CN102252562B - 气浮活塞式发射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气浮活塞式发射装置,用于解决现有的发射装置结构复杂的技术问题。技术方案是采用气浮活塞结构,用气体浮动活塞,利用气浮活塞两侧的压力差工作,使得发射装置结构更加简单。气浮活塞高速运动,操作灵活,可靠性高,避免了活塞运动阻力问题。且发射时气浮活塞运动快,高压气体进入炮管的初始开口量大,保证了高压气体进入炮管推动弹体或鸟蛋是一个恒压恒加速过程。

Description

气浮活塞式发射装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种发射装置,特别是一种气浮活塞式发射装置。

背景技术

[0002] 参照图2,文献I “用于材料碰撞实验的一级轻气炮,爆炸与冲击[J],13⑴(1993)90-96”公开了一种发射弹丸的一级轻气炮装置,该装置包括气室1、后膜片2、先导阀3、前膜片4、弹丸5、炮管6、破片室7。后膜片2和前膜片4与破片室7内壁密封安装。发射弹丸5时,先对气室I注入预设压力P,这时开启先导阀3,后膜片2和前膜片4之间压力迅速减小,此时后膜片2两侧压力差随之增大,增大到一定数值时后膜片2破裂,气室I中高压气体直接瞬时击破前膜片4,推动弹丸5沿炮管6运动。

[0003] 参照图3,文献2 “冲击式滑阀开炮机构的研究和设计,机械制造[J],44(500)(2006) 26-28”公开了一种发射鸟弹的空气炮开炮机构,该机构包括炮管6、堵气头8、活塞杆9、活塞10、小进气孔道11、进气接嘴12、放气接嘴13、气室腔14、高压腔15、气腔16、储气室连接管17、弹簧18和气缸22。装配关系要求,堵气头8与炮管6端头密封、高压腔15与气腔16密封并且气体不串通、活塞10与气缸22内壁密封、气室腔14通过小进气孔道11与高压腔15气路连通。工作时,第一步,通过进气接嘴12向气室腔14充气,气室腔14内压力迅速升高,在气室腔14压力升高的过程中,高压腔15的压力也缓慢上升,因高压腔15的小进气孔道11气孔很小,且有弹簧18顶住,故在充气过程中最后达到并保持住高压腔15压力值,设定为1.3MPa ;第二步。向与储气室连接管17连接的气腔16充气到规定值;第三步,打开放气接嘴13,使得气室腔14气压突然变为零。此时由于气室腔14气压为零,而高压腔15的气压仍然为1.3MPa,这时活塞10快速向放气接嘴13方向运动,储气罐中的气体通过储气室连接管17快速进入炮管6,完成空气炮开炮过程。

[0004] 实际上, 实现将弹体或鸟弹沿炮管6加速到预设的速度,主要是要求开炮机构在瞬间阀门开启要大,而且速度要快。文献2所述方法简单,但对后膜片2和前膜片4的要求很高,预先要知道膜片在多高压力下破片,膜片制作和安装很麻烦;文献3工作原理合理,但由于要求高压腔15与气腔16密封并气体不串通、活塞10与气缸22内壁密封,这实际导致活塞10在运动中阻力增加,若果实验的压力低时,气室腔14压力就低,活塞10运动阻力更大,为了避免这种情况,自然就需要另一高压气源通过进气接嘴12到气室腔14给高压腔15加更高压力,同时文献3所述结构较复杂,要求加工精度高。

发明内容

[0005] 为了克服现有的发射装置结构复杂的不足,本发明提供一种气浮活塞式发射装置,通过气浮活塞的设计,用气体浮动活塞,利用气浮活塞两侧的压力差工作,可以使发射装置结构更加简单。气浮活塞高速运动,操作灵活,可靠性高,可以避免活塞运动阻力问题。且发射时气浮活塞运动快,高压气体进入炮管的初始开口量大,可以保证高压气体进入炮管推动弹体或鸟蛋是一个恒压恒加速过程。[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种发射装置,炮管6、活塞10、储气室连接管17和气缸22,其特点是还包括气源阀19、进/放气开关阀20、进/放气管21和O型圈26 ;所述气缸22形状是内圆外方型,圆筒内壁研磨光滑;气缸22右端部与炮管6通过法兰连接,气缸22靠近右端的一侧设有储气室连接管17,储气室连接管17与气腔16连通;炮管6内径与储气室连接管17内径等大;气缸22内置有一活塞10,所述活塞10是气浮活塞,中空、变截面型,活塞10靠近炮管6的端面平整光滑,与镶嵌在气缸22上的O型圈26密封接触,活塞10与气缸22内壁预留有间隙,此间隙的最小截面积小于进/放气管21的内截面积,靠近气腔16 —端的间隙较大;活塞10沿气室腔14运动距离大于炮管6的内径;炮管6内截面面积、储气室连接管17内截面面积与气腔16的截面面积等大;进/放气管21与气缸22连接,并与气室腔14相连通,进/放气管21与气源阀19之间设置进/放气开关阀20 ;进/放气开关阀20将气室腔14与外部大气连通的同时,关闭与气源阀19的连接。

