一種用于發(fā)射裝置修后陸上試驗平臺的安全泄壓裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于液壓氣動技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于發(fā)射裝置修后陸上試驗平臺的安全泄壓裝置。該裝置主要法蘭三通、導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換的二位二通電磁閥、導(dǎo)彈發(fā)射的泄氣電磁閥、壓力傳感器、控制器、直流電源組成；其中，法蘭三通分別與假海排氣口法蘭和原安全閥連接，將氣體引入二位二通電磁閥，最后進入泄氣電磁閥，構(gòu)成整個安全泄壓裝置壓力檢測與泄放氣路；壓力傳感器安裝在假海筒體上，用于檢測假海筒體內(nèi)的水深壓力；控制器分別控制二位二通電磁閥、泄氣電磁閥、壓力傳感器的工作；直流電源為裝置提供動力電源。本實用新型穩(wěn)定性好，精度高，使用壽命長，保證試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性和安全性，可大大提高試驗效率，縮短試驗周期。
【專利說明】
一種用于發(fā)射裝置修后陸上試驗平臺的安全泄壓裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于液壓氣動技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于根據(jù)設(shè)定的發(fā)射水深，在發(fā)射完假武器后，自動將假海筒體內(nèi)多余的氣體安全泄放掉的裝置，是發(fā)射裝置修后陸上試驗平臺的一個組成部分。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有引進裝備發(fā)射裝置假海發(fā)射裝置試驗采用氣動不平衡式發(fā)射方式。在發(fā)射過程中，發(fā)射管管內(nèi)氣體通過無泡發(fā)射系統(tǒng)的泄壓裝置完全進入無泡水柜，不進入假海筒體。因此，每次發(fā)射完魚雷后假海筒體內(nèi)壓力均保持在規(guī)定的發(fā)射水深壓力，從而保證了假海魚雷發(fā)射試驗膛壓、出管速度的可靠性和準(zhǔn)確性。然而在發(fā)射導(dǎo)彈時，由于關(guān)閉了無泡發(fā)射系統(tǒng)，發(fā)射管管內(nèi)氣體無法回收，連同導(dǎo)彈完全進入假海筒體內(nèi)，造成筒體內(nèi)氣體壓力升高，超過試驗規(guī)定的發(fā)射水深。若再次發(fā)射導(dǎo)彈，則將降低試驗所測膛壓、出管速度的準(zhǔn)確性、可靠性，甚至導(dǎo)致膛壓、出管速度數(shù)據(jù)完全偏離規(guī)定指標(biāo)。另外，隨著發(fā)射次數(shù)的增加，假海筒體內(nèi)氣體不斷增大，若不及時泄放，則試驗安全性得不到保障。因此，現(xiàn)有發(fā)射裝置假海試驗設(shè)施無法滿足導(dǎo)彈發(fā)射試驗需求，需要進行適應(yīng)性改造。
[0003]目為了保證連續(xù)發(fā)射導(dǎo)彈試驗中每次發(fā)射水深壓力的一致性，需要在每次發(fā)射試驗后調(diào)整假海筒體內(nèi)的水深壓力，實現(xiàn)途徑有兩種:一種是人工手動控制放氣過程，另一種是采用由壓力傳感器、電磁閥、嵌入式控制器等組成的安全泄壓裝置自動控制放氣過程。人工手動控制有誤操的可能性，并且因為人為因素會影響控制精度和試驗的準(zhǔn)確性。一旦出現(xiàn)忘記調(diào)整假海筒體壓力的情況，則會對發(fā)射試驗的安全性帶來影響。自動控制能夠在每次發(fā)射完后，根據(jù)發(fā)射水深實時檢測假海筒體內(nèi)壓力，自動打開泄放閥，將多余的氣體放掉，使筒體內(nèi)壓力始終保持在規(guī)定的發(fā)射水深壓力。該方式保證了試驗的準(zhǔn)確性、可靠性和安全性，提高了試驗自動化程度和效率，避免了人工手動控制帶來的不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種用于發(fā)射裝置修后陸上試驗平臺試驗安全的泄壓裝置。
[0005]本實用新型提出的安全泄壓裝置，主要由DN50法蘭三通、導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥、導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥、壓力傳感器、控制器、直流電源等組成;所述DN50法蘭三通、導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥、導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥通過氣路連接管和管道接頭依次連接;其中，DN50法蘭三通分別與假海排氣口法蘭和原安全閥連接，將氣體引入導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥，最后進入導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥，構(gòu)成整個安全泄壓裝置壓力檢測與泄放氣路;壓力傳感器安裝在假海筒體上，用于檢測假海筒體內(nèi)的水深壓力;控制器分別與導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥、導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥、壓力傳感器連接，用于控制這些部件的工作;直流電源為控制器、導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥、導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥提供動力電源。安全泄壓裝置與假海筒體的安裝連接示意圖見圖1。
