1.本实用新型属于水下装备领域，具体涉及一种用于水下装备的进水装置及其安装结构。


背景技术：

2.用于水下装备的进水装置可用于军或民用的水下机器人、水下航行器或水下布放系统。例如一种应用场景是：当水下航行器执行完任务不需要回收时可通过用于水下装备的进水装置将其沉没。例如另一种应用场景是：水下布放系统布放完成后，为保证系统的平衡性，如在舱室内进水，来补偿与水下布放系统脱离的被布放物的重量损失，保证水下布放系统可靠的继续航行或回收。
3.目前通常采用的用于水下装备的进水装置有两种：一种是采用火工品的方式，当需要进水时，给该用于水下装备的进水装置发送一个启动脉冲，火工品动作，利用火药的威力在密封舱体的薄弱环节炸出一个进水孔，此种方法破坏性较大，容易造成对内部功能设备件的损坏，且使用后恢复较困难；另一种如公告号cn205396498u所示的技术方案“一种用于水下密封舱体的用于水下装备的进水装置”，该技术方案通过直线电机的伸出运动使固定销轴穿过密封进水杆的贯穿孔与小腔体壳体连接，实现密封进水杆的固定；通过直线电机的缩回运动使固定销轴从密封进水杆的贯穿孔中拔出，密封进水杆在压缩弹簧的作用下实现与密封壳体的分离。
4.但是，上述现有技术“一种用于水下密封舱体的用于水下装备的进水装置”仍存有以下不足之处：
5.上述现有技术中是利用柱形的密封进水杆的上端形成堵头来堵住进水孔，这样一来，即柱形的密封进水杆的上端与水接触并承受水的压力，且根据液体压强公式p＝ρgh(ρ液体密度、g重力加速度、h深度)，f＝ps(压力等于压强乘受力面积)即可知晓，水下越深，密封进水杆上端承受的水压越大，该压力会通过柱形密封进水杆传递并使得固定销轴逐渐卡紧，加大直线电机驱动固定销轴并实现进水的难度，并容易导致无法进水。
6.基于此，申请人考虑设计一种在不同水深环境都能够可靠进水的用于水下装备的进水装置及其安装结构。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种在在不同水深环境都能够可靠进水的用于水下装备的进水装置及其安装结构。
8.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
9.用于水下装备的进水装置，包括装置主体、密封件、解除密封用弹性件、止动销和解锁机构；
10.所述密封件为轴向延伸状零件；
11.所述装置主体整体呈块型结构，所述装置主体的外表面设置有供密封件顺其轴向
插入的密封件安装孔；所述装置主体上设置有与所述密封件安装孔连通的进水口；所述进水口由所述密封件封堵密封；
12.所述密封件安装孔的侧壁上设置有沿径向贯穿且插装有所述止动销的止动销插装孔；所述止动销的径向内侧为插入限位段，所述插入限位段插入所述密封件的外侧表面上对应的止动限位结构内，实现密封件在轴向上的止动限位；
13.所述解锁机构安装在所述装置主体上，并用于使得所述止动销的插入限位段能够退出并解除密封件的止动；所述解除密封用弹性件用于推抵所述密封件动作并解除对进水口的封堵后实现进水；
14.其特征在于：
15.所述密封件整体为圆筒形结构，所述密封件的轴向上靠近两端面的位置为两个密封端，两个密封端的外侧均设置有至少1圈装有o型密封圈的密封用凹槽；两个密封端与所述密封件安装孔的内侧面之间配合形成针对进水口的密封；
16.所述密封件上位于两个密封端之间的位置为外直径小于两个密封端的进水段，所述装置主体上的进水口与所述进水段外周的环空连通；
17.所述密封件上的止动限位结构设置于所述密封用凹槽与相邻的端面之间的位置；
18.所述装置本体上设置有用于推动或拉动所述密封件的所述解除密封用弹性件。
