三号单向阀之间通过管路串联有流量计和高压水泵，二号单向阀和四号电磁阀之间的管路连通，并同时连接给排水接口；
[0008]高压气体充气应急排水系统的结构为：包括与压载水筒连接的管子，管子分支成两路，一路通过五号电磁阀连接排气接口，所述排气接口与航行器舱内大气连通，另一路依次串联五号单向阀、六号电磁阀、减压阀和高压气瓶。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进：
[0010]所述压载水筒筒体采用钢制结构，并按内压容器设计制造。
[0011]所述压载水筒筒体为分体式结构。
[0012]所述压载水筒筒体的结构为：包括压载水筒主体，所述压载水筒主体呈一端为敞口的薄壁圆柱体结构，敞口处连接封头，所述封头通过法兰与压载水筒主体密封连接，法兰处通过紧固螺栓、一号密封圈和螺母锁紧，所述封头上设置有给排水连接头，所述给排水连
接头连接管路。
[0013]所述充气皮囊采用丁腈橡胶制造。
[0014]所述充气皮囊采用低温硫化定型工艺成型。
[0015]所述充气皮囊的外径小于压载水筒筒体的内径，充气皮囊的容积小于压载水筒筒体的容积。
[0016]所述充气皮囊的结构为：包括皮囊本体，所述皮囊本体的一端设置有皮囊充气嘴，皮囊充气嘴与皮囊接口连接，并在皮囊充气嘴与皮囊接口之间设有二号密封圈。
[0017]所述给排水接口位于航行器耐压舱壁处。
[0018]一种具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置的排水方法，
[0019]一、初始状态：
[0020]航行器的压载水筒内是空的，没有压载水确保航行器下水后尽可能浮出水面高一点，此时各电磁阀的工作状态如下：
[0021]高压水给排水系统中的一号电磁阀、二号电磁阀、三号电磁阀、四号电磁阀都处于关闭状态，高压水泵也处于关闭状态，即高压水给排水系统中处于关闭状态；
[0022]高压充气应急排水系统中的五号电磁阀处于打开状态，而六号电磁阀处于关闭状态；
[0023]二、航行器压载工作状态：
[0024]航行器压载工作是指将航行器在水面调整至零浮力，使航行器处于悬浮状态；
[0025]首先六号电磁阀处于关闭状态，打开五号电磁阀使充气皮囊与航行器舱大气连接，使充气皮囊内的气体在高压水泵灌水的过程中向航行器大舱排放；
[0026]二号电磁阀、四号电磁阀处于打开状态，一号电磁阀，三号电磁阀处于关闭状态，此时启动高压水泵使舱外水在水泵的作用下通过四号电磁阀、三号单向阀、高压水泵、流量计、二号电磁阀、一号单向阀回路进入压载水筒筒体内，并将压缩充气皮囊，使充气皮囊内的气体通过打开五号电磁阀、排气接口向航行器大舱排放，同时由流量计记录流量达到预先设定值时停止高压水泵工作，同时将所有电磁阀处于关闭状态使压载水筒处于封闭状态；
[0027]三、航行器高压水应急排水工作状态：
[0028]当航行器在工作或试验时发生意外故障导致航行器下潜深度超出原有设计深度时达到第一个设定值时，
[0029]此时系统回路中电磁阀在原来关闭的状态迅速打开五号电磁阀使充气皮囊与航行器大舱连通，打开一号电磁阀、三号电磁阀，同时启动高压水泵将压载水筒筒体内的水通过一号电磁阀、四号单向阀、高压水泵、流量计、三号电磁阀、二号单向阀回路至给排水接口排出航行器艇外，使航行器浮力增大上浮，确保航行器的安全回收；
[0030]四、航行器高压气体充气应急排水工作状态：
[0031]航行器高压气体充气应急排水系统是对上述高压水应急排水系统的补充和起双重保护的功能，即在高压水应急排水系统发生意外失效的情况下，航行器就继续下潜至第二个设定值时，启动高压气体充气排水功能，通过高压气体对充气皮囊强制充气将将压载水筒筒体内水强迫压出航行器艇外，使航行器上浮确保航行器的安全。
[0032]本专利技术的有益效果如下：
[0033]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，所谓双重保护功能是指在实施技术方法上采取了两套措施，即一是采用高压水泵将压载水筒内的水强制排出航行器体外；二是采用高压气体充入安装在压载水筒内的皮囊使之膨胀，从而将压载水舱内的水强制排出航行器体外。
[0034]当航行器在试验或航行过程中发生非正常情况，即航行器超出设定工作水深深度达到某一值时，控制器触发高压水泵应急启动进行对压载水舱排水。如果上述系统发生故障航行器继续下潜至某一值时，控制器触发高压气体应急启动进行对压载水舱排水，双重保护确保了水下航行器的安全可靠。
