一种外置式全行程密封升降通气管的制作方法

1.本发明属于潜艇动力装置的技术领域，尤其涉及一种外置式全行程密封升降通气管。


背景技术：

2.潜艇通气管升降装置是服务于潜艇动力系统的重要设备，其作用是当潜艇处于通气管状态或水面状态，将活动空气筒升起并保持在升起状态。外界空气经装置内部的进气通道进入到柴油机进气管段。
3.传统的通气管升降装置在升起后才能将其内部的空气通道密封，进而再进行通气管的疏水工作，占用较长通气管状态时间；装置底部贯穿耐压船体结构，需要在耐压船体结构上设置大尺寸开孔，不利于艇体结构安全,布置灵活性差。装置活动空气筒外形为圆柱形，水动力性能较差，不利于潜艇尾痕隐身；活动空气筒表面设置有支撑滑轨，难以实施雷达隐身外形设计和应用雷达吸波材料。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种外置式全行程密封升降通气管，实现通气管升降全行程密封和外置式布置，同时具有良好水动力性能。
5.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种外置式全行程密封升降通气管，其特征在于，包括支撑外框架、活动空气筒、固定空气筒和升降驱动装置，所述支撑外框架底部固定于船体基座上，所述固定空气筒底部固定于支撑外框架的底板中心，所述活动空气筒同心外套于固定空气筒，活动空气筒的内壁底端设有密封面，所述密封面上设有密封防尘组件，与固定空气筒的外壁贴合，所述升降驱动装置为升降液压缸，底端通过液缸基座固定于支撑外框架的底板上，活塞杆端头与活动空气筒连接。
6.按上述方案，所述活动空气筒包括筒体、导流罩和导向支撑组件，所述筒体为圆柱筒结构，外壁上设有铰接孔座，所述升降液压缸的伸缩杆的端头通过销轴与所述铰接孔座连接，所述导流罩外套于筒体，通过筋板连接定位，筋板上设有升降液压缸的避让孔，所述导向支撑组件包括导向支撑和滑块，所述导向支撑为方形箱体结构，位于活动空气筒的中部和底部，与导流罩及筒体焊接成一体，所述滑块设于导向支撑的四角位置，与所述支撑外框架的四角内壁相对应设置。
7.按上述方案，所述固定空气筒包括直管段、支管段、透气管、支管法兰、底部法兰和底封盖，所述直管段底端外壁设有所述底部法兰，所述底封盖通过螺栓与底部法兰连接，底封盖中心焊接第一螺纹接头，所述直管段焊接于直管段的中下部，向下倾斜设置，端口外壁设有所述支管法兰，所述透气管沿直管段内壁设置，底部弯曲并连接第二螺纹接头，所述第二螺纹接头从直管段侧壁伸出。
8.按上述方案，所述导流罩为截尾式naca翼型的金属筒体，横截面由直线段和水滴弧形段组成，导流罩的顶端为渐扩的喇叭口。
9.按上述方案，所述支撑外框架由两个半框架对接形成中空的矩形框架体，所述半框架包括角立柱、横向筋板、底板、侧板，所述角立柱截面为l型，内壁设有导轨，所述导轨与所述滑块相配置贴合，与所述滑块相配置，所述侧板上分布椭圆形开孔和矩形开孔，侧板上对应所述支管段的位置设有预留孔，所述底板上设置有凸起的所述液缸基座安装座及固定空气筒半圆安装法兰，半框架底面和顶面均布螺栓孔。
10.按上述方案，所述直管段上高于所述支管段的部分的密封区域，所述密封区域的长度不小于所述活动空气筒的升降行程。
11.按上述方案，所述导向支撑的四角位置设有凹槽，所述滑块为条状，采用自润滑高分子材料或铝青铜或复合材料制成，嵌设于所述凹槽内，通过螺钉连接紧固。
12.按上述方案，所述密封防尘组件包括密封圈、支撑环、防尘圈，所述密封面上设有多道沟槽，所述沟槽内嵌设所述密封圈、支撑环和防尘圈。
13.按上述方案，所述底封盖与所述底部法兰之间采用芳纶垫片或橡胶圈密封。
14.按上述方案，所述支撑外框架、活动空气筒、固定空气筒均由不锈钢制成，所述升降液压缸涂刷船壳漆，所述活塞杆喷涂陶瓷涂层处理。
15.本发明的有益效果是：提供一种外置式全行程密封升降通气管，采用外置式设计，不需要在耐压船体结构上设置开孔，利于艇体结构安全，同时布置灵活；全行程密封，实现水下对内部通道疏水；一体化整体结构，便于安装和整体维修；活动空气筒截面为流线型线型，具备良好水动力性能；主体材料采用不锈钢材料，具备良好防腐蚀性能。
附图说明
16.图1为本发明一个实施例的轴测图。
17.图2为本发明一个实施例的升起状态时的结构示意图。
18.图3为本发明一个实施例的活动空气筒的结构示意图。