19.同现有技术相比较，本实用新型用于水下装备的进水装置具有的优点是：
20.1、在不同水深环境都能够可靠进水
21.因为本技术方案中密封件是两端贯通的圆筒形结构，且是利用密封件两端外侧设置的密封圈来与装置主体配合形成两个环形密封面来密封进水口，进水口处在两个环形密封面之间的位置。这样一来，水流经过进水口流入两个环形密封面之间的装置本体与密封件之间的(环形)间隙中，且该间隙中的水在密封件的轴向或径向上施加的水压力趋紧于零，故使得止动销能够轻易退出并解除密封件的止动，随即，解除密封用弹性件的弹力仅需克服密封件与密封件安装孔孔壁之间的摩擦力即可使得密封件动作后解除对进水口的封堵，实现进水。
22.由上可知，本技术方案中，密封件不受水深压力的干扰影响，无论在深水或浅水中，密封件均可被轻易可靠的解除止动，且密封件在解除止动后，即可顺利可靠的在解除密封用弹性件的弹力作用力下动作，实现进水。
23.2、能够更好平衡“结构紧凑性”与“加快进水”两种性能
24.现有技术中因采用“柱形的密封件的上端形成堵头来堵住进水口”的结构设计，故使得进水口的口径与柱形的密封件的上端尺寸一致，即要使得进水口越大则柱形密封件的上端尺寸也需要同步跟着变大，进水口的尺寸及其堵头的尺寸成正比例关系，即要使得进水口越大进水越快，则密封件的尺寸重量用料也跟着变大，不利于提升进水速度并保证更好保证用于水下装备的进水装置结构的紧凑性。
25.本技术方案在实际使用时，在未进水前，进水口始终是与密封件的进水段外周的环形空间连通，该环形空间的轴向两端被密封。故进水口的径向投影只要落入密封件的进水段区域内即可被密封，故进水口的开口大小可根据需要灵活设置大小。这样，密封件的尺寸大小与进水口的开口大小非正比例相关，故可减少密封件尺寸的同时，也可使得进水口的尺寸相对更大，从而使得“结构紧凑性”与“进水速度更快”两种性能能够兼得。
26.用于水下装备的进水装置安装结构，其特征在于：包括安装筒，所述安装筒固定设置于安装对象上，所述安装筒的中部贯通，所述安装筒的外端构成安装口，所述安装口用于与上述用于水下装备的进水装置的进水口所在所在的顶部周边密封固定连接；且所述用于水下装备的进水装置中的密封件解除止动后，所述密封件在所述解除密封用弹性件弹力作用下能够与所述安装筒的内侧壁相触碰，并使得所述密封件的轴向长度上始终具有一部分处在所述装置主体的密封件安装孔内。
27.采用上述用于水下装备的进水装置安装结构后，即在密封件解除密封后，密封件也不会从装置主体的密封件安装孔内完全脱出，避免密封件的掉落、以及重复装配使用的用于水下装备的进水装置的繁琐。
附图说明
28.图1为本实用新型用于水下装备的进水装置及其安装结构的结构示意图。
29.图2为图1中本实用新型用于水下装备的进水装置及其安装结构的剖视图(沿长度方向剖)。
30.图3为图1中本实用新型用于水下装备的进水装置及其安装结构的剖视图(沿宽度方向剖)。
31.图4为本实用新型用于水下装备的进水装置中密封件的结构示意图。
32.图5为本实用新型用于水下装备的进水装置中装置主体的结构示意图。
33.图6为本实用新型用于水下装备的进水装置中装置主体的俯视图。
34.图7为图6中装置主体的i向视图。
35.图8为图6中装置主体的a-a剖视图。
36.图9为本实用新型用于水下装备的进水装置中解锁机构的结构示意图。
37.图10为解锁机构中的解锁块的结构示意图。
38.图11为解锁机构中的延长连接杆的结构示意图。
39.图12为为本实用新型用于水下装备的进水装置中解锁机构的结构示意图(省略推拉式电磁铁与电磁铁平装安装架)。
