本发明专利技术涉及用于大型卧式压力筒的双向深海碰撞试验装置，包括卧式布设的压力筒，双向深海碰撞试验装置包括支撑框架，支撑框架内顶面的前部安装有摆锤组件，位于摆锤组件后方的支撑框架上安装有耐压电磁吸组件，耐压电磁吸组件得电则将摆锤组件端部的重球吸附，耐压电磁吸组件失电则松开重球，摆锤组件向前摆；支撑框架顶面沿着前后方向移动配装有移动座，移动座上向着前方倾斜向上延伸有吊臂，吊臂端部挂装有另一组耐压电磁吸组件，耐压电磁吸组件底面吸附有落锤；压力筒内底面的前方经由固定座安装有试验模型，试验模型同时位于摆锤组件前方和落锤下方，从而能够在压力筒内静水压力状态下对试验模型进行双向的碰撞试验。状态下对试验模型进行双向的碰撞试验。状态下对试验模型进行双向的碰撞试验。
【技术实现步骤摘要】
用于大型卧式压力筒的双向深海碰撞试验装置
[0001]本专利技术涉及压力碰撞试验
，尤其是一种用于大型卧式压力筒的双向深海碰撞试验装置。
技术介绍
[0002]水下航行器在国防、深海资源开发和海洋能源勘探中已经获得了广泛应用，由于海洋环境较为恶劣，导致航行器水下碰撞事故时有发生。与水面舰船相比，水下航行器储备浮力较小，遭遇水下碰撞时受到深水压力和碰撞冲击载荷的耦合作用更易造成结构的损伤，威胁船员生命安全，并引起次生灾难。
[0003]现有技术中，碍于试验设施及试验成本限制，对于深海高压环境下的结构碰撞问题的研究主要以数值仿真方法为主，可查文献的研究进度均止步于软件仿真，缺乏必要的试验研究及验证。
[0004]国内各大研究机构建造了多种不同尺寸及型式的深海环境模拟装置，即压力筒。压力筒按安装布置方式分为立式压力筒和卧式压力筒，国内最大的卧式压力筒为中国船舶研究中心青岛分部的284压力筒，它的建成极大提高了我国水下工程结构强度及稳定性的试验能力，但其测试范围以静水压力试验为主。
技术实现思路
[0005]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的用于大型卧式压力筒的双向深海碰撞试验装置，从而能够在压力筒内静水压力状态下对试验模型进行双向的碰撞试验，为为水下航行器航行安全性提供极有力的试验验证手段。
[0006]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种用于大型卧式压力筒的双向深海碰撞试验装置，包括卧式布设的压力筒，所述双向深海碰撞试验装置包括支撑框架，支撑框架内顶面的前部安装有摆锤组件，位于摆锤组件后方的支撑框架上安装有耐压电磁吸组件，耐压电磁吸组件得电则将摆锤组件端部的重球吸附，耐压电磁吸组件失电则松开重球，摆锤组件向前摆；所述支撑框架顶面沿着前后方向移动配装有移动座，移动座上向着前方倾斜向上延伸有吊臂，吊臂端部挂装有另一组耐压电磁吸组件，耐压电磁吸组件底面吸附有落锤；
[0008]所述压力筒内底面的前方经由固定座安装有试验模型，试验模型同时位于摆锤组件前方和落锤下方。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进：
[0010]所述支撑框架的结构为：包括底座，底座顶面的前端和后端分别安装有前框架和后框架，前框架和后框架之间经由横梁衔接固定为一体框架；所述前框架内顶部向下转动安装有摆杆，摆杆端部固定有重球，构成摆锤组件；位于摆杆后方的一体框架内顶部还安装有耐压电磁吸组件。
[0011]所述摆杆为长度伸缩式刚性杆，衔接于前框架和后框架顶面中部处的横梁上沿着
长度方向间隔开设有多个挂装孔，其中一个挂装孔内经手拉葫芦挂装相应的耐压电磁吸组件，由手拉葫芦调节耐压电磁吸组件的高度。
[0012]所述前框架和后框架为大小一致、前后间隔布设的环形结构，前框架和后框架上分别沿着圆周方向间隔安装有多个限位组件，限位组件端部均与压力筒内壁面相抵。
