CN106017208A - 一体式重型空气炮发射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体式重型空气炮发射装置，包括炮管、气室和支撑台，管状的气室的后端与支撑台连接，气室的中前段外径大于后段外径且在中前段与后段之间形成台阶，炮管的前端封闭且后端开口，气室的中前段套装于炮管内且位于炮管的中后段，气室的前段外周上设有密封圈，密封圈的表面涂敷有润滑油，气室的前段与炮管的内壁之间通过密封圈密封，炮管的底部安装有滚轮，炮管的前端用于与试验物体接触。本发明通过将传统的炮管和弹丸合二为一形成新的外置式炮管，利用炮管直接推动试验物体实现高速发射的目的，避免了炮管的边界条件对试验物体的体积约束，尤其适用于大质量、大体积的重型试验物体的发射。

Description

一体式重型空气炮发射装置
技术领域
本发明涉及一种空气炮发射装置，尤其涉及一种炮管和弹丸合为一体的一体式重型空气炮发射装置。
背景技术
在结构件的冲击试验中，要求将较大体积和质量的物体，以较高的速度实现发射，利用高速物体撞靶等过程中产生的瞬态冲击力，完成对结构件各部位的耐冲击考核和试验。
目前一般采用空气炮发射装置来完成试验物体的发射，即将气室内的压缩气体瞬间释放，从而推动试验物体或连接试验物体的弹丸在炮管内高速运动，通过气室内不断释放出来的高压气体，使试验物体或连接试验物体的弹丸在炮管内不断加速，当试验物体飞出炮管后，试验物体以一定的速度撞靶，从而实现试验物体的冲击考核和试验，弹丸则在回收装置的作用下返回炮管内。
上述传统空气炮发射装置由于受到传统炮管结构的限制，直接推动试验物体时，需要将试验物体放置在炮管内，通过气室中释放出来的高压气体，实现试验物体在炮管内的加速，但受到炮管边界条件的限制，当需要对大质量、大体积的试验物体进行冲击试验时，传统空气炮发射装置则不易实现，或者基本能够实现但装置的设计难度和成本将大幅增加。
另外，如果采用通过连接杆将试验物体与弹丸连接的结构，将试验物体放置在炮管外部，弹丸和连接杆放置在炮管内部，利用高压气体推动弹丸，带动连接杆和试验物体一起高速运动的方式，虽然可以解决炮管边界条件对被试验物体的限制，但当速度要求较高时，炮管的长度就需要增加，同时弹丸和试验物体之间的连接杆也需要相应的增加，这样在试验物体后部就增加了一个较大的质量，并且由于连接杆是悬臂状态，将使试验物体增加了一个较大的弯矩，甚至导致试验的状态不可控制。
综上，传统的空气炮发射装置不适用于大质量、大体积的重型试验物体的发射。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种适用于大质量、大体积的重型试验物体发射的一体式重型空气炮发射装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种一体式重型空气炮发射装置，包括炮管、气室和支撑台，管状的所述气室的后端与所述支撑台连接，所述气室的中前段外径大于后段外径且在中前段与后段之间形成台阶，所述炮管的前端封闭且后端开口，所述气室的中前段套装于所述炮管内且位于所述炮管的中后段，所述气室的前段外周上设有密封圈，所述密封圈的表面涂敷有润滑油，所述气室的前段与所述炮管的内壁之间通过所述密封圈密封，所述炮管的底部安装有滚轮，所述炮管的前端用于与试验物体接触。
上述结构中，将炮管安装于气室外以便于直接推动试验物体实现发射是一个重要的结构变化，气室的前段与炮管的内壁之间通过密封圈密封，气室内的气体释放后进入炮管的内腔，必然推动炮管前行，在炮管底部的滚轮作用下，炮管能够顺利前后移动，完成试验物体的发射；密封圈和润滑油则有利于提高密封效果且减小摩擦阻力。
为了提高释放气体的控制精度，所述气室内的前端设有由前后两片爆破膜组成的双爆破膜。
根据应用需要，所述密封圈为一个或并列排列的多个。
