CN102235842B - 基于气压差的引信安全保险装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于气压差的引信安全保险装置，该保险装置的壳体内沿纵向并列设置有第一和第二台阶通孔、沿横向设置有开关卡销通孔，开关卡销通孔同时与第一和第二台阶通孔的小孔端贯穿相连。第一台阶通孔内装有活塞，活塞杆上设有环形凹槽。第二台阶通孔内装有滑动推杆，推杆上设有环形卡槽，推杆的底部通过弹簧固定，推杆的外壁装有导电环，台阶孔的内壁安装有弹簧片。开关卡销通孔内两个台阶通孔之间装有开关卡销，其一端与环形凹槽抵接，另一端与环形卡槽卡接。本发明利用大气压力随着高度的增加而减小，通过压强差使活塞发生运动，从而打开开关卡销，使导电环与弹簧片接触导通，产生一个开关变化的信息，实现引信保险的开关功能。

Description

基于气压差的引信安全保险装置

技术领域

本发明涉及用于机电引信的安全保险装置，具体地指一种基于气压差的引信安全保险装置。

背景技术

引信又称信管，是装在炮弹、炸弹、地雷等上的一种引爆装置。引信是利用目标信息和环境信息，在预定条件下引爆或引燃弹药的控制装置或系统。引信安全保险装置是引信的重要组成部分，具有双重职能——保险和解除保险。保险就是引信在预定应发火的时间或地点之外的任何情况下保证不发火的性能，也被称为引信的安全性能，引信不安全，不仅不能准确打击目标，反而可能会对已方造成危害；解除保险就是在弹道的某一点上，引信由保险状态向待发状态过渡并最终进入待发状态，解除保险应适时可靠，否则会严重降低整弹对目标的毁伤效果。

目前，用于机电引信的安全保险装置一般采用电磁锁定机构、火药作动器或力矩电机等，当弹道上可提供的环境条件较少、较单一时，安全保险装置的设置将制约引信总体研制。单独使用电磁锁定机构已不能满足勤务处理跌落时的安全性，且存在长时间振动后工作电压偏大和运动件之间相互粘连的问题。火药作动器是利用火药燃烧产生的高温高压气体推动活塞作功，不仅控制不便，而且不适于环境的变化，适用范围小。此外，火药作动器价格昂贵，不利于大力推广使用。而使用力矩电机时，当负载增加，电动机的转速能自动的随之降低，而输出力矩增加，保持与负载平衡，但是由于转子电阻高，损耗大，产生的热量也大，因此，电机在后端盖上装有独立的轴流或离心式风机用于散热，增加额外的装置。所以安装力矩电机对空间的需求较大，操作不方便，不利于推广使用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于气压差的引信安全保险装置，该装置利用大气压力随着高度增加而减小的原理，引发活塞室内外的气压差，通过气压的作用使活塞发生运动，从而使开关卡销打开，产生一个开关变化信息，实现引信保险的开关功能。

实现本发明目的采用的技术方案是：一种基于气压差的引信安全保险装置，包括壳体，所述壳体内沿纵向并列设置有第一台阶通孔和第二台阶通孔、沿横向设置有开关卡销通孔，所述开关卡销通孔同时与第一台阶通孔的小孔端和第二台阶通孔的小孔端贯穿相连；

所述第一台阶通孔的大孔端设置有密封螺塞，所述第一台阶通孔内设置有活塞，所述活塞的活塞杆穿插在第一台阶通孔的小孔端与开关卡销通孔的交汇处，所述活塞杆上设置有环形凹槽；

所述第二台阶通孔的大孔端设置有开关螺塞，所述第二台阶通孔内设置有绝缘套筒，所述绝缘套筒的内壁上布置有接触簧片；所述绝缘套筒内依次抵接安装有滑动推杆、复位弹簧和套筒螺塞，所述滑动推杆的上部穿插在第二台阶通孔的小孔端与开关卡销通孔的交汇处，所述滑动推杆的上部设置有环形卡槽，所述滑动推杆的下部设置有可与接触簧片相配合的导电环，所述接触簧片上设置有与外部引信相连的导线；