40.图中标记为：
41.a装置主体：a1密封件安装孔，a2进水口，a3螺纹孔，a4法兰连接边，a5把手，a6半圆弧形孔
42.b密封件：b1密封用凹槽，b2进水段，b3环形限位槽，b4推抵部
43.c压缩弹簧
44.d止动销：d1插入限位段，d2止动端
45.解锁机构：e1止动销用压簧，e2解锁销(e21抵挡端，e22随动端)，e3推拉式电磁铁，e4解锁机构安装板，e5解锁销安装盒，e6解锁用压簧，电磁铁平装安装架(e71电磁铁安装板，e72固定脚)，e8延长连接杆(e81限位头)，e9解锁块，e10控制杆(e101限位端)，e11限位杆
46.f安装壳体：f1安装筒
具体实施方式
47.下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
48.具体实施时：如图1至图12所示，
49.用于水下装备的进水装置，包括装置主体、密封件、解除密封用弹性件、止动销和解锁机构；
50.所述密封件为轴向延伸状零件；
51.所述装置主体整体呈块型结构，所述装置主体的外表面设置有供密封件顺其轴向插入的密封件安装孔；所述装置主体上设置有与所述密封件安装孔连通的进水口；所述进水口由所述密封件封堵密封；
52.所述密封件安装孔的侧壁上设置有沿径向贯穿且插装有所述止动销的止动销插装孔；所述止动销的径向内侧为插入限位段，所述插入限位段插入所述密封件的外侧表面上对应的止动限位结构内，实现密封件在轴向上的止动限位；
53.所述解锁机构安装在所述装置主体上，并用于使得所述止动销的插入限位段能够退出并解除密封件的止动；所述解除密封用弹性件用于推抵所述密封件动作并解除对进水口的封堵后实现进水；
54.所述密封件整体为圆筒形结构，所述密封件的轴向上靠近两端面的位置为两个密封端，两个密封端的外侧均设置有至少1圈装有o型密封圈的密封用凹槽；两个密封端与所述密封件安装孔的内侧面之间配合形成针对进水口的密封；
55.所述密封件上位于两个密封端之间的位置为外直径小于两个密封端的进水段，所述装置主体上的进水口与所述进水段外周的环空连通；
56.所述密封件上的止动限位结构设置于所述密封用凹槽与相邻的端面之间的位置；
57.所述装置本体上设置有用于推动或拉动所述密封件的所述解除密封用弹性件。
58.本技术方案中的进水口同现有技术中的进水孔始终是处在水中。
59.实施时，所述止动销在密封件安装孔的径向内侧具有一个限位凸起；所述密封件的外侧表面上对应的止动限位结构为一个环形限位槽。上述止动销上的限位凸起与密封件上的环形限位槽配合形成的止动结构，可使得限位凸起退出行程更短，帮助实现更快的解除止动，随即实现更快的进水操作。
60.实施时，装置主体上正对上述环形限位槽的位置贯穿设置有螺纹孔。该螺纹孔的设置可在止动销未装配时，采用螺钉旋接在螺纹孔内，使得螺钉上远离头部的一端能够插入密封件的环形限位槽实现止动，帮助后续的止动销顺利装配。此外，上述螺纹孔的设置也能够在密封件解除密封后形成进水通道，加快进水进程。
61.实施时，优选以上螺纹孔为两个，通过这两个孔拧入螺钉，可先暂时固定密封筒，再安装止动销等解锁机构，待全部安装好后，再取出这两颗螺钉。由上，上述螺纹孔的设置，能够简化装配，帮助提升装配效率。
62.实施时，装置主体的密封件安装孔正对密封件的进水段的位置呈内凹状并形成有一个环形腔。该环形腔的设置能够与密封件的进水段的内凹结构共同配合来增大进水空间，进一步帮助提升单位时间内的进水流量，加快进水进程。
63.其中，所述密封件整体为横向设置。
64.这样一来，即可进一步避免密封件因上下端各自所处的水深深度不同导致的两端