19.图4为本发明一个实施例的活动空气筒的俯视图。
20.图5为本发明一个实施例的活动空气筒密封面的剖视图。
21.图6为本发明一个实施例的固定空气筒的结构示意图。
22.图7为本发明一个实施例的支撑外框架的结构示意图。
23.图8为本发明一个实施例的半框架的俯视图。
具体实施方式
24.为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
25.如图1、图2所示，一种外置式全行程密封升降通气管，包括支撑外框架1、活动空气筒2、固定空气筒3和升降驱动装置4，支撑外框架底部固定于船体基座5上，固定空气筒底部固定于支撑外框架的底板中心，活动空气筒同心外套于固定空气筒，活动空气筒的内壁底端设有密封面，密封面上设有密封防尘组件6，与固定空气筒的外壁贴合，实现两者之间的全行程的密封、运行导向和刮污；升降驱动装置为升降液压缸7，底端通过液缸基座8固定于支撑外框架的底板上，活塞杆9端头与活动空气筒连接，活动空气筒通过升降液压缸驱动，沿支撑外框架内部实现导向升降。
26.如图3、图4所示，活动空气筒包括筒体10、导流罩11和导向支撑组件，筒体为圆柱
筒结构，外壁上设有铰接孔座12，升降液压缸的伸缩杆的端头通过销轴与铰接孔座连接，导流罩外套于筒体，通过筋板13连接定位，筋板上设有升降液压缸的避让孔，导向支撑组件包括导向支撑14和滑块15，导向支撑为方形箱体结构，位于活动空气筒的中部和底部，与导流罩及筒体焊接成一体，滑块设于导向支撑的四角位置，与支撑外框架的四角内壁相对应设置。导向支撑的四角位置设有凹槽16，滑块为条状，采用自润滑高分子材料或铝青铜或复合材料制成，嵌设于凹槽内，通过螺钉连接紧固。
27.导流罩为截尾式naca翼型的金属筒体，横截面由直线段和水滴弧形段组成，导流罩的顶端为渐扩的喇叭口，起到减小进气阻力和提供进气阀安装空间。导流罩侧面设置有手孔及盖板，便于内部部件进行操作，同时保证导流罩外形光顺。
28.如图5所示，密封防尘组件包括密封圈17、支撑环18、防尘圈19，密封面上设有多道沟槽，沟槽内嵌设密封圈、支撑环和防尘圈，密封圈为两道y形密封圈，设于密封面中间位置，支撑环为两道，分别位于两道密封圈外侧，防尘圈为两道，位于两道支撑环外侧，密封结构可靠、导向顺畅。
29.如图6所示，固定空气筒包括直管段20、支管段21、透气管22、支管法兰23、底部法兰24和底封盖25，直管段底端外壁设有底部法兰，底封盖通过螺栓与底部法兰连接，底封盖中心焊接第一螺纹接头26，直管段焊接于直管段的中下部，向下倾斜设置，端口外壁设有支管法兰，透气管沿直管段内壁设置，底部弯曲并连接第二螺纹接头27，第二螺纹接头从直管段侧壁伸出。固定空气筒底部通过底部法兰与支撑外框架连接，直管段通过支管法兰与船体柴油机进气管段连接。底封盖与底部法兰之间采用芳纶垫片或橡胶圈密封，其上还设有海水检查口。
30.直管段上高于支管段的部分的密封区域，密封区域的长度不小于活动空气筒的升降行程，用于保证与活动空气筒之间的密封效果。
31.如图7、图8所示，支撑外框架由两个半框架28对接形成中空的矩形框架体，半框架包括角立柱29、横向筋板30、底板31、侧板32，角立柱截面为l型，内壁设有导轨，与滑块相配置，侧板上分布椭圆形开孔和矩形开孔，用于减重和提供部件安装、运行空间，且侧板上对应支管段的位置设有预留孔33，便于直管段伸出，底板上设置有凸起的液缸基座安装座及固定空气筒半圆安装法兰，对接后，形成正圆安装法兰，用以安装固定空气筒，半框架底面和顶面均布螺栓孔，顶面通过螺栓与船体围壳平台34连接，底面通过螺栓与船体基座连接。整个支撑外框架为透水结构，且无需穿过船体结构，采用整体吊装和外置式布置，便于总体布置和设备维护。
32.支撑外框架、活动空气筒、固定空气筒均由不锈钢制成，提高防腐性。升降液压缸为能承受海水外压的单出杆双作用液压缸。升降液压缸特殊的设计要求是需要浸泡于海水中和承受外部海水压力。升降液压缸主体材料上采用防海水腐蚀材料制作，并涂刷防腐油漆；活塞杆采用喷涂陶瓷涂层等防腐蚀处理，提高防腐性和耐磨性。
33.以上具体实施方式仅是本专利的较佳案例，并不能包含本专利的所有实现方式，因此不能视作对本专利保护范围的具体限定，凡是依据或参考本专利技术方案的内容，对以上案例所做的简单修改、等效替换，均仍属于本专利技术方案保护范围内。