[0007] 本发明的有益效果是:由于采用气浮活塞结构,用气体浮动活塞,利用气浮活塞两侧的压力差工作,使得发射装置结构更加简单。气浮活塞高速运动,操作灵活,可靠性高,避免了活塞运动阻力问题。且发射时气浮活塞运动快,高压气体进入炮管的初始开口量大,保证了高压气体进入炮管推动弹体或鸟蛋是一个恒压恒加速过程。

[0008] 下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

附图说明

[0009] 图1是本发明气浮活塞式发射装置的结构图。

[0010] 图2是文献I破膜式发 射装置的结构图。

[0011] 图3是文献2冲击式滑阀开炮机构装置的结构图。

[0012] 图中,1-气室;2_后膜片;3_先导阀;4_前膜片;5-弹丸;6-炮管;7_破片室;8-堵气头;9_活塞杆;10_活塞;11-小进气孔道;12-进气接嘴;13-放气接嘴;14_气室腔;15_高压腔;16_气腔;17-储气室连接管;18_弹簧;19-气源阀;20_进/放气开关阀;21-进/放气管;22_气缸;23_压力表;24_橡胶垫;26_0型圈。

具体实施方式

[0013] 参照图1,本发明气浮活塞式发射装置包括弹丸5、炮管6、储气室连接管17、气源阀19、进/放气开关阀20、进/放气管21、气缸22、压力表23、橡胶垫24和O型圈26。气缸22内部为圆筒形,圆筒内壁研磨光滑,气缸22外部为方形便于安装,气缸22整体由高强度钢制成。气缸22右端部与炮管6通过法兰连接,气缸22靠近右端的一侧设有储气室连接管17,储气室连接管17与气腔16连通。炮管6内径与储气室连接管17内径等大,气缸22内置有一活塞10,所述活塞10是气浮活塞,中空、变截面型,活塞10靠近炮管6的端面平整光滑,与镶嵌在气缸22上的O型圈26密封接触,活塞10与气缸22内壁预留有间隙,此间隙的最小截面积小于进/放气管21的内截面积,靠近气腔16 —端的间隙较大;活塞10左端部粘贴有橡胶垫24,整个活塞10由铝合金制成。活塞10沿气室腔14运动距离大于炮管6的内径;炮管6内截面面积、储气室连接管17内截面面积与气腔16的截面面积等大。进/放气管21与气缸22连接,并与气室腔14相连通,进/放气管21与气源阀19之间设置进/放气开关阀20。进/放气开关阀20将气室腔14与外部大气连通的同时,关闭与气源阀19的连接。

[0014] 工作时:首先打开气源阀19,将进/放气开关阀20接通到气室腔14,高压气体通过进/放气开关阀20进入气室腔14内,在气体进入过程中,由于进/放气管21的内截面积大于活塞10与气缸22内壁预留间隙的截面积,这样会导致高压气体推动活塞10向右运动,使活塞10向右运动与O型圈26接触密封,这样高压气体通过储气室连接管17进入到气腔16中。当压力表23指出气腔16的压力达到预定设值时,关闭气源阀19。需要发射弹丸5时,将进/放气开关阀20拨置到与外部大气相连通,这时由于进/放气管21的内截面积大于活塞10与气缸22内壁预留间隙的截面积,活塞10左侧气室腔14气压迅速排空和降低,气腔16中的气压作用在活塞10上,活塞10左右两侧压力差的作用,且气腔16的气体沿活塞10间隙高速流动,起到气浮的作用,使活塞10迅速向右运动到气室腔14的左端,而橡胶垫24缓冲由于活塞10高速向左运动所带来的撞击力。此时储气室气压通过储气室连接管17流经气腔16进入·炮管6中推动弹丸5沿炮管发射出去。

Claims (4)

1.一种气浮活塞式发射装置,包括炮管¢)、活塞(10)、储气室连接管(17)和气缸(22),其特征在于还包括气源阀(19)、进/放气开关阀(20)、进/放气管(21)和O型圈(26);所述气缸(22)形状是内圆外方型,圆筒内壁研磨光滑;气缸(22)右端部与炮管(6)通过法兰连接,气缸(22)靠近右端的一侧设有储气室连接管(17),储气室连接管(17)与气腔(16)连通;炮管(6)内径与储气室连接管(17)内径等大;气缸(22)内置有一活塞(10),所述活塞(10)是气浮活塞,中空、变截面型,活塞(10)靠近炮管(6)的端面平整光滑,与镶嵌在气缸(22)上的O型圈(26)密封接触,活塞(10)与气缸(22)内壁预留有间隙,此间隙的最小截面积小于进/放气管(21)的内截面积,靠近气腔(16) —端的间隙较大;活塞(10)沿气室腔(14)运动距离大于炮管¢)的内径;炮管¢)内截面面积、储气室连接管(17)内截面面积与气腔(16)的截面面积等大;进/放气管(21)与气缸(22)连接,并与气室腔(14)相连通,进/放气管(21)与气源阀(19)之间设置进/放气开关阀(20);进/放气开关阀(20)将气室腔(14)与外部大气连通的同时,关闭与气源阀(19)的连接。
2.根据权利要求1所述的气浮活塞式发射装置,其特征在于:所述气缸(22)所用材料是高强度钢。
3.根据权利要求1所述的气浮活塞式发射装置,其特征在于:所述活塞(10)左端部粘贴有橡胶垫(24)。
4.根据权利要求1或3所述的气浮活塞式发射装置,其特征在于:所述活塞(10)所用材料是 铝合金。
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