之间存在压差的情形，使得密封件轴向两端所承受的水压力为0，更好确保密封件在解除止动后在压缩弹簧作用下顺利的动作并解除密封。
65.与此同时，横向设置的密封件两个贯通的端部均指向安装壳体内部，这样密封件的筒形结构能够从两端开口吸纳由声音振动的空气并将其在筒体内部反射衰减以及转化为自身的震动能，从而起到降低噪音，提升隐秘性的作用。
66.其中，所述进水口开设于所述装置主体的上表面，所述装置主体的上部四周形成安装部；
67.所述止动销插装孔开设于所述装置主体的下表面。
68.本技术方案装置主体通过安装部来固定在安装壳体上，可便捷在安装连接面设置装有o型密封件的密封槽来实现密封。
69.实施时，优选所述装置主体的上部四周的安装部为上凸的法兰连接边，且该安装部的内侧设置有沿径向内凸的把手。把手的设置易于手抓，方便装置本体的安装和搬运。
70.其中，所述解除密封用弹性件为压缩弹簧，所述密封件安装孔的孔底面设置有供所述压缩弹簧装入的压缩弹簧安装腔；对应的，所述密封件上靠近所述压缩弹簧安装腔的一端端面内部固定设置有整体呈十字形且供所述压缩弹簧推抵用的推抵部。
71.这样一来，可帮助缩小装置本体的外形体积，使得整体结构更为紧凑化、轻量化，减轻水下装置航行时的负重，帮助提升其续航。
72.实施时，所述在所述装置本体的密封件安装孔的孔底中部的外侧面沿轴向外凸形成有一个凸起结构，所述凸起结构内部成型有所述压缩弹簧安装腔。
73.实施时，上述凸起结构左右两侧的所述密封件安装孔的孔底镂空并形成两个对称的半圆弧形孔。这样可进一步在确保装置主体结构强度的同时，也进一步帮助减轻装置主体的重量，同时也能够通过镂空结构来扩大进水面，两个对称的半圆弧形孔，可在进水时帮助以减小水阻力，加快进水速度。
74.实施时，所述压缩弹簧安装腔的下侧壁设置有向下贯穿的旁通孔。该旁通孔的设置，不仅可进一步减轻装置本体的重量，还能够形成进水通道，加快进水进程。
75.其中，所述解锁机构包括止动销用压簧、解锁销和推拉式电磁铁；
76.所述止动销自身的轴向上背离插入限位段的一端为止动端，所述止动端位于所述装置主体外部且端部为沿自身径向外凸状；所述止动销用压簧套接在所述止动销上且两端抵接在所述止动端和所述装置主体的外侧面之间；
77.所述解锁销的一端为抵挡端，另一端为随动端；所述抵挡端抵挡至所述止动销的止动端，所述随动端与所述推拉式电磁铁的推拉杆随动配合；
78.所述解锁销能够在所述推拉式电磁铁动作后退离所述止动销的止动端并使得所述止动销在止动销用压簧作用下动作。
79.不同于现有技术中采用直线电机需持续数秒(几十秒不等)运行才能使得固定销轴退出进水杆上的贯穿孔，解除对密封进水杆的止动后实现进水。现有技术方案中：止动解除耗时长，且直线电机在运行过程中会产生连续的噪音，不利于提升用于水下装备的进水装置的隐秘性。
80.本技术方案采用推拉式电磁铁，上电即可在1秒内快速响应并动作，随即解除密封件的止动，实现快速进水效果的同时；也能够显著降低了密封件止动解除过程的噪音，提升
隐秘性。
81.实施时，可采用推拉式电磁铁的推拉杆来构成所述解锁销。这样可使得解锁机构结构更简。
82.其中，所述解锁机构还包括供所述解锁销和推拉式电磁铁安装的解锁机构安装板，所述解锁机构安装板通过连接螺钉固定在所述装置主体的外侧面。
83.这样，解锁机构中的主要构件在装配至装置主体之前，直接先安装在解锁机构安装板；随后，仅需将解锁机构安装板固定安装到装置主体上，即可实现解锁机构整体在装置主体上的装配，可大幅提高解锁机构自身以及用于水下装备的进水装置整体的装配效率。
