CN105953664A - 一种新型微型气体发生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微型气体发生器，包括壳体，所述壳体内设置有火药、点火部件，其特征在于：所述壳体内还设置有磁芯部件，所述点火部件的一根或两根点火导线缠绕在磁芯部件上。本发明的有益效果在于结构非常简单，具有很强的抗磁场干扰能力，可靠性高，特别适用于电磁变化复杂的场合。

Description

一种新型微型气体发生器

技术领域

本发明属于火工品技术领域，涉及一种火工做功元件，尤其涉及一种微型气体发生器。

背景技术

目前，要实现使可动作元件运动，完成做功，主要有三种方式：人工驱动、电机驱动和火工品驱动。

人工驱动无法实现自动化，且响应不可靠、时间长。即使在专人值守的条件下，作用时间最短也在秒(s)级。人工驱动主要适用于露天作业，且安全系数低。

电机驱动方式需要有一套完整的电子、机械系统，且体积大、响应时间较长。其最快的作用时间也在毫秒(ms)级。且成本高，不能适用于小空间场合。

传统的火工品体积小，驱动作用时间短，可以在微秒(μs)级的时间内作用，可靠性高，火工品驱动被大量应用于汽车、军事等领域。

随着国家对供配电场所安全等级要求越来越好，通过火工技术实现短路或断路应用越来越普遍，实现极快速短路或短路，进而防止火灾或安全事故发生。但在供配电场所等类似区域，其电磁环境及其复杂，而现有火工品点火也都是通过电子点火，容易受到复杂的电磁环境干扰，安全性存在问题，迫切需要解决此问题，方可真正保证安全。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种微型气体发生器。体积小，作用时间短，在强电磁干扰作用下可以保持安全，可经受长时间高、低温和力学环境，适用于输变电系统等电磁复杂场合，在受到雷电等强冲击下自动切断电路、确保整个输变电系统的安全。

本发明解决技术问题的技术方案是：一种微型气体发生器，包括壳体，所述壳体内设置有火药、点火部件，壳体内还设置有磁芯部件，所述点火部件的一根或两根点火导线缠绕在磁芯部件上。

按上述方案，点火部件的一根点火导线缠绕在磁芯部件上。

按上述方案，点火部件套有保护帽，所述点火部件、磁芯部件以及点火导线通过保护帽和塑料体塑封成整体安设在壳体内。

按上述方案，所述保护帽和塑料体均为尼龙。

按上述方案，所述塑料体的下部通过密封圈与壳体形成密封。

按上述方案，所述壳体包括上壳体和下壳体，下壳体末端设置有翻边，上壳体和下壳体通过下壳体翻边收口固定。

按上述方案，所述点火部件包括装药帽，装药帽内自下向上设置有输出药剂、始发药剂、焊桥电极塞，所述输出药剂的引爆温度大于始发药剂的引爆温度。

按上述方案，所述焊桥电极塞与装药帽通过激光焊接固定，始发药剂的引爆温度大于激光焊接的焊接温度。

本发明的有益效果是：

本发明体积小，其外形尺寸为φ15.7±0.2mm×37.9±0.5mm。实现了小型化，可以满足不同安装位置要求。

本发明核心部件采用整体塑封，整体塑封完成后形成塑封体，其与保护帽一起，对核心的点火部件形成保护。塑封和保护帽所用材料均为尼龙，尼龙具有良好的结构强度和绝缘强度；采用这种设计，提高了产品的结构强度、绝缘强度和密封性。经试验验证，产品在潮湿和浸水环境下仍可正常作用。

产品通过设置磁芯部件且其中的一根导线缠绕在磁芯部件上，提高了产品对各类电磁信号的过滤能力。磁芯部件和缠绕线圈组成整体，实际上形成了一个滤波器。这种结构的优点是：在不增加体积的前提下，提高了电感值，增强了滤波功能。选用的铁氧体材料对高频信号有良好的过滤效果；可以在较宽的温度范围内工作；衰减率低，可以减小对工作电信号的衰减。经试验验证，此设计可以保证其在如下条件下的安全性：

(1)400V/m，10MHz～18GHz场强范围；

(2)产品两点火导线通过200mA±5mA直流电流，持续5min；

(3)产品脚和壳间经受电容500pF±25pF，串联电阻5000Ω±250Ω，充电电压10000V±500V的静电放电。

本发明的作用时间短，瞬发度高，可以实现在小于200μs的作用时间内产生压力输出。

本发明在结构、功能实现等方面，采用了独特的设计和工艺手段，提高了结构强度、密封性。另外，本发明同时提高了火工品的瞬发度和抗电磁干扰能力。解决了传统的其它火工品设计上两者互为矛盾，难以同时提高的问题，实现了功能和安全性的有机结合。