[0013]衔接于前框架和后框架顶面中部处的横梁顶面沿着长度方向开设有凹槽构成供移动座移动的轨道，移动座底面配装有沿着轨道移动的行走轮；所述移动座顶面的后端斜向上延伸有扶手。
[0014]所述前框架内顶面的中部向下延伸有固定架，固定架底端设置有轴向为左右布设的横轴，横轴与摆杆顶端转动安装；所述摆杆顶部开设有容纳槽，位于容纳槽内侧的固定架上经由销轴安装有锁止件，摆杆的摆动驱使锁止件被动反向摆动，由锁止件与容纳槽边缘卡死。
[0015]所述容纳槽呈弧形结构，包括由外凸弧面一和外凸弧面二衔接构成的外凸弧形结构，以及由内凹弧面一和内凹弧面二构成的内凹弧形结构，外凸弧形结构和内凹弧形结构之间的间隔构成容纳锁止件的空间；所述外凸弧面一、外凸弧面二和内凹弧面二均相对于横轴同心布设，外凸弧面一的半径尺寸大于外凸弧面二的半径尺寸，外凸弧面一和外凸弧面二相接的台阶构成止口；所述内凹弧面一和内凹弧面二相对的端部分别构成端头一和端头二，内凹弧面一相较于横轴偏心设置，内凹弧面一的端头一距离横轴之间的距离大于内凹弧面二的半径尺寸，内凹弧面一远离端头一处与横轴之间的距离小于内凹弧面二的半径尺寸。
[0016]所述锁止件为长条形结构，长度方向的两端端部分别向内延伸形成内凹卡口，内凹弧面二与外凸弧面二之间的间隔距离大于锁止件的宽度尺寸。
[0017]所述耐压电磁吸组件的结构为：包括开口朝上的耐压罐体，耐压罐体内部容纳有电磁吸盘，电磁吸盘经由线缆连接至电源，电磁吸盘得电则产生磁力，失电则磁力消失；所述耐压罐体上方开口端经由法兰结构密闭配装有法兰端盖，构成密闭容器，法兰端盖上安装有供线缆向外穿出的水密接头；所述耐压罐体底面经由格栅件固定安装有磁吸板，磁吸板底面安装限位板；所述限位板沿着周向间隔布设有多个，单个限位板内侧面均设置为斜面结构，多个限位板内侧共同构成开口朝下的锥形结构。
[0018]所述吊臂端部经由升降吊装组件挂装耐压电磁吸组件，所述升降吊装组件的结构为：包括分别安装于吊臂两端的转轮一和转轮二，转轮一和转轮二之间绕装有柔性传动件构成动力传递，位于移动座处的转轮一经由手柄带动转动，转轮二下方经由升降轮共同绕装有升降缆；所述升降缆一端固定于吊臂上，升降缆另一端绕装于与转轮二同轴设置的轴上，随着升降缆在轴上的绕装或释放，调节下方升降轮的高度；所述升降轮底部衔接有挂钩，挂钩下方挂装相应的耐压电磁吸组件。
[0019]本专利技术的有益效果如下：
[0020]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，经由断电分离功能，实现了在卧式压力筒内的横向、竖向组合型的深海碰撞试验，并且能够对摆锤组件、落锤进行调整，来模拟不同载荷大小的碰撞试验，有效拓展了压力筒可以开展的试验项目，大大提升压力筒的使用灵活性，极大地助力于水下工程结构在重球碰撞作用下结构响应的研究，为水下航行器航行安全性提供极有力的试验验证手段；
[0021]本专利技术还包括如下优点：
[0022]摆锤组件中设置有锁止件，使得摆锤组件中的摆杆仅能单次摆动，而在回摆时即被锁死，有效避免了二次横向碰撞带来的结构响应以及因此产生的数据杂音，实用性好。
附图说明
[0023]图1为本专利技术试验时的状态示意图。
[0024]图2为本专利技术双向深海碰撞试验装置的结构示意图。
[0025]图3为本专利技术前框架上摆锤组件的安装示意图。
[0026]图4为本专利技术后框架上耐压电磁吸组件的安装示意图。
[0027]图5为本专利技术摆锤组件的结构示意图。
[0028]图6为本专利技术摆杆与锁止件在摆动时的状态示意图。
[0029]图7为本专利技术摆杆与锁止件在摆动到位时的状态示意图。