[0006]本發(fā)明安全泄壓裝置主要工作原理為:當(dāng)試驗工況為導(dǎo)彈工況時，直流電源打開，控制器上電，設(shè)置發(fā)射水深，按下開始按鈕，控制器將導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥輸出上電，假海筒體泄氣口與導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥氣路接通，泄壓裝置處于工作狀態(tài)。控制器通過壓力傳感器實時檢測假海筒體內(nèi)的水深壓力，當(dāng)假海筒體內(nèi)水深壓力大于發(fā)射水深時，控制器輸出電流，打開泄氣電磁閥進行放氣，當(dāng)假海筒體內(nèi)水深壓力降到規(guī)定的發(fā)射水深壓力時，關(guān)閉泄氣電磁閥和導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥，停止放氣；當(dāng)試驗工況為魚雷工況時，切斷直流電源和控制器電源，導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥與導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥掉電，假海筒體泄氣口與導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥的氣路斷開，安全泄壓裝置停止工作。安全泄壓裝置的工作原理圖見圖2。
[0007]安全泄氣裝置中的控制器主要實現(xiàn)泄氣裝置的壓力檢測與電磁閥開啟/關(guān)閉控制;直流電源為壓力傳感器和電磁閥供電;壓力傳感器實現(xiàn)筒體內(nèi)氣體壓力信號獲取。
[0008]本實用新型穩(wěn)定性好，精度高，使用壽命長，保證試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性和安全性，可大大提高試驗效率，縮短試驗周期。
【附圖說明】
[0009]圖1是安全泄壓裝置組成框圖。
[0010]圖2是安全泄壓裝置與假海筒體安裝連接圖示。
[0011 ]圖3是安全泄壓裝置法蘭三通結(jié)構(gòu)圖示。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0013]1.安全泄壓裝置機械部分設(shè)計。
[0014]通過對假海筒體在發(fā)射完一次導(dǎo)彈后放氣時間的仿真計算，得到安全泄壓裝置放氣閥公稱直徑與放氣時間的關(guān)系圖。
[0015]為了兼顧放氣時間與放氣閥選型，本方案選用放氣閥的公稱直徑為DN25mm，放氣時間約120s，因此，與放氣閥連接的管件內(nèi)徑確定為DN25mm。由于假海筒體排氣口法蘭為非標(biāo)接口，內(nèi)徑為DN50mm，為了滿足安全泄壓裝置既能與原安全閥相連，又能將假海筒體氣體引入到壓力控制回路中，因此，需要設(shè)計一個法蘭三通。該法蘭三通上、下法蘭端面分別與原安全閥法蘭、假海筒體排氣口法蘭連接(通徑50mm)，左側(cè)與安全泄壓裝置的電磁閥相連(通徑DN25mm)。法蘭三通結(jié)構(gòu)如圖3所示。
[0016]2.安全泄壓裝置電控系統(tǒng)設(shè)計。
[0017]2.1安全泄壓裝置電控系統(tǒng)組成及功能。
[0018]直流電源采用24V直流電源，控制器采用帶觸摸屏的嵌入式控制器。
[0019]為了提高安全泄壓裝置的自動化程度，根據(jù)其工作原理與控制流程，安全泄壓裝置電控系統(tǒng)主要包括24V直流電源、帶觸摸屏的嵌入式控制器、壓力傳感器、電磁閥(指二位二通電磁閥和導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥)、實時控制軟件、控制設(shè)備箱體及附件組成。
[0020]電控系統(tǒng)各部分的主要功能如下:
[0021](1)24V直流電源:為嵌入式控制器、壓力傳感器、電磁閥供電；
[0022](2)帶觸摸屏的嵌入式控制器:實現(xiàn)安全泄壓裝置工作過程的自動控制，如水深壓力數(shù)據(jù)采集、電磁閥輸出控制等；
[0023](3)壓力傳感器:實現(xiàn)水深壓力信號拾?。?br>[0024](4)電磁閥:實現(xiàn)導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換、發(fā)射排氣打開與關(guān)閉；
[0025](5)實時控制軟件:實現(xiàn)安全泄壓裝置工作參數(shù)的輸入、筒體水深實時顯示、泄壓裝置工作開始與停止、自動泄氣控制等功能；
[0026](6)控制設(shè)備箱體及附件:將控制器、24V直流電源、接線端子等集成在一起，置于一箱體內(nèi)，方便用戶使用。
[0027]2.2安全泄壓裝置電控系統(tǒng)詳細設(shè)計。
[0028]2.2.1安全泄壓裝置電控系統(tǒng)硬件設(shè)計。
[0029]安全泄壓裝置電控系統(tǒng)設(shè)計的基本原則是:保證其工作的可靠性、準(zhǔn)確性?；诖耍谶M行電控系統(tǒng)設(shè)計過程中，相關(guān)硬件盡量采用成熟產(chǎn)品，并充分考慮壓力傳感器、電磁閥以及控制器的工作狀態(tài)，進行相應(yīng)選型。