[0035]同时，本专利技术还具备如下优点：
[0036](1)本专利技术的压载水筒采用了密封的耐压水筒形式，与一般概念上的水舱不同，一般水舱为非密封水舱，因为水舱在给排水的过程中随着水位的升降水舱内的空气也会排出或流入，所以一般概念上的水舱都必须是与大气连通。而对于水下航行器来说其本身是在水下工作的，无法做到与大气连接，只能利用航行器内部有限的空间进行设计来解决这个问题。
[0037]为了解决这个问题，本专利技术在密封的压载水筒内部设置了一个充气皮囊，皮囊连接航行器大舱，利用皮囊可变型的原理将密封的压载水舱与航行器大舱连接，当密封的压载水舱在给排水的过程中随着水位的升降变化而皮囊内的气体同时产生变化。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置，其特征在于：包括压载水筒，压载水筒的一端通过管路连接高压水给排水系统，压载水筒的另一端通过管路连接高压气体充气应急排水系统；所述压载水筒的具体结构为：包括压载水筒筒体(1)，所述压载水筒筒体(1)的内部设置有充气皮囊(2)，充气皮囊(2)的外部与压载水筒筒体(1)的内部之间形成液体空间，所述液体空间的一端连接高压水给排水系统，液体空间的另一端连接高压气体充气应急排水系统；高压水给排水系统的结构为：包括与压载水筒的一端连接的总管，所述总管分支成两路，一路依次串联一号单向阀(5)、二号电磁阀(7)、三号电磁阀(8)、二号单向阀(9)，另一路依次串联一号电磁阀(6)、四号单向阀(13)、三号单向阀(12)和四号电磁阀(11)，在二号电磁阀(7)和三号电磁阀(8)之间以及四号单向阀(13)和三号单向阀(12)之间通过管路串联有流量计(3)和高压水泵(4)，二号单向阀(9)和四号电磁阀(11)之间的管路连通，并同时连接给排水接口(10)；高压气体充气应急排水系统的结构为：包括与压载水筒连接的管子，管子分支成两路，一路通过五号电磁阀(15)连接排气接口(14)，所述排气接口(14)与航行器舱内大气连通，另一路依次串联五号单向阀(16)、六号电磁阀(17)、减压阀(18)和高压气瓶(19)。2.如权利要求1所述的具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置，其特征在于：所述压载水筒筒体(1)采用钢制结构，并按内压容器设计制造。3.如权利要求1所述的具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置，其特征在于：所述压载水筒筒体(1)为分体式结构。4.如权利要求1所述的具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置，其特征在于：所述压载水筒筒体(1)的结构为：包括压载水筒主体(20)，所述压载水筒主体(20)呈一端为敞口的薄壁圆柱体结构，敞口处连接封头(23)，所述封头(23)通过法兰与压载水筒主体(20)密封连接，法兰处通过紧固螺栓(26)、一号密封圈(27)和螺母(28)锁紧，所述封头(23)上设置有给排水连接头(24)，所述给排水连接头(24)连接管路(25)。5.如权利要求1所述的具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置，其特征在于：所述充气皮囊(2)采用丁腈橡胶制造。6.如权利要求1所述的具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置，其特征在于：所述充气皮囊(2)采用低温硫化定型工艺成型。7.如权利要求1所述的具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置，其特征在于：所述充气皮囊(2)的外径小于压载水筒筒体(1)的内径，充气皮囊(2)的容积小于压载水筒筒体(1)的容积。8.如权利要求1所述的具有双重保护功能的水下航行器应急排水装置，其特征在于：所述充气皮囊(2)的结构为：包括皮囊本体(29)，所述皮...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱建良，胡科，朱爱军，宋长友，潘子英，兰波，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：
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