84.其中，所述解锁机构还包括解锁销安装盒，所述解锁销的两端贯穿所述解锁销安装盒，所述解锁销安装盒内部设置有套在解锁销上的解锁用压簧，所述解锁用压簧的一端与所述解锁销安装盒上邻近解锁销的抵挡端的内侧端面相抵接，另一端与所述解锁销上沿径向外凸的凸环的端面相抵接。
85.设置上述解锁销安装盒后，能够通过解锁销安装盒上设置的供解锁销贯穿的通孔来对解锁销的动作形成导向，使得解锁销的解锁移动更为准确；与此同时，易于装配采用弹力较大的解锁用压簧，这样，可在解锁销的随动端解除止动后，能够在大弹力的解锁用压簧的弹力驱动下，实现瞬时快速的解锁动作，确保解锁可靠性和快速解锁。
86.其中，所述解锁机构还包括电磁铁平装安装架，所述电磁铁平装安装架包括与所述解锁机构安装板间隔且平行的电磁铁安装板，所述电磁铁安装板的两端具有弯折延伸至所述电磁铁安装板的固定脚；所述推拉式电磁铁平放固定安装在所述电磁铁安装板上背离所述装置主体的表面。
87.因为推拉式电磁铁整体为长条形结构，长度较长，采用上述方案后，即可使得推拉式电磁铁横向安装，帮助降低用于水下装备的进水装置整体的高度，使得用于水下装备的进水装置整体结构更为紧凑，更适合在各种型号的水下装备上布置安装使用。
88.实施时，所述电磁铁安装板为顺解锁机构安装板的对角线延伸的长条型结构。这样可更为充分利用解锁机构安装板的尺寸来充分布置推拉式电磁铁，降低解锁机构整体的外形尺寸。
89.其中，所述止动销顺其轴向指向所述电磁铁平装安装架的电磁铁安装板，使得所述电磁铁安装板能够用于对退出解除止动的止动销形成抵挡限位。
90.电磁铁安装架能够起到对回退的止动销形成阻挡限位的作用，避免止动销完全脱出后的丢失，也能够有效避免因止动销脱出后跌撞安装壳体内部而引发的撞击噪音，帮助提升隐秘性和重复使用的便捷性。
91.其中，所述解锁机构还包括延长连接杆、解锁块、控制杆和限位杆；
92.所述推拉式电磁铁的推拉杆的外端与所述延长连接杆的一端铰接相连，所述延长连接杆另一端为具有限位头的拉动连接端；
93.所述解锁块整体呈l型结构，且该l型结构的高度方向的中下部位置铰接安装在所述电磁铁平装安装架的固定脚的弯折处；所述l型结构的竖向部分为板块结构，且该板块结构上设置有顺长度延伸的条形孔，所述延长连接杆贯穿该条形孔并能够通过限位头实现限位；所述l型结构底部的横向侧面构成控制杆用抵挡面；
94.所述控制杆整体为条形块状结构，所述控制杆通过枢轴水平铰装在所述解锁机构
安装板上背离装置主体的板面；所述枢轴上套设有扭簧，且所述扭簧的一端与控制杆相连，另一端与所述电磁铁平装安装架相连；所述扭簧的扭力使得所述控制杆的一端与所述解锁块的控制杆用抵挡面抵紧连接；所述控制杆的另一端构成限位端；
95.所述限位杆整体为条形块状结构，所述限位杆长度方向的中前部通过定位销轴铰装在所述解锁机构安装板上背离装置主体的板面；所述限位杆一端与所述控制杆的限位端抵接相连，所述限位杆的另一端抵挡住所述解锁销的随动端端面。
96.采用上述包括延长连接杆、解锁块、控制杆和限位杆的解锁机构后，即可在推拉式电磁铁未上电之前，可直接依靠解锁块、控制杆和限位杆来实现可靠的机械式自锁；且在推拉式电磁铁上电瞬间，推拉杆拉动延长连接杆带动解锁块上段向前转，解锁块下段即向后转动并解除对控制杆的抵挡，控制杆随即在自身扭簧作用下转动并解除对限位杆的阻挡，随即，限位杆即在解锁销及其解锁用压簧作用下弹开，实现可靠的解锁。
97.实施时，推拉式电磁铁的推拉杆、延长连接杆、解锁块、控制杆、限位杆和解锁销安装盒在解锁机构安装板顺着同一时针转动方向依次设置，并使得所述解锁机构安装板的一个中部可整体镂空。这样能够有效保证解锁机构功能可靠实现、结构紧凑的同时，也能够使得解锁机构整体结构更为轻巧。