[0030](I)壓力傳感器
[0031]安全泄壓裝置的壓力傳感器安裝位置距離試驗操作室大約有30米。為提高壓力傳感器信號傳輸?shù)目垢蓴_能力，選用標(biāo)準(zhǔn)4?20mA輸出的電流型壓力傳感器。另外，在發(fā)射完一次導(dǎo)彈后，假海筒體最大壓力為0.6MPa。為提高壓力檢測的精度，選擇壓力傳感器量程范圍為O?IMPa。
[0032](2)電磁閥
[0033]發(fā)射導(dǎo)彈時，安全泄壓裝置工作時的壓力范圍在0.3MPa?0.6MPa之間，而發(fā)射魚雷時，導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥的工作壓力范圍在0.1MPa?3MPa之間。因此，為保證安全泄壓裝置在兩種發(fā)射方式下的可靠性，其電磁閥的工作壓力應(yīng)至少在0.1MPa?3MPa范圍，經(jīng)過選型對比，最終選擇的電磁閥工作壓力為0.0lMPa?5MPa，且供電方式為直流 24V。
[0034](3)控制器
[0035]根據(jù)安全泄壓裝置自動控制的需求，控制器應(yīng)至少有I路電流模擬量輸入(用于筒體壓力檢測)、2路繼電器輸出(用于導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥與導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥控制)。為提高安全泄壓裝置自動控制的集成度、方便用戶使用操作，選用帶觸摸屏的嵌入式控制器，該控制器具有體積小、集成度高、控制精度高、供電方便、軟件開發(fā)便捷等特點。
[0036]2.2.2安全泄壓裝置電控系統(tǒng)的實時控制軟件設(shè)計。
[0037]根據(jù)安全泄壓裝置的功能需求，設(shè)計安全泄壓裝置電控系統(tǒng)軟件。電控系統(tǒng)軟件主要由參數(shù)設(shè)置模塊、筒體壓力數(shù)據(jù)采集模塊、電磁閥控制輸出模塊、筒體壓力水深實時顯示模塊組成。
[0038]安全泄壓裝置電控系統(tǒng)軟件各模塊功能如下:
[0039](I)參數(shù)設(shè)置模塊:主要用于發(fā)射水深的設(shè)置；
[0040](2)筒體壓力數(shù)據(jù)采集模塊:用于對筒體壓力數(shù)據(jù)進行實時采集；
[0041](3)電磁閥控制輸出模塊:用于對設(shè)定的發(fā)射水深和實際的筒體水深進行實時對比，控制電磁閥的開啟或關(guān)閉，并顯示放氣狀態(tài)；
[0042](4)筒體壓力水深實時顯示模塊:用于實時顯示筒體內(nèi)的水深。
【主權(quán)項】
1.一種用于發(fā)射裝置修后陸上試驗平臺的安全泄壓裝置，其特征在于主要由DN50法蘭三通、導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥、導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥、壓力傳感器、控制器、直流電源組成;所述DN50法蘭三通、導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥、導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥通過氣路連接管和管道接頭依次連接;其中，DN50法蘭三通分別與假海排氣口法蘭和原安全閥連接，將氣體引入導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥，最后進入導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥，構(gòu)成整個安全泄壓裝置壓力檢測與泄放氣路;壓力傳感器安裝在假海筒體上，用于檢測假海筒體內(nèi)的水深壓力;控制器分別與導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥、導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥、壓力傳感器連接，用于控制這些部件的工作;直流電源為控制器、導(dǎo)彈/魚雷氣路轉(zhuǎn)換二位二通電磁閥、導(dǎo)彈發(fā)射泄氣電磁閥提供動力電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全泄壓裝置，其特征在于所述直流電源采用24V直流電源，控制器采用帶觸摸屏的嵌入式控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全泄壓裝置，其特征在于所述壓力傳感器量程范圍為O?IMPa04.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全泄壓裝置，其特征在于所述兩個電磁閥工作壓力為0.0lMPa?5MPa。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全泄壓裝置，其特征在于所述控制器、直流電源、接線端子集成在一起，安置于一控制設(shè)備箱體內(nèi)。
【文檔編號】G01M99/00GK205642867SQ201620431747
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】戴丹, 孫宏東, 周川, 高春林, 趙忠厚, 袁勤華
【申請人】上海東湖機械廠