为了回收炮管，所述炮管的左右两侧安装有用于回收的缓冲装置；优选地，所述缓冲装置为与气室或地面基础连接的液压缓冲缸或橡胶阻尼板。
本发明的有益效果在于：
本发明通过将传统的炮管和弹丸合二为一形成新的外置式炮管，并利用炮管内壁与气室外壁之间的密封实现气体对炮管的发射，利用炮管直接推动试验物体实现高速发射的目的，避免了炮管的边界条件对试验物体的体积约束，尤其适用于大质量、大体积的重型试验物体的发射；通过在炮管下部设置滚轮，避免了试验物体附加的弯矩影响；通过安装在炮管左右两侧的缓冲装置对炮管进行回收，避免了试验物体附加的质量和冲击载荷的影响。
附图说明
图1是本发明所述一体式重型空气炮发射装置应用时的主剖视图之一；
图2是本发明所述一体式重型空气炮发射装置去掉炮管后的主剖视图之一；
图3是本发明所述一体式重型空气炮发射装置应用时的主剖视图之二；
图4是本发明所述一体式重型空气炮发射装置去掉炮管后的主剖视图之二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-图4所示，本发明所述一体式重型空气炮发射装置包括炮管3、气室7和支撑台9，管状的气室7的后端与支撑台9连接，气室7的中前段外径大于后段外径且在中前段与后段之间形成台阶8，炮管3的前端封闭且后端开口，气室7的中前段套装于炮管3内且位于炮管3的中后段，气室7的前段外周上设有密封圈6，密封圈6的表面涂敷有润滑油，气室7的前段与炮管3的内壁之间通过密封圈6密封，密封圈6为一个或并列排列的多个，其中图1和图2示出的为一个，图3和图4示出的为多个，炮管3的底部和试验物体2的底部均安装有滚轮1，炮管3的前端用于与试验物体2接触；气室7内的前端设有由前后两片爆破膜组成的双爆破膜5；为了回收炮管3，炮管3的左右两侧安装有用于回收的缓冲装置，缓冲装置优选为与气室或地面基础连接的液压缓冲缸或橡胶阻尼板，这个结构未在图中示出，但易于理解。
上述结构中，双爆破膜5及其相关部件的具体结构，可以参考发明专利号为“ZL 201310284584.5”的发明专利的双爆破膜及其相关部件(包括控制装置)的结构，在此不再赘述。
如图1-图4所示，试验时，将试验物体2置于炮管3的前端并相互接触，通过控制气室7内的双爆破膜5先后破裂，释放气室7内的气体至炮管3的内腔4中，该高压气体推动炮管3迅速向前滚动，并带动试验物体2一起向前滚动，完成加速发射后，试验物体2与炮管3之间自动分离，随后试验物体2撞击靶面，从而实现较大体积和质量的试验物体2的冲击考核和试验，炮管3通过缓冲装置被回收并自动复位，为下一次发射作准备。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (5)

1.一种一体式重型空气炮发射装置，包括炮管、气室和支撑台，管状的所述气室的后端与所述支撑台连接，其特征在于：所述气室的中前段外径大于后段外径且在中前段与后段之间形成台阶，所述炮管的前端封闭且后端开口，所述气室的中前段套装于所述炮管内且位于所述炮管的中后段，所述气室的前段外周上设有密封圈，所述密封圈的表面涂敷有润滑油，所述气室的前段与所述炮管的内壁之间通过所述密封圈密封，所述炮管的底部安装有滚轮，所述炮管的前端用于与试验物体接触。
2.根据权利要求1所述的一体式重型空气炮发射装置，其特征在于：所述气室内的前端设有由前后两片爆破膜组成的双爆破膜。
3.根据权利要求1或2所述的一体式重型空气炮发射装置，其特征在于：所述密封圈为一个或并列排列的多个。
4.根据权利要求1或2所述的一体式重型空气炮发射装置，其特征在于：所述炮管的左右两侧安装有用于回收的缓冲装置。
5.根据权利要求4所述的一体式重型空气炮发射装置，其特征在于：所述缓冲装置为与气室或地面基础连接的液压缓冲缸或橡胶阻尼板。
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