本发明可以应用在对力学环境、气候环境、电磁环境、安全性和体积要求苛刻的，可以提供电能作为工作能量源，通过毫秒级的机构运动来实现切断电路的场合。本发明还可推广应用在其它类似场合，用以实现切割、做功等功能。

附图说明

图1是微型气体发生器整体结构；

图2是点火部件结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明。

图1至图2示出了本发明的具体结构，结合视图对本发明做进一步说明。

一种微型气体发生器，包括壳体，所述壳体内设置有散装火药14、点火部件10，所述点火部件10的点火导线1与壳体外的导线7电连接，壳体内还设置有磁芯部件8，所述点火导线7的一根缠绕在磁芯部件8上，点火部件10套有保护帽12，所述点火部件10、磁芯部件8以及点火导线7通过保护帽12和塑料体塑封成整体安设在壳体内，所述保护帽12和塑料体均为尼龙，所述塑料体的下部通过密封圈11与壳体形成密封。

所述壳体包括上壳体9和下壳体13，下壳体13末端设置有翻边，上壳体9和下壳体13通过下壳体翻边收口固定。

所述点火部件包括装药帽3，装药帽3内自下向上设置有输出药剂5、始发药剂4、焊桥电极塞2，所述输出药剂5的引爆温度大于始发药剂4的引爆温度，所述焊桥电极塞2与装药帽3通过激光焊接固定，始发药剂4的爆发温度大于激光焊接的焊接温度。装药帽上部设置有焊缝6，用于焊接装药帽3和焊桥电极塞2。

所述激光焊接机为Nd：YAG激光焊接机，所述始发药剂4材料爆发点不小于300℃，耐受时间超过5min，所述下壳体材料为防锈铝。

下面结合附图和实例，叙述本发明的工艺实施过程。

(一)点火部件装配机焊接工艺

输出药剂5采用一定的压力压紧成型，然后松装入始发装药4，药面保持基本平整。放入焊桥电极塞，将点火部件10装入激光焊接夹具内，以一定的预紧力确保焊桥电极塞与始发药剂4贴紧。将激光焊接夹具装入激光焊接机内，在固定的位置，使激光在装药帽3外壁形成烧蚀。激光焊接机的参数应设计合理，使其能量足以将装药帽3和焊桥电极塞2熔合在一起，对始发药剂4和输出药剂5形成密封。在激光焊接过程中，装药帽3将产生的热量传导至易散热的焊接夹具上，减小传导至始发药剂4的热量；同时，选用新型的，爆发点高于传统药剂的始发药剂4，使其接收到的热量远低于其爆发点，可以保证焊接过程的安全性。

(二)整体塑封工艺

首先将点火部件10、磁芯部件8和导线按照图示结构用铅锡焊料焊接好。将焊接好的部件和保护帽12装入塑封夹具内，并安装在塑封机上。高温融化的尼龙通过塑封夹具的浇口喷入塑封夹具型腔内，很短的时间内填满整个空腔，冷却后形成完整的塑封体。由于融化的尼龙温度远低于始发药剂和输出药剂的爆发点，且塑封的时间较短，可以确保塑封过程中的安全性。

(三)下壳体翻边收口工艺

在下壳体13内装入散装药14(成分为产气药)。将密封圈11和上壳体9安装到塑封体上，装入下壳体13内。然后将其整体放入收口模具内，模具在下壳体待翻边位置有一定的斜角，其在一定压力作用下使下壳体产生翻边，最终使翻边位置卡紧上壳体，实现上下壳体紧密的连为一体，完成本发明的整体工艺。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种微型气体发生器，包括壳体，所述壳体内设置有火药、点火部件，其特征在于：所述壳体内还设置有磁芯部件，所述点火部件的一根或两根点火导线缠绕在磁芯部件上。

2.根据权利要求1所述的微型气体发生器，其特征在于：所述磁芯部件上只缠绕一根点火导线。

3.根据权利要求1或2所述的微型气体发生器，其特征在于：所述点火部件套有保护帽，所述点火部件、磁芯部件以及点火导线通过保护帽和塑料体塑封成整体安设在壳体内。

4.根据权利要求3所述的微型气体发生器，其特征在于：所述保护帽和塑料体均为尼龙。

5.根据权利要求3所述的微型气体发生器，其特征在于：所述塑料体的下部通过密封圈与壳体形成密封。

6.根据权利要求1或2所述的微型气体发生器，其特征在于：所述壳体包括上壳体和下壳体，下壳体末端设置有翻边，上壳体和下壳体通过下壳体翻边收口固定。

7.根据权利要求1或2所述的微型气体发生器，其特征在于：所述点火部件包括装药帽，装药帽内自下向上设置有输出药剂、始发药剂、焊桥电极塞，所述输出药剂的引爆温度大于始发药剂的引爆温度。

8.根据权利要求7所述的微型气体发生器，其特征在于：所述焊桥电极塞与装药帽通过激光焊接固定，始发药剂的引爆温度大于激光焊接的焊接温度。