所述开关卡销通孔内设置有开关卡销，所述开关卡销位于第一台阶通孔的小孔端和第二台阶通孔的小孔端之间；在保险状态，所述复位弹簧处于压缩位，所述开关卡销的一端与所述活塞杆抵接、另一端与所述滑动推杆上的环形卡槽卡接；在解除保险状态，所述复位弹簧处于释放位，所述开关卡销的一端伸入所述活塞杆上的环形凹槽中，所述滑动推杆上的导电环滑动至接触簧片处。

进一步地，所述滑动推杆的下部设置有推杆绝缘套，所述导电环安装在推杆绝缘套上，以确保滑动推杆上部与导电环之间具有良好的绝缘性能。

进一步地，所述推杆绝缘套的下部设置有弹簧腔，所述复位弹簧设置在弹簧腔中，以限定复位弹簧的径向偏移，确保复位弹簧工作稳定可靠。

进一步地，所述绝缘套筒的筒壁上开设有簧片安装通槽，所述接触簧片设置在簧片安装通槽中。接触簧片安装时，将其从绝缘套筒的外壁推向内壁即可，操作简便易行。

进一步地，所述接触簧片分上下两层布置，每层设置有二片；对应地，所述导电环设置有上下两道。双层接触簧片和导电环的设置，可以确保两者在滑动接触时稳定可靠，从而满足解除保险的需要。

进一步地，所述接触簧片呈N形层叠状结构，厚度为0.2～0.3mm。这样设计，可防止接触簧片过分变形而出现断裂，确保其具有良好的弹性形变能力。

进一步地，所述开关卡销是两端呈半球状的圆柱体卡销，两端的半球弧度分别与环形凹槽和环形卡槽的凹陷弧度相匹配。

进一步地，所述壳体的两侧设置有安装支耳，用于将其连接固定在引信外部。

本发明装置的工作过程如下：

a)地面勤务处理前，活塞室内与室外的气压一致，活塞杆上的环形凹槽位于第一台阶通孔小孔端与开关卡销通孔交汇处的下方，位于开关卡销通孔内的开关卡销的一端与活塞杆抵接、另一端与滑动推杆上的环形卡槽卡接，此时复位弹簧处于压缩位，滑动推杆上的导电环与绝缘套筒上的接触簧片错落分开，整个装置处于保险状态。

b)引信被发射后，不断升高，高空气压不断降低，根据理想气体状态方程可知，活塞室内气压大于外界压力，会产生膨胀，膨胀产生的压力推动活塞运动，当活塞杆上的环形凹槽运动到第一台阶通孔小孔端与开关卡销通孔交汇处时，开关卡销的一端在滑动推杆的作用力下，移动至活塞杆的环形凹槽处。滑动推杆在复位弹簧作用下运动到位，此时复位弹簧处于释放位，滑动推杆上的导电环与绝缘套筒上的接触簧片接触导通，实现由断变通的转换，将此开关量的信息通过导线传递给引信，作为引信解除保险的电信号，进而解除引信的保险。

本发明利用大气压力随着高度的增加而减小、引发活塞室内和室外的气压差，通过气压的作用，使活塞发生运动，从而使开关卡销打开，产生一个开关变化的信息，实现引信保险的开关功能。引信安全保险装置所需的气压差可以通过活塞的结构和密封气室内的体积大小进行调整，以适应不同引信的使用环境，适用于作为需要空中解除保险和电信号控制的引信系统。

本发明的优点在于：其一，采用活塞运动、开关卡销和滑动推杆转换一体化的结构，提高了安全保险装置对弹道环境、弹道气动加热环境和长期贮存环境的适应性；其二，本引信安全保险装置能在较宽的气压差下实现保险功能；其三，本发明结构简单，安装方便，具有通用性，能通用于多种引信平台。