98.实施时，解锁块上段在延长连接杆的限位头到推拉杆之间自行偏移摇动也能够使得解锁块下段的控制杆用抵挡面始终抵挡柱控制杆的端面。这样，可避免解锁块误动，确保整个解锁机构动作的正确可靠性。
99.用于水下装备的进水装置安装结构，包括安装筒，所述安装筒固定设置于安装对象上，所述安装筒的中部贯通，所述安装筒的外端构成安装口，所述安装口用于与上述用于水下装备的进水装置的进水口所在所在的顶部周边密封固定连接；且所述用于水下装备的进水装置中的密封件解除止动后，所述密封件在所述解除密封用弹性件弹力作用下能够与所述安装筒的内侧壁相触碰，并使得所述密封件的轴向长度上始终具有一部分处在所述装置主体的密封件安装孔内。
100.采用上述用于水下装备的进水装置安装结构后，即在密封件解除密封后，密封件也不会从装置主体的密封件安装孔内完全脱出，避免密封件的掉落、以及重复装配使用的用于水下装备的进水装置的繁琐。
101.以上即为本技术方案最优的实施例。
102.目前现有技术中，普遍使用的用于水下装备的进水装置多采用火工品，利用炸药爆炸产出大量气体(与爆炸力)破坏击穿壳体表面，达到进水目的。但这种方式不仅环境噪声大、隐蔽性不强、对海洋环境有一定污染和伤害性，且用于水下装备的进水装置为一次性使用。
103.上述本技术方案中的用于水下装备的进水装置能够具有：进水前的密封性优良，减小海洋噪声，装置的隐蔽性高，用于水下装备的进水装置使用过程的噪声小等优点。并且，本用于水下装备的进水装置不破坏穿破安装壳体，可重复使用，同时兼备了环保性和隐蔽性；综合性能突出。
104.本技术方案中的用于水下装备的进水装置包括装置主体和解锁机构，解锁机构通过推拉式电磁铁达到给用于水下装备的进水装置解锁的目的，在用于水下装备的进水装置中设置的压缩弹簧的推力下，推动密封筒产生位移，使进水口不再密封，达到进水目的。解
锁机构未上电前，进水口保持密封状态，外部水源不能进入安装壳体内部。因水下航行器等安装壳体内部尺寸有限，本技术方案的用于水下装备的进水装置所占用空间足够小，满足水下航行器等水下装备的安装要求：通过设计多杆(解锁块、控制杆和限位杆)联动解锁的方式，以及将推拉式电磁铁横卧向布置安装，有效降低解锁机构约二分之一的高度，从而大幅降低了整个用于水下装备的进水装置的高度。
105.目前现有技术中，普遍使用的用于水下装备的进水装置，当水深增加时，用于水下装备的进水装置中的密封筒需克服外部水压阻力不可忽略，这需要加大弹簧压缩力，但弹簧力不能无限加大，且弹簧力太大后也不便安装。
106.本技术方案中，所采用在密封件为贯通的密封筒的结构，采用密封筒的两端头密封方式，密封筒也采用卧式安置，直接除去外部水压阻力这一因素，在密封筒的止动解除后，压缩弹簧只用克服密封圈摩擦力的作用，大大减小了对弹簧恢复力的需求，有效确保了密封件在深水区密封解除功能的可靠性。
107.综上，本技术方案的用于水下装备的进水装置的优点：
108.1.使用噪声小(解锁时水下最高分贝小于40db)，装置隐蔽性强，对环境友好；
109.2.不破坏外部壳体，可重复使用；
110.3.结构紧凑，体积小，安装便捷，占用内部空间小；
111.4.用于水下装备的进水装置为卧式解锁两道密封，装置自身平衡了水深压力，大大提高了装置的使用深度，使用深度不限；
112.5.止动销、解锁销的解锁位移行程更短，同时电磁铁触发后动作迅速，使得解锁进水过程更为迅速。
113.以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。