[0030]图8为本专利技术摆杆在回摆时与锁止件的状态示意图。
[0031]图9为本专利技术摆杆与锁止件锁止状态时的示意图。
[0032]图10为本专利技术摆杆的横截面剖视图。
[0033]图11为本专利技术耐压电磁吸组件的结构示意图。
[0034]图12为本专利技术吊臂上升降吊装组件的安装示意图。
[0035]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于大型卧式压力筒的双向深海碰撞试验装置，包括卧式布设的压力筒(1)，其特征在于：所述双向深海碰撞试验装置包括支撑框架(2)，支撑框架(2)内顶面的前部安装有摆锤组件(4)，位于摆锤组件(4)后方的支撑框架(2)上安装有耐压电磁吸组件(3)，耐压电磁吸组件(3)得电则将摆锤组件(4)端部的重球(46)吸附，耐压电磁吸组件(3)失电则松开重球(46)，摆锤组件(4)向前摆；所述支撑框架(2)顶面沿着前后方向移动配装有移动座(5)，移动座(5)上向着前方倾斜向上延伸有吊臂(6)，吊臂(6)端部挂装有另一组耐压电磁吸组件(3)，耐压电磁吸组件(3)底面吸附有落锤(7)；所述压力筒(1)内底面的前方经由固定座安装有试验模型(10)，试验模型(10)同时位于摆锤组件(4)前方和落锤(7)下方。2.如权利要求1所述的用于大型卧式压力筒的双向深海碰撞试验装置，其特征在于：所述支撑框架(2)的结构为：包括底座(25)，底座(25)顶面的前端和后端分别安装有前框架(21)和后框架(23)，前框架(21)和后框架(23)之间经由横梁(22)衔接固定为一体框架；所述前框架(21)内顶部向下转动安装有摆杆(41)，摆杆(41)端部固定有重球(46)，构成摆锤组件(4)；位于摆杆(41)后方的一体框架内顶部还安装有耐压电磁吸组件(3)。3.如权利要求2所述的用于大型卧式压力筒的双向深海碰撞试验装置，其特征在于：所述摆杆(41)为长度伸缩式刚性杆，衔接于前框架(21)和后框架(23)顶面中部处的横梁(22)上沿着长度方向间隔开设有多个挂装孔(221)，其中一个挂装孔(221)内经手拉葫芦(26)挂装相应的耐压电磁吸组件(3)，由手拉葫芦(26)调节耐压电磁吸组件(3)的高度。4.如权利要求2所述的用于大型卧式压力筒的双向深海碰撞试验装置，其特征在于：所述前框架(21)和后框架(23)为大小一致、前后间隔布设的环形结构，前框架(21)和后框架(23)上分别沿着圆周方向间隔安装有多个限位组件(9)，限位组件(9)端部均与压力筒(1)内壁面相抵。5.如权利要求2所述的用于大型卧式压力筒的双向深海碰撞试验装置，其特征在于：衔接于前框架(21)和后框架(23)顶面中部处的横梁(22)顶面沿着长度方向开设有凹槽构成供移动座(5)移动的轨道(50)，移动座(5)底面配装有沿着轨道(50)移动的行走轮(52)；所述移动座(5)顶面的后端斜向上延伸有扶手(51)。6.如权利要求2所述的用于大型卧式压力筒的双向深海碰撞试验装置，其特征在于：所述前框架(21)内顶面的中部向下延伸有固定架(40)，固定架(40)底端设置有轴向为左右布设的横轴(44)，横轴(44)与摆杆(41)顶端转动安装；所述摆杆(41)顶部开设有容纳槽(43)，位于容纳槽(43)内侧的固定架(40)上经由销轴(45)安装有锁止件(42)，摆杆(41)的摆动驱使锁止件(42)被动反向摆动，由锁止件(42)与容纳槽(43)边缘卡死。7....
【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓忠，黄如旭，高原，胡嘉骏，黄进浩，李艳青，陈沙古，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。