附图说明

图1为一种基于气压差的引信安全保险装置的主剖视结构示意图。

图2为图1中第二台阶通孔处的放大剖视结构示意图。

图3为滑动推杆的放大剖视结构示意图。

图中：壳体1(其中，第一台阶通孔1.1、第二台阶通孔1.2、开关卡销通孔1.3)，活塞2(其中，活塞杆2.1、环形凹槽2.2)，密封螺塞3，开关螺塞4，绝缘套筒5(其中，接触簧片5.1、簧片安装通槽5.2)，滑动推杆6(其中，环形卡槽6.1、导电环6.2、推杆绝缘套6.3、弹簧腔6.4)，复位弹簧7，套筒螺塞8，导线9，开关卡销10，安装支耳11。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

图中所示基于气压差的引信安全保险装置，包括呈长方体形的壳体1，壳体1外部的两侧设置有四个安装支耳11，用于连接和固定。壳体1内沿纵向并列设置有第一台阶通孔1.1和第二台阶通孔1.2、沿横向设置有开关卡销通孔1.3，开关卡销通孔1.3同时与第一台阶通孔1.1的小孔端和第二台阶通孔1.2的小孔端贯穿相连。

第一台阶通孔1.1的大孔端螺纹连接有密封螺塞3，第一台阶通孔1.1内安装有带O形密封圈的活塞2，活塞2的活塞杆2.1穿插在第一台阶通孔1.1的小孔端与开关卡销通孔1.3的交汇处。活塞杆1.2上设置有环形凹槽2.2。

第二台阶通孔1.2的大孔端螺纹连接有开关螺塞4，第二台阶通孔1.2内设置有绝缘套筒5，绝缘套筒5的筒壁上开设有簧片安装通槽5.2，簧片安装通槽5.2中设置有接触簧片5.1，接触簧片5.1选用抗折断性能优异的铍青铜材料冲制而成，其内侧略微伸出绝缘套筒5的内壁，其外侧连接有导线9，导线9可与外部引信相连。本实施例中，接触簧片5.1呈N形层叠状结构，厚度为0.2～0.3mm，接触簧片5.1分上下两层布置，每层设置有二片。绝缘套筒5内依次抵接安装有滑动推杆6、复位弹簧7和套筒螺塞8。滑动推杆6的上部设置有环形卡槽6.1，且滑动推杆6的上部穿插在第二台阶通孔1.2的小孔端与开关卡销通孔1.3的交汇处。滑动推杆6的下部设置有推杆绝缘套6.3，推杆绝缘套6.3外壁上嵌置有导电环6.2。与接触簧片5.1相对应，导电环6.2设置有上下两道。推杆绝缘套6.3的下部设置有弹簧腔6.4，复位弹簧7设置在弹簧腔6.4中。

开关卡销通孔1.3内设置有开关卡销10，开关卡销10位于第一台阶通孔1.2的小孔端和第二台阶通孔1.3的小孔端之间。开关卡销10是两端呈半球状的圆柱体卡销，两端的半球弧度分别与环形凹槽2.2和环形卡槽6.1的凹陷弧度相匹配。

使用本发明时，引信安全保险装置在保险状态下，复位弹簧7处于压缩位，开关卡销10的一端与活塞杆2.1抵接，开关卡销10的另一端与滑动推杆6上的环形卡槽6.1卡接。此时，滑动推杆6挤压复位弹簧7，使复位弹簧7处于压缩状态，而滑动推杆6上的导电环6.2与绝缘套筒5上的接触簧片5.1错落分布，两者处于断开的状态。引信被发射后，随着高度不断升高，高空气压不断降低，根据理想气体状态方程可知，活塞2室内气压大于外界压力，会产生膨胀，气体膨胀产生的压力推动活塞2运动，当活塞杆2.1上的环形凹槽2.2运动到第一台阶通孔1.1小孔端与开关卡销通孔1.3交汇处时，开关卡销10的一端在滑动推杆6的作用力下，移动至活塞杆2.1的环形凹槽2.2处。滑动推杆6在复位弹簧7作用下运动到位，此时复位弹簧7处于释放位，滑动推杆6上的导电环6.2与绝缘套筒5上的弹簧片5.1接触导通，两者实现由断变通的转换，将此开关量的信息通过导线9传递给引信，作为引信解除保险的电信号，进而解除引信的保险。

本发明提高了安全保险机构的环境适应性和工作可靠性，通用于电信号控制的引信系统。

Claims (8)

1.一种基于气压差的引信安全保险装置，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)内沿纵向并列设置有第一台阶通孔(1.1)和第二台阶通孔(1.2)、沿横向设置有开关卡销通孔(1.3)，所述开关卡销通孔(1.3)同时与第一台阶通孔(1.1)的小孔端和第二台阶通孔(1.2)的小孔端贯穿相连；

所述第一台阶通孔(1.1)的大孔端设置有密封螺塞(3)，所述第一台阶通孔(1.1)内设置有活塞(2)，所述活塞(2)的活塞杆(2.1)穿插在第一台阶通孔(1.1)的小孔端与开关卡销通孔(1.3)的交汇处，所述活塞杆(2.1)上设置有环形凹槽(2.2)；

所述第二台阶通孔(1.2)的大孔端设置有开关螺塞(4)，所述第二台阶通孔(1.2)内设置有绝缘套筒(5)，所述绝缘套筒(5)的内壁上布置有接触簧片(5.1)；所述绝缘套筒(5)内依次抵接安装有滑动推杆(6)、复位弹簧(7)和套筒螺塞(8)，所述滑动推杆(6)的上部穿插在第二台阶通孔(1.2)的小孔端与开关卡销通孔(1.3)的交汇处，所述滑动推杆(6)的上部设置有环形卡槽(6.1)，所述滑动推杆(6)的下部设置有可与接触簧片(5.1)相配合的导电环(6.2)，所述接触簧片(5.1)上设置有与外部引信相连的导线(9)；

所述开关卡销通孔(1.3)内设置有开关卡销(10)，所述开关卡销(10)位于第一台阶通孔(1.1)的小孔端和第二台阶通孔(1.2)的小孔端之间；在保险状态，所述复位弹簧(7)处于压缩位，所述开关卡销(10)的一端与所述活塞杆(2.1)抵接、另一端与所述滑动推杆(6)上的环形卡槽(6.1)卡接；在解除保险状态，所述复位弹簧(7)处于释放位，所述开关卡销(10)的一端伸入所述活塞杆(2.1)上的环形凹槽(2.2)中，所述滑动推杆(6)上的导电环(6.2)滑动至接触簧片(5.1)处。

2.根据权利要求1所述的基于气压差的引信安全保险装置，其特征在于：所述滑动推杆(6)的下部设置有推杆绝缘套(6.3)，所述导电环(6.2)安装在推杆绝缘套(6.3)上。

3.根据权利要求2所述的基于气压差的引信安全保险装置，其特征在于：推杆绝缘套(6.3)的下部设置有弹簧腔(6.4)，所述复位弹簧(7)设置在弹簧腔(6.4)中。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于气压差的引信安全保险装置，其特征在于：所述绝缘套筒(5)的筒壁上开设有簧片安装通槽(5.2)，所述接触簧片(5.1)设置在簧片安装通槽(5.2)中。

5.根据权利要求1或2或3所述的基于气压差的引信安全保险装置，其特征在于：所述接触簧片(5.1)分上下两层布置，每层设置有二片；对应地，所述导电环(6.2)设置有上下两层，每层设置有二片。

6.根据权利要求1或2或3所述的基于气压差的引信安全保险装置，其特征在于：所述接触簧片(5.1)呈N形层叠状结构，厚度为0.2～0.3mm。

7.根据权利要求1或2或3所述的基于气压差的引信安全保险装置，其特征在于：所述开关卡销(10)是两端呈半球状的圆柱体卡销，两端的半球弧度分别与环形凹槽(2.2)和环形卡槽(6.1)的凹陷弧度相匹配。

8.根据权利要求1或2或3所述的基于气压差的引信安全保险装置，其特征在于：所述壳体(1)的两侧设置有安装支